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

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:
ьТрудозатраты на ремонт и техническое обслуживание, связанные с демонтажом большого количества болтовых соединений, уплотнений и вспомогательных узлов, сопоставимы с трудозатратами при капитальном ремонте генератора;
ьКАГ-15,75 был изготовлен под заказ для Саяно-Шушенской ГЭС, поэтому возникла проблема отсутствия запаса сменных узлов и деталей;
ьНедостаточная 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.
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.
Всего на Саяно-Шушенской ГЭС установлено девять генераторных распределительных устройств. В общей сложности одиннадцать лет эксплуатации показали, что НЕС-8 работают безотказно, не возникает необходимости в каких-либо ремонтных мероприятиях, что говорит о правильности сделанного выбора.
 
Справка о компании:
Начало формы
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.
Конец формы
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.

Автор публикации

не в сети 3 дня

Энергострана.ру

Энергострана.ру — это информационный портал, освещающий ключевые события и тенденции в российском топливно-энергетическом комплексе (ТЭК). Энергострана.ру также выступает площадкой для публикации официальных материалов энергетических компаний, предлагает возможности по размещению и продвижению контента, а также решения в области контент-маркетинга, цифровой рекламы и PR, помогая компаниям эффективно взаимодействовать с аудиторией.

Комментарии: 0Публикации: 5265Регистрация: 11-05-2019