抽水蓄能发电机出口设备基础知识

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1)发电电动机匝间短路保护电流互感器 750A 2)发电电动机其余的保护、励磁及测量用电流互感器 15000A 3)厂用变保护、测量用电流互感器 250A 4)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 1250A 4 额定二次电流均为 1A 5 额定频率 50Hz 6 水泵工况起动时工作频率范围 0~52.5Hz 7 额定绝缘水平
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。
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:
位置指百度文库说明
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。
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 60/80kV
2)额定雷电冲击耐受电压 125/150kV
启动母线上
有两个呼吸 器,启动母 线联络刀闸 两侧各一个。
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
“A”
GENERATOR MODE
“B”
“C”
MOTOR MODE
制动刀 SF6压力

3. SFC/厂高变电源开关
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。
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
3. 换相隔离刀闸
技术参数:
1 型式:HET 3 2 最高运行电压:25.3 kV 3 额定电压:24kV 4 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 :10000
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
一次绕组: 额定1min 工频耐受电压(有效值) 50kV 额定雷电冲击耐受电压(峰值) 125kV
二次绕组: 额定1min 工频耐受电压(有效值) 3kV
8 电流互感器配置说明
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
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
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
三、GCB操作机构
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。
厂高变电源开关(6*/7*LGB001TB)
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。
A1
M
B
M
C1
M
A2
C2
M
M
换相刀外部图
内部图
4.接地刀闸
Enclosure: 开关`
发电机侧接地开关
主变侧接地开关
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。
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15~25Hz 时自闭锁。
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。
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
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。
三、其他
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。
检修窗口
2.启动母线/启动母线隔离刀闸
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
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。
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:29~39ms;合闸时间:99~114ms 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:140Ω(范围:10%)
,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。
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
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: 24kV 2 设备工作电压: 18kV 3 额定一次电流:
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