Por que Instalar GCB nas Saídas do Gerador 6 Benefícios Principais para as Operações da Usina Elétrica

1.Protege o Gerador

Quando ocorrem curtos-circuitos assimétricos na saída do gerador ou a unidade suporta cargas desequilibradas, o GCB pode isolar rapidamente a falha para evitar danos ao gerador. Durante a operação com carga desequilibrada, ou curtos-circuitos internos/externos assimétricos, é induzida uma corrente de fuga de duas vezes a frequência da rede na superfície do rotor, causando aquecimento adicional no rotor. Ao mesmo tempo, o torque eletromagnético alternado em duas vezes a frequência da rede induz vibração de dupla frequência na unidade, levando à fadiga do metal e danos mecânicos.

2.Protege o Transformador Principal e o Transformador de Serviço de Alta Tensão

Com um GCB instalado, a seletividade das funções de proteção é aprimorada—seja durante falhas operacionais, oscilações do sistema ou falhas internas no gerador/transformador—assim melhorando a confiabilidade da operação segura da unidade.

Durante falhas operacionais ou oscilações do sistema, apenas o GCB precisa ser acionado rapidamente, sem necessidade de mudar a alimentação de serviço da estação. Após a eliminação da falha, o gerador e a rede podem ser reconectados rapidamente através do GCB, evitando interrupções totais de energia na planta causadas por falhas na troca de alimentação de serviço da estação.

Quando ocorre uma falha interna no gerador, o gerador com falha pode ser isolado sem trocar a alimentação de serviço da estação. Isso permite o disparo seletivo de proteção do gerador, simplifica a fiação de proteção e evita a troca de alimentação de serviço (já que as falhas internas da unidade não requerem o disparo do disjuntor de alta tensão). Isso é altamente benéfico para resolver falhas transitórias (especialmente sinais térmicos falsos de caldeiras/turbinas), restaurar rapidamente a operação da unidade e prevenir acidentes causados por operações errôneas.

Para falhas de alta incidência (por exemplo, falhas internas do transformador, falhas de aterramento do transformador), o tempo de interrupção do GCB é muito mais rápido do que o tempo de supressão do campo do gerador (vários segundos). Isso reduz significativamente o dano da corrente de falha ao transformador, diminui o tempo de manutenção, reduz perdas econômicas diretas/indiretas e melhora a disponibilidade da planta em 0,7%~1%.

3.Elimina a Necessidade de um Transformador de Início/Reserva e Simplifica a Troca de Alimentação de Serviço da Estação

Com um GCB, a energia de início/desligamento da unidade pode ser alimentada de volta ao transformador de serviço da estação através do transformador principal, eliminando a necessidade de um transformador de início/reserva. O início/desligamento da unidade ou o tratamento de falhas requer apenas o disparo do GCB (não o disjuntor do sistema de alta tensão), reduzindo os procedimentos de troca de alimentação de serviço da estação (em comparação com sistemas sem GCB), diminuindo a complexidade operacional e melhorando a confiabilidade do sistema.

4.Aumenta a Seletividade da Proteção da Unidade

Quando ocorre uma falha interna no gerador, o GCB dispara rapidamente para isolar o gerador da rede—sem disparar o transformador principal. A alimentação de serviço para o desligamento ainda pode ser fornecida de volta através do transformador principal, evitando a troca de emergência do sistema de alimentação de serviço da estação. Isso reduz a carga sobre os operadores e cria condições para o tratamento rápido de falhas. Evitar a troca de alimentação de serviço de alta tensão simplifica a fiação de controle e proteção do sistema de alimentação de serviço, melhorando sua confiabilidade. Instalar um GCB na saída do gerador simplifica a configuração de proteção da unidade gerador-transformador e reduz a complexidade dos intertravamentos de ação de proteção. Durante o início/desligamento normal da unidade, a alimentação de serviço é fornecida pelo sistema através do transformador principal, eliminando a necessidade de troca de alimentação de serviço. A conexão/desconexão da unidade à rede pode ser realizada apenas através do GCB, encurtando o tempo de início e reduzindo choques elétricos/mecânicos aos motores. Menos componentes em operação também reduzem o risco de operações errôneas.

5.Simplifica os Procedimentos de Sincronização

Quando a conexão à rede é realizada usando um disjuntor de alta tensão, o disjuntor está sujeito a tensões. Em casos de isolamento externo contaminado, essa tensão pode causar flashover de isolamento externo. Quando a sincronização é realizada no nível de tensão do gerador (através do GCB), a tensão no disjuntor de alta tensão é eliminada. Usar o GCB para sincronização compara tensões iguais de ambos os lados do GCB, tornando a sincronização mais simples e confiável. Além disso, como o GCB é instalado internamente (com melhores condições ambientais e margens de isolamento mais amplas), a confiabilidade da sincronização é ainda mais garantida.

6.Facilita Testes e Comissionamento

O GCB separa o gerador e o transformador em duas seções independentes, permitindo o comissionamento e testes em etapas. Quando a alimentação de serviço é fornecida pelo transformador principal, o gerador pode ser comissionado, testado e medido sob condições de subexcitação. Essa separação física através do GCB facilita significativamente o comissionamento, manutenção e inspeção do gerador e do transformador, e também fornece condições convenientes para testes de curto-circuito do gerador.