لماذا تثبيت GCB في مخارج المولدات؟ 6 فوائد أساسية لعمليات محطات الطاقة
1. يحمي المولد
عند حدوث قصر دائرة غير متماثل في منفذ المولد أو عند تحميل الوحدة بأحمال غير متوازنة، يمكن للقاطع الكهربائي الرئيسي للمولد (GCB) أن يعزل العطل بسرعة لمنع تلف المولد. أثناء التشغيل تحت الأحمال غير المتوازنة أو القصر الدائري الداخلي/الخارجي غير المتماثل، يتم إحداث تيار فردي بتردد ضعفي التردد الكهربائي الأساسي على سطح الدوار، مما يؤدي إلى تسخين إضافي في الدوار. في الوقت نفسه، يتسبب عزم الدوران الكهرومغناطيسي المتناوب بتردد ضعفي التردد الكهربائي الأساسي في اهتزاز ذو تردد مزدوج في الوحدة، مما يؤدي إلى تعب المعدن وتلف ميكانيكي.
2. يحمي المحول الرئيسي ومحول محطة الخدمة ذات الجهد العالي
مع وجود GCB، يتم تعزيز الانتقاءية لوظائف الحماية - سواء أثناء الأعطال التشغيلية، أو الاهتزازات النظامية، أو الأعطال الداخلية في المولد/المحول - مما يحسن من موثوقية تشغيل الوحدة بأمان.
خلال الأعطال التشغيلية أو الاهتزازات النظامية، يكون فقط من الضروري فصل GCB بسرعة، دون الحاجة لتغيير مصدر الطاقة لمحطة الخدمة. بعد انقضاء العطل، يمكن إعادة ربط المولد والشبكة بسرعة عبر GCB، مما يتجنب انقطاع الطاقة الكامل للمصنع بسبب فشل في تغيير مصدر الطاقة لمحطة الخدمة.
عند حدوث عطل داخلي في المولد، يمكن عزل المولد المعطوب دون الحاجة لتغيير مصدر الطاقة لمحطة الخدمة. هذا يمكّن من فصل حماية اختياري للمولد، ويبسّط التوصيلات الحامية، ويتجنب تغيير مصدر طاقة محطة الخدمة (بما أن الأعطال الداخلية للوحدة لا تتطلب فصل القاطع الكهربائي ذو الجهد العالي). هذا مفيد جداً لحل الأعطال المؤقتة (خاصة الإشارات الحرارية الزائفة من المرجل/التوربين)، واستعادة تشغيل الوحدة بسرعة، ومنع الحوادث الناجمة عن التشغيل الخاطئ.
بالنسبة للأعطال ذات الانتشار العالي (مثل الأعطال الداخلية للمحول، وأعطال تأريض المحول)، فإن وقت الفصل لـ GCB أسرع بكثير من وقت كبح المجال للمولد (بضع ثوانٍ). هذا يقلل بشكل كبير من تلف التيار العاطل للمحول، ويقصر وقت الصيانة، ويقلل الخسائر الاقتصادية المباشرة وغير المباشرة، ويحسن من توافر المصنع بنسبة 0.7٪ ~ 1٪.
3. يلغي الحاجة إلى محول بدء/احتياطي ويبسّط تغيير مصدر طاقة محطة الخدمة
مع وجود GCB، يمكن تغذية الطاقة اللازمة لبدء/إيقاف الوحدة بالعكس إلى محول محطة الخدمة عبر المحول الرئيسي، مما يلغي الحاجة إلى محول بدء/احتياطي. بدء وإيقاف الوحدة أو التعامل مع الأعطال يتطلب فقط فصل GCB (وليس القاطع الكهربائي للنظام ذو الجهد العالي)، مما يقلل من إجراءات تغيير مصدر طاقة محطة الخدمة (مقارنة بأنظمة بدون GCB)، ويقلل من التعقيد التشغيلي، ويحسن من موثوقية النظام.
4. يعزز الانتقاءية لحماية الوحدة
عند حدوث عطل داخلي في المولد، يقوم GCB بفصل سريع لعزل المولد عن الشبكة - دون الحاجة لفصل المحول الرئيسي. يمكن تغذية طاقة محطة الخدمة لإيقاف التشغيل بالعكس عبر المحول الرئيسي، مما يتجنب التحويل الطارئ لنظام طاقة محطة الخدمة. هذا يقلل من العبء على المشغلين ويخلق ظروفًا لمعالجة الأعطال بسرعة. تجنب تغيير مصدر طاقة محطة الخدمة ذات الجهد العالي يبسط التوصيلات التحكمية والحامية لنظام طاقة محطة الخدمة، مما يحسن من موثوقيته. تثبيت GCB في منفذ المولد يبسط تكوين الحماية للمولد-المحول ويخفف من تعقيد التداخلات الحامية. خلال بدء وإيقاف الوحدة بشكل طبيعي، يتم تزويد طاقة محطة الخدمة من النظام عبر المحول الرئيسي، مما يلغي الحاجة لتغيير مصدر طاقة محطة الخدمة. يمكن إكمال ربط الوحدة بالشبكة أو إيقافها عبر GCB فقط، مما يقصر وقت البدء ويقلل من الصدمات الكهربائية والميكانيكية للمحركات. عدد أقل من المكونات التشغيلية يقلل أيضًا من خطر التشغيل الخاطئ.
5. يبسط إجراءات التزامن
عند تنفيذ الربط بالشبكة باستخدام قاطع كهربائي ذو جهد عالي، يتعرض القاطع لضغط جهد. في حالات تلوث العزل الخارجي، يمكن لهذا الضغط أن يسبب تفريغ العزل الخارجي. عندما يتم التزامن عند مستوى جهد المولد (عبر GCB)، يتم إلغاء ضغط الجهد على القاطع الكهربائي ذو الجهد العالي. استخدام GCB للالتزامن يقارن بين الجهود المتساوية على جانبي GCB، مما يجعل التزامن أبسط وأكثر موثوقية. بالإضافة إلى ذلك، بما أن GCB مثبت داخل المبنى (مع ظروف بيئية أفضل وهامش عزل أوسع)، فإن موثوقية التزامن تتعزز أكثر.
6. يسهل الاختبارات والتشغيل الأولي
يفصل GCB المولد والمحول إلى قسمين مستقلين، مما يسمح بتنفيذ التشغيل الأولي والاختبارات بشكل متدرج وتدريجي. عندما يتم تزويد طاقة محطة الخدمة من المحول الرئيسي، يمكن تشغيل واختبار وقياس المولد تحت ظروف نقص الإثارة. هذا الفصل المادي عبر GCB يسهل بشكل كبير التشغيل الأولي والصيانة والتفتيش للمولد والمحول، كما يوفر ظروفًا مريحة لإجراء اختبارات القصر الدائري للمولد.
