Электрическая генерация

Саяно-Шушенская ГЭС: опыт замены генераторного комплекса на элегазовое распределительное устройство

30 мая 2014 г. в 16:28

В данной статье рассказано о решении в области коммутационного оборудования, принятом на Саяно-Шушенской ГЭС. Рассмотрены трудности, связанные с эксплуатацией КАГ-15,75, подробно рассмотрен вариант использования элегазового генераторного распределительного устройства.

Гидрогенератор Саяно-Шушенской ГЭС является самым купным из всех, созданных в России. 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 специальные решения в области коммутационного оборудования. В результате совместной работы ПО «Электроаппарат» и института «Ленгидропроект» специально для нужд СШГЭС в 1980-х годах был создан генераторный аппаратный комплекс КАГ-15,75 со следующими функциями:

  • выполнение отдельных операций включения и отключения нагрузочных токов;
  • передача измерительной информации на устройства защиты и управления;
  • разделение и заземление участков цепи главных выводов генераторов.

Комплекс выполнен в виде трёх отдельных полюсов, каждый из которых объединяет в себе выключатель нагрузки, разъединитель, заземляющие ножи, трансформаторы тока и напряжения.

Однако в ходе эксплуатации оборудования возникли некоторые трудности, которые в итоге привели к необходимости замены комплекса.

Проблема

В первые месяцы использования КАГ-15,75 специалистам СШГЭС пришлось выполнять ряд доводочных работ, направленных на улучшение эксплуатационных характеристик комплекса. В частности, была проведена реконструкция систем 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 реальную опасность возникновения коротких замыканий.

Помимо системы охлаждения усовершенствованию подвергся целый ряд элементов КАГ. За время доводки данного аппарата развитие коммутационного оборудования высокого напряжения продвинулось на новый уровень, и, в силу своих конструктивных особенностей, КАГ, установленный на СШГЭС, стал менее конкурентоспособным. Были выявлены следующие недостатки:

  • Трудозатраты на ремонт и техническое обслуживание, связанные с демонтажом большого количества болтовых соединений, уплотнений и вспомогательных узлов, сопоставимы с трудозатратами при капитальном ремонте генератора;
  • КАГ-15,75 был изготовлен под заказ для Саяно-Шушенской ГЭС, поэтому возникла проблема отсутствия запаса сменных узлов и деталей;
  • Недостаточная коммутационная способность при отключении рабочих токов в цепи генератора, а также принципиальная невозможность отключения токов короткого замыкания приводили к необходимости вывода из строя сразу двух генераторов выключателем 500 кВ за блочным трансформатором.

За время эксплуатации КАГ неоднократно имели место отказы в работе. Например, выключатели не справлялись с отключением токов значительно ниже номинального, что приводило к возникновению двухфазного короткого замыкания в камерах аппаратов с последующим разрушением контактной системы.

Таким образом, после окончания нормативного срока службы дальнейшая работа генераторного комплекса была сопряжена с большой вероятностью отказа и значительными трудностями по восстановлению его работоспособности. Руководством Саяно-Шушенской ГЭС было принято решение о замене КАГ на современный выключатель.

Решение

В результате рассмотрения всех возможных вариантов выбор был сделан в пользу элегазового генераторного распределительного устройства HEC-8 компании АББ. Немаловажным аргументом в пользу данного решения было то, что по своим габаритам устройство соответствует размерам существующей камеры главных выводов генератора и при его установке не требовалось выполнения строительных работ по расширению площади.

Элегазовое генераторное распределительное устройство HEC-8 разработано специально для применения на электростанциях всех типов и имеет трёхполюсное исполнение с последовательно соединёнными элегазовым выключателем и разъединителем в однополюсных кожухах. Устройство поставлено полностью смонтированным на раме, с приводом и системой управления и контроля. Также в состав HEC-8 входят заземлители, измерительные трансформаторы тока и напряжения, ограничитель перенапряжения, конденсаторы.

На рис. 1 приведены структурные электрические схемы КАГ-15,75 и НЕС-8. Технические характеристики этих комплексов отображены в таблице 1.

Условные обозначения:

Г — генератор;

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.

Рис.1. Структурные электрические схемы КАГ-15,75 и НЕС-8

Табл. 1. Основные характеристики КАГ-15,75 и НЕС-8
Параметр

КАГ-15,75

НЕС-8

Наибольшее рабочее напряжение, кВ

17,5

30

Наибольший 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 нужд Саяно-Шушинской станции Проект установки выключателя был разработан институтом «Ленгидропроект» совместно с персоналом СШГЭС и представителями ABB Швейцария. Совместными силами найдены уникальные технические решения:

  • Осуществлён переход от открытых водоохлаждаемых шин главных выводов генератора к токоведущим частям выключателя с естественным охлаждением и изолированным кожухам;
  • Минимизированы вихревые токи, вызывающие нагрев конструкции при номинальном токе 28 кА;
  • Стало возможным использование старых 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 (на тот момент ничего подобного на рынке представлено не было).

Также специалисты компании-производителя пошли навстречу пожеланиям СШГЭС, разработав удобную для его нужд конструкцию смотровых окон, которые позволяют увидеть положение разъединителя и заземляющих ножей с уровня земли. Работы по монтажу были выполнены силами персонала генераторного участка компании «Гидроэнергоремонт» под руководством шеф-инженеров АББ из Швейцарии и России.

Пресс-служба компании АББ

Компания АББ (официальный сайт — www.abb.com) является мировым лидером в области электроэнергетики и автоматизации технологий. Основанная в Цюрихе, Швейцария, компания насчитывает более 145 000 сотрудников и работает примерно в 100 странах мира. Акциями фирмы торгуют на фондовых биржах в Цюрихе, Стокгольме и Нью-Йорке. АББ в России имеет 28 офисов продаж и сервиса и 5 действующих производственных площадок. Штат компании в России составляет около 1300 сотрудников. В 2013 году компания АББ отметила 120-летие работы в России.

👉 Подписывайтесь на Elec.ru. Мы есть в Телеграм, ВКонтакте и Одноклассниках

Информация о компании

Компания AББ является лидером в производстве силового оборудования и технологий автоматизации, позволяющим промышленным предприятиям и энергетическим компаниям повышать свою производительность, снижая воздействие на окружающую среду. Группа компаний АББ работает приблизительно в 100 странах и насчитывает около 130 000 человек.
Читайте также
Новости по теме
Объявления по теме

ПРОДАМ: Переключающие устройства CV, SV Huaming (КНР)

ООО «Лидер-Энерго» является авторизованным партнёром ООО «Хуамин» (Россия) в отношении производимых Huaming (КНР) переключающих устройств РПН и ПБВ. Устройство РПН CV&SV применяется для замены устаревших устройств РПН на трансформаторах малой и средней мощности классов напряжения 35 и 110 кВ. Исполнение устройства РПН CV&SV с монтажным фланцем овального типа — лучшее решение для ретрофита трансформаторов и замены устаревших устройств РПН РС3, РС4.
Климушкин Алексей · Лидер-Энерго · 12 апреля · Россия · Самарская обл
Переключающие устройства CV, SV Huaming (КНР)

ПРОДАМ: ЩС Щиты силовые

Щит силовой (ЩС) предназначен для ввода и распределения электрической энергии. Конструктивной ЩС может быть выполнен в навесном или напольном исполнении в корпусах с различными степенями защиты и климатического исполненния согласно ГОСТ 15150-69 В качестве коммутационных аппаратов могут быть применены ППВР ARS, автоматические выключатели, разъединители. В случае необходимости ЩС может быть оборудован средствами АИИСКУЭ, оборудованием для удаленного опроса счетчиков электроэнергии (SMD-TC65, LINK100 и пр.), средствами индикации. Для отправки запроса на изготовление силового щита обратитесь к нашим специалистам и мы подберем для Вас оптимальное оборудование, предоставим технико-экономическое обоснование предложенной комплектации.
Яфаров Василий · МЕС-ЭЛЕКТРО · 19 апреля · Россия · г Санкт-Петербург
ЩС Щиты силовые

ПРОДАМ: Комплектные трансформаторные подстанции КТП от производителя

Трансформаторная подстанция — электроустановка, предназначенная для приема, преобразования напряжения в сети переменного тока и распределения электроэнергии в системах электроснабжения потребителей сельских, поселковых, городских, промышленных объектов. Состоит из силовых трансформаторов, распределительного устройства, устройства автоматического управления и защиты, а также вспомогательных сооружений. Изготовление по опросным листам. КТП-25-1000кВА в металлическом корпусе. Подстанции сельского типа,столбовые, мачтовые; высоковольтный пункт коммерческого учета.Низкие цены от производителя, быстрые сроки .
Сирица Сергей · ООО "Электромонтаж" · 3 апреля · Россия · Ростовская обл
Комплектные трансформаторные подстанции КТП от производителя

ПРОДАМ: КАМЕРЫ КСО Минского электротехнического завода им. В.И.Козлова

КАМЕРЫ КСО серии 399, ШИНОПРОВОДЫ ШПР, ШП Камеры КСО и шинопроводы предназначены для комплектования распределительных устройств и служат для приема и распределения электрической энергии переменного тока частотой 50 Гц при номинальном напряжении 6 или 10 кВ. Камеры эксплуатируются в закрытых помещениях с естественной вентиляцией без искусственно-регулируемых климатических условий при температуре от минус 30oС до +45oС. КСО представляет собой металлическую камеру одностороннего обслуживания. Ввод кабелей в камеры осуществляется со стороны дна. Камеры устанавливаются на кабельный канал. Для защиты обслуживающего персонала камеры имеют: стенки, отделяющие камеры одну от другой; блокировки, предусмотренные конструкциями коммутационных аппаратов; смотровое окно, защищенное безопасным стеклом; инвентарную перегородку, которая (при обслуживании камер) отделяет токоведущие части, находящиеся под напряжением. Оперирование коммутационными аппаратами осуществляется при закрытых дверях, на которых нанесены схемы. При двухрядной установке камеры КСО комплектуются шинопроводами, на которых располагаются секционные разъединители с заземляющими ножами. Приводы управления этими разъединителями размещаются на торцевых панелях камер КСО. Секционирование камер осуществляется: при двухрядном исполнении с помощью шинопровода; при однорядном исполнении с помощью камер 14П (правая) и 14Л (левая). Камеры имеют внутреннее освещение на напряжение 220 В. Источник питания цепи освещения находится вне камер КСО и определяется заказчиком на месте эксплуатации.
Отдел маркетинга и торговли · МЭТЗ имени В. И. Козлова · 18 апреля · Беларусь · г Минск
КАМЕРЫ КСО Минского электротехнического завода им. В.И.Козлова

ПРОДАМ: Подстанция типа ктп, ктм, бктп. реклоузер апс. пункт учёта пку

Уважаемые господа! Наш компания transformator-21.ru производит Комплектно трансформаторные подстанции и др.. Так же: Компания специализируется на поставке широкого спектра электрооборудования:  Установки компенсации реактивной мощности серии УКРМ  Системы автоматизированного управления технологическими процессами АСУ ТП  Системы технического учета электроэнергии АСТУЭ  Распределительные устройства низкого напряжения серии РУНН  Шкафы оперативного тока серии ШОТ и распределительные шкафы постоянного тока  Панели щитов серии ЩО70  Системы возбуждения синхронных двигателей  Шкаф управления двигателями насосов (ШУДН)  Камеры сборные одностороннего обслуживания серии КСО  Комплектные трансформаторные подстанции 6(10)/0,4 кВ  Комплектные трансформаторные подстанции киоскового типа (КТПК) мощностью от 25 до 1000 кВа  Комплектные трансформаторные подстанции в бетонной оболочке  типа КТПНБ  Комплектная трансформаторная подстанция в мобильном блок-контейнерном здании  Комплектнае трансформаторные подстанции столбового типа (КТПС) 
Гаврилов Александр · transformator-21.ru · 17 апреля · Россия · Чувашская республика - Чувашия
Подстанция типа ктп, ктм, бктп. реклоузер апс. пункт учёта пку
Компания «ФАТО Электрик» является производителем и прямым поставщиком низковольтной электротехнической продукции торговой марки HLT. На сегодняшний день ассортимент продукции бренда HLT уже включает в себя более 4000 наименований продукции. Офис и склад общей площадью свыше 1000 м2 находятся в Москве для удобства развития региональной сети дистрибьюции бренда. Фато Электрик осуществляет поставки не только по всей территории Российской Федерации, но и тесно сотрудничает с Республикой Беларусь.