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ENCICLOPÉDIA DE RÁDIO ELETRÔNICA E ENGENHARIA ELÉTRICA
Seção 5. Usinas elétricas Geradores e compensadores síncronos. Sistemas de excitação
Enciclopédia de eletrônica de rádio e engenharia elétrica / Regras para a instalação de instalações elétricas (PUE) 5.2.35. Os requisitos indicados em 5.2.36 - 5.2.52 aplicam-se a instalações estacionárias de sistemas de excitação para turbogeradores e geradores hidráulicos e compensadores síncronos. 5.2.36. Um sistema de excitação é um conjunto de equipamentos, dispositivos e dispositivos unidos por circuitos apropriados, que proporcionam a necessária excitação de geradores e compensadores síncronos nos modos normal e de emergência, previstos no GOST e nas especificações técnicas. O sistema de excitação de um gerador (compensador síncrono) inclui: um excitador (um gerador de corrente contínua, um gerador de corrente alternada ou um transformador com conversor), um regulador automático de excitação, equipamento de comutação, instrumentos de medição, meios de proteção do rotor contra sobretensões e proteger o equipamento do sistema de excitação contra danos. 5.2.37. Os equipamentos elétricos e equipamentos de sistemas de excitação devem atender aos requisitos do GOST para geradores e compensadores síncronos e às especificações técnicas desses equipamentos e equipamentos. 5.2.38. Os sistemas de excitação em que o valor efetivo da tensão de operação ou sobretensão de longa duração (por exemplo, quando a excitação é forçada) excede 1 kV devem ser feitos de acordo com os requisitos destas Regras para instalações elétricas acima de 1 kV. Ao determinar sobretensões para sistemas de excitação de válvulas, as sobretensões de comutação também são levadas em consideração. 5.2.39. Os sistemas de excitação devem ser equipados com dispositivos de controle, proteção, alarme e instrumentação na medida em que garantam partida automática, operação em todos os modos pretendidos, bem como desligamento do gerador e compensador síncrono em usinas e subestações sem plantão constante de pessoal. 5.2.40. Consoles e painéis de controle, dispositivos de controle e equipamentos de alarme para o sistema de refrigeração, bem como conversores de potência de tiristores ou outras excitatrizes semicondutoras devem estar localizados próximos uns dos outros. É permitida a instalação de trocadores de calor em outra sala, mas o painel de controle do trocador de calor deve ser instalado próximo a ela. O controle remoto (painel) a partir do qual a excitação pode ser controlada deve estar equipado com dispositivos de controle de excitação. 5.2.41. As instalações retificadoras de sistemas de excitação de geradores e compensadores síncronos devem ser equipadas com alarmes e proteções que atuem quando a temperatura do meio de resfriamento ou válvulas aumentar acima do nível permitido, e também estar equipadas com dispositivos para monitoramento da temperatura do meio de resfriamento e do intensidade atual da instalação. Se houver vários grupos de retificadores em uma instalação retificadora, a intensidade da corrente de cada grupo deverá ser controlada. 5.2.42. Os sistemas de excitação devem ser equipados com dispositivos de monitoramento de isolação que permitam medições de isolação durante a operação, bem como sinalizar quando a resistência de isolação cair abaixo do padrão. É permitido omitir tal sinalização para sistemas de excitação sem escovas. 5.2.43. Os circuitos do sistema de excitação conectados aos ânodos e cátodos das instalações retificadoras devem ter um nível de isolamento correspondente às tensões de teste dos circuitos anódico e cátodo. As conexões entre os circuitos anódicos dos retificadores, circuitos catódicos de grupos individuais, bem como outros circuitos na presença de correntes pulsantes ou alternadas não compensadas devem ser feitas com cabo sem bainha metálica. Os circuitos de tensão do enrolamento de excitação de um gerador ou compensador síncrono para medição e conexão do dispositivo ARV devem ser feitos com um cabo separado com maior nível de isolamento, sem passar pelas habituais fileiras de pinças. A ligação ao enrolamento de excitação deve ser feita através de uma chave. 5.2.44. Ao utilizar dispositivos AGP com circuito de rotor aberto, bem como ao utilizar excitatrizes estáticas com conversores, o enrolamento do rotor deve ser protegido por um pára-raios de ação múltipla. É permitido usar um pára-raios de ação única. O centelhador deve ser conectado em paralelo ao rotor através de uma resistência ativa projetada para operação de longo prazo quando o centelhador quebra em modo com tensão de excitação igual a 110% da nominal. 5.2.45. Os pára-raios especificados em 5.2.44 devem possuir sinalização de operação. 5.2.46. O sistema de excitação dos geradores e compensadores síncronos deve ser projetado de forma que: 1. A desativação de qualquer um dos dispositivos de comutação nos circuitos de controle do ARV e da excitatriz não gerou forças falsas durante o processo de partida, parada e marcha lenta do gerador. 2. O desaparecimento da tensão da corrente de operação nos circuitos de controle do ARV e da excitatriz não levou à interrupção do funcionamento do gerador e do compensador síncrono. 3. Foi possível realizar reparos e outros trabalhos nos retificadores e seus dispositivos auxiliares quando o turbogerador operava em excitatriz reserva. Este requisito não se aplica a sistemas de excitação sem escovas. 4. Foi excluída a possibilidade de danos ao sistema de excitação durante um curto-circuito nos circuitos do rotor e em seus anéis coletores. Se forem utilizados conversores estáticos, eles poderão ser protegidos por interruptores automáticos e fusíveis. 5.2.47. Os sistemas de excitação de tiristores devem prever a possibilidade de extinção do campo de geradores e compensadores síncronos comutando o conversor para modo inversor. Em sistemas de excitação com conversores estáticos feitos segundo circuito de autoexcitação, bem como em sistemas de excitação com excitadoras de máquinas elétricas, deve ser utilizado um dispositivo AGP. 5.2.48. Todos os sistemas de excitação (principal e backup) devem possuir dispositivos que, quando aplicado um pulso para supressão de campo, garantam a desexcitação completa (supressão de campo) do gerador síncrono ou compensador, independente da operação do AGP. 5.2.49. O sistema de resfriamento de água da excitatriz deve fornecer a capacidade de drenar completamente a água do sistema, liberar ar quando o sistema estiver cheio de água e limpar periodicamente os trocadores de calor. Fechar e abrir as válvulas do sistema de refrigeração em uma das excitatrizes não deve levar a uma alteração no modo de refrigeração na outra excitatriz. 5.2.50. O piso das instalações das instalações retificadoras com sistema de refrigeração a água deve ser projetado de forma que, em caso de vazamento de água, seja excluída a possibilidade de contato com condutores, quadros e demais equipamentos elétricos localizados abaixo do sistema de refrigeração. 5.2.51. As excitatrizes elétricas de máquinas DC (as principais quando operando sem ARV e as de reserva) devem possuir impulso de excitação do relé. 5.2.52. Os turbogeradores devem ter excitação reserva, cujo circuito deve garantir a passagem da excitação operacional para reserva e vice-versa sem desconectar os geradores da rede. Para turbogeradores com capacidade igual ou inferior a 12 MW, a necessidade de excitação de reserva é determinada pelo engenheiro-chefe do sistema de potência. Excitadores de backup não são instalados em usinas hidrelétricas. 5.2.53. Nos turbogeradores com resfriamento direto do enrolamento do rotor, a passagem da excitação de trabalho para a excitação de reserva e vice-versa deve ser feita remotamente. 5.2.54. O sistema de excitação do gerador hidrelétrico deve garantir a possibilidade de sua excitação inicial na ausência de corrente alternada no sistema auxiliar da usina hidrelétrica. 5.2.55. A pedido do cliente, o sistema de excitação deve ser projetado para controle automático quando os geradores síncronos e compensadores são parados em reserva e quando os que estão em reserva são acionados. 5.2.56. Todos os sistemas de excitação no momento da falha do ARV devem possuir meios que garantam a normal excitação, desexcitação e amortecimento do campo de uma máquina síncrona.
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