Varför installera GCB vid generatorutgångar? 6 kärnbenefit för kraftverksoperationer

1.Skyddar generatorn

När asymmetriska kortslutningar uppstår vid generatorns utgång eller när enheten bär ojämna belastningar kan GCB snabbt isolera felet för att förhindra skador på generatorn. Under ojämn belastning eller interna/externa asymmetriska kortslutningar induceras två gånger nätfrekvensens virvlingströmmar på rotorns yta, vilket orsakar ytterligare uppvärmning i roteraren. Samtidigt inducerar den alternerande elektromagnetiska momentet vid två gånger nätfrekvensen dubbelfrekvensvibrationer i enheten, vilket leder till metalltrötthet och mekanisk skada.

2.Skyddar huvudtransformatorn och högspänningsstationstransformatorn

Med en installerad GCB ökar selektiviteten hos skyddsfunktionerna—antingen under driftfel, systemsvängningar eller interna fel i generator/transformator—vilket förbättrar pålitligheten för säker drift av enheten.

Under driftfel eller systemsvängningar behöver endast GCB snabbt tripas, utan att stationsserviceströmförsörjningen måste växlas. Efter att felet har rensats kan generatorn och nätet snabbt återkopplas via GCB, vilket undviker fullständiga anläggningarnas strömavbrott som orsakas av misslyckade växlingar av stationsserviceströmförsörjningen.

När ett internt generatorfel uppstår kan den defekta generatorn isoleras utan att stationsserviceströmförsörjningen måste växlas. Detta möjliggör selektivt skyddstrippning av generatorn, förenklar skyddskablage och undviker stationsserviceströmväxling (eftersom interna enhetsfel inte kräver att högspänningsbrytaren trippas). Detta är mycket gynnsamt för att lösa övergående fel (särskilt falska värmeindikationer från pannor/turbiner), snabb återställning av enhetsdrift och förhindrande av olyckor orsakade av felaktig drift.

För fel med hög frekvens (t.ex. interna transformatorfel, transformatorjordningsfel) är GCB:s brytnings tid mycket snabbare än generatorns fältundertryckningstid (flera sekunder). Detta minskar kraftigt felströmskador på transformatorn, förkortar underhållstiden, minskar direkta/indirekta ekonomiska förluster och förbättrar anläggnings tillgänglighet med 0,7%~1%.

3.Ut eliminerar behovet av en start-/reservtransformator och förenklar stationsserviceströmväxling

Med en GCB kan enhetens start/stopp-strömförsörjning matas bakåt till stationsservice-transformatorn via huvudtransformatorn, vilket eliminerar behovet av en start-/reservtransformator. Enhetsstart/stopp eller fejlhantering kräver endast att GCB trippas (inte högspännings-systembrytaren), vilket minskar stationsserviceströmväxlingsprocedurer (jämfört med system utan GCB), minskar driftkomplexitet och förbättrar systemets pålitlighet.

4.Förbättrar selektiviteten av enhetsskydd

När ett internt generatorfel uppstår trippar GCB snabbt för att isolera generatorn från nätet—utan att trippa huvudtransformatorn. Stationsserviceströmförsörjningen för stopp kan fortfarande matas bakåt via huvudtransformatorn, vilket undviker akuta växlingar av stationsserviceströmsystemet. Detta minskar belastningen på driftpersonalen och skapar förutsättningar för snabb fejlhantering. Genom att undvika högspänningsstationsserviceströmväxling förenklas kontroll- och skyddskablage av stationsserviceströmsystemet, vilket förbättrar dess pålitlighet. Installation av en GCB vid generatorns utgång förenklar skyddskonfigurationen av generator-transformator-enheten och minskar komplexiteten av skyddshandlingskopplingar. Vid normal enhetsstart/stopp levereras stationsserviceströmförsörjningen av systemet via huvudtransformatorn, vilket eliminerar behovet av stationsserviceströmväxling. Enhetskoppling eller stopp kan slutföras endast via GCB, vilket förkortar starttiden och minskar elektriska/mekaniska chocker till motorer. Färre driftkomponenter minskar också risken för felaktig drift.

5.Förenklar synkroniseringsförfaranden

När koppling till nätet utförs med en högspänningsbrytare utsätts brytaren för spänningstryck. I fall av kontaminerad extern isolering kan detta tryck orsaka extern isoleringsgenombrott. När synkronisering utförs på generatornivå (via GCB) elimineras spänningstrycket på högspänningsbrytaren. Användningen av GCB för synkronisering jämför lika spänningar på båda sidor om GCB, vilket gör synkronisering enklare och mer pålitlig. Dessutom, eftersom GCB installeras inomhus (med bättre miljöförhållanden och bredare isolationsmarginaler), garanteras synkroniseringspålitligheten ytterligare.

6.Faciliterar testning och kommissionering

GCB delar upp generatorn och transformatorn i två oberoende sektioner, vilket möjliggör stegvis, steg-för-steg kommissionering och testning. När stationsserviceströmförsörjningen levereras av huvudtransformatorn kan generatorn kommissioneras, testas och mätas under underanregning. Denna fysiska separation via GCB underlättar enormt kommissionering, underhåll och inspektion av generator och transformator, samt ger bekväma förhållanden för kortslutningstestning av generatorn.