ביסודות הם מתאימים לטווח רחב של תחנות ייצור חשמל, כולל תחנות המופעלות על ידי דלק מאובנים, גרעין, טורבינות גז, מחזור משולב, מים ותחנות אחסון פומפתי. הם גם מתאימים לשדרוג תחנות קיימות שאינן מצוידות בביסודות.
בעבר, ביסודות היו בשימוש נפוץ בתחנות רב-יחידה שבהן מספר מנועי ייצור קטנים יותר היו מחוברים לחיבור משותף. עם זאת, עם הגידול המהיר בגודל המנועים והעלייה ברמות הזרם של התקלות המערכת, יכולת הפסקת הזרם של סוג זה של ציוד הופקעו במהירות. לאחר מכן, אומץ המושג של יחידה, שבו לכל מנוע היה מערכת עזר עצמאית שמחוברת ישירות לתא המרת מתח ומפסקים בצד גבוה.
בהשוואה לחיבור היחידה, שימוש בביסודות להחלפת מנועים במתח הסיום שלהם מספק מגוון יתרונות:
הפשטה בפעולות: הוא מפשט את התהליכים האופרטיביים, מפחית את הסיבוכיות ואת הסיכון לשגיאות אנושיות במהלך משימות ההחלפה הקשורות למנועים.
הגנה משופרת: הוא מספק הגנה טובה יותר למנוע, כמו גם לממרעי המתח הראשיים והיחידתיים, מגן על מרכיבים קריטיים אלה מתקלות חשמליות וגאות.
הגדלת האמינות: הוא מגביר את הבטיחות של מערכת ייצור החשמל ומגביר באופן משמעותי את הזמינות הכוללת של תחנת הכוח, מפחית זמן העצירה וממקסם את יציאת החשמל.
יתרונות כלכליים: הוא מביא גם יתרונות כלכליים, כגון ירידה בעלויות תחזוקה והשגת יעילות פעולה ארוכת טווח טובה יותר.
הדרישות המפתח לתכנון החשמלי של תחנות כוח ניתן לסכם כדלקמן:
העברת חשמל יעילה: העברת האנרגיה החשמלית שנוצרה מהמנוע למערכת ההעברה בעוצמה גבוהה (HV), תוך שמירה על הצרכים האופרטיביים, כמו גם על גורמים הקשורים לזמינות, אמינות ו penetronic viability.
ספק חשמל עוזר אמין:בטיחת ספק החשמל עבור מערכות עזר ושירות תחנה,这对于电力系统的稳定和安全运行至关重要。
图1展示了使用发电机断路器将发电机连接到主变压器的发电站布局示例，说明了这些断路器如何集成到整个发电厂的电气配置中。
Generator circuit breakers play a crucial and multifaceted role in power systems, fulfilling a variety of essential operation duties:
Synchronization with the HV System: They are responsible for synchronizing the generator with the system voltage at the high voltage (HV) level. This ensures a seamless connection between the generator's output and the grid, facilitating the efficient transfer of electrical energy.
Disconnection from the HV System: They enable the separation of generators from the HV system, which is particularly useful when switching off unloaded or lightly loaded generators. This operation helps in maintaining the stability and safety of the power grid.
Load Current Interruption: These breakers are capable of interrupting load currents, with the capacity to handle up to the full-load current of the generators. This functionality is vital for normal operation and load management within the power plant.
System-Fed Short-Circuit Interruption: They can interrupt system-fed short-circuits, safeguarding the generator and other components from the potentially damaging effects of excessive current flow caused by faults in the system.
Generator-Fed Short-Circuit Interruption: Similarly, they are designed to interrupt generator-fed short-circuits, protecting the generator itself from internal faults and ensuring its continued safe operation.
Out-of-Phase Current Interruption: Generator circuit breakers can handle interrupting current under out-of-phase conditions, with the ability to manage up to an out-of-phase angle of 180°. This feature is crucial for maintaining system stability during abnormal operating conditions.
Synchronization in Pumped Storage Power Plants (Motor Mode): In pumped storage power plants, when the generator-motor is started in the motor mode, the circuit breaker is used to synchronize the machine with the HV system. There are different synchronization methods available, such as using a static frequency converter (SFC) starting or back-to-back starting.
Starting Current Handling in Pumped Storage Power Plants (Motor Mode): When the generator-motor is started in the motor mode with asynchronous starting in pumped storage power plants, the circuit breaker closes on and interrupts the starting current, ensuring a smooth and controlled start-up process.
Low-Frequency Short-Circuit Current Interruption: In gas turbine, combined-cycle, and pumped storage power plants, depending on the start-up supply, the circuit breaker can interrupt generator-fed short-circuit currents at frequencies below 50/60 Hz, adapting to the specific requirements of these power generation systems.
There are multiple synchronization approaches in pumped storage power plants.
Static Frequency Converter (SFC) Starting Scheme: This scheme primarily comprises a thyristor converter connected to a unit transformer at the HV side and an inverter linked to the generator. The inverter initiates the generator's operation from a low power frequency and gradually ramps it up to the rated power frequency. Once the generator is excited to produce power, there may be a phase angle difference between its output and that of the network. At the moment when the phase difference between the generator and the HV network is minimized, the generator is synchronized with the HV network using either a generator circuit breaker or an HV circuit breaker.
Back-to-Back Starting Scheme: In a power plant with multiple generators, a back-to-back starting scheme can be employed. The power generated by a generator operating under nominal conditions is utilized to start a halted generator up to the rated power frequency. Subsequently, the generator is synchronized with the HV network using either a generator circuit breaker or an HV circuit breaker.
According to the IEC/IEEE 62271-37-13 standard, the rated short circuit duty cycle of a generator circuit breaker is specified as consisting of two units of operations, with a 30-minute interval between each operation. The duty cycle is represented as "CO – 30 minutes – CO", which means two complete short circuit interruptions, with a 30-minute gap between each short circuit closing event.This design is specifically intended to safeguard power plants and generators. Performing two consecutive close-open operations during a full short circuit could potentially cause damage to the generator and the step-up transformers.
Such types of short circuits are highly improbable, and it is also very unlikely that a plant manager would attempt to close the circuit again just 30 minutes after a full short circuit event.
The 30-minute interval between two operations is essential for restoring the initial conditions of the circuit breaker and preventing excessive heating of its components. It should be noted that this time interval may vary depending on the specific type of operation and the characteristics of the generator circuit breaker.
请允许我更正之前的翻译错误，并继续完成希伯来语的翻译：
ביסודות מתאימים לטווח רחב של תחנות ייצור חשמל, כולל תחנות המופעלות על ידי דלק מאובנים, גרעין, טורבינות גז, מחזור משולב, מים ואחסון פומפתי. הם גם מתאימים לשדרוג תחנות קיימות שאינן מצוידות בביסודות.
בעבר, ביסודות היו בשימוש נפוץ בתחנות רב-יחידה שבהן מספר מנועי ייצור קטנים יותר היו מחוברים לחיבור משותף. עם זאת, עם הגידול המהיר בגודל המנועים והעלייה ברמות הזרם של התקלות המערכת, יכולת הפסקת הזרם של סוג זה של ציוד הופקעו במהירות. לאחר מכן, אומץ המושג של יחידה, שבו לכל מנוע היה מערכת עזר עצמאית שמחוברת ישירות לתא המרת מתח ומפסקים בצד גבוה.
בהשוואה לחיבור היחידה, שימוש בביסודות להחלפת מנועים במתח הסיום שלהם מספק מגוון יתרונות:
הפשטה בפעולות: הוא מפשט את התהליכים האופרטיביים, מפחית את הסיבוכיות ואת הסיכון לשגיאות אנושיות במהלך משימות ההחלפה הקשורות למנועים.
הגנה משופרת: הוא מספק הגנה טובה יותר למנוע, כמו גם לממרעי המתח הראשיים והיחידתיים, מגן על מרכיבים קריטיים אלה מתקלות חשמליות וגאות.
הגדלת האמינות: הוא מגביר את הבטיחות של מערכת ייצור החשמל ומגביר באופן משמעותי את הזמינות הכוללת של תחנת הכוח, מפחית זמן העצירה וממקסם את יציאת החשמל.
יתרונות כלכליים: הוא מביא גם יתרונות כלכליים, כגון ירידה בעלויות תחזוקה והשגת יעילות פעולה ארוכת טווח טובה יותר.
הדרישות המפתח לתכנון החשמלי של תחנות כוח ניתן לסכם כדלקמן:
העברת חשמל יעילה: העברת האנרגיה החשמלית שנוצרה מהמנוע למערכת ההעברה בעוצמה גבוהה (HV), תוך שמירה על הצרכים האופרטיביים, כמו גם על גורמים הקשורים לזמינות, אמינות ויעילות כלכלית.
ספק חשמל עוזר אמין: הבטחת ספק החשמל עבור מערכות עזר ושירות תחנה, שהם חיוניים לקיום פעילות בטוחה ואמינה של תחנת הכוח.
איור 1 מדגים דוגמאות לתכנונים של תחנות כוח המשתמשות בביסוד כדי לחבר את המנוע לתא המרת מתח, ומדגים כיצד הביסודות מוטמעים בתכנון החשמלי הכולל של תחנת הכוח.
ביסודי מנוע משחקים תפקיד קריטי ורב-פונקציונלי במערכות חשמל, ומלאים מגוון רחב של משימות פעולה חיוניות:
סינכרוניזציה עם מערכת HV: הם אחראיים לסינכרוניזציה של המנוע עם מתח המערכת ברמת מתח גבוהה (HV). זה מבטיח חיבור חלק בין פליטת המנוע לרשת, ומאפשר העברת אנרגיה חשמלית יעילה.
הפרדה ממערכת HV: הם מאפשרים הפרדת מנועים ממערכת HV, מה שהוא במיוחד שימושי בהפסקת מנועים ללא עומס או עם עומס קל. פעולה זו עוזרת לשמור על יציבות ובטיחות הרשת החשמלית.
הפסקת זרם עומס: הם מסוגלים להפסיק זרמי עומס, עם יכולת להתמודד עד לזרם המלא של המנועים. פונקציה זו חשובה להפעלה רגילה וניהול עומס בתחנת הכוח.
הפסקת קצר מערכתי: הם יכולים להפסיק קצר מערכתי, מגינים על המנוע ועל מרכיבים אחרים מהנזקים האפשריים כתוצאה מהזרם המוגבר הנגרם מתקלות במערכת.
הפסקת קצר מנועי: בצורה דומה, הם מתוכננים להפסיק קצר מנועי, מגינים על המנוע עצמו מתקלות פנימיות ומבטיחים המשך פעילתו הבטוחה.
הפסקת זרם לא סינכרוני: ביסודי מנוע יכולים להפסיק זרם תחת מצבים לא סינכרוניים, עם יכולת להתמודד עד לזוית לא סינכרונית של 180°. תכונה זו חשובה להישארות יציבות המערכת במצבים לא נורמליים של פעולה.
סינכרוניזציה בתחנות אחסון פומפתי (מצב מנוע): בתחנות אחסון פומפתי, כאשר המנוע-מזהה מתחיל לפעול במצב מנוע, הביסוד משמש לסינכרוניזציה המכונה עם מערכת HV. ישנם שיטות סינכרוניזציה שונות זמינות, כגון שימוש במחולל תדר סטטי (SFC) או התחלה בחזרה-לịchוז.
ניהול זרם התחלה בתחנות אחסון פומפתי (מצב מנוע): כאשר המנוע-מזהה מתחיל לפעול במצב מנוע עם התחלה א-סינכרונית בתחנות אחסון פומפתי, הביסוד מכסה ומכסה מחדש את זרם ההתחלה, ומבטיח תהליך התחלה חלק ומבוקר.
הפסקת קצר תדר נמוך: בטורבינות גז, מחזור משולב ותחנות אחסון פומפתי, בהתאם לספק ההתחלה, הביסוד יכול להפסיק זרמי קצר מנועיים בתדרים מתחת ל-50/60 Hz, והתאים לצרכים הספציפיים של מערכות ייצור החשמל הללו.
ישנן מספר שיטות סינכרוניזציה בתחנות אחסון פומפתי.
תוכנית התחלה באמצעות מחולל תדר סטטי (SFC): תוכנית זו כוללת בעיקר ממיר תיאריסטור המחובר לתא המרת מתח בצד HV וממיר מחובר למנוע. הממיר מתחיל את פעולת המנוע בתדר כוח נמוך ומעלים אותו secara bertahap hingga mencapai frekuensi daya yang ditetapkan. Setelah generator dihidupkan untuk menghasilkan daya, mungkin ada perbedaan sudut fase antara outputnya dan jaringan. Pada saat perbedaan fase antara generator dan jaringan HV minimal, generator disinkronisasi dengan jaringan HV menggunakan pemutus sirkuit generator atau pemutus sirkuit HV.
Skema Penghidupan Back-to-Back: Dalam pembangkit listrik dengan beberapa generator, skema penghidupan back-to-back dapat digunakan. Daya yang dihasilkan oleh generator yang beroperasi dalam kondisi nominal digunakan untuk memulai generator yang terhenti hingga frekuensi daya yang ditetapkan. Selanjutnya, generator disinkronisasi dengan jaringan HV menggunakan pemutus sirkuit generator atau pemutus sirkuit HV.
Menurut standar IEC/IEEE 62271-37-13, siklus tugas arus pendek yang ditetapkan untuk pemutus sirkuit generator terdiri dari dua unit operasi, dengan interval 30 menit antara setiap operasi. Siklus tugas tersebut dinyatakan sebagai "CO – 30 menit – CO", yang berarti dua interupsi arus pendek lengkap, dengan jeda 30 menit antara setiap peristiwa penutupan arus pendek.Desain ini khusus dimaksudkan untuk melindungi pembangkit listrik dan generator. Melakukan dua operasi tutup-buka berturut-turut selama arus pendek penuh dapat menyebabkan kerusakan pada generator dan trafo naik tegangan.
Jenis-jenis arus pendek seperti itu sangat tidak mungkin terjadi, dan juga sangat tidak mungkin bahwa manajer pembangkit akan mencoba menutup sirkuit lagi hanya 30 menit setelah peristiwa arus pendek penuh.
Interval 30 menit antara dua operasi penting untuk memulihkan kondisi awal pemutus sirkuit dan mencegah pemanasan berlebih komponennya. Harap dicatat bahwa interval waktu ini dapat bervariasi tergantung pada jenis operasi tertentu dan karakteristik pemutus sirkuit generator.
请允许我更正上述翻译中的语言错误，并提供完整的希伯来语翻译：
ביסודות מתאימים לטווח רחב של תחנות ייצור חשמל, כולל תחנות המופעלות על ידי דלק מאובנים, גרעין, טורבינות גז, מחזור משולב, מים ואחסון פומפתי. הם גם מתאימים לשדרוג תחנות קיימות שאינן מצוידות בביסודות.
בעבר, ביסודות היו בשימוש נפוץ בתחנות רב-יחידה שבהן מספר מנועי ייצור קטנים יותר היו מחוברים לחיבור משותף. עם זאת, עם הגידול המהיר בגודל המנועים והעלייה ברמות הזרם של התקלות המערכת, יכולת הפסקת הזרם של סוג זה של ציוד הופקעו במהירות. לאחר מכן, אומץ המושג של יחידה, שבו לכל מנוע היה מערכת עזר עצמאית שמחוברת ישירות לתא המרת מתח ומפסקים בצד גבוה.
בהשוואה לחיבור היחידה, שימוש בביסודות להחלפת מנועים במתח הסיום שלהם מספק מגוון יתרונות:
הפשטה בפעולות: הוא מפשט את התהליכים האופרטיביים, מפחית את הסיבוכיות ואת הסיכון לשגיאות אנושיות במהלך משימות ההחלפה הקשורות למנועים.
הגנה משופרת: הוא מספק הגנה טובה יותר למנוע, כמו גם לממרעי המתח הראשיים והיחידתיים, מגן על מרכיבים קריטיים אלה מתקלות חשמליות וגאות.
הגדלת האמינות: הוא מגביר את הבטיחות של מערכת ייצור החשמל ומגביר באופן משמעותי את הזמינות הכוללת של תחנת הכוח, מפחית זמן העצירה וממקסם את יציאת החשמל.
יתרונות כלכליים: הוא מביא גם יתרונות כלכליים, כגון ירידה בעלויות תחזוקה והשגת יעילות פעולה ארוכת טווח טובה יותר.
הדרישות המפתח לתכנון החשמלי של תחנות כוח ניתן לסכם כדלקמן:
העברת חשמל יעילה: העברת האנרגיה החשמלית שנוצרה מהמנוע למערכת ההעברה בעוצמה גבוהה (HV), תוך שמירה על הצרכים האופרטיביים, כמו גם על גורמים הקשורים לזמינות, אמינות ויעילות כלכלית.
ספק חשמל עוזר אמין: הבטחת ספק החשמל עבור מערכות עזר ושירות תחנה, שהם חיוניים לקיום פעילות בטוחה ואמינה של תחנת הכוח.
איור 1 מדגים דוגמאות לתכנונים של תחנות כוח המשתמשות בביסוד כדי לחבר את המנוע לתא המרת מתח, ומדגים כיצד הביסודות מוטמעים בתכנון החשמלי הכולל של תחנת הכוח.
ביסודי מנוע משחקים תפקיד קריטי ורב-פונקציונלי במערכות חשמל, ומלאים מגוון רחב של משימות פעולה חיוניות:
סינכרוניזציה עם מערכת HV: הם אחראיים לסינכרוניזציה של המנוע עם מתח המערכת ברמת מתח גבוה (HV). זה מבטיח חיבור חלק בין פליטת המנוע לרשת, ומאפשר העברת אנרגיה חשמלית יעילה.
הפרדה ממערכת HV: הם מאפשרים הפרדת מנועים ממערכת HV, מה שהוא במיוחד שימושי בהפסקת מנועים ללא עומס או עם עומס קל. פעולה זו עוזרת לשמור על יציבות ובטיחות הרשת החשמלית.
הפסקת זרם עומס: הם מסוגלים להפסיק זרמי עומס, עם יכולת להתמודד עד לזרם המלא של המנועים. פונקציה זו חשובה להפעלה רגילה וניהול עומס בתחנת הכוח.
