Почему следует устанавливать GCB на выходах генераторов 6 ключевых преимуществ для операций электростанций

1. Защищает генератор

При возникновении асимметричных коротких замыканий на выходе генератора или при неравномерной нагрузке на установку, ГВК может быстро изолировать неисправность, предотвращая повреждение генератора. При работе с неравномерной нагрузкой или при внутренних/внешних асимметричных коротких замыканиях на поверхности ротора индуцируются вихревые токи с удвоенной частотой сети, вызывая дополнительный нагрев ротора. В то же время, переменный электромагнитный момент с удвоенной частотой сети вызывает колебания с удвоенной частотой в установке, что приводит к металлическому усталости и механическим повреждениям.

2. Защищает основной трансформатор и высоковольтный трансформатор собственных нужд

С установленным ГВК увеличивается селективность защитных функций — будь то при операционных неисправностях, системных колебаниях или внутренних неисправностях генератора/трансформатора, — что улучшает надежность безопасной работы установки.

При операционных неисправностях или системных колебаниях достаточно быстро отключить только ГВК, без переключения питания собственных нужд. После устранения неисправности генератор и сеть могут быть быстро восстановлены через ГВК, избегая полного отключения электростанции из-за отказа переключения питания собственных нужд.

При возникновении внутренней неисправности генератора можно изолировать неисправный генератор, не переключая питания собственных нужд. Это позволяет осуществлять селективное отключение защиты генератора, упрощает схему подключения защиты и избегает переключения питания собственных нужд (поскольку внутренние неисправности установки не требуют отключения высоковольтного выключателя). Это очень полезно для решения переходных неисправностей (особенно ложных тепловых сигналов от котлов/турбин), быстрого восстановления работы установки и предотвращения аварий, вызванных ошибочными действиями.

Для часто встречающихся неисправностей (например, внутренних неисправностей трансформатора, заземления трансформатора) время отключения ГВК намного меньше времени подавления поля генератора (несколько секунд). Это значительно снижает повреждения трансформатора от тока неисправности, сокращает время ремонта, уменьшает прямые и косвенные экономические потери и повышает доступность электростанции на 0,7%~1%.

3. Устраняет необходимость в пусковом/резервном трансформаторе и упрощает переключение питания собственных нужд

С помощью ГВК питание при пуске/остановке установки может быть направлено обратно через основной трансформатор к трансформатору собственных нужд, устраняя необходимость в пусковом/резервном трансформаторе. Пуск/остановка установки или обработка неисправностей требует только отключения ГВК (не высоковольтного выключателя системы), что уменьшает процедуры переключения питания собственных нужд (по сравнению с системами без ГВК), снижает сложность эксплуатации и повышает надежность системы.

4. Повышает селективность защиты установки

При возникновении внутренней неисправности генератора ГВК быстро отключается, изолируя генератор от сети — без отключения основного трансформатора. Питание собственных нужд для остановки все еще может быть направлено обратно через основной трансформатор, избегая экстренного переключения системы питания собственных нужд. Это снижает нагрузку на операторов и создает условия для быстрой обработки неисправностей. Избегание переключения высоковольтного питания собственных нужд упрощает схему управления и защиты системы питания собственных нужд, повышая ее надежность. Установка ГВК на выходе генератора упрощает конфигурацию защиты генератор-трансформаторной установки и снижает сложность взаимодействия защитных действий. При нормальном пуске/остановке установки питание собственных нужд осуществляется через основной трансформатор, устраняя необходимость в переключении питания собственных нужд. Подключение/отключение установки к сети может быть выполнено только через ГВК, что сокращает время пуска и уменьшает электрические и механические удары для двигателей. Меньшее количество используемых компонентов также снижает риск ошибочных действий.

5. Упрощает процедуры синхронизации

При подключении к сети с использованием высоковольтного выключателя, выключатель подвергается напряжению. В случае загрязнения внешней изоляции это напряжение может вызвать пробой внешней изоляции. При синхронизации на уровне напряжения генератора (через ГВК) напряжение на высоковольтном выключателе исключается. Использование ГВК для синхронизации сравнивает равные напряжения по обе стороны ГВК, делая синхронизацию проще и надежнее. Кроме того, поскольку ГВК установлен внутри (с лучшими условиями окружающей среды и большими запасами изоляции), надежность синхронизации дополнительно обеспечивается.

6. Облегчает тестирование и ввод в эксплуатацию

ГВК разделяет генератор и трансформатор на две независимые секции, что позволяет проводить ступенчатую, поэтапную проверку и ввод в эксплуатацию. Когда питание собственных нужд осуществляется через основной трансформатор, генератор может быть протестирован, измерен и введен в эксплуатацию в условиях недовозбуждения. Это физическое разделение через ГВК значительно облегчает ввод в эксплуатацию, обслуживание и проверку генератора и трансформатора, а также создает удобные условия для проведения испытаний на короткое замыкание генератора.