HECI GCB for Generators – Sürətli SF₆ Ağıltər

1.Tərif və Funksiya

1.1 Qüvvə istismar cihazının rolu

Qüvvə istismar cihazı (GCB) qüvvəç və səviyyələndirici transformatordan arasındakı idarəedilə bilən ayırma nöqtəsidir və qüvvəç və enerji şəbəkəsi arasında bir interfeys kimi xidmət edir. Onun asılı funksiyaları, qüvvəç tərəfindəki səhvləri izolyasiya etmək və qüvvəçin şəbəkəyə sinxronlaşdırılması və birləşdirilməsi zamanı operativ idarəetmə imkanı yaratmaqdır. GCB-nin işləmə prinsipi standart dövrə kesicinin prinsipindən çox fərqlənmir; lakin, qüvvəç səhvlərinin dəhliz komponentinin yüksək olması səbəbindən, GCB-lər səhvləri tez-tez izolyasiya etmək üçün çox sürətli işləməlidir.

1.2 Qüvvə istismar cihazı olan və olmayan sistemlərin müqayisəsi

Şəkil 1, qüvvə istismar cihazı olmadan sistemdə qüvvəç səhvlərini kəsməni göstərir.

Şəkil 2, qüvvə istismar cihazı (GCB) ilə donatılmış sistemdə qüvvəç səhvlərini kəsməni göstərir.

Yuxarıda göstərilən müqayisədən görünür ki, qüvvə istismar cihazı (GCB) quraşdırılmasının üstünlükləri aşağıdakı kimi özetlənə bilər:

Qüvvəç ünitesinin normal işə salınması və dayandırılması zamanı köməkçi elektrik tedariki keçidi tələb olunmur—yalnız qüvvə istismar cihazının işlətməsi kifayətdir, bu da stansiya elektrik tedarikinin nəzərdə tutulmuş nailiyyətini əlavə edir.

Qüvvəçdə (yəni, GCB-nin qüvvəç tərəfində) daxili səhv baş verdiyi halda, yalnız qüvvə istismar cihazı triplənir, bu da ünitə səhvləri zamanı əməliyyatın mürəkkəbliyini ciddi şəkildə azaldır.

Əsas transformatora və yüksək voltajlı stansiya transformatoruna daha yaxşı himaya təmin edir. Bu transformatorlardan birində daxili səhv baş verdiyi zaman, qüvvəç hətta əsas transformatorun yüksək voltajlı tərəfindəki dövrə kesicisinin korrektiv reley tərəfindən açıldıqdan sonra də sazan (excitation) dəhlizin sönməsi mərhələsində səhv dəhlizi davam edir. GCB quraşdırıldığında, qüvvəç tez-tez kəsilə bilər, bu da əsas transformatora verilən zərərə minimum çəkilməsinə səbəb olur—bu, böyük qüvvəç ünitələri üçün əhəmiyyətli bir üstünlükdür.

Əlavə əhəmiyyətli bir üstünlük, yüksək voltajlı dövrə kesicinin eyni anda (pol-disagreement) işləməməsindən qüvvəçə verilən zərərin azaldılması və ya ortadan qaldırılmasıdır. Qüvvəç-transformator ünitesi birləşmələrində, yüksək voltajlı dövrə kesicisi yüksək nominal voltajda işləyir və açaq tipi switchgear-da, böyük fazalar arası boşluq mexaniki üç pol interloqunu qadağan edir. Bu səbəbdən, normal keçid zamanı də eyni anda işləməmə ola bilər. Belə şərtlər, qüvvəç statorunda mənfi ardıcıllıq dəhlizlərinin formalaşmasına səbəb olur və rotorun mənfi ardıcıllıq maqnit sahələrinə çox az sabirləyişi var—bu, ciddi rotor zədəsinə gətirə bilər. Modern GCB-lər isə üç fazalı mexaniki interloq ilə dizayn və istehsal olunmuşdur, bu da eyni anda işləməməni effektiv olaraq qadağandır.

GCB-nin qüvvəç tərəfində baş verən səhvlər üçün, yalnız qüvvə istismar cihazı triplənir—əsas transformatorun yüksək voltajlı tərəfini açmamaqla, bu, ümumi şəbəkə strukturu üzərindəki təsiri minimuma endirir və sistemin stabilliyinə faydalıdır.

Elektrik istismar məntəqəsi sadələşdirilir və ekonomik olur, quraşdırma, testləmə vaxtı və xərclər azalır. Stansiya transformatoru və onunla bağlı orta və yüksək voltajlı switchgear-lar silinə bilər. GCB tətbiqi ilə, orta stansiya nailiyyəti 0.3%-0.6% artır və yüksək qüvvəç nailiyyəti doğrudan enerji gəlirlərinə çevrilir.

2. Struktur və Funksiya

2.1 Ümumi Struktur

Dövrə kesici sistemi esasə aşağıdakı komponentlər və ehtiyatlar, umumi dəstək çərçivəsinə monte edilmişdir. Sifariş məlumatlarına görə, belətlənmiş bəzi komponentlər istisna edilə bilər.

HEC/HECI-növ switchgear-ın standart dizaynı aşağıdakıları daxil edir:

• SF₆ dövrə kesici

• Ayırıcı (izolasiya dövrə kesici)

• Yerləşdirici (grounding) dövrə kesici

• Kondensatorlar

• Dəhliz transformatorları (CT-lar)

• Voltaj transformatorları (VT-lar)

Surge arresters, shorting links və start-up switch (Static Frequency Converter, SFC) seçimlər kimi mövcuddur.

1 – Dövrə kesici 2 – Ayırıcı (İzolasiya dövrə kesici) 3a – Yerləşdirici dövrə kesici 3b – Yerləşdirici dövrə kesici 4 – Shorting link 5 – Start-up switch (SFC) 6 – Kondensator

7 – Dəhliz transformatoru 8 – Voltaj transformatoru 9 – Surge arrester 10 – Korpus

Dövüşməni söndürmə maddesi kimi SF₆ qaz ilə doldurulub. Başlıq kontaktlar və dövüşmə kontaktları ayrıdır. Kontaktlar pring mekanizmi ilə idarə olunur. Dövüşmənin üç polu mexaniki bir-birinə bağlıdır.

1 – Mövcud birləşmə 2 – Ayıran (İzləyici) kəskinləşməçisi 3 – Dövüşmə söndürmə kamerası 4 – Dikələşdirmə 5 – Korpus 6 – Toplaqlama (Yerləşdirilmə) kəskinləşməçisi 7 – Ayrılmış fazada avtomobil birləşməsi

8 – Dəmir keçidi

GCB korpusunun içindəki komponentlər aşağıdakı şəkildə göstərilmişdir.

2.2 Komponentin Tərkibi və Funksiyası

1) İşlətme Mekanizmi

HECI5 növü GCB kəskinləşməçisi AHMA 4 işlətme mekanizmi istifadə edir. Bu işlətme mekanizminin fiziki şəkli aşağıdakı kimi:

1 – Birləşdirilmiş motor (yağ pompası motoru) 2 – İdarəetmə vana köməkçi kontaktları 3 – Köməkçi kontaktlar

① İşlətme Modulu:

Modul sabit təzyiq fərq strukturu ilə istifadə edir, burada yüksək təzyiqli yağ davamlı olaraq piston çubuğun üstündə təsir edir. Açma və bağlama sürətləri uyğun trottle vida ilə ayrı-ayrı ayarlanır.

② Enerji Yığma Modulu:

Yağın təsiri altında akkumulyator pistonu disklərini sıxır və enerji yığma pistondan uzun müddət enerji yığır, açma və bağlama əməliyyatlarına zəruri enerji rezervi təmin edir.

③ İdarəetmə Modulu:

Əsas idarəetmə otağından gələn elektrik sinyalları açma/bağlama elektromaqnit ventilalarını aktivləşdirir, bu da yön idarəetmə vanasını çevirib, kəskinləşməçinin açılması və ya bağlanması hədəflənir.

④ Uyğunlaşdırıcı (Birləşdirici) Modul:

Piston çubuğu hərəkəti zamanı, bir birləşdirici kurbel kolonu köməkçi kəskinləşməçisini dairəvi hərəkət etdirir, bu da açma/bağlama mövqe sinyallarını dəyişdirir.

⑤ Hidrolik Pompa Modulu:

Elektrik motoru hidrolik pompayı çalışdırarak yağı akkumulyatora qatar, elektrik enerjisini hidrolik enerjiyə çevrilir.

⑥ Gözətme Modulu:

Disklərin sıxılması limit ventilasının kamasını dairəvi hərəkət etdirir, bu da mikroventilalardan birinin kontaktlarını açır və ya bağlayır. Bu, əsas idarəetmə otağına alarm sinyalları və avtomatik blokaj funksiyaları təmin edir. (Təzyiq belətilən dəyərdən çox olduğunda, təzyiq azaltma ventilası avtomatik olaraq açılır və aşırı təzyiq qoruyucusu həyata keçirilir.)

2) Kəskinləşməçi

Kəskinləşməçi GCB-nin əsas komponentidir. Onun struktural prinsipi çətin deyil, onun funksional şəkili aşağıdakı kimi göstərilmişdir:

S1 – Pəncərə limit ventilası S0 – Köməkçi kəskinləşməçi SA – Mövqe göstəricisi Y1 – Bağlama bobin Y2, Y3 – Açma bobinləri 1 və 2 M0 – Enerji yığma motoru R10 – Isıtıcı DI – Çıkarıcılıq göstəricisi 

F6 – Çıkarıcılıq monitoru

3) SF₆ Qaz Sistemi

GCB-də SF₆ qazı yalnız kəskinləşməçidə, yoğunluq releyində, yoğunluq göstəricisində və interkonekting qaz borularında mövcuddur.

Çıkarıcılıq monitoru temperatur kompensasiyası olan təzyiq monitor cihazıdır, üç pol (üç faz) kəskinləşməçidəki SF₆ qazının çıkarıcılığını izləmək üçün istifadə olunur. Təzyiq göstəricisi vasitəsilə qaz təzyiqi doğrudan izlənilə bilər. Təzyiq belətilən limitdən aşağı düşəndə, çıkarıcılıq monitoru "QAZI TOPLA" sinyalını göndərir. Əgər SF₆ təzyiqi davam edib azalsa, iki müstəqil mikroventila blokajları aktivləşdirərək heç bir kəskinləşmə əməliyyatına imkan verməyəcək—kəskinləşməçi mexaniki və elektrik olaraq qapanacaq.

Çıkarıcılıq monitorunun nöqtələri uyğun idarəetmə şəkillərində və SF₆ qazının çıkarıcılıq xüsusiyyət xətlərində göstərilmişdir.

İdarə paneli əsasən dörd hissədən ibarətdir:

• Blokalama ventilası

• İşləmə sayacı

• İşləmə və alarm göstəriciləri

• Yerli işləmə rejimi düymələri

4) Kontrol kabineti

Avtomatın işlev mekanizmasının bütün funksiyaları kontrol kabinetinin içində inteqrasiya olunmuşdur. Nihai konfigurasiya və funksional qrafika ilgili kontrol şemalarında detallı şəkildə göstərilmişdir. Aşağıdakı kontrol komponentləri hamısı kontrol kabinetinin içində yer alır:

S2 – Yerli/Uzaq Seçici Kəskin: İş rejimi S2 kəskin vasitəsilə seçilir.

Uzaq rejimində emrlər yalnız baş kontroldan verilə bilər.

Yerli rejimində emrlər yalnız avtomatın kontrol kabinetindən başlaya bilər.

Yerli rejimindəyken, seçici kəskinin açarı çıxarıla bilməz. Açarın kontrolda saxlanması tövsiyə olunur.

S11/S12 – Avtomatın işləməsi üçün aydınlatmalı düyməklər.

5) Sürətli deqilərsizləşdirmə (Patlamadan qoruma) sistemi

Patlama diski: Daxili qövs səhvləri (uzun müddət davam edən qısa məhdud həcmli elektrik akımı tərəfindən) nəticəsində, qabın daxilindəki qaz basınsı aktivasiya limitinə çatdıqda, patlama diski yarılıb, artıq basınlığı an barədə buraxır. Bu sürətli ventilasiya, SF₆ qazını təhlükəsiz şəkildə buraxmaqla, katastrofil qaba zədəsini önləyir.