Dlaczego zainstalować GCB w wyjściach generatorów 6 kluczowych korzyści dla operacji elektrowni

1. Chroni generator

Gdy występują asymetryczne zwarcia w wyjściu generatora lub jednostka ponosi nierównomierny obciążenie, GCB może szybko izolować awarię, aby zapobiec uszkodzeniu generatora. W trakcie pracy przy nierównomiernym obciążeniu lub asymetrycznych zwarcia wewnętrznych/zewnętrznych, na powierzchni wirnika indukowane są dwa razy częstsze prądy wirowe, co powoduje dodatkowe nagrzewanie wirnika. Jednocześnie napęd elektromagnetyczny z częstością podwójną do częstotliwości sieciowej indukuje drgania o podwójnej częstotliwości w jednostce, prowadząc do zmęczenia materiałów i uszkodzeń mechanicznych.

2. Chroni główny transformator i wysokonapiowy transformator stacyjny

Z zainstalowanym GCB wzrasta selektywność funkcji ochronnych—zarówno podczas awarii operacyjnych, oscylacji systemu, jak i wewnętrznych awarii generatora/transformatora—co poprawia niezawodność bezpiecznej eksploatacji jednostki.

Podczas awarii operacyjnych lub oscylacji systemu, wymagane jest tylko szybkie odłączenie GCB, bez przełączania zasilania stacjonarnego. Po usunięciu awarii generator i sieć mogą być szybko połączone ponownie za pomocą GCB, unikając pełnych awarii elektrowni spowodowanych błędami przełączania zasilania stacjonarnego.

W przypadku wewnętrznej awarii generatora, awaryjny generator może być odizolowany bez przełączania zasilania stacjonarnego. To umożliwia selektywne odłączenie generatora, upraszcza przewodzenie ochronne i unika przełączania zasilania stacjonarnego (ponieważ wewnętrzne awarie jednostki nie wymagają odłączenia wysokonapiowego wyłącznika). Jest to bardzo korzystne dla rozwiązywania przejściowych awarii (szczególnie fałszywych sygnałów cieplnych z kotłów/turbin), szybkiego przywrócenia pracy jednostki i zapobiegania wypadkom spowodowanymi błędem obsługi.

Dla często występujących awarii (np. wewnętrzne awarie transformatora, zwarcia ziemne transformatora), czas przerywania GCB jest znacznie krótszy niż czas tłumienia pola generatora (kilka sekund). To znacznie redukuje szkodliwość prądu awaryjnego dla transformatora, skraca czas napraw, zmniejsza bezpośrednie/i pośrednie straty ekonomiczne i poprawia dostępność elektrowni o 0,7%~1%.

3. Eliminuje potrzebę transformatora startowego/rezerwowego i upraszcza przełączanie zasilania stacjonarnego

Z GCB, energia startowa/zamykana jednostki może być podawana wstecz do transformatora stacjonarnego przez główny transformator, eliminując potrzebę transformatora startowego/rezerwowego. Start/zamykanie jednostki lub obsługa awarii wymaga tylko odłączenia GCB (nie wysokonapiowego wyłącznika systemowego), co redukuje procedury przełączania zasilania stacjonarnego (w porównaniu do systemów bez GCB), obniża złożoność operacyjną i poprawia niezawodność systemu.

4. Poprawia selektywność ochrony jednostki

Gdy występuje wewnętrzna awaria generatora, GCB szybko odłącza generator od sieci—bez odłączenia głównego transformatora. Zasilanie stacjonarne do zamykania nadal może być podawane wstecz przez główny transformator, unikając nagłego przełączania systemu zasilania stacjonarnego. To zmniejsza obciążenie operatorów i tworzy warunki do szybkiego rozwiązywania awarii. Unikanie przełączania wysokonapiowego zasilania stacjonarnego upraszcza przewodzenie sterowania i ochrony systemu zasilania stacjonarnego, poprawiając jego niezawodność. Instalacja GCB w wyjściu generatora upraszcza konfigurację ochrony generatora-transformatora i zmniejsza złożoność blokad działań ochronnych. Podczas normalnego startu/zamykania jednostki, zasilanie stacjonarne jest dostarczane przez system przez główny transformator, eliminując potrzebę przełączania zasilania stacjonarnego. Połączenie/sprzężenie z siecią może być wykonane wyłącznie za pomocą GCB, skracając czas startu i zmniejszając wstrząsy elektryczne/mechaniczne silników. Mniejsza liczba elementów operacyjnych również obniża ryzyko błędnego działania.

5. Upraszcza procedury synchronizacji

Gdy synchronizacja jest wykonywana za pomocą wysokonapiowego wyłącznika, wyłącznik jest narażony na napięcia. W przypadku zanieczyszczonej izolacji zewnętrznej, te napięcia mogą powodować przebicie izolacji zewnętrznej. Kiedy synchronizacja jest wykonywana na poziomie napięcia generatora (za pomocą GCB), napięcia na wysokonapiowym wyłączniku są eliminowane. Używanie GCB do synchronizacji porównuje równe napięcia po obu stronach GCB, co sprawia, że synchronizacja jest prostsza i bardziej niezawodna. Ponadto, ponieważ GCB jest instalowany wewnątrz (z lepszymi warunkami środowiskowymi i szerszymi marginesami izolacji), niezawodność synchronizacji jest jeszcze bardziej zapewniona.

6. Ułatwia testowanie i wprowadzanie do eksploatacji

GCB dzieli generator i transformator na dwie niezależne sekcje, pozwalając na etapowe, krok po kroku wprowadzanie do eksploatacji i testowanie. Gdy zasilanie stacjonarne jest dostarczane przez główny transformator, generator może być wprowadzany do eksploatacji, testowany i mierzony w warunkach niedowzbudzenia. Ta fizyczna separacja za pomocą GCB znacznie ułatwia wprowadzanie do eksploatacji, konserwację i inspekcję generatora i transformatora, a także zapewnia dogodne warunki do testów krótkiego zwarcia generatora.