发电机出口装设断路器,主变为有载调压型,设2台低压分裂式高压厂变,机组起动电源可由系统通过主变、高厂变倒送来取得。另外,2台机组设一台高压备变,作为高压厂变检修或事故时备用。由于本期只有500kV配电装置,高压备变电源如取自500kV母线时,造价太昂贵,而附近也没有220kV变电站,故备变电源取自距电厂4km的110kV东洲站,从该站引110kV专用线以线路―变压器组形式供电。
当发电机出口装有断路器或负荷开关时,四台及以下机组可设一台高压厂用备用变压器,五台及以上同容量机组可设置一台不接线的高压厂用工作变压器()。故上述一台高压备变,已满足一期4×600MW机组要求,再建设二期机组时,只需增设一台不接线的高压厂用工作变,不用再增加高压配电装置的投资。
发电机出口不装设断路器,主变为无载调压型,在主变低压侧引接2台低压分裂式高压厂变,另每两台机组设2台起动/备用变压器,作为机组起动及事故备用电源(已考虑1台变压器检修时,不影响任一台机组的起停),考虑到起动/备用电源的重要性及可靠性,而附近没有可靠的第二回110kV电源可引接,故需考虑在电厂设一个专用220kV配电装置,用以引接一、二期4台600MW和4台900MW机组的起动/备用电源。该配电装置考虑采用单母线分段接线,从22km外的桂竹站,及海丰方向引接两路电源,每个半段各引接两个回路.
国内外发电机断路器使用和发展情况至今国内采用GCB的工程有广东沙角C电厂(3×600MW)、台山电厂(9×600MW)、上海外高桥电厂(2×900MW)、天津盘山电厂(2×600MW)、沁北电厂(2×600MW)等大型火电厂工程,葛洲坝、二滩、丹江口、李家峡、天生桥等十几个水电站及大亚湾核电厂、岭澳核电厂、田湾核电站。据电厂运行反映均很好,对采用GCB给予了高度的肯定。特别是沙角C电厂几次发生事故,由于装有GCB,发电机等重要设备才没有损害。GCB在我国的水电、核电行业广泛应用取得了相当丰富的运行经验,实际使用GCB的质量性能也较稳定,并未发生由于GCB的质量问题造成损失。
目前国外GCB的发展十分迅速,已从原来的压缩空气型向SF6型发展,GCB的体积越来越小,噪声减低,而额定电流和开断电流却越来越大,并且GCB的机械寿命也在增大,高达10000次以上。现在的GCB不仅只是一台断路器,而是集成了电压互感器,接地开关、隔离开关等发电机与主变之间的设备,成为具有多种功能的组合电器。
目前从事大型GCB生产的厂家主要有:三菱公司、ABB公司、西门子公司、AREVA T&D公司等。但具有生产能力且可为600MW级及以上机组(其额定电流大于20000A,额定对称开断电流大于120kA)提供GCB的有ABB公司和AREVAT&D公司。因此,以下的分析比较完全基于进口GCB的条件。
电厂的运行主要分三个阶段:(1)调试和维护;(2)同期和正常运行;(3)非正常运行。下表就GCB在电厂的运行、维护的作用以表的形式做一分析。
通过以上的分析,表明装设了GCB,在机组正常起停时,及在发电机、汽机、锅炉发生故障引起跳机时,不需要进行厂用电源的切换操作,提高了厂用可靠性。
装设GCB除了减少厂用电切换操作外,还有以下优越性:
(1)主变或高厂变内部故障时,迅速跳开发电机侧断路器和高压侧断路器,切断供电电源,对保护主变和高压厂变有利。
(2)采用了GCB,不仅实现了发电机,变压器有选择的保护跳闸,简化了保护接线,而且多数保护无需动作高压断路器,从而避免了厂用电源的失去。
(3)发电机系统各种故障发生时,不解列厂用电而断开GCB,当故障消失时,允许发电机快速的再次接入。
(4)减少厂用备变的台数和容量,只作机组安全停机用。
方案一需建设一回4km长的110kV线路和一台110kV起动/备用变及一套110kVGIS配电装置。
方案二除安装两台起动/备用变外,还需要建一个专用220kV配电装置及建设两路约22km长的电源线路,投资成本显然比方案一大得多。
另外,减少大型户外配电装置和较长电源线路的建设,也可缩短工程建设周期。
综上所述,采用方案一装设GCB,无论在技术上还是经济上都要比方案二优越。大型发电机组采用GCB有明显的技术优势。GCB具有使机组调试和维护阶段更加方便;大大改善同期条件;避免或减少厂用电切换带来的风险,提高厂用电可靠性。