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发电机出口设备 基础知识主要包括: 一、开关 1.发电机出口断路器 2.电气制动开关 3.SFC/厂高变电源开关 二、隔离刀 1.发电机中性点地刀 2.启动刀、拖动刀 3.换相刀闸 4.接地刀闸(机组出口、GCB与换相刀之间、主变低压侧) 三、其他 1.发电机主母线 2.启动母线/启动母线隔离刀闸 3.PT/CT/限流电抗器/避雷器一、开关 1. 发电机出口断路器(Generater circuit breaker)基本参数:型号:HECPS-3S SF6额定压力(20):0.62MPa 厂家:ABB 额定电流:13.5kA 额定电压:24kV 短路开断峰值电流:300kA 短路开断电流:100kA 分闸时间40ms 合闸时间50ms 操作电压:220DC 操作机构型号:HMB 4. 操作机构类型:液压弹簧操作发电机出口断路器为户内卧式、SF6气体灭弧,三相联 动,设有一个合闸线圈(220VDC CLOSE),二个分闸线圈 (220VDC Trip II和220VDC Trip I),具有防跳和防失压慢分 能力。外壳防护等级不低于IP54。断路器的防跳是指:防止在外部断路器合闸信号持续( 遥和信号持续、合闸按钮或转换开关粘连)时,断路器合于 故障后跳闸,断路器合闸回路再次接通,导致断路器多次分 合闸。防跳能力1.1发电机出口断路器的构成和功能外部结构内部结构操作机构SF6监视装置一、GCB的外部结构1、开关间隔支撑 2、开关间隔隔板 3、每个开关间隔包含:一相断路器的灭弧室一相SFC启动刀一相BTB拖动刀一相检修地刀 4、开关间隔底部 ,包含: 断路器SF6气体装置 断路器及各刀闸操作连杆 5、各刀闸、地刀操作机构 6、断路器液压弹簧操作机构二、GCB的内部结构1、断路器灭弧 室 2、SF6气体密 度指示计和充气 口 3、液压弹簧操 作机构1、BTB拖动刀 2、接地刀闸 3、SFC启动刀1.电压互感器 2.电流互感器 3.浪涌电容器液压弹簧操作机构的原理液压弹簧操作机构的工作原理:由储能油泵给碟形弹簧 储能,碟形弹簧作用于高压油缸使油带压,实现机械能转换 成液压能源。快速开关转换阀转移液压能源使活塞实现关闭 操作以及开放作业。活塞运动实现断路器的分合闸。三、GCB操作机构位置指示说明1、断路器位置指示器:绿色底白色O 表示断路器在断开位置,红色底白 色I表示断路器在合闸位置; 2、断路器操作装置油位观察孔:如果断 路器在合闸位置,正常油位应在观察 孔1/2的位置;如果断路器在分闸位 置,正常油位应在观察孔2/3的位置;3、GCB操作机构碟形弹簧位置指示; 如果弹簧的白色线位于左边的位置,表 示弹簧处于储能状态,位于右边位置, 表示弹簧处于能量释放状态。操作机构结构 1、储能电机2、储能弹簧3、控制单元4、弹簧能量释放手柄5、防断路器慢分机构失压慢分是指断路器在合闸状态下,液压 机构突然失压,一些由差动原理形成相对稳定 状态的阀体在复位弹簧的作用下移动复位到 分闸位置,在液压系统压力重建过程中,断路 器缓慢分闸,造成慢分事故。防慢分装置原理:当储能弹簧 的能量低到一定值 时,防慢分装置的 拐臂会自动旋转到 顶住断路器操作杆 法兰位置。目的:防止断路器在 低油压的情况下缓 慢分开,电弧烧坏断 路器触头。状态演示已储能,分闸位置合闸位置减压,合闸位置四、GCB压力监视继电器1、绿色区域:SF6气体正常工作区域,在该区域断路器可以正常操作; 2、黑色标志点:SF6气体正常工作压力点,压力值为0.62MPa(20oC); 3、黄色区域:机械跳机,SF6气体压力低报警区域,需要补充SF6气体,报警点压力值为 0.56MPa(20oC),在该区域,只报警不闭锁断路器的操作; 4、位于运输区域上方的红色区域:SF6气体压力过低报警、闭锁区域,需要补充SF6气体 ,闭锁点压力值为0.54MPa(20oC)在该区域,SF6气体密度监视继电器既发出报警同时闭锁GCB进行合、分闸操作; 5、黑色区域:运输区域,在GCB 运输过程中在断路器灭弧室内充入 SF6气体使灭弧室带正压,防止空 气进入灭弧室,同时也可以用来监 视在运输过程中灭弧室是否漏气; 6、位于运输区域下方的红色区域 :SF6气体的压力值低于运输压力 区域,在该区域,断路器不具备操 作条件,同时在设备到货时如果压 力处于该区域,说明在运输过程中 灭弧室可能有损坏,需要联系制造 商到现场处理。2. 电气制动开关技术参数: 1 型号:FKG2S 2 最高运行电压:24kV 3 额定工作电压:18kV 4 额定电流:6.6kA 5 额定短时耐受电流:63kA,3s 6 额定工频耐受电压:66kV 7 分闸时间:2939ms;合闸时间:99114ms 8 SF6压力:750kPa正常,640kPa报警,610kPa闭锁 9 操作方式:电动储能弹簧操作 10 分合闸线圈电阻:140(范围:10%)电气制动开关(0*GEV002JD)在机组正常停机或非机组电气故障跳机,机组转速 为50%Vn时,电气制动开关投入。机组电气故障跳机时 ,电气制动不投入。机组非电气事故停机时,投入电气制动开关时,将 发电机出口三相短路,然后再在转子回路加励磁,此时 定子电流产生纯去磁电枢反应,定子磁动势与转子磁动 势相反,达到制动目的。制动刀 SF6压力 表制动刀储制动刀储 能指示能指示制动刀动制动刀动 作次数作次数SFC电源开关(60(70)LGB001JD/002JD)A(B)厂SFC有两路供电电源,#1(#5)机侧 60(70)LGB001JD和#3(#7)机侧60(70)LGB002JD。两 路电源开关互为备用方式,正常运行方式是其中一个电 源开关在合闸位置,控制方式为remote;另一个电源 开关在试验位置,二次插头连接正常,控制为local。 当主用电源机组检修时,手动切换至备用电源供电。 两个开关下端共有一组接地刀闸。3. SFC/厂高变电源开关每台机组均有供厂高变18kV电源开关,#1 、#3(#5、#7)机供#1(#3)厂高变,#2、#4( #6、#8)机供#2(#4)厂高变。每台厂高变两路电源开关互为备用,当主 用电源上端失电时,切换至备用电源供电。 每个供电开关下端均有接地刀闸(厂高变高压 侧接地刀),操作过程中应密切关注地刀状 态。厂高变电源开关(6*/7*LGB001TB)二、隔离刀1.中性点刀闸发电机中性点地刀(0*GEV021JS):正常情况下,发电机中性点地刀在合闸位 置。只有当该机组作为拖动机组开始BTB(back to back)启动其他机组时,中性点地刀由机组 LCU发令拉开,拖动完成后,中性点接地刀由机 组LCU发令恢复合闸状态。通常作为发电机定子绝缘测量点,断开中性 点地刀后在其上端测发电机定子绝缘。在拖动机组开始BTB(back to back)启动其他 机组时,中性点地刀由机组LCU发令拉开的原因:在BTB启动时,若不拉开拖动机地刀将使拖动机组 及被拖动机组的100%接地保护同时作用,当两套100% 接地保护的外加20Hz电源相位相反时,两套保护将失 效。定子100%接地保护:采用外加20Hz电源方式,在 低频运行时,流过定子的少量低频不平衡电流会造成 定子100%接地保护误动。惠蓄100%接地保护在1525Hz 时自闭锁。发电机中性点通过变压 器阻抗接地主要目的是限制发电机 单相接地时的暂态过电压,防止 暂态过电压破坏定子绕组绝缘。 中性点变压器的作用:1. 可以使二次侧的小电阻 在一次侧呈现出大电阻;2. 可以在变压器二次侧抽 取零序电流作为发电机接地保护 的判据。2. 启动刀、拖动刀(0*GEV001JS/002JS )启动刀、拖动刀操作方式为电动操作三相异步电机技术参数: 额定电压:380V AC 额定频率:50Hz 额定功率: 550 W 额定电流:2A 启动时电流(峰值):20A刀闸的操作机构的工作原理驱动电机带动齿轮旋转,齿轮旋转转换为刀 闸操作连杆的线性运动,带动刀闸操作拐臂去 分合刀闸.各刀闸的辅助开关装配有具有保险功能的钥 匙闭锁:1、可以实现刀闸驱动手动和电动的转换;2、实现刀闸合闸位置和分闸位置闭锁。 泵启动、拖动刀闸由机组LCU根据机 组P、CP工况选择的拖动方式(SFC或BTB )控制分、合。用于机组泵工况或泵工况调相BTB方式 启动中,此时拖动机组的拖动刀合上,启动 刀断开,被拖动机组情况相反。在SFC拖动 方式中,启动刀合上,拖动刀断开。进行机组隔离时,启动/拖动刀闸均锁 在分闸位置。BTB启动机组抽水有四个过程:加速阶段同期阶段停拖动机阶段完成阶段原 始 状 态加 速 阶 段同 期 阶 段完 成 阶 段SFC启动机组抽水有三个过程:加速阶段同期阶段完成阶段原 始 状 态加 速 阶 段同 期 阶 段完 成 阶 段技术参数:1 型式:HET 32 最高运行电压:25.3 kV3 额定电压:24kV4 额定绝缘水平1min工频耐压(有效值)(a) 相对地 80kV(b) 断口间 88kV 5 额定电流:13500A 6 额定峰值耐受电流(峰值) 300kA 7 合/分时间:2s 8 额定短时耐受电流(有效值): 100kA,3s 9 机械寿命(空载操作次数)time :100003. 换相隔离刀闸换相隔离开关为三相五极、户内水平布置、带封闭外壳与离相 封闭母线相连接、空气绝缘、自然冷却、电动,外 壳防护等级IP54。采用ABB 生产的HECPS 3 在80 110 的交、直流额定电压下,均应能顺利地进 行分、合操作。作用与结构换相刀外部图内 部 图Enclosure:开关发电机侧接地开关 主变侧接地开关4.接地刀闸机组出口地刀(0*GEV011JS)机组检修时接地用,与出口断路器及换相开 关配套,为三相联动电动操作方式,与出口断路器之 间有可靠的电气及机械闭锁。另两组地刀:机组出口开关与换相刀之间地刀 0*GEV012JS、主变低压侧地刀0*GEV013JS均为设备 检修时作为接地点保证工作安全,根据检修范围的 不同投入相应地刀。1.发电机主母线(IPB:Isolating Phase Busbar)母线分相封闭,每相母线套管内由Y型绝缘子支撑导 电母线,空气绝缘,设有检修窗口,无观察孔。三、其他检修窗口启动母线联络刀闸技术参数: (1) 型式/数量 刀闸/单相 (2) 额定电压 24kV (3) 最高工作电压 25.3kV (4) 额定电流 3150A (5) 额定峰值耐受电流 450kA (6) 额定短时耐受电流 160kA (7) 短时耐受时间 1s (8) 绝缘水平1)额定1min工频耐受电压 60/80kV2)额定雷电冲击耐受电压 125/150kV2.启动母线/启动母线隔离刀闸启动母线上 有两个呼吸 器,启动母 线联络刀闸 两侧各一 个。启动母线和启动母线刀闸形成机组 P/CP启动时的电气回路,启动母线刀闸由 机组公用LCU给出命令控制分、合闸。启动母线刀闸两边的接地刀闸,根据 检修工作的要求进行操作,保证工作地点 的安全。3. CT/PT/限流电抗器/避雷器CT型式:单相、户内、干式 设备参数: 1 额定电压: 24kV2 设备工作电压: 18kV3 额定一次电流: 1)发电电动机匝间短路保护电流互感器 750A2)发电电动机其余的保护、励磁及测量用电流互感器 15000A3)厂用变保护、测量用电流互感器 250A4)励磁变保护、测量用电流互感器与励磁变配套提供变频装置 保护、测量用电流互感器 1250A4 额定二次电流均为 1A5 额定频率 50Hz6 水泵工况起动时工作频率范围 052.5Hz7 额定绝缘水平一次绕组:额定1min 工频耐受电压(有效值)
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