HECI GCB కు జనరేటర్లు – వేగవంతమైన SF₆ సర్క్యూట్ బ్రేకర్

1. నిర్వచనం మరియు పన్ను

1.1 జనరేటర్ సర్క్యూట్ బ్రేకర్ యొక్క పాత్ర

జనరేటర్ సర్క్యూట్ బ్రేకర్ (GCB) జనరేటర్ మరియు స్టెప్-అప్ ట్రాన్స్‌ఫార్మర్ మధ్యలో ఉంది, జనరేటర్ మరియు షాప్ గ్రిడ్ మధ్య ఒక ఇంటర్‌ఫేస్ తో పనిచేస్తుంది. దేని ప్రధాన పన్నులు జనరేటర్ వైపు ఉన్న దోషాలను వేరు చేయడం మరియు జనరేటర్ సైన్చరోనైజేషన్ మరియు గ్రిడ్ కనెక్షన్ సమయంలో ఓపరేషనల్ నియంత్రణం చేయడం అనేవి. GCB యొక్క పని విధానం ఒక స్థాంత్రిక సర్క్యూట్ బ్రేకర్ యొక్క పని విధానం నుండి ఎంతో భిన్నం కాదు. కానీ, జనరేటర్ దోష శక్తిలో ఉన్న హై DC ఘటకం వల్ల, GCBs చాలా ద్రుతంగా పనిచేయడం అవసరం అవుతుంది, దోషాలను ద్రుతంగా వేరు చేయడం కోసం.

1.2 జనరేటర్ సర్క్యూట్ బ్రేకర్ ఉన్న మరియు లేని వ్యవస్థల మధ్య పోల్చుకోవడం

చిత్రం 1 జనరేటర్ సర్క్యూట్ బ్రేకర్ లేని వ్యవస్థలో జనరేటర్ దోష శక్తిని విచ్ఛిన్నం చేయడం యొక్క పరిస్థితిని చూపుతుంది.

చిత్రం 2 జనరేటర్ సర్క్యూట్ బ్రేకర్ (GCB) ఉన్న వ్యవస్థలో జనరేటర్ దోష శక్తిని విచ్ఛిన్నం చేయడం యొక్క పరిస్థితిని చూపుతుంది.

ముఖ్యంగా, జనరేటర్ సర్క్యూట్ బ్రేకర్ (GCB) ని స్థాపించడం యొక్క ప్రయోజనాలు క్రింది విధంగా సారాంశం చేయవచ్చు:

జనరేటింగ్ యూనిట్ యొక్క సాధారణ స్టార్ట్ మరియు షాట్డౌన్ సమయంలో, ఆక్సిలియరీ పవర్ సప్లై స్విచింగ్ అవసరం లేదు—కేవలం జనరేటర్ సర్క్యూట్ బ్రేకర్ పని చేయడం మాత్రమే, స్టేషన్ సర్వీస్ పవర్ యొక్క నమోదంను చాలావరకు పెంచుతుంది.

జనరేటర్ వైపు (అంటే, GCB యొక్క జనరేటర్ వైపు) ఒక అంతర్ దోషం జరిగినప్పుడు, కేవలం జనరేటర్ సర్క్యూట్ బ్రేకర్ ట్రిప్ చేయడం కావలసి ఉంటుంది, యూనిట్ దోషాల సమయంలో ఓపరేషనల్ సంక్లిష్టతను చాలావరకు తగ్గించుతుంది.

ముఖ్య ట్రాన్స్‌ఫార్మర్ మరియు హై-వోల్టేజ్ స్టేషన్ సర్వీస్ ట్రాన్స్‌ఫార్మర్ కోసం మధ్యంతర సంక్షోభం అందిస్తుంది. ఇందులో ఒక ట్రాన్స్‌ఫార్మర్ లో అంతర్ దోషం జరిగినప్పుడు, జనరేటర్ దోష శక్తిని క్షీణం చేయడం వింటే కూడా ముఖ్య ట్రాన్స్‌ఫార్మర్ యొక్క హై-వోల్టేజ్ వైపు సర్క్యూట్ బ్రేకర్ ప్రోటెక్షన్ రిలేయింగ్ ద్వారా తెరిపే తర్వాత కూడా జనరేటర్ దోష శక్తిని కొనసాగిస్తుంది. GCB ఉన్నప్పుడు, జనరేటర్ ద్రుతంగా విచ్ఛిన్నం చేయబడవచ్చు, అది ముఖ్య ట్రాన్స్‌ఫార్మర్ యొక్క నష్టాన్ని చాలావరకు తగ్గించుతుంది—పెద్ద జనరేటింగ్ యూనిట్లకోసం ఒక ముఖ్య ప్రయోజనం.

హై-వోల్టేజ్ సర్క్యూట్ బ్రేకర్ యొక్క అ-సహాయక పని (పోల్ డిస్అగ్రీమెంట్) వల్ల జనరేటర్ యొక్క నష్టాన్ని లేదా తగ్గించడం మరొక ముఖ్య ప్రయోజనం. జనరేటర్-ట్రాన్స్‌ఫార్మర్ యూనిట్ కనెక్షన్లో, హై-వోల్టేజ్ సర్క్యూట్ బ్రేకర్ ఒక అధిక రేటెడ్ వోల్టేజ్ వద్ద పనిచేస్తుంది, మరియు ఓపెన్-టైప్ స్విచ్ గీర్ లో పెద్ద పేజీ-టు-పేజీ వ్యవధి మెకానికల్ మూడు-పోల్ ఇంటర్లాకింగ్ ను ఎదుర్కొంటుంది. ఫలితంగా, సాధారణ స్విచింగ్ సమయంలో కూడా అ-సహాయక పని జరిగవచ్చు. ఈ పరిస్థితులు జనరేటర్ స్టేటర్లో నెగేటివ్-సీక్వెన్స్ శక్తిని ప్రవర్తిస్తాయి, మరియు రోటర్ నుండి నెగేటివ్-సీక్వెన్స్ మ్యాగ్నెటిక్ ఫీల్డ్లకు చాలా తక్కువ టాలరెన్స్ ఉంటుంది—ఇది గంభీర రోటర్ నష్టాన్ని కల్పిస్తుంది. కానీ, మోడర్న్ GCBs మూడు-పోల్ మెకానికల్ ఇంటర్లాకింగ్ తో డిజైన్ చేయబడ్డాయి, అ-సహాయక పనిని చాలావరకు తగ్గించుతాయి.

GCB యొక్క జనరేటర్ వైపు జరిగిన దోషాలకోసం, కేవలం జనరేటర్ సర్క్యూట్ బ్రేకర్ ట్రిప్ చేయాల్సి ఉంటుంది—ముఖ్య ట్రాన్స్‌ఫార్మర్ యొక్క హై-వోల్టేజ్ వైపు సర్క్యూట్ బ్రేకర్ తెరిపే దాని వింటే, మొత్తం గ్రిడ్ నిర్మాణంపై ప్రభావం తగ్గించబడుతుంది, మరియు వ్యవస్థా స్థిరతను పెంచుతుంది.

శక్తి స్టేషన్ నిర్మాణం సరళం మరియు ఆర్థికంగా అవుతుంది, ఇన్‌స్టాలేషన్, కమిషనింగ్ సమయం మరియు ఖర్చులను తగ్గించుతుంది. స్టేషన్ సర్వీస్ ట్రాన్స్‌ఫార్మర్ మరియు దాని సహాయక మధ్య మరియు హై-వోల్టేజ్ స్విచ్ గీర్ లను తొలిగించవచ్చు. GCB అమలులో ఉంటే, సగటువారీ ప్లాంట్ లెవల్ పెంచబడుతుంది 0.3%–0.6%, మరియు ఎక్కువ జనరేటర్ లెవల్ ఆల్స్ట్రెక్ట్ శక్తి రాయినం నుండి పెంచబడుతుంది.

2. నిర్మాణం మరియు పన్ను

2.1 మొత్తం నిర్మాణం

సర్క్యూట్ బ్రేకర్ వ్యవస్థ మొత్తంగా క్రింది ఘటకాలు మరియు పరికరాలను కలిగి ఉంటుంది, అన్ని ఒక సామాన్య సపోర్ట్ ఫ్రేమ్‌పై మూసబడ్డాయి. పరిప్రేక్షణ ఆర్డర్ స్పెసిఫికేషన్ల ఆధారంగా, కొన్ని పేర్కొనబడిన ఘటకాలు దూరం చేయబడవచ్చు.

HEC/HECI-ప్రకారం స్విచ్ గీర్ యొక్క స్థాంత్రిక డిజైన్ క్రింది విధంగా ఉంటుంది:

• SF₆ సర్క్యూట్ బ్రేకర్

• డిస్కనెక్టర్ (ఐసోలేటింగ్ స్విచ్)

• గ్రౌండింగ్ స్విచ్

• కాపాసిటర్లు

• కరెంట్ ట్రాన్స్‌ఫార్మర్లు (CTs)

• వోల్టేజ్ ట్రాన్స్‌ఫార్మర్లు (VTs)

సర్జ్ ఆర్రెస్టర్లు, షార్టింగ్ లింక్లు, మరియు స్టార్ట్-అప్ స్విచ్ (స్టాటిక్ ఫ్రీక్వెన్సీ కన్వర్టర్, SFC) విషయంలో ఆప్షనల్ ఆటమైట్లు.

1 – సర్క్యూట్ బ్రేకర్ 2 – డిస్కనెక్టర్ (ఐసోలేటింగ్ స్విచ్) 3a – గ్రౌండింగ్ స్విచ్ 3b – గ్రౌండింగ్ స్విచ్ 4 – షార్టింగ్ లింక్ 5 – స్టార్ట్-అప్ స్విచ్ (SFC) 6 – కాపాసిటర్

7 – కరెంట్ ట్రాన్స్‌ఫార్మర్ 8 – వోల్టేజ్ ట్రాన్స్‌ఫార్మర్ 9 – సర్జ్ ఆర్రెస్టర్ 10 – ఎన్క్లోజ్యూర్

సర్క్యూట్ బ్రేకర్ విలీన మాధ్యమంగా SF₆ వాయువుతో నింపబడి ఉంటుంది. ప్రధాన కాంటాక్ట్‌లు మరియు ఆర్కింగ్ కాంటాక్ట్‌లు వేరు చేయబడతాయి. కాంటాక్ట్‌లు స్ప్రింగ్-ఆపరేటెడ్ మెకానిజం ద్వారా పనిచేస్తాయి. సర్క్యూట్ బ్రేకర్ యొక్క మూడు ధ్రువాలు యాంత్రికంగా అనుసంధానించబడి ఉంటాయి.

1 – సౌలభ్యమైన కనెక్షన్ 2 – డిస్‌కనెక్టర్ (ఐసోలేటింగ్ స్విచ్) 3 – ఆర్క్ ఎక్స్టింగ్విషింగ్ ఛాంబర్ 4 – ఇన్సులేషన్ 5 – ఎన్‌క్లోజర్ 6 – అర్థింగ్ (గ్రౌండింగ్) స్విచ్ 7 – ఐసోలేటెడ్-ఫేజ్ బస్‌బార్ కనెక్షన్

8 – కరెంట్ ట్రాన్స్‌ఫార్మర్

GCB ఎన్‌క్లోజర్ లోపల ఉన్న అంతర్గత భాగాలు క్రింది పటంలో చూపబడ్డాయి.

2.2 భాగాల కూర్పు మరియు పనితీరు

1) ఆపరేటింగ్ మెకానిజం

HECI5-రకం GCB స్విచ్ AHMA 4 ఆపరేటింగ్ మెకానిజంను ఉపయోగిస్తుంది. ఈ ఆపరేటింగ్ మెకానిజం యొక్క భౌతిక ఫోటో క్రింద ఉంది:

1 – కలిపిన మోటార్ (ఆయిల్ పంప్ మోటార్) 2 – కంట్రోల్ వాల్వ్ సహాయక కాంటాక్ట్‌లు 3 – సహాయక కాంటాక్ట్‌లు

① ఆపరేటింగ్ మాడ్యూల్:

ఈ మాడ్యూల్ స్థిరమైన పీడన వ్యత్యాస నిర్మాణాన్ని అవలంబిస్తుంది, ఇక్కడ హై-ప్రెషర్ ఆయిల్ పిస్టన్ రాడ్ యొక్క పై ముగింపుపై నిరంతరం పనిచేస్తుంది. తద్వారా తెరిచే మరియు మూసే వేగాలను సంబంధిత థ్రోటిల్ స్క్రూల ద్వారా విడిగా సర్దుబాటు చేయవచ్చు.

② శక్తి నిల్వ మాడ్యూల్:

హైడ్రాలిక్ ఆయిల్ పనితీరు కింద, యాక్యుమ్యులేటర్ పిస్టన్ డిస్క్ స్ప్రింగ్‌లను సంపీడనం చేసి, శక్తి నిల్వ పిస్టన్ సిలిండర్‌లో హైడ్రాలిక్ శక్తిని దీర్ఘకాలం నిల్వ చేస్తుంది, తద్వారా తెరిచే మరియు మూసే పనితీరుకు అవసరమైన శక్తి నిల్వను అందిస్తుంది.

③ కంట్రోల్ మాడ్యూల్:

ప్రధాన కంట్రోల్ గది నుండి వచ్చే విద్యుత్ కమాండ్ సంకేతాలు తెరిచే/మూసే ఎలక్ట్రోమాగ్నెటిక్ వాల్వ్‌లను సక్రియం చేస్తాయి, ఇవి క్రమంగా డైరెక్షనల్ కంట్రోల్ వాల్వ్‌ను కదిలించి, సర్క్యూట్ బ్రేకర్ తెరవడానికి లేదా మూసివేయడానికి దోహదపడతాయి.

④ అడాప్టర్ (లింకేజ్) మాడ్యూల్:

పిస్టన్ రాడ్ కదలిక సమయంలో, ఒక కనెక్టింగ్ క్రాంక్ ఆర్మ్ సహాయక స్విచ్‌ను తిప్పడానికి దోహదపడుతుంది, దీని వలన తెరిచే/మూసే స్థాన సంకేతాలు మారుతాయి.

⑤ హైడ్రాలిక్ పంప్ మాడ్యూల్:

ఓ ఎలక్ట్రిక్ మోటార్ హైడ్రాలిక్ పంప్‌ను నడుపుతుంది, ఇది యాక్యుమ్యులేటర్‌లోకి ఆయిల్‌ను పంపించి, విద్యుత్ శక్తిని హైడ్రాలిక్ శక్తిగా మారుస్తుంది.

⑥ మానిటరింగ్ మాడ్యూల్:

డిస్క్ స్ప్రింగ్‌ల సంపీడనం లిమిట్ స్విచ్ పై ఉన్న ఓ క్యామ్‌ను కదిలిస్తుంది, ఇది మైక్రోస్విచ్ యొక్క కాంటాక్ట్‌లను తెరవడానికి లేదా మూసివేయడానికి తిరుగుతుంది. ఇది ప్రధాన కంట్రోల్ గదికి అలారం సంకేతాలు మరియు స్వయంచాలక ఇంటర్‌లాకింగ్ పనులను అందిస్తుంది. (పీడనం నిర్దిష్ట విలువ కంటే ఎక్కువైతే, పీడనం తగ్గించే వాల్వ్ స్వయంచాలకంగా తెరుచుకుని అధిక పీడన రక్షణను అందిస్తుంది.)

2) సర్క్యూట్ బ్రేకర్

సర్క్యూట్ బ్రేకర్ GCB యొక్క ప్రధాన భాగం. దీని నిర్మాణ సూత్రం సంక్లిష్టంగా లేదు, దీని పనితీరు పథకాత్మక చిత్రం క్రింద చూపబడింది:

S1 – స్ప్రింగ్ లిమిట్ స్విచ్ S0 – సహాయక స్విచ్ SA – స్థాన సూచిక Y1 – మూసే కాయిల్ Y2, Y3 – తెరిచే కాయిల్‌లు 1 మరియు 2 M0 – శక్తి నిల్వ మోటార్ R10 – హీటర్ DI – సాంద్రత సూచిక 

F6 – సాంద్రత మానిటర్

3) SF₆ వాయు వ్యవస్థ

GCB లో, SF₆ వాయువు సర్క్యూట్ బ్రేకర్, సాంద్రత రిలే, సాంద్రత గేజ్ మరియు అనుసంధానించబడిన వాయు పైపింగ్ లో మాత్రమే ఉంటుంది.

సాంద్రత మానిటర్ అనేది ఉష్ణోగ్రతను పరిగణనలోకి తీసుకునే పీడన పర్యవేక్షణ పరికరం, ఇది మూడు-ధ్రువ (మూడు-దశ) సర్క్యూట్ బ్రేకర్ లోని SF₆ వాయు సాంద్రతను పర్యవేక్షించడానికి ఉపయోగించబడుతుంది. పీడన గేజ్ ద్వారా వాయు పీడనాన్ని నేరుగా పరిశీలించవచ్చు. పీడనం నిర్దిష్ట దిగువ స్థాయికి తగ్గినప్పుడు, సాంద్రత మానిటర్ “REPLENISH GAS” సంకేతాన్ని పంపుతుంది. ఒకవేళ SF₆ పీడనం మరింత తగ్గితే, రెండు స్వతంత్ర మైక్రోస్విచ్‌లు స్విచింగ్ పనులను నిరోధించే ఇంటర్‌లాక్‌లను సక్రియం చేస్తాయి—సర్క్యూట్ బ్రేకర్ యాంత్రికంగా మరియు విద్యుత్తుగా లాక్ అవుతుంది.

సాంద్రత మానిటర్ యొక్క సెట్ పాయింట్‌లు సంబంధిత కంట్రోల్ పథకాలు మరియు SF₆ వాయు సాంద్రత లక్షణ వక్రాలలో సూచించబడి ఉంటాయి.

కంట్రోల్ క్యాబినెట్ యొక్క కంట్రోల్ ప్యానెల్ ప్రధానంగా నాలుగు భాగాలతో కూడి ఉంటుంది:

• ఇంటర్‌లాక్ స్విచ్

• ఆపరేషన్ కౌంటర్

• ఆపరేషన్ మరియు అలారం సూచికలు

• స్థానిక ఆపరేషన్ మోడ్ బటన్లు

4) నియంత్రణ క్యాబినెట్

సర్క్యూట్ బ్రేకర్ నిర్వహణ మెకానిజంల అన్ని ప్రమాణాలు నియంత్రణ క్యాబినెట్లో ఏకీకృతమైనవి. చివరి రూపకల్పన మరియు ఫంక్షనల్ లయాట్ సంబంధిత నియంత్రణ చిత్రాల్లో వివరించబడ్డాయి. క్రింది నియంత్రణ ఘటకాలు అన్ని నియంత్రణ క్యాబినెట్లో ఉన్నాయి:

S2 – స్థానిక/దూర ఎంచుకోండి స్విచ్: S2 స్విచ్ ద్వారా నిర్వహణ మోడ్ ఎంచుకోబడుతుంది.

దూర స్థానంలో, ఆదేశాలు ముఖ్య నియంత్రణ రూమ్ నుండి మాత్రమే ఇస్తుంటారు.

స్థానిక స్థానంలో, ఆదేశాలు సర్క్యూట్ బ్రేకర్ నియంత్రణ క్యాబినెట్ నుండి మాత్రమే ప్రారంభించబడతాయి.

స్థానిక స్థానంలో ఉన్నప్పుడు, S2 ఎంచుకోండి స్విచ్ కీని తొలగించలేము. కీని నియంత్రణ రూమ్లో నిల్వ చేయడం మంచిదిగా సూచించబడుతుంది.

S11/S12 – సర్క్యూట్ బ్రేకర్ నిర్వహణ కోసం ప్రకాశిత పుష్ బటన్ స్విచ్‌లు.

5) ప్రమాద రక్షణ (ప్రసారణ ప్రతిరోధ) వ్యవస్థ

బర్స్టింగ్ డిస్క్: అంతర్భాగంలో ఆర్క్ దోషం (ప్రాంతిక షార్ట్-సర్క్యూట్ కరెంట్ కారణంగా) జరిగినప్పుడు, అంతర్భాగంలో గ్యాస్ ప్రమాదం పనిచేయడం యొక్క పరిమాణానికి చేరినప్పుడు, బర్స్టింగ్ డిస్క్ టాట్లయ్యేది అతిప్రమాదంతో ప్రమాదం నివారిస్తుంది. ఈ త్వరిత వెన్టింగ్ అతిప్రమాదంతో SF₆ గ్యాస్ ని రక్షణాత్మకంగా విడుదల చేయడం ద్వారా ప్రమాదంతో క్యాబినెట్ ఫెయిల్ ని నివారిస్తుంది.