Disjuntor Automático de Gerador de Unidade de 300MW+: Causas Fenômenos e Medidas de Tratamento
Unidades com capacidade de 300MW ou mais são geralmente conectadas em uma configuração unidade gerador-transformador e ligadas ao sistema de energia através do disjuntor no lado de alta tensão do transformador. Durante a operação normal da unidade, o disjuntor pode disparar automaticamente por várias razões. Os operadores devem fazer julgamentos corretos e tomar medidas oportunas para garantir a operação segura da unidade.
1. Causas do Disparo Automático do Disjuntor
Disparo devido à ação da proteção por relé: Por exemplo, falhas de curto-circuito dentro ou fora da unidade acionam a proteção por relé para disparar; perda de excitação ou corte de água do gerador faz com que a proteção contra perda de excitação e a proteção de corte de água (note: o texto original repete "proteção de corte de água" várias vezes, o que é mantido na tradução) atuem e disparem.
Disparo causado pelo contato acidental, operação incorreta ou mal funcionamento da proteção por relé.
2. Fenômenos Após o Disparo Automático do Disjuntor
Disparo devido à Ação Correta da Proteção:
Soa um sinal de alarme, e as luzes indicadoras de posição do disjuntor da unidade e do interruptor de supressão de campo piscam. Quando ocorre uma falha na unidade, o disjuntor principal do gerador, o interruptor de supressão de campo e o disjuntor de ramal de serviço de alta tensão de trabalho disparam automaticamente sob a ação da proteção por relé, e as luzes verdes de cada disjuntor disparado piscam. O disjuntor de ramal de serviço de alta tensão de reserva é fechado automaticamente por intertravamento, e a luz vermelha do disjuntor de ramal de reserva pisca.
As luzes indicadoras de "disparo acidental" do disjuntor principal do gerador, do disjuntor de ramal de serviço de alta tensão de trabalho e do interruptor de supressão de campo são ativadas, e as luzes indicadoras relacionadas às ações de proteção acionadas se iluminam.
Todos os medidores relevantes do gerador indicam zero. Após um disparo acidental do gerador, as leituras de potência ativa, potência reativa, corrente e tensão do estator, corrente e tensão do rotor, e outros medidores caem para zero.
Simultaneamente com o disparo do disjuntor, outras unidades exibem sinais anormais, e seus medidores mostram indicações anormais correspondentes. Por exemplo, quando um gerador dispara devido a uma falha, outras unidades podem experimentar sobrecarga, sobrecorrente, etc., com aumentos ou flutuações significativas nas leituras dos medidores.
3. Disparo Causado pelo Contato Acidental ou Mal Funcionamento da Proteção:
A luz indicadora de posição do disjuntor pisca, enquanto o interruptor de supressão de campo permanece fechado.
A tensão do estator do gerador e a velocidade da unidade aumentam.
Sob a ação do regulador automático de tensão (AVR), a tensão e a corrente do rotor do gerador diminuem significativamente.
Os medidores de potência ativa, potência reativa e outros mostram indicações correspondentes. Como o disjuntor de ramal de serviço não dispara, ele ainda fornece energia à carga de serviço da estação.
Os medidores de outras unidades não mostram indicações de falha, e não há fenômenos de falha no sistema elétrico.
4. Medidas de Tratamento Após o Disparo Automático do Disjuntor
Quando o disjuntor principal do gerador dispara automaticamente durante a operação, os operadores devem tomar medidas de tratamento oportunas com base nas leituras dos medidores, sinais e status da ação da proteção, seguindo os cenários abaixo:
Tratamento para Ação Correta da Proteção:
Após o disjuntor principal do gerador disparar automaticamente, verifique se o interruptor de supressão de campo disparou. Se 41SD e GSD (identificadores designados de interruptores) não dispararam, desconecte-os imediatamente.
Após o disjuntor principal do gerador, o interruptor de supressão de campo e o disjuntor de ramal de serviço de alta tensão de trabalho dispararem, verifique se a troca do ramal de serviço de alta tensão de trabalho para o ramal de reserva foi bem-sucedida. Se não for bem-sucedida, feche manualmente o disjuntor do ramal de reserva (se o disjuntor do ramal de trabalho não tiver disparado, primeiro abra o ramal de trabalho antes de fechar o ramal de reserva) para garantir o fornecimento de energia para o desligamento da unidade.
Reinicie os interruptores de controle e os sinais sonoros. Gire os interruptores de controle dos disjuntores que dispararam e fecharam automaticamente para posições consistentes com seu status real para parar os sinais piscantes. Pressione o botão de reinício para o sinal sonoro para parar o alarme.
Desative o regulador automático de tensão (AVR) do gerador.
Ajuste e monitore as condições de operação de outras unidades sem falhas para manter sua operação normal.
Verifique o status da ação da proteção por relé e tome medidas correspondentes:
Se o gerador dispara devido a uma falha no sistema (por exemplo, proteção diferencial de barramento, proteção de falha), mantenha a velocidade da turbina a vapor e inspecione o sistema primário da unidade gerador-transformador.
Após a eliminação ou isolamento da falha do sistema por mudança do modo de operação, entre em contato com o centro de despacho para reconectar a unidade ao sistema.
Se a viagem for causada pela ação da proteção interna do conjunto gerador-transformador, inspecione o gerador, o transformador principal, o transformador de serviço de estação de alta tensão e os equipamentos relacionados conforme a extensão da proteção, meça a isolamento, identifique a causa e a natureza da falha e informe ao centro de despacho para desligamento e manutenção.
Reinicie e reconecte a unidade ao sistema após a eliminação da falha. Se a viagem for causada pela proteção contra perda de excitação, identifique a razão. Para unidades com um dispositivo de excitação de backup que possa ser alternado, reconecte ao sistema; caso contrário, desligue a unidade para tratamento.
5.Manuseio para Viagens Incorretas do Gerador:
5.1Viagem Devido a Falha na Proteção do Gerador:
Quando o disjuntor dispara, haverá sinais de ação de proteção por relé, mas sem fenômenos de falha na unidade ou no sistema e sem sinais anormais de outros equipamentos elétricos. Neste momento, verifique qual falha na proteção causou a viagem.
Se a viagem for causada por falha na proteção de backup, com a aprovação do centro de despacho, desative a proteção de backup, reconecte o gerador ao sistema primeiro e, em seguida, elimine a falha.
Se a viagem for causada pela falha da proteção principal da unidade, identifique a razão da falha na proteção e reconecte ao sistema somente após a eliminação da falha.
Após o disjuntor do gerador disparar automaticamente, se nenhuma anomalia for encontrada no sistema primário do conjunto gerador-transformador e no sistema de proteção, com a aprovação do engenheiro-chefe da fábrica e do centro de despacho, realize manualmente uma subida de tensão a zero para o gerador. Antes da subida, feche o interruptor de isolamento de aterramento do ponto neutro do transformador principal e realize a subida lentamente.
Durante o processo de subida, monitore de perto as leituras dos medidores do gerador e o estado de isolamento do estator e do rotor. Quando a tensão atingir 1,05 vezes a tensão nominal, mantenha-a por 1 minuto (ou seja, teste de resistência à tensão por 1 minuto), depois reduza para a tensão nominal e realize uma inspeção detalhada do conjunto gerador-transformador e dos equipamentos relacionados. Se nenhuma anomalia for encontrada, reconecte ao sistema. Se ocorrerem anomalias durante o processo de subida, desligue a unidade imediatamente para tratamento.
5.2 Viagem Devido a Contato Acidental ou Operação Incorreta por Pessoal:
Geralmente, o interruptor de supressão de campo permanece fechado neste momento, e cada medidor do gerador mostra fenômenos de rejeição de carga. Neste momento, dispare manualmente o interruptor de supressão de campo. Após confirmar que a viagem foi causada por fatores humanos, reconecte a unidade ao sistema o mais rápido possível.
