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發(fā)電機出口真空斷路器的選型(一)

  【摘要】本文通過(guò)對發(fā)電機斷路器的特點(diǎn)和技術(shù)參數進(jìn)行分析,闡述了發(fā)電機斷路器選型原則和西門(mén)子這一型號真空斷路器的特點(diǎn),符合我司選型的要求。 
  【關(guān)鍵詞】真空斷路器;電流;電壓 
  一、發(fā)電機斷路器的特點(diǎn)及主要技術(shù)參數 
  1.1選擇斷路器的要求 
  由于發(fā)電機的電感值較系統相對要大,作為保護發(fā)電機的斷路器在切斷回路故障電流的瞬間所承受的直流分量和衰減時(shí)間常數均要大得多。若系統在斷路器上方發(fā)生短路故障,來(lái)自發(fā)電機側的短路電流由于具有較高的直流分量,可能會(huì )產(chǎn)生較長(cháng)(100ms甚至更長(cháng))的延時(shí)電流零點(diǎn),所以發(fā)電機斷路器的要求也應盡快迫使短路電流技術(shù)性能過(guò)零,否則,長(cháng)時(shí)間短路電流可能會(huì )導致發(fā)電機或變壓器損壞。因此對發(fā)電機斷路器技術(shù)參數和性能要求更加嚴格。 
  1.2發(fā)電機斷路器主要技術(shù)參數及要求 
  1)開(kāi)斷非對稱(chēng)短路電流的能力。因發(fā)電機源在短路時(shí)會(huì )產(chǎn)生直流電流和交流電流,直流電流具有較高分量,并且交流電流衰減比直流電流衰減的快,故會(huì )出現延時(shí)電流零點(diǎn)。在一些情況下,發(fā)電機源會(huì )非常高的非對稱(chēng)短路電流,是因為在發(fā)電機回路故障中,初始值和周期分量的初始值相互抵消的直流分量。IEEE Std C37.013和GB14824標準對發(fā)電機斷路器的非對稱(chēng)開(kāi)斷性能作了明確的規定,要求發(fā)電機斷路器開(kāi)斷發(fā)電機源短路電流的能力滿(mǎn)足非對稱(chēng)度110%的要求。 
  2)回路時(shí)間常數、瞬態(tài)恢復電壓、失步開(kāi)斷電流和關(guān)合電流。發(fā)電機回路時(shí)間常數包括:發(fā)電機次瞬態(tài)時(shí)間常Td〞、瞬態(tài)時(shí)間常數Td'和非周期分量時(shí)間常數Ta,它們均與發(fā)電機轉子阻尼繞組的參數和結構有關(guān)。若發(fā)電機出口短路,由系統源供給短路電流,則要求瞬態(tài)恢復電壓(TRV)的上升率為3.5kV/μs;若發(fā)電機出口短路,由發(fā)電機提供短路電流,則要求TRV的上升率為1.4kV/μs。發(fā)電機斷路器還有失步開(kāi)斷要求,特別是在并網(wǎng)操作,出現兩個(gè)電源相角差180°的反相開(kāi)斷時(shí),首開(kāi)相斷口的瞬態(tài)恢復電壓值會(huì )很高。另外發(fā)電機斷路器額定短路關(guān)合電流(峰值)和額定動(dòng)穩定電流均為額定短路開(kāi)斷電流的2.74倍,發(fā)電機額定失步開(kāi)斷電流值為額定短路開(kāi)斷電流的50%。由于發(fā)電機斷路器是利用其絕緣的介質(zhì)和滅弧性能來(lái)關(guān)合和開(kāi)斷電路,因此其回路應具有很高的耐壓水平,并能承受較高的恢復電壓而不致?lián)舸?nbsp;
  3)由于發(fā)電機在使用峰值時(shí)使用比較平繁,因此斷路器在機械操作使用壽命要求也比較高。 
  4)超過(guò)正常工作電壓的影響。在發(fā)電機出口處采用真空斷路器,由于真空滅弧的特性,在開(kāi)斷過(guò)程中如發(fā)生截流現象,由此會(huì )產(chǎn)生截流過(guò)電壓,這與斷路器的結構和系統配置有關(guān),但也有一定的隨機性,所以對于水力發(fā)電機是昂貴的,在發(fā)電機斷路器保護電路,電壓保護裝置應該安裝。 
  二、發(fā)電機斷路器的選型原則 
  在選擇發(fā)電機真空斷路器產(chǎn)品時(shí),一定要符合發(fā)電站設計使用的要求,選擇的基本要求是: 
  1) 一定要滿(mǎn)足發(fā)電機系統的額定電壓、額定電流,額定短路開(kāi)斷電流和直流分量的要求。 
  2) 需要考慮回路時(shí)間、失步開(kāi)斷電流、瞬態(tài)恢復電壓上升率等是否符合設計規定,滿(mǎn)足設計要求。并擇優(yōu)選擇。 
  3) 斷路器的截流值水平也是我們在選型時(shí)需要考慮問(wèn)題。 
  4)考慮斷路器的機械性能、機電壽命,以及維護等方面的因素。 



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