1. Difino kaj Funkcio
1.1 Rolo de la Ĝenerata Circuit-Breaker
La Ĝenerata Circuit-Breaker (GCB) estas kontrolobla diskonigopunkto situanta inter la ĝenerilo kaj la stiga transformilo, servanta kiel interfaco inter la ĝenerilo kaj la elektroreta reto. Liaj ĉefaj funkcioj inkluzivas izoladon de defektoj en la ĝenerila flanko kaj ebligon de operacia regado dum sinkronigo kaj kunligo al la reto de la ĝenerilo. La funkcioprinicipo de GCB ne graveme diferencas tiun de norma circuit-breaker; tamen, pro la alta DC-komponento en defektaj korantoj de la ĝenerilo, GCB devas operaciis tre rapide por rapidan izoladon de defektoj.
1.2 Komparo Inter Sistemoj Kun kaj Sen Ĝenerata Circuit-Breaker
Figuro 1 montras la scenaron de interrompo de defekta koranto de la ĝenerilo en sistemo sen Ĝenerata Circuit-Breaker.
Figuro 2 montras la scenaron de interrompo de defekta koranto de la ĝenerilo en sistemo ekvipita per Ĝenerata Circuit-Breaker (GCB).
Kiel ilustrite en la komparo supre, la avantaĝoj de instalado de Ĝenerata Circuit-Breaker (GCB) povas esti resumitaj jene:
Dum normala startado kaj haltigo de la produkt-unuo, ŝanĝo de helpa energofonto ne bezonatas—nur operacio de la ĝenerila circuit-breaker necesas, signife plibonigante la fidon de la staca energo.
En okazo de interna defekto ene de la ĝenerilo (t.e., en la ĝenerila flanko de la GCB), nur la ĝenerila circuit-breaker bezonatas esti tripa, grandme reduktante operacian kompleksecon dum unu-defektoj.
Ĝi oferas pli bonan protekton por la ĉefa transformilo kaj alta-volta staca transformilo. Kiam interna defekto okazas en iu el tiuj transformiloj, la ĝenerilo daŭrigas fedi defektan koranton dum la malkreskperiodo de sia kampos (magnetizada) koranto—ĉe post la malfermo de la alta-volta flanka circuit-breaker de la ĉefa transformilo fare de protektrelaĵaro. Kun instalita GCB, la ĝenerilo povas rapide diskonigi, do minimumigante danĝeron al la ĉefa transformilo—kritika avantaĝo por grandaj produkt-unuoj.
Alia signifa avantaĝo estas la atenuo aŭ eliminado de dano al la ĝenerilo kaŭzita de nesimultana (pol-disakordo) operacio de la alta-volta circuit-breaker. En ĝenerilo-transformilo unit-ligiloj, la alta-volta circuit-breaker operacias je alta norma voltajo, kaj en malferma tipo de switchgear, la granda fazo-al-fazo spaco prezentas mekanikan tri-polan interblokon. Konsekvenca, nesimultana operacio povas okazi eĉ dum normala komutado. Tiaj kondiĉoj induktas negativ-sekvencajn korantojn en la statoro de la ĝenerilo, kaj la rotor havas tre limigitan toleron al negativ-sekvencaj magnetaj kampoj—potencialigante severan damon al la rotor. Modernaj GCBs, tamen, estas dizajnitaj kaj fabrikataj kun tri-faza mekanika interbloko, efektive prevenante nesimultan operacion.
Por defektoj okazantaj en la ĝenerila flanko de la GCB, nur la ĝenerila circuit-breaker bezonatas esti tripa—sen malfermi la alta-voltan flankan circuit-breaker de la ĉefa transformilo—minimumigante efikon sur la tutan reton kaj profitigante sisteman stabilecon.
La aranĝo de la elektroblokposteno iĝas pli simpla kaj pli ekonomia, reduktante instaladon, provizadon tempokostojn. La staca transformilo kaj siaj asociaj mez- kaj alta-voltaj switchgear povas esti eliminitaj. Kun GCB-realigo, la meza disponeblo de la blokposteno pligrandigas je 0.3%–0.6%, kaj pli alta disponeblo de la ĝenerilo tradukiĝas direktal en pli multa energareveno.
2. Strukturo kaj Funkcio
2.1 Tuta Strukturo
La circuit-breaker-sistemo esence konsistas el la sekvaj komponantoj kaj equipamento, ĉiuj montitaj sur komuna subteno. Dependante de la specifo de la aĉetordo, certaj listitaj komponantoj povas esti ekskluditaj.
La standarda dizajno de la HEC/HECI-tipo switchgear inkluzivas:
SF₆ circuit-breaker
Disconnector (isolating switch)
Earthing (grounding) switch
Capacitors
Current transformers (CTs)
Voltage transformers (VTs)
Surge arresters, shorting links, kaj la start-up switch (por Static Frequency Converter, SFC) estas disponeblaj kiel opcioj.
1 – Circuit-breaker 2 – Disconnector (Isolating switch) 3a – Earthing switch 3b – Earthing switch 4 – Shorting link 5 – Start-up switch (SFC) 6 – Capacitor
7 – Current transformer 8 – Voltage transformer 9 – Surge arrester 10 – Enclosure
La elŝutbatalilo estas plenigita per SF₆ gaso kiel arkofiniga medio. La ĉefkontaktoj kaj arkfariĝaj kontaktroponoj estas disiĝitaj. La kontaktroponoj estas operacitaj per spiralamikila mekanismo. La tri polusoj de la elŝutbatalilo estas mekanike interligitaj.
1 – Fleksebla konektado 2 – Disigilo (Izolanta ŝaltilo) 3 – Arkofiniga ĉambro 4 – Izolado 5 – Kaŝilo 6 – Terigilo (Teriganta ŝaltilo) 7 – Konnektado de izolita fazbusbaro
8 – Kurenttransformilo
La internaj komponantoj en la GCB-kaŝilo estas montritaj en la suba figuro.
2.2 Komponantkompozicio kaj funkcio
1) Operacimekanismo
La HECI5-tipa GCB-ŝaltilo uzas la AHMA 4 operacimekanismon. La fizika foto de tiu operacimekanismo estas jena:
1 – Kombinita motoro (olempompmotoro) 2 – Kontrolvalva helpkontakto 3 – Helpkontaktoj
① Operacimodulo:
La modulo adoptas konstantpremdecastrukturon, kie alta-prema oleo daŭre agas sur la supran finon de la pistono-stango. La malfermanta kaj fermita rapidoj povas esti aparte regitaj per la respondaj flustroĉavetoj.
② Energistokmodulo:
Sub la ago de hidraula oleo, la akumuladopiston kompresas disko-springs kaj longtempe stokas hidraulan energion en la energiakumuladopistoncilindro, provizante la necesa energian rezervon por malfermanta kaj fermita operacioj.
③ Kontrolmodulo:
Elektroaj komandsignaloj el la ĉefregilo aktivigas la malfermanta/klozanta solenoidvalvojn, kiuj tiam ŝanĝas la direkcikanalvalvon por atingi aŭ malfermanton aŭ fermiton de la elŝutbatalilo.
④ Adaptormodulo (Ligamodulo):
Dum la movado de la pistonstango, kunigita krunkranko duktas la helpŝaltilon turni, do ŝanĝante la malfermanta/klozanta poziciasignalojn.
⑤ Oleompompmodulo:
Elektra motoro duktas la oleompompon injici olon en la akumuladoron, konvertante elektran energion en hidraulan energion.
⑥ Monitormodulo:
La kompreso de la disko-springs duktas kameton sur limŝaltilo, kiu turnas por malfermi aŭ fermi la kontaktroponojn de mikroŝaltilo. Tio provizas alarmosignalojn kaj aŭtomatan interligan funkcion por la ĉefregilo. (Kiam la premeco superas la specifitan valoron, la presrelaxvalvo aŭtomate malfermas por atingi superpremecprotektan funkcion.)
2) Elŝutbatalilo
La elŝutbatalilo estas la ĉefkomponanto de la GCB. Ĝia struktura principo ne estas kompleksa, kaj ĝia funkciaschema diagramo estas montrita sube:
S1 – Sprinklimŝaltilo S0 – Helpŝaltilo SA – Poziciindikilo Y1 – Fermita spiro Y2, Y3 – Malfermanta spiroj 1 kaj 2 M0 – Energistokmotoro R10 – Varmetilo DI – Densindikilo
F6 – Densmonitorilo
3) SF₆ Gasosistemo
En la GCB, SF₆ gaso ekzistas nur en la elŝutbatalilo, la densrelejo, la densmezurilo, kaj la interliganta gaztubaro.
La densmonitorilo estas temperatur-kompensita premsmonitorilo uzebla por monitori la SF₆ gasdenson en la tri-pola (trifaza) elŝutbatalilo. La gasepremo povas esti direktvorte observita per la premsmezurilo. Kiam la premo falas sub specifita limo, la densmonitorilo sendas “REPLENU GASO” signalon. Se la SF₆ premo daŭre malkreskas, du sendependaj mikroŝaltiloj aktivigos interligilojn, kiuj malpermesos ajnan ŝaltoperacion—la elŝutbatalilo iĝas mekanike kaj elektrike blokebla.
La agordpunktoj de la densmonitorilo estas specifitaj en la rilataj regildiagramoj kaj la SF₆ gasdensaj karakteristikaj kurboj.
La regilkabinet-regiltabulo konsistas ĉefe el kvar partoj:
Interligŝaltilo
Operaciokalkulilo
Operacio kaj alarmindikiloj
Loka operacioreĝimo-butoj
4) Kontrola ŝranko
Ĉiuj funkcioj de la operaciestro de la cirkvita rompiilo estas integritaj en la kontrola ŝranko. La fina konfiguro kaj funkcia aranĝo estas detale priskribitaj en la rilataj kontrol-diagramoj. La jenaj kontrolkomponantoj ĉiuj estas logxite ene de la kontrola ŝranko:
S2 – Lokala/Fora Selektora Ŝalto: La operaciomodo estas elektita per ŝalto S2.
En la Fora pozicio, komandoj povas esti emisitaj nur el la ĉefa kontrolĉambro.
En la Lokala pozicio, komandoj povas esti iniciatitaj nur el la kontrola ŝranko de la cirkvita rompiilo.
Kiam en la Lokala pozicio, la ŝlosilo de la selektora ŝalto S2 ne povas esti forigita. Estas rekomendate teni la ŝlosilon depozititan en la kontrolĉambro.
S11/S12 – Lumigitaj prembutonoj por operacio de la cirkvita rompiilo.
5) Presrelaxa (Eksplozprotektanta) Sistemo
Eksplodilo: En okazo de interna arkofaŭlto (kaŭzita pro longdaŭra kortcirkvito), se la gaspremo ene de la enkapsilo atingas la aktivigonlimon, la eksplodilo rompiĝas por instanta libereco de la superflua preso. Tiu rapida ventado prezentas katastrofan enkapsilan malsukceson per sekura disŝargo de la superpresurigita SF₆ gaso.
