发电机断路器主要用于发电机出线端.doc

发电机断路器主要用于发电机出线端，以保护发电机短路故障及发电机的正常投切。该项目搭建了符合标准要求的发电机断路器试验回路，完成了15kV及以下，50100kA发电机断路器D1D7试验方式的型式试验，具备工业化运行的条件；项目分析了西安高压电器研究所大容量实验室现有试验回路参数及发电机断路器的特点确定了发电机断路器试验方法；依据发电机断路器标准要求，对现有试验回路进行改造并采用PSCAD软件对新试验回路参数进行模拟，反复计算及低压模拟调试，准确地调整试验回路参数，解决发电机断路器瞬态恢复电压（TRV）较难满足问题；新搭建的发电机断路器试验线路选择合理，接线灵活，可操作性强，很好满足了15kV及以下,50100kA发电机断路器直接试验要求。项目的完成使西高所试验室具备15kV/50100kA发电机断路器的试验能力，并在西高所试验检测中发挥了作用，成功地完成北京北开电气股份有限公司的ZN-12/T5000-63户内发电机真空断路器，山东泰开VFK-15/T5000-63F发电机断路器及伊顿电气有限公司150VCP-WGC50/2000和150VCP-WGC80/4000真空发电机断路全部型式试验。1. VTK-15/T5000-63型户内高压真空发电机断路器主要按装在发电机和变压器之间用于发电机的控制和保护，可以实现简化厂用电切换程序以及为机组的调试和维护提供便利，从而提高设备的保护能力和系统的稳定性。安装发电机专用断路器是保护发电机和变压器最有效、最经济的措施。目前已在火电厂、水电核电站、抽水蓄能等新电厂以及老电厂的改造中被广泛使用。也可用于大型变电站及高负荷用电工矿企业的控制和保护开关。正是安装位置和保护对象的不同，与一般输配电中的断路器相比，在许多方面要求“苛刻”的多主要表现在：序号比较内容发电机断路器（系统源）普通断路器备注1执行标准不同GB14824GB19842开断故障电流时恢复电压的上升率4.5kV/us0.3kV/us3开断故障电流时直流分量75%未做强制要求一般在30%-40%发电机回路开断初可能有数个周波难以出现过零点4短路关合（动稳定）与短路开断（热稳定）的关系2.74倍2.5倍5失步开断要求强制试验未做强制要求并网运行时当电源的相伴角相差圈套时，首开相断口的恢复电压很高失步开断为额定短路开断的50%-60%失步开断为额定短路开断的20%直流分量75%直流分量20% 2.VTK-15/T5000-63（F）户内高压真空发电机断路器是我公司自行设计，自主研发的一种特殊用途的满足“苛刻”要求的新型真空发电机出口保护断路器，具有以下优点： 1）本断路器是国内首家研制成功的15kV户内高压真空发电机断路器； 2）完全按照GB/T 14824-1993发电机断路器通用技术条件系统源，进行了全套的型式试验。 3）采用国产灭弧室，具有较高的性价比； 4）机构与断路器一体化的设计，配有专用弹簧操作机构、操作功能齐全，可靠性高，设计先进合理，维护量少； 5）本断路器具有高开断能力、高的关合和动、热稳定性能； 6）主回路采用双绝缘子羊角式支撑，保证断路器具有高的机械强度的动热稳定性能，而均压环的采用，使电场分布更加均匀； 7）铜质的双出线方式及双软连接导电部件，圆满解决了大电流长期工作的发热问题； 8）断路器采用悬挂式安装，可方便于配在固定式和手车式开关柜。 9）为满足额定电流较大的需要，两台断路器可并列使用，额定电流可达到8000A。1. XGN-15箱型固定式金属封闭开关设备，是615kV三相交流50Hz发电机出口保护的成套配电装置。该设备与一般的成套配电装置相比，在电网中所处的位置以及保护对象是不同的，在许多方面要求满足“苛刻”的一些特殊要求。 主要特点如下：A：工作的额定电流值和开断容量特别大，且机组越大其值也越大，对于63kA的断路器，其短路关合电流及动稳电流要达到176kA以上。B：非周期分量很高，直流分量大，在开断初期可能有数个周波都难以出现电流过零点，机组越大“失零”现象越明显。C：瞬态恢复电压上升率很高，其瞬态恢复电压上升率取决于发电机和变压器的容量等级。D：有失步开断要求，特别是并网时万一两个电源相位角差180的反向开断，首开相断口的瞬态恢复电压值很高。2. XGN-15箱型开关设备的核心元件主开关采用VTK-15户内高压真空发电机断路器，该产品是我公司根据我国电力行业的要求和国际上真空断路器技术发展的最新发展趋势自行研制开发的一种特殊用途的满足“苛刻”要求的新型真空发电机出口断路器，主要用于发电机、调相机、抽水蓄能电站主回路、中小容量发电厂厂用电回路中，具有大电流、高开断、技术性能和工艺制造水平高等特点。国内首家研制成功15kV户内高压真空发电机断路器，技术性能居国内领先水平，达到了国际先进水平，并填补了国产真空断路器在该参数等级的空白。3. XGN-15箱型开关设备在国家高压电器质量监督检验中心西安高压电器研究所通过了完整的型式试验。二、主要技术参数：序号项 目 名 称单位参数及性能1额定电压kV152额定频率Hz503工频耐压（有效值）1min对地和相间断口间kV5059雷电冲击耐压（峰值）对地和相间断口间kV901024系统源预期瞬态恢复电压标准值峰值电压kV27.6参考时间us6.1上升率kV/us4.55额定电流A3150、4000、50006额定短路开断电流kA637额定操作顺序合分15min合分8额定短路关合电流（峰值）kA1739额定动稳定电流（峰值）kA173（200）10额定热稳定电流kA6311额定热稳定时间s212额定短路失步开断电流kA31.513各相导电回路电阻u5014防护等级IP2X15外形尺寸（宽X深X高）mm根据具体工程确定(1)LN6-18型六氟化硫发电机保护断路器概述。LN6-18型六氟化硫发电机保护断路器是我公司依据国家八五重点科技攻关项目开发研制成功的新产品，已于1995年12月15日在沈阳通过了由机械、电力两部主持的技术鉴定。认为该产品技术性能满足GB/T14824-93发电机断路器通用技术条件及有关标准，产品结构先进合理，具有国内领先水平，填补了国内中等容量发电机断路器的空白。 LN6-18型六氟化硫发电机断路器系三相机械联动的户内50Hz大电流开关设备，三个灭弧单极水平地安装在一个机座上面，形成“卧式”结构的断路器，所配液压操动机构置于断路器一侧。本断路器既可单独使用，又可在加装外罩后方便地实现与封闭母线配套联接。根据用户需要，改变其主回路的接线端的形式和控制柜的安装位置，可派生出与SN4-20G型少油断路器有相似出线的产品，适用于SN4的更新换代。LN6-18型六氟化硫发电机保护断路器适用于单元接线方式与扩大单元接线方式的额定电压15.75kV及以下电压的发电机回路中控制与保护发电机组，亦适用于额定电压15.75kV及以下电压的大电流回路中做开关装置，如调相机的开关装置、抽水储能电站的换相开关等。（2）我公司生产的发电机保护断路器系列除了LN6-18型六氟化硫发电机保护断路器产品以外，还有KN6-36型压缩空气发电机保护断路器、SN4-10G型少油发电机保护断路器、SN4-20G型少油发电机保护断路器。（3）六氟化硫发电机保护断路器的结构特点。1.断路器以六氟化硫气体作为绝缘和灭弧介质，采用单压轴向同步吹气方式的灭弧原理，结构简单，开断能力强，能够可靠地开断额定短路开断电流及以下的各种电流，尤其是在小电流的开断方面，更具有良好而稳定的开断能力。2.灭弧室主导电回路中的滑动接触与主触头，采用引进技术具有多年使用经验及良好运行效果的结构设计，结构简单，滑动接触良好，通流能力强，使用中无“打火现象”，寿命长。3.灭弧室内使用本公司采用引进技术按独特新工艺制造的“陶瓷喷口”和绝缘罩，其耐电弧烧损能力强，绝缘性能高。