Саяно-шушенская гэс: опыт замены генераторного комплекса на элегазовое распределительное устройство
Василий Белобородов, инженер лаборатории технической диагностики Филиала ОАО «РусГидро» – «Саяно-Шушенская ГЭС»
Анджей Валчина, территориальный маркет менеджер компании АББ Швейцария
В данной статье поведано о ответе в области коммутационного оборудования, принятом на Саяно-Шушенской ГЭС. Рассмотрены трудности, которые связаны с эксплуатацией КАГ-15,75, детально рассмотрен вариант применения элегазового генераторного распределительного устройства.
Гидрогенератор Саяно-Шушенской ГЭС есть самым купным из всех, созданных в Российской Федерации. Его характеристики: номинальная мощность 640 МВт, номинальное напряжение 15750 В, номинальный ток статора 26100 А. Исходя из указанных параметров, для обеспечения надёжной работы электростанции требовались особые ответы в области коммутационного оборудования. В следствии совместной работы ПО «Электроаппарат» и университета «Ленгидропроект» специально для потребностей СШГЭС в 1980-х годах был создан генераторный аппаратный комплекс КАГ-15,75 со следующими функциями:
• исполнение отдельных отключения и операций включения нагрузочных токов;
• передача измерительной информации на управления и устройства защиты;
• заземление и разделение участков цепи основных выводов генераторов.
Комплекс сделан в форме трёх отдельных полюсов, любой из которых объединяет в себе выключатель нагрузки, разъединитель, заземляющие ножи, напряжения и трансформаторы тока.
Но на протяжении эксплуатации оборудования появились кое-какие трудности, каковые в итоге стали причиной необходимости замены комплекса.
Неприятность
В первые месяцы применения КАГ-15,75 экспертам СШГЭС было нужно делать последовательность доводочных работ, направленных на улучшение эксплуатационных черт комплекса. В частности, была совершена реконструкция совокупностей охлаждения – в тёплое время года на охлаждаемых узлах, в особенности на экранах, выпадал конденсат. Влага стекала на токоведущие части и цепи вторичной коммутации, что создавало настоящую опасность происхождения маленьких замыканий.
Кроме совокупности охлаждения усовершенствованию подвергся множество элементов КАГ. За время доводки данного аппарата развитие коммутационного оборудования большого напряжения продвинулось на новый уровень, и, в силу собственных конструктивных изюминок, КАГ, установленный на СШГЭС, стал менее конкурентоспособным. Были распознаны следующие недочёты:
? Трудозатраты на техническое обслуживание и ремонт, которые связаны с демонтажом громадного количества болтовых соединений, вспомогательных узлов и уплотнений, сопоставимы с трудозатратами при капитальном ремонте генератора;
? КАГ-15,75 был изготовлен под заказ для Саяно-Шушенской ГЭС, исходя из этого появилась неприятность отсутствия запаса сменных деталей и узлов;
? Недостаточная коммутационная свойство при отключении рабочих токов в цепи генератора, и принципиальная невозможность отключения токов замыкания приводили к необходимости вывода из строя сходу двух генераторов выключателем 500 кВ за блочным трансформатором.
За время эксплуатации КАГ много раз имели место отказы в работе. К примеру, выключатели не справлялись с отключением токов существенно ниже номинального, что приводило к происхождению двухфазного замыкания в камерах аппаратов с последующим разрушением контактной совокупности.
Так, по окончании окончания нормативного срока работы предстоящая работа генераторного комплекса была сопряжена вполне возможно отказа и значительными трудностями по восстановлению его работоспособности. Управлением Саяно-Шушенской ГЭС было издано постановление о замене КАГ на современный выключатель.
Ответ
В следствии рассмотрения всех вероятных вариантов выбор был сделан в пользу элегазового генераторного распределительного устройства HEC-8 компании АББ. Важным доводом в пользу данного ответа было то, что по своим габаритам устройство соответствует размерам существующей камеры основных выводов генератора и при его установке не требовалось исполнения строительных работ по расширению площади.
Элегазовое генераторное распределительное устройство HEC-8 создано специально для применения на электростанциях всех типов и имеет трёхполюсное выполнение с последовательно соединёнными элегазовым разъединителем и выключателем в однополюсных кожухах. Устройство поставлено всецело смонтированным на раме, с системой и приводом контроля и управления. Кроме этого в состав HEC-8 входят заземлители, напряжения и измерительные трансформаторы тока, ограничитель перенапряжения, конденсаторы.
На рис. 1 приведены структурные электрические схемы КАГ-15,75 и НЕС-8. Характеристики этих комплексов отображены в таблице 1.
генератор и:
Условные – обозначения;
Т – трансформатор;
В – выключатель;
Вн – выключатель нагрузки;
Р – разъединитель;
Рз – разъединитель заземляющий;
ТТ – трансформатор тока;
ТН – трансформатор напряжения;
С – конденсатор для защиты от перенапряжений;
ОПН – ограничитель перенапряжений нелинейный.
Табл. 1. Главные характеристики КАГ-15,75 и НЕС-8
Параметр КАГ-15,75 НЕС-8
Громаднейшее рабочее напряжение, кВ 17,5 30
Громаднейший рабочий ток, кА 28,5 28
Номинальный ток электродинамической стойкости (пик), кА 500 600
Номинальный ток термической стойкости (среднеквадратичное значение), кА (1 сек.) 100 220
Номинальный ток включения (пик), кА 200 440
Номинальный ток отключения, кА 28,5 190
Полное время отключения, мс 90 56
Адаптация генераторного распределительного устройства для потребностей Саяно-Шушинской станции
Проект установки выключателя был создан университетом «Ленгидропроект» совместно с персоналом СШГЭС и представителями ABB Швейцария. Совместными силами отысканы неповторимые технические ответы:
? Осуществлён переход от открытых водоохлаждаемых шин основных выводов генератора к токоведущим частям выключателя с естественным охлаждением и изолированным кожухам;
? Минимизированы вихревые токи, вызывающие нагрев конструкции при номинальном токе 28 кА;
? Произошло применение ветхих трансформаторов тока (от КАГа);
? Осуществлён переход от двух параллельных изолированных токопроводов на фазу со стороны блока к токоведущим частям выключателя НЕС-8 с естественным охлаждением (в то время ничего аналогичного на рынке представлено не было).
Кроме этого эксперты компании-производителя пошли навстречу пожеланиям СШГЭС, создав удобную для его потребностей конструкцию смотровых окон, каковые разрешают заметить положение разъединителя и заземляющих ножей с уровня почвы.
Работы по монтажу были выполнены силами персонала генераторного участка компании «Гидроэнергоремонт» под управлением шеф-инженеров АББ из России и Швейцарии.
Всего на Саяно-Шушенской ГЭС установлено девять генераторных распределительных устройств. В общем итоге одиннадцать лет эксплуатации продемонстрировали, что НЕС-8 трудятся безотказно, не появляется необходимости в каких-либо ремонтных мероприятиях, что говорит о правильности сделанного выбора.
Справка о компании:
Компания АББ (сайт – www.abb.com ) есть мировым фаворитом в автоматизации технологий и области электроэнергетики. Основанная в Цюрихе, Швейцария, компания насчитывает более 145 000 сотрудников и трудится приблизительно в 100 государствах мира. Акциями компании торгуют на фондовых биржах в Цюрихе, Нью Йорке и-Стокгольме.
АББ в Российской Федерации имеет 28 сервиса и офисов продаж и 5 действующих производственных площадок. Штат компании в Российской Федерации образовывает около 1300 сотрудников.
В 2013 году компания АББ отметила 120-летие работы в Российской Федерации.
Саяно-Шушенская ГЭС — Техногеника
