Perché installare GCB agli sbocchi dei generatori? 6 vantaggi chiave per le operazioni delle centrali elettriche

1.Protegge il Generatore

Quando si verificano cortocircuiti asimmetrici all'uscita del generatore o l'unità è sottoposta a carichi non bilanciati, il GCB può isolare rapidamente il guasto per prevenire danni al generatore. Durante l'operazione con carichi non bilanciati, o in caso di cortocircuiti asimmetrici interni/esterni, viene indotto sul rotore un flusso vorticoso di corrente alternata pari al doppio della frequenza di rete, causando un riscaldamento aggiuntivo nel rotore. Nel frattempo, la coppia elettromagnetica alternata alla frequenza doppia induce una vibrazione a doppia frequenza nell'unità, portando a fatica metallica e danni meccanici.

2.Protegge il Trasformatore Principale e il Trasformatore di Servizio ad Alta Tensione

Con l'installazione di un GCB, la selettività delle funzioni di protezione viene migliorata—sia durante i guasti operativi, le oscillazioni del sistema, o i guasti interni al generatore/trasformatore—migliorando così l'affidabilità dell'operazione sicura dell'unità.

Durante i guasti operativi o le oscillazioni del sistema, è necessario solo far scattare rapidamente il GCB, senza dover commutare l'alimentazione di servizio della stazione. Dopo la risoluzione del guasto, il generatore e la rete possono essere riconnessi rapidamente tramite il GCB, evitando interruzioni totali di energia causate da fallimenti nella commutazione dell'alimentazione di servizio della stazione.

In caso di guasto interno al generatore, il generatore difettoso può essere isolato senza dover commutare l'alimentazione di servizio della stazione. Questo consente lo scatto selettivo della protezione del generatore, semplifica la cablatura di protezione e evita la commutazione dell'alimentazione di servizio (poiché i guasti interni all'unità non richiedono lo scatto dell'interruttore ad alta tensione). Ciò è estremamente vantaggioso per la risoluzione dei guasti transitori (in particolare segnali termici falsi provenienti dalle caldaie/turbine), per il ripristino rapido dell'operazione dell'unità e per prevenire incidenti causati da manovre errate.

Per i guasti ad alta incidenza (ad esempio, guasti interni al trasformatore, guasti di messa a terra del trasformatore), il tempo di spegnimento del GCB è molto più veloce del tempo di soppressione del campo del generatore (alcuni secondi). Questo riduce notevolmente i danni causati dalla corrente di guasto al trasformatore, accorcia i tempi di manutenzione, riduce le perdite economiche dirette/indirette e migliora la disponibilità della centrale del 0,7%~1%.

3.Elimina la Necessità di un Trasformatore di Avviamento/Standby e Semplifica la Commutazione dell'Alimentazione di Servizio

Con un GCB, l'energia per l'avviamento/fermata dell'unità può essere alimentata all'indietro al trasformatore di servizio attraverso il trasformatore principale, eliminando la necessità di un trasformatore di avviamento/standby. L'avviamento/fermata dell'unità o la gestione dei guasti richiede solo lo scatto del GCB (non dell'interruttore del sistema ad alta tensione), riducendo le procedure di commutazione dell'alimentazione di servizio (rispetto ai sistemi senza GCB), diminuendo la complessità operativa e migliorando l'affidabilità del sistema.

4.Migliora la Selettività della Protezione dell'Unità

In caso di guasto interno al generatore, il GCB scatta rapidamente per isolare il generatore dalla rete—senza scattare il trasformatore principale. L'alimentazione di servizio per la fermata può ancora essere alimentata all'indietro attraverso il trasformatore principale, evitando la commutazione di emergenza del sistema di alimentazione di servizio. Ciò riduce il carico sugli operatori e crea le condizioni per una rapida gestione del guasto. Evitando la commutazione dell'alimentazione di servizio ad alta tensione, si semplifica il cablaggio di controllo e protezione del sistema di alimentazione di servizio, migliorandone l'affidabilità. L'installazione di un GCB all'uscita del generatore semplifica la configurazione di protezione dell'unità generatore-trasformatore e riduce la complessità degli interlock delle azioni di protezione. Durante l'avviamento/fermata normale dell'unità, l'alimentazione di servizio è fornita dal sistema attraverso il trasformatore principale, eliminando la necessità di commutazione dell'alimentazione di servizio. La connessione/disconnessione dell'unità alla rete può essere completata solo tramite il GCB, riducendo i tempi di avviata e gli shock elettrici/meccanici ai motori. Un numero minore di componenti operativi riduce anche il rischio di manovre errate.

5.Semplifica le Procedure di Sincronizzazione

Quando la connessione alla rete viene effettuata utilizzando un interruttore ad alta tensione, l'interruttore è sottoposto a stress di tensione. In casi di inquinamento dell'isolamento esterno, questo stress può causare un flashover dell'isolamento esterno. Quando la sincronizzazione viene effettuata al livello di tensione del generatore (tramite il GCB), lo stress di tensione sull'interruttore ad alta tensione viene eliminato. Utilizzando il GCB per la sincronizzazione, si confrontano tensioni uguali su entrambi i lati del GCB, rendendo la sincronizzazione più semplice e affidabile. Inoltre, poiché il GCB è installato all'interno (con condizioni ambientali migliori e margini di isolamento più ampi), l'affidabilità della sincronizzazione è ulteriormente garantita.

6.Facilita i Test e la Messa in Servizio

Il GCB separa il generatore e il trasformatore in due sezioni indipendenti, consentendo la messa in servizio e i test in fasi successive. Quando l'alimentazione di servizio è fornita dal trasformatore principale, il generatore può essere messo in servizio, testato e misurato in condizioni di sottoeccitazione. Questa separazione fisica tramite il GCB facilita notevolmente la messa in servizio, la manutenzione e l'ispezione del generatore e del trasformatore, e fornisce condizioni comode per i test a cortocircuito del generatore.