发电机出口保护真空断路器及真空开关管
发电机出口断路器选型
发电机出⼝断路器选型发电机出⼝真空断路器的选型近⼏年来, 真空断路器在中压输配电领域得到了飞速发展, 占据了该领域的绝对市场优势. 同时针对于发电机出⼝应⽤场合, 也有了长⾜的进步, 特别是近年来国内中⼩型⽔电站 (发电机组单机容量<=100MW) 原有少油出⼝断路器SN4改造项⽬, 真空断路器以压倒性的优势取代了SF6断路器. 综合其原因主要有以下⼏点:1. 可靠安全的机械和电⽓性能2. 较长的机械和电⽓操作寿命3. 最⾼的经济性，节省投资4. 节省空间，电⽹改造的最佳⽅案5. 彻底免维护6. 较短的交货期7. ⽆潜在的腐蚀和有毒的⽓体分解物德国西门⼦公司于1988年向国内提供了⾸例应⽤, 安装于云南卢布⾰⽔电站, 型号为3AH3, 额定容量为12kV/6,300A/40kA.但发电机出⼝场合不同于⼀般的中压配电应⽤, 就断路器型式试验⽽⾔, 国内试验站⽆论是西⾼所, 沈⾼所,以及北京电科院, 由于受到试验设备限制, 所执⾏的标准均为GB1984或者DL402. ⽆法对国际通⽤的IEEE/ANSI std C37.013?以对称电流为基础的交流⾼压发电机断路器标准?规定的试验项⽬进⾏验证, 就国内相应标准⽽⾔, 则为DL427以及GB/T14824. 以下列举其与GB1984/DL402的主要区别;1. 主触头极限温升2.ANSI/IEEE C37.013触头表⾯允许温升 K 温度极限值 oC银, 银合⾦或等同物65 105铜30 70GB1984/DL402触头表⾯允许温升 K 温度极限值 oC银, 银合⾦或等同物75 115铜35 753. 额定电流下导电连接处的极限温升ANSI/IEEE C37.013触头表⾯允许温升 K 温度极限值 oC银, 银合⾦或等同物65 105铜30 70GB1984/DL402- 1 -触头表⾯允许温升 K 温度极限值 oC银, 银合⾦或等同物75 115铜50 904. 多相短路⾮对称开断能⼒ANSI/IEEE C37.013当X/R=50,发电机断路器主触头分离时间为4周波时,⾮对称开断能⼒与对称开断能⼒的⽐值保守估计为1.32, 系统源故障时, 直流分量保守值为50%; 发电机源侧短路时则可超过100%.GB1984/DL402以分闸时间为3周波计算, 则直流分量试验值通常为30%左右5. 额定固有暂态恢复电压 (TRV) 及上升速率 (RRRV)ANSI/IEEE C37.013系统源故障变压器额定容量 (MVA) TRV (kV) RRRV (kV/us)<100 1.84U 3.5101~200 1.84U 4.0202~400 1.84U 4.5发电机源故障发电机额定容量 (MVA) TRV (kV) RRRV (kV/us)<100 1.84U 1.6101~200 1.84U 1.8202~400 1.84U 2.0失步开断变压器额定容量 (MVA) TRV (kV) RRRV (kV/us)<100 2.6U 3.3101~200 2.6U 4.1202~400 2.6U 4.7U----发电机断路器额定最⾼电压变压器额定容量 (MVA) TRV (kV) RRRV (kV/us)<100 2.6U 3.3101~200 2.6U 4.1202~400 2.6U 4.7GB1984/DL402额定电压试验⽅式TRV (kV) RRRV (kV/us)19.7 0.24(100%Isc)7.2kV 411.8 0.34(100%Isc)12 4纵观⽬前国内应⽤的国际知名品牌以及国产真空断路器, 就发电机应⽤场合来说, 基本情况如下:ABB公司由于其真空断路器受到额定容量限制 (最⼤⾄50kA/3150A), 很少涉⾜于此领域;ALSTOM公司由于其真空断路器技术参数存在缺陷 (如直流分量仅为20%, 分闸时间较长等), ⽆法满⾜应⽤要求;国产品牌如北开, 天⽔等, 其发电机出⼝断路器为新开发产品, 产品技术稳定性有待考验, 试验标准⽆法满⾜ANSI/IEEE标准要求参数, 国内使⽤业绩鲜见, 在此类极具重要性的场合, ⽬前不推荐作为使⽤产品;西门⼦公司于80年代末向全球市场推⼴发电机出⼝真空断路器以来, ⾄今已有超过1,500台在全世界范围内安全运⾏.国内业绩⾃1995年后不完全统计已经达到234台, 其中⼤部分运⾏于⽔电⼚, 其成熟性和稳定性得到了⼀致公认.3AH系列真空断路器是西门⼦公司90年代中期推向全球市场的新型产品. 它以原有3AF真空断路器 (机电寿命30,000次)为原形, 在其基础上采⽤了新型的真空灭弧室 (截流值标准从5A控制到了3A以内为重要特征之⼀), 并且对原有弹簧操作机构作了进⼀步精简 ,提⾼了零部件配合加⼯和配合精度以及采⽤了新型的耐磨损材料. 保留了其⼀贯动作可靠的特点, 并且⾸先在全球对真空断路器提出了免维护概念. 免维护概念的倡导是西门⼦公司作为在中压开关领域领导者的⼀个重要标志. 其主要特点如下:1. 世界领先的截流值⽔平 <3A对于真空断路器⽽⾔, 截流值是体现其性能⽔平的重要标志之⼀. 它直接影响真空断路器对于开断⼩电感电流负载的过电压⽔平 (截流过电压U=k*I*rootL/C, 其中k为衰减系数, rootL/C为系统波阻抗, I为截流值, 前⾯两项参数由系统本⾝所决定, ⽽截流值I则取决于不同制造⽔平的真空断路器).西门⼦承偌在切合空载变压器等⼩电感电流负荷情况下, 过电压倍数可限制在2.1p.u以下, 从⽽保证不会产⽣危害其他电⽓设备的危险过电压.附:试验报告TVS 2448 及总结陈述.2. 可满⾜极⾼的RRRV试验报告TVM2/2867E清楚表明了西门⼦真空断路器17.5KkV/63kA成功通过了TRV (<=30kV), RRRV(11kV/us), 短路电流50kA以及 TRV (>30kV), RRRV(18kV/us), 短路电流63kA的型式试验, 试验标准为IEEE C37.013-1989.由于采⽤相同的触头材料, 所以以上试验报告中RRRV值适⽤于其他型号所有西门⼦真空断路器.瞬态恢复电压上升率 (RRRV)同样具有重要意义, 当介质强度恢复速度低于瞬态恢复电压上升速率时, 断路器断⼝就会发⽣复燃. 尤其在发电机出⼝短路等场合开断时, RRRV值可达4.0kV/us, 若此时断路器断⼝介质恢复不能满⾜RRRV的要求, 断路器就有可能发⽣⾼频重燃, 以致产⽣危害极⼤的⾼频重燃过电压.3. 可满⾜对于直流分量的要求西门⼦3AH38 (17.5/63kA)型真空断路器在开断额定短路电流63kA时, 直流分量可达76%;3AH3AH3028/3128/3178/3228型真空断路器在开断额定短路电流63kA时, 直流分量可达60%;3AH3057/3117/3167/3217型真空断路器在开断额定短路电流50kA时, 直流分量可达60%;3AH1116//1166/1216型真空断路器在开断额定短路电流40kA时, 直流分量可达60%;以上断路器完全能满⾜此类应⽤场合的要求.4. 极⾼的额定短路开断次数西门⼦3AH38 (17.5/63kA)/3228型真空断路器在开断额定短路电流63kA时, 开断次数达30次;3AH3AH3028/3128/3178型真空断路器在开断额定短路电流63kA时, 开断次数达50次;3AH3057/3117/3167/3217型真空断路器在开断额定短路电流50kA时, 开断次数达50次;3AH1116//1166/1216型真空断路器在开断额定短路电流40kA时, 开断次数达50次;以上所有断路器机电寿命均为10,000次5. ⼴泛⽽可靠的运⾏业绩⽆论是起始于80年代末90年代初的初期应⽤ (东北电⽹红⽯⽔电站等), 还是最近⼏年在⼴西, ⼴东, 福建, 四川等地⼤量的⽔电站运⾏业绩, 都表明了西门⼦3AH真空断路器性能是极其可靠⽽出⾊.6. 完善的售后服务体系.西门⼦(中国)有限公司在上海设有输配电集团中压开关元件技术⽀持部, 经德国总部多次培训的资深专业⼯程师可随时向⽤户提供⼀流的服务, ⼀旦应⽤户需要, 可在最短时间内赶赴⾄现场解决问题.售后服务热线:021-********综上所述, 作为及其重要的发电机出⼝场合, 产品选型必须极其谨慎, 否则, ⼀旦出现机组停机现象, 损失将不可估量. 西门⼦真空断路器以其卓越的性能, 能够完全胜任其应⽤.附:1. 直流分量浅析对于断路器开断短路电流的考核, 严格意义上应分为对称短路电流以及⾮对称短路电流. 对称短路电流仅局限于短路电流的周期分量, ⾮对称短路电流为周期分量以及直流分量之和.GB1984以及DL403标准针对断路器型式短路开断试验有如下要求:试验⽅式1~4 (主要考核对称短路电流开断能⼒)中, 开断电流的直流分量不得超过20%.原因如下:在开断电流周期分量相等的情况下, ⾮周期分量 (直流分量)的存在, 虽然有可能提⾼触头分离瞬间的短路电流瞬间值, 但它在某种程度上却有利于的开断. 这是因为, 当短路电流中存在⾮周期分量时, 不管是电弧在⼤半波过零或⼩半波过零时熄灭, 断⼝所受的瞬态⼯频恢复电压均⽐⽆周期分量时要⼩.电⼒系统三相短路电流, 最严酷情况下冲击电流计算结果如下:ia= -Ipmcosωt + Ipme-t/Ta根据短路电流波形, 短路电流的最⼤值即短路冲击电流将在短路发⽣后半波时出现, 当f=50Hz时, 其值为0.01秒, 可得冲击电流计算式为:(1+e-0.01/Ta) Ipm=kim Ipm通常情况下, 当短路发⽣于发电机出⼝时, 取kim= 1.9; 于电⼚电站中⼼时, 取kim= 1.85; 于其他地点短路时, 取kim= 1.8, 此时峰值电流为1.8*Root2*Isc=2.55Isc.其中Ta=L/R, 电⽹固定参数;由以上⽅程式可得, 三相短路电流的全电流取决于周期分量以及⾮周期分量, 其中⾮周期分量⼜取决于触头分离时刻以及电⽹固定参数 Ta因此1. GB1984以及DL402⼜有如下规定:对于时间间隔τ (断路器最⼩分闸时间+10ms)不⼤于70ms的断路器必须进⾏⽅式5试验 (包括⽅式1~4).试验⽅式5应以100%的额定短路电流, 直流分量等于τ值所对应的规定值.对于⽤在直流分量可能⼤于 GB1984以及DL402中相应规定值的场合 (如发电机出⼝以及发电站中⼼附近) 的断路器, 试验应由制造⼚协商.2. TRV及RRRV浅析断路器⽤以开断短路电流时, 开断过程中出现的电弧可能在交流电流过零时⾃然熄灭. 由于电弧⼀经形成,断⼝间的介质就会因电弧放电⽽强烈游离, 因此在电流过零电弧⾃然熄灭后, 断⼝间的绝缘不能⽴即恢复.当断⼝恢复电压⾼于介质强度时, 电弧就会复燃.电流过零后断⼝绝缘性能即介质强度的恢复, 以及在断⼝两端出现的外施电压即恢复电压是影响断路器开断性能的两个重要因素.短路故障电路⼤多为电感电阻性电路, 电流过零时电路中断, 电源电压全部加在触头 (弧隙) 两端, 弧隙上的电压恢复过程将是由电弧电压上升到电源电压的这样⼀个过渡过程. 在实际电路中, 弧隙间总有电容的存在, 弧隙电压不可能突变, 电压恢复过程将是是带有周期性的振荡过程.电压恢复过程中, ⾸先出现在弧隙两端的是具有瞬态特性的电压, 称为瞬态恢复电压, 瞬态恢复电压存在的时间很短, 通常为⼏⼗微秒⾄⼏毫秒. 瞬态恢复电压消失后, 弧隙两端出现的是由⼯频电源决定的电压, 即⼯频恢复电压. 从灭弧⾓度看, 瞬态恢复电压具有决定性的意义. 其电压变化取决于:⼯频恢复电压⼤⼩;电路中电感, 电容和电阻的数值以及它们的分布情况;断路器的电弧特性, 即断路器弧后的断⼝电阻;瞬态恢复电压中含有⾼频振荡, 其振荡频率取决于线路电感及电源侧对地电容, 其电压幅值最⼤可达⼯频恢复电压的1.4~1.5倍, 即所谓的振幅系数.当断路器开断三相接地故障时, 还必须考虑⾸开相系数的影响, 通常情况下, 取⾸开相系数为1.5.因此额定瞬态恢复电压(TRV)计算如下:Uc=1.4x1.5x(root2/root3)xUn;1.4------振幅系数1.5-----⾸开相系数Un-----断路器额定电压瞬态恢复电压上升率 (RRRV)同样具有重要意义, 当介质强度恢复速度低于瞬态恢复电压上升速率时, 断路器断⼝就会发⽣复燃. 尤其在发电机出⼝短路等场合开断时, RRRV值可达4.0kV/us, 若此时断路器断⼝介质恢复不能满⾜RRRV的要求, 断路器就有可能发⽣⾼频重燃, 以致产⽣危害极⼤的⾼频重燃过电压.额定电压⼀定时, RRRV值取决于系统固有振荡频率.。
真空断路器在电力系统中的应用与分析【最新】
真空断路器在电力系统中的应用与分析摘要： 本文简述了真空断路器的工作原理和主要结构以及其所具有的特点。
通过对真空断路器在变电站现场实用性的分析找出优缺点及应用中易出现的故障和处理方法，为真空断路器的运行和检修提供了依据。
关键字： 变压器, 高压断路器, 断路器, 真空断路器1概述在电力系统中变电站上的变压器、线路等元件，由于检修改变运行方式发生故障的需将它们接入或退出，因而进行一些操作。
例如，在正常情况下要能可靠地接通和开断电路，在改变运行方式时，要能灵活地进行切换操作，在电路发生故障情况下，能迅速切除故障电流，把事故限制在局部地区并使未故障部分继续运行，以提高电力系统的可靠性。
在检修设备时停电和隔离带电部分，保证工作人员的安全等，为完成以上这些操作在电力系统变电站上必须装一些开关电器。
它是电力系统的重要设备之一，其中断路器的任务最为重要、地位最重要，其结构也最为复杂，特别是高压断路器尤为重要。
高压断路器是用来在正常情况下接通和断开电路且在故障情况下能自动迅速开断故障电流的开关设备。
所以，对它的基本要求是：在各种情况下应具有足够的开断能力，尽可能短的动作时间和高度的工作可靠性。
断路器最重要的任务就是熄灭电弧，所以各种断路器都有不同结构的灭弧装置，它在很大程度上影响断路器的灭弧性能。
根据断路器所采用的灭弧介质及作用原理，断路器可分为以下几种类型：油断路器、压缩空气断路器、SF6断路器、真空断路器、自产气断路器和磁吹断路器，其中真空断路器是近年来研制的一种新型断路器，在10KV 变电设备中广泛应用着，真空断路器是以真空作为灭弧介质和绝缘介质，本文对真空断路器进行介绍和分析。
来源:大比特半导体器件网2真空断路器的工作原理和主要结构及特点2.1真空断路器的工作原理真空断路器的工作原理是：当动、静触头在操作机构的作用下分闸时，触头间产生电弧，触头表面在高温下挥发出蒸汽，由于触头设计为特殊形状，在电流通过时产生一磁场，电弧在此磁场作用下沿触头表面切线方向快速运动，在金属圆筒(屏蔽罩)上凝结了部分金属蒸汽，电弧在自然过零时就熄灭了，触头间的介质强度又迅速恢复起来。
真空断路器工作原理
真空断路器工作原理真空断路器是一种用于控制和保护电力系统的重要设备，它能够在电路中断时迅速切断电流，从而防止电路故障和火灾等事故的发生。
真空断路器的工作原理是利用真空介质来隔离电路，从而实现快速断开和闭合电路的功能。
本文将详细介绍真空断路器的工作原理，以便更好地理解和应用这一重要设备。
真空断路器是一种利用真空介质来隔离电路的开关设备。
其主要部件包括真空开关管、操作机构、控制电路和外壳等。
真空开关管是真空断路器的核心部件，它由两个电极和一个真空密封的腔室组成。
当电流通过真空开关管时，电子会在电极之间跳跃，从而产生电弧。
而真空腔室的存在可以有效地隔离电弧，从而实现快速断开电路的目的。
操作机构用于控制真空开关管的开合动作，控制电路则用于监测电路状态并对其进行保护。
真空断路器的工作原理可以分为闭合和断开两个阶段。
在闭合阶段，当操作机构收到闭合信号时，它会通过控制电路向真空开关管施加适当的电压和电流，从而使得电子在电极之间形成电弧。
此时，真空腔室会迅速隔离电弧，使得电路闭合。
而在断开阶段，当操作机构收到断开信号时，它会通过控制电路切断对真空开关管的电压和电流供应，从而使得电子在电极之间的电弧迅速熄灭。
此时，真空腔室会再次隔离电弧，使得电路迅速断开。
整个闭合和断开过程都非常迅速，可以在几毫秒内完成，从而保护电路和设备免受损坏。
真空断路器具有许多优点，其中最重要的是其快速断开和闭合电路的能力。
由于真空断路器利用真空介质隔离电路，因此可以在非常短的时间内完成电路的断开和闭合动作，从而保护电路和设备免受损坏。
此外，真空断路器还具有较高的耐压能力和耐热能力，可以在较高的电压和电流下正常工作。
另外，真空断路器还具有较长的使用寿命和较低的维护成本，可以在恶劣的环境下正常工作，因此被广泛应用于电力系统中。
总之，真空断路器是一种利用真空介质来隔离电路的重要设备，其工作原理是利用真空开关管在闭合和断开阶段快速隔离电路，从而实现快速断开和闭合电路的功能。
配电装置运行规程(三)
上海外高桥第三发电有限责任公司企业标准配电装置运行规程1主题内容与适用范围1.1本规程的主要内容为电气系统中的母线、开关、闸刀互感器等配电装臵的设备规范、运行操作、事故处理和检查维护；1.2本规程适用于外高桥第三发电有限公司工程全体集控运行人员、相关部门专业和技术人员；2引用标准本规定依据原电力工业部《电力工业技术管理法规》，参考有关典型规程、制造厂产品说明书和操作手册，借鉴兄弟厂家的运行经验，并根据现场实际设备和情况编写；3母线3.1规范3.1.1500k V G I S母线规范：额定电压：550k V持续电流：4000A3秒短时短路电流：63k A(r.m.s.)额定耐受电流峰值：170k AB I L(1.2/50 s)：1675k V上海外高桥第三发电有限责任公司2007-05-01发布2007-05-01实施额定操作冲击耐受电压（250⨯2500μs ）：1675k V （峰值） 1分钟工频耐压： 740k V (有效值)G I S 外壳设计压力： >1 M P a （安全系数1.5） G I S 外壳运行压力： <0.43M P a3.1.2 10k V /3k V 母线规范：3.1.3400V 母线规范：注：400V P C 及M C C 的母线规范清单见附页13.1.4 母线允许绝缘电阻值：3.2 正常运行和检查3.2.1 母线的状态:3.2.1.1运行状态：母线压变在运行状态，母线已至少有一路电源充电并使母线电压在正常值。
3.2.1.2冷备用状态：与母线连接的所有闸刀均在断开位臵，小车式开关均在冷备用位臵，母线压变在冷备用位臵，母线压变的二次回路及直流电源已断开。
3.2.1.3检修状态：除与冷备用相同外，500k V母线需合上母线接地闸刀；10K v、3k V母线应使用母线接地小车或临时接地线可靠接地。
3.2.2母线接地小车的使用：3.2.2.1母线接地小车属于专用工具，使用过程应有完整的机械及电气闭锁，不允许破坏闭锁操作；每段母线应使用本母线专用的接地小车，不同的接地小车不能互换使用；3.2.2.2母线接地小车只有在母线改检修时使用；3.2.2.3母线接地小车只能推入本母线的压变仓，绝对不允许推入到其它仓位；3.2.2.4母线接地小车进入母线压变仓后，母线压变仓的高压室门将不能关闭；3.2.2.5母线接地小车应存放在规定的地点并加锁。
全部搞懂！详解负荷开关、隔离开关、真空断路器作用与区别
全部搞懂！详解负荷开关、隔离开关、真空断路器作用与区别一、什么是负荷开关？是具有简单的灭弧装置，可以带负荷分，合电路的控制电器。
能通断一定的负荷电流和过负荷电流，但不能断开短路电流，必须与高压熔断器串联使用，借助熔断器来切除短路电流。
负荷开关的作用：1、开断和关合作用。
由于它有一定的灭弧能力，因此可用来开断和关合负荷电流和小干一定倍数(通常为3-4倍)的过载电流;也可以用来开断和关合比隔离开关允许容量更大的空载变压器，更长的空载线路，有时也用来开断和关合大容量的电容器组。
2、替代作用。
负荷开关与限流熔断器串联组合可以代替断路器使用。
即由负荷开关承担开断和关合小于一定倍数的过载电流，而由限流熔断器承担开断较大的过载电流和短路电流。
3、负荷开关与限流熔断器串联组合成一体的负荷开关，在国家标准中规定称为“负荷开关-熔断器组合电器”。
熔断器可以装在负荷开关的电源侧，也可以装在负荷开关的受电侧。
当不需要经常掉换熔断器时，宜采用前一种布置，以便利用负荷开关兼作隔离开关的功能，用它来隔离加在限流熔断器上的电压。
二、什么是隔离开关？是一种没灭弧装置的控制电器，其主要功能是隔离电源，以保证其它电气设备的安全检修，因此不允许带负荷操作。
但在一定条件下，允许接通或断开小功率电路。
是高压开关当中使用的最多也是最频繁的一个电器装置隔离开关的作用：1、分闸后，建立可靠的绝缘间隙，将需要检修的设备或线路与电源用一个明显断开点隔开，以保证检修人员和设备的安全。
2、根据运行需要，换接线路。
3、可用来分、合线路中的小电流，如套管、母线、连接头、短电缆的充电电流，开关均压电容的电容电流，双母线换接时的环流以及电压互感器的励磁电流等。
4、根据不同结构类型的具体情况，可用来分、合一定容量变压器的空载励磁电流。
高压隔离开关按其安装方式的不同，可分为户外高压隔离开关与户内高压隔离开关。
户外高压隔离开关指能承受风、雨、雪、污秽、凝露、冰及浓霜等作用，适于安装在露台使用的高压隔离开关。
发电机出口断路器对运行的好处及其安装要点
时， 可 由发电机出 口断路器 （ 简称 Ｇ Ｃ Ｂ ） 合上或断
开来 实现 ， 而 在发 电机故 障或 机 炉保 护跳 闸时 ， 可 立 即跳 开 Ｇ Ｃ Ｂ， 主变 高 压 侧 断路 器 只作 为 备 用 而 无需 跳 闸 ， 不影 响高 压 系统 主接 线 的完 整性 ， 提 高
过 电压作 用 ， 在 污染 较重 的情 况下 ， 可 能造 成其 外
部 绝 缘介 质 的 闪络 。另 外 ， 高压 断 路 器 一般 都 不 是 三 相机 械 联 动 的 ， 同期 操作 过 程 中就 有 可能 产 生 有 较 大不 同期 ， 由此 产 生 的不 平 衡 负 载会 给发 电机带来 严 重 的机械 和热 应力 ， 可能损 坏 发 电机 ； 而 当同期 在 发 电机 出 口电压 等 级进 行 操 作 时 ， 电 压 等级 的降 低有 助 于 防止 外部 绝 缘 闪络 ， 同时 ， 由 于Ｇ Ｃ Ｂ良好 的 分合 闸 同期性 能 ， 也 减 小 了对发 电
分 别 与封 闭母 线发 电机 侧 和封 闭母 线 主变侧 使 用
３ ） 改 善 了调试 和 同期 条件 。机组 进行 发 电机
短 路试 验 时 ， 可 很 方便 地 使 用 Ｇ Ｃ Ｂ接 地 开关 作 为 短路 点 ， 否则 要进 行 装拆试 验 专用 的三相 短路板 ，
既 费时费 力 又要承 担安 全风 险 。
第６ 期
机 电技术
７ ３
发 电机 出 口断路器对运行 的好处及 其安装 要点
张 林 汪卫 斌
（ １ ． 浙江浙能长兴发电有限公司 ， 浙江 长兴 ３ １ ３ １ ０ ０ ； ２ ． 浙 江 省火 电建 设 公 司 ， 浙江 杭州 ３ １ ０ ０ ０ １ ）
真空发电机出口断路器及成套设备
图1 发电机系统短路故障发电机真空断路器开关柜有如下好处：（1）安全性无需处理开关气体，也不需要高、低气压的监控，空气作为绝缘介质，始终可用符合IEC 62271-200的工厂组装，经过类型测试的开关柜；使用免维护，通过型式试验的真空断路器，在额定电流下可运行10000个操作循环；由于真空断路器内部的活动部件数量少，因此真空断路器的可靠性很高；具有高压开关柜标准规定的安全要求：所有操作均关闭高压门进行，IAC A FLR的内部电弧试验开关设备，抵抗内部故障，通过管道集中泄压，服务连续性类别LSC 2B，隔墙等级PM（抗压设计的金属覆层），标准防护等级IP4X，逻辑机械联锁系统。
（2）环境友好性开关设备和所有组件的使用寿命长（超过20年）；空气作为绝缘介质，对环境无害；真空开关技术，每隔几年不充气；切换电弧或内部电弧时，无毒物分解产物；无需压力监测；所使用的材料无需特殊知识即可完全回收。
图3 发电机真空断路器开关柜布置对于5000A以上的更多隔离开关加固定式断路器水平布置结构，如图4所示，按单线图依次布置元器件，属于金属封闭式开关柜结构，没有金属板隔室分隔。
这种结构散热条件好，有利于大电流温升 ，同样安装维护方便。
图2 典型发电机断路器开关柜一次系统图图4 发电机真空断路器开关柜水平布置3）车载发电机出口开关柜。
以GE TM2500车载真空发电机断路器开关柜为例，介绍车载发电机出口开关柜。
由于应用于发电机出口，直接与发电机相连，首先需要满足系统要求，即选用50kA发电机出口断路器作为主开关，两侧压变、CT配备，还需要发电机中性点CT及中性点接地变压器；由于安装在拖车上，因此需要重量轻，尺寸小；环境要求，户外安装，需要满足NEMA 3R (IP24)要求；户外使用，所有连密封，表面处理满足ISO 12944C5 I/M，15年使用寿命要求；高低温要求-39℃到55℃；车载运输，满足震动要求；快速反应，需要快速插拔，一次电缆和二次控制系统；全球应用，50/60Hz，转换开关选择，配备具有关合能力的图5 车载发电机真空断路器开关柜单线图真空断路器体积小，重量轻，用于小型发电机的出口保护可以灵活配置，现有发电机真空断路器的最大额定电流可达6700A，开断电流75kA，可用于最大到170MW的发电机；随着真空开断技术的不断进步，开断电流越来越大的真空断路器将研发出来，从而可以进一步发挥发电机真空开关柜的安全性、环保性、灵活性等特点，可广泛应用于清洁能源、调峰电站等小型燃气发电机、水轮发电机设备中；如车载燃气发电具有灵活性、快速性，从运输到供电前后仅需两周时图6 车载发电机真空断路器开关柜布置示意图间，而搭建一座传统发电站并投运则需要三到六个月，对于救急抢险、灾后重建等临时供电保证起到重要作用。
真空断路器国家标准
真空断路器国家标准真空断路器是一种用于电力系统中的高压开关设备，它具有快速断开和接通电路的能力，能够有效地保护电力系统的安全运行。
为了规范真空断路器的设计、制造和使用，我国制定了一系列的国家标准，以确保真空断路器的质量和性能符合要求，同时也为行业提供了统一的技术规范。
首先，真空断路器国家标准对其基本参数和性能进行了详细的规定。
其中包括额定电压、额定电流、额定短路开断电流等基本参数的确定，以及断路器的开断能力、闭合能力、电气寿命等性能指标的要求。
这些规定旨在确保真空断路器在实际运行中能够稳定可靠地工作，同时也为用户提供了选型和使用的参考依据。
其次，真空断路器国家标准还对其结构和设计进行了规范。
包括断路器的机械结构、绝缘结构、操作机构等方面的设计要求，以及对断路器的外观、尺寸、安装方式等进行了详细的规定。
这些规定不仅有助于制造厂家设计和生产出符合要求的产品，也为用户提供了安装和维护的指导。
另外，真空断路器国家标准还对其试验方法和试验要求进行了规定。
包括对断路器进行的类型试验、生产检验、工程验收试验等内容，以及试验过程中的测试项目、测试方法、测试条件等方面的要求。
这些规定的制定有助于对断路器的质量进行有效的监督和检验，确保产品符合标准要求。
此外，真空断路器国家标准还对其使用和维护进行了规范。
包括对断路器的操作、维护、保养等方面的要求，以及对断路器的故障处理、安全操作规程等内容进行了详细的规定。
这些规定的制定有助于用户正确、安全地使用和维护断路器，延长其使用寿命，确保电力系统的安全运行。
总的来说，真空断路器国家标准的制定对于推动我国真空断路器行业的发展具有重要意义。
它不仅规范了产品的设计、制造、使用和维护，也提高了产品的质量和性能，为电力系统的安全运行提供了可靠的保障。
同时，国家标准的制定也为行业提供了统一的技术规范，促进了技术的交流和合作，推动了行业的健康发展。
综上所述，真空断路器国家标准的制定是我国电力行业发展的必然要求，它不仅有助于规范产品的设计和制造，也为用户提供了安全可靠的产品和技术支持。
伊顿发电机出口断路器VCP-W
汽车
宇航 卡车 液压
电气
1
VCP-W系列真空断路器 2011年9月
遍布全球的电力业务
伊顿公司针对当今世界瞬息万变的需求，为成千上万种 产品提供了确实可行的电力解决方案。 我们服务全球用户，为他们的建筑，飞机，卡车，汽车， 机械及整个企业的发展提供电力支持及管理。我们的理 念就是减少资源的消耗。
工业领先的真空断路器技术确保了无可比拟的可靠性 ISO认证
伊顿电气可以提供技术先进、电压等级分别为5、15、27和38KV的整个 系列的真空断路器。VCP-W型真空断路器具备多项设计特色，这在50 年真空灭弧室设计与制造和70多年开关设计与制造的经验中业已得到 证实。 VCP-W型真空开关符合ANSI和GB标准额定值的各个等级： · ANSI 5kV 到 38kV
因此，免于维护； · 延长了开关的使用寿命。
3
VCP-W系列真空断路器 2011年9月
真空断路器VCP-W 主要特性
接触杆
动触杆
非滑动电流转换系统 每块接触片连到真空断路器动触杆上使 得这部分操作平稳，由于叶片同杆子嵌 入式接触，每块叶片都是多点接触。当 杆子上下移动时，V-Flex系统弯曲代 替滑动从而降低磨损免于维护。
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28
37
1250/2000/3150(50Hz) 50 4000/6300FC(50Hz) 63
1200/2000/3000
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600/1200/2000
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600/1200/2000
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600/1200/2000
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1200/2000
31.5
1200/2000
真空断路器是以真空作为灭弧和绝缘介质
浅谈10kV真空断路器真空断路器是以真空作为灭弧和绝缘介质。
零部件都密封在绝缘的玻璃等材料制成的外壳内，动触杆与动触头的密封靠金属波纹管来实现。
1.真空断路器的特点：1.1优点：⑴结构轻巧、触头开距小（10千伏，只有10毫米）、动作迅速、操作轻便、体积小、重量轻。
⑵燃弧时间短，因为触头处于真空中，基本上不发生电弧，极小的电弧一般只需半周波（0.01秒）就能熄灭，故有半周波断路器之称，而且与电流大小无关。
⑶触头间隙介质恢复速度快。
⑷使用寿命长。
⑸维修工作量少，又能防火防爆。
1.2缺点：⑴操作过电压。
真空断路器在操作时往往会产生较高的截流过电压和电弧重燃过电压，在运行管理中，需从技术上防止和抑制过电压，如适当加大触头开距，以抑制电弧重燃过电压，装设性能较好的金属氧化物避雷器或阻容保护装置进行预防等。
⑵真空灭弧室的漏气问题。
随着真空灭弧室使用时间的增长和开断次数增多，以及受外界因素的作用，其真空度会逐步下降，影响它的开断能力和耐压水平。
目前，普遍使用纵向磁场灭弧原理和铜铬触头材料，以减少触头烧损，提高电气寿命。
但如果导电杆同心度调整不当，将影响真空灭弧室的封接强度，导致漏气。
为了保证同心度的调整，合理的选择使用和储存环境，是解决真空灭弧室漏气问题的重要措施。
⑶合闸弹跳。
在断路器合闸时，触头刚接触直至触头稳定接触瞬间为止的时间称为合闸弹跳时间，实践及理论分析均表明，它是影响灭弧室电寿命的重要因素。
但由于其远小于合闸过程中电弧燃烧时间，一定范围内的弹跳最主要的危害是加速触头的摩损，导致灭弧室电寿命的缩短。
合闸弹跳是由于动静触头的非弹性碰撞引起的，弹跳值大小与诸多因素有关，如触头弹簧的弹力、合闸速度、开距、触头材料、安装、调试质量、零部件的加工精度等等。
⑷温升。
真空断路器的回路电阻是产生温升的主要热源，而灭弧室的回路电阻通常要占回路电阻的50%以上。
触头与外壳之间的真空形成了热绝缘，因而产生的热量只能通过动、静导电杆向外部散热。
真空断路器
电极表面局部发热。发射电子的微小凸起点有一定的电阻，
发射电子时会使这些微小凸起点局部发热熔化和蒸发，产生大量 的金属蒸气，从电极表面发射的电子穿过间隙时会与这些金属蒸 气的原子和分子产生碰撞游离，出现与气体间隙相似的击穿过程， 容易造成间隙击穿。
按照场致发射的击穿机理，击穿的发生是以一定临界击 穿电场强度条件，因此真空间隙的击穿电压应与间隙距 离成正比，这与小间隙下击穿电压的试验结果是一致的。
真空灭弧室的真空度(即真空压力值)在10-4Torr一10-7Torr， 即1.33×10-2Pa—1.33×10-5Pa ，属于高真空范畴。在这 样高的真空度下，气体的密度很低，气体分子的平均自由 路程很长，因此触头间隙的绝缘强度很高。
真空开关电器发展简述
早期的理论研究阶段。利用真空介质来熄灭电弧的设想在19世纪
真空开关电器的全面发展预广泛应用阶段。70年代后，日本
东芝电气公司研制成功具有纵向磁场触头的真空灭弧室，使额定开断 电流又进一步提高到50kA以上。目前真空断路器已广泛用于10kV、 35kV配电系统中，额定短路开断电流已能做到50kA—100kA。
二、真空间隙的绝缘特性
理想的真空间隙是指电极表面光滑的真空间隙。 高真空间隙中，气体分子的平均自由行程很长， 比真空开关中的触头间隙距离大一个数量级。 气体分子的碰撞游离基本不起作用，这就是高 真空间隙具有很高绝缘强度的根本原因。 高真空间隙的绝缘强度比变压器油、高压力的 压缩空气和六氟化硫气体高得多。 随着间隙距离的增大，高真空间隙的绝缘强度 出现“饱和现象”，即距离过分增大，击穿电 压增加不多。
3.真空电弧特性
与高气压的电弧相同，真空电弧的电弧电压也 由阴极压降、弧柱(等离子区)压降和阳极压降 三部分组成。不同的是，前者以弧柱压降为主， 而真空电弧的长度很短，对电弧电压起主要作 用的是阴极和阳极压降。 高气压电弧具有负的伏安特性，电弧电压随电 流增大而减小；真空电弧则相反，它具有正的 伏安特性，电弧电压随电流增大而增加。
电力行业防止开关设备事故的重点要求
电力行业防止开关设备事故的重点要求1 防止气体绝缘金属封闭开关设备（GIS、包括HGIS）、SF6断路器事故1.1 户内布置的GIS、六氟化硫（SF6）开关设备室，应配置相应的SF6泄漏检测报警、事故排风及氧含量检测系统。
1.2 开关设备二次回路及元器件应满足以下要求：（1）应加强开关设备二次回路专业管理，断路器分、合闸控制回路应简单可靠，防止误动、拒动。
应加强时间继电器等元器件选型管理，优化断路器本体三相不一致回路设计，定期开展维护检修。
（2）列入国家市场监督管理总局强制性产品认证目录的二次元件应取得“3C”认证，外壳绝缘材料阻燃等级应满足 V-0 级塑料阻燃等级要求。
（3）新订货断路器机构动作次数计数器不应带有复归功能。
（4）断路器分、合闸控制回路的端子间应有端子隔开，或采取其他有效防误动措施。
新安装的分相弹簧机构断路器的防跳继电器、非全相继电器不应安装在机构箱内，应装在独立的汇控箱内。
（5）断路器出厂试验、交接试验及例行试验中，应进行三相不一致、防跳、压力闭锁等二次回路动作特性检查，并保证在模拟手合于故障条件下断路器不会发生跳跃现象。
（6）252kV及以上断路器应具备双跳闸线圈机构。
1.3 开关设备用气体密度继电器应满足以下要求：（1）新安装的252kV及以上电压等级的GIS和SF6断路器的密度继电器与开关设备本体之间的连接方式应满足不拆卸校验密度继电器的要求。
（2）密度继电器应装设在与被监测气室处于同一运行环境温度的位置。
对于严寒地区的设备，其密度继电器应满足环境温度在-40℃~-25℃时准确度不低于2.5级的要求。
（3）新安装252kV及以上断路器每相应独立安装气体密度继电器且气体密度继电器应有双套压力闭锁接点。
三相分箱的GIS母线及断路器气室，相间不应采用管路连接。
（4）断路器应配防振型密度继电器。
（5）密度继电器表计应朝向巡视通道，有条件时可选用数字化远传表计。
（6）户外安装的密度继电器应设置防雨箱（罩），密度继电器防雨箱（罩）应能将表、控制电缆接线端子一起放入，防止指示表、控制电缆接线盒进水受潮。
真空断路器、隔离开关、负荷开关作用与区别分析-民熔
真空断路器、隔离开关、负荷开关作用与区别详解-民熔什么是负荷开关？它是一种简单的灭弧装置，能带负载开闭电路。
它能接通或断开一定的负载电流和过载电流，但不能断开短路电流。
必须与高压熔断器串联使用，并借助熔断器切断短路电流。
负荷开关功能：1）关闭和关闭以进行合作。
由于具有一定的灭弧能力，可用于开闭负载电流和小于一定倍数（通常为3-4倍）的过载电流；也可用于开闭空载变压器、较长的空载线路，有时也可用于开闭大容量电容器组。
2）替代品。
负荷开关与限流熔断器串联使用可替代断路器。
也就是说，负荷开关承受的过载电流小于分合的一定倍数，限流熔断器承受的过载电流和分合的短路电流较大。
3）由负荷开关和限流熔断器串联而成的负荷开关，在国家标准中称为“负荷开关-熔断器组合装置”。
保险丝可以安装在负载开关的电源侧或负载开关的接收侧。
当不需要频繁更换熔断器时，应采用前一种布置方式，以负荷开关作为隔离开关的功能，隔离加在限流熔断器上的电压。
什么是隔离开关？是一种无灭弧装置的控制装置。
其主要功能是隔离电源，保证其他电气设备的安全维护。
因此，不允许带负荷运行。
但是，在某些条件下，允许打开或关闭低功率电路。
它是高压开关中最常用的电气设备隔离开关功能：一。
开通后，应建立可靠的绝缘间隙，将检修的设备或线路与电源分开，并有明显的断开点，以保证检修人员和设备的安全。
2。
根据操作需要，更换线路。
三。
用于开闭线路中的小电流，如套管、母线、连接器、短电缆的充电电流、开关均压电容器的电容电流、双母线连接时的循环电流、电压互感器的励磁电流等。
四。
根据不同结构型式的具体情况，可用于开闭某容量变压器的空载励磁电流。
高压隔离开关按安装方式的不同可分为室外高压隔离开关和室内高压隔离开关。
户外高压隔离开关是指能承受风、雨、雪、污染、冷凝、结冰、厚厚霜冻等影响，适合安装在露台上的高压隔离开关。
根据绝缘杆的不同结构，可分为单极型隔离开关、双极型隔离开关和三极型隔离开关。
发电机断路器的有关规定
发电机断路器的有关规定1)发电机断路器灭弧及绝缘介质可以选用SF。
、压缩空气或真空，也可以选用少油式。
2) 为减轻因发电机断路器三相不同期合、分而产生负序电流对发电机的影响，发电机断路器宜选用机械三相联动操动机构。
3)发电机断路器三相不同期合闸时间应不大于10ms，不同期分闸时间应不大于5ms。
4)发电机断路器可根据工程具体情况选用卧式或立式布置;安装位置不应存在有害烟雾、水蒸气、盐雾及细菌生长;为减轻发电机断路器异常热应力对断路器套管、基础及母线的影响，宜在断路器与母线连接处增加软连接装置。
5)在不同的环境和负荷条件下，发电机断路器应能承载发电机最大连续容量时的持续电流，且各部位温度极限不超过规定值。
对装有强制冷却装置断路器，当断路器强制冷系统故障时必须考虑发电机减出力，并校核负荷电流降低速率，允许电流值和允许时间。
6)在校核发电机断路器开断能力时，应分别校核系统源和发电源在主弧触头分离时对称短路电流值、非对称短路电流值及非对称短路电流的直流分量值;在校核系统源对称短路电流时应考虑厂用高压电动机的影响。
对发电机断路器而言，系统直流分量衰减时间常数τ可能大于60ms，因此选择发电机出口断路器时必须校验断路器的直流分断能力。
7)发电机断路器应具有失步开断能力，其额定失步开断电流应为额定短路开断电流的25%或50%;应校核各种失步状态下的电流值，必要时应采取适当的措施(如装设电流闭锁装置)以保证发电机断路器开断时的电流不超过额定失步开断电流;全反相条件下的开断可以不作为发电机断路器的失步开断校核条件。
8)发电机断路器开断短路电流、负荷电流及失步电流时，暂态恢复电压应满足相应标准规定，首相开断系数和幅值系数可取1.5。
9)如发电机断路器在某些情况下兼起隔离开关的作用，则应设置观察窗，以便监视断口的状态。
大容量发电机断路器应具有内部空气温度的监测装置，反映断路器分、合闸位置是否正常的监测装置。
太平湾电站发电机出口西门子开关选型设计
刘 长 江
（ 太平 湾发 电厂 ， 辽 宁 丹 东 １ ８ ０ ） １ ０ ０
［ 摘要］ 针 对发 电机 出口断路 器（ Ｎ 一０ ／ ４ Ｓ １ Ｇ） ｔ中存在 的 问题 ，提 出在参 数 匹配 的情 况 下用 西 门子真 空断路 器 ￣ 替代 Ｓ １Ｇ 的方案 。通过计算三相短路 电流 ，选 出发 电机 出口断路 器重要 技 术参数 ，并对安装 中出 Ｎ 一０
９ ５
恢复电压 上升率 ／ｋ ￣ ） （Ｖ／ｓ 对地及断口间冲击耐压／ Ｖ ｋ 出厂真空度 ／ａ ｂｒ
＜ １ ｌ 哪 × ０ ＜ １ １ 叫 × ０
操作 １万次 内真空度／ ａ ｂｒ
（） 点短 路 时 ，太 平湾 电站二 号 机分 支 线 三 相 短 ２
路计算结果见表 ２ 。
（ ） 弧 室 、导 电杆 和 静触 头在 大 修 时更 换 频 繁 。 ４消 （ ） 论 证 ，达不 到 ５ｋ ５经 ８ Ａ额 定 开 断 容量 。
图 １ 太平湾 电站电气主接线 图
Байду номын сангаас
ｘ＇
￣ｏ２ １５ － ３
选 取 基 准 电压 — Ｕｐ １ ０ 一 １ ． ｋ ，基 准 一 ．５ ０５Ｖ
表２ 太平湾 电站二号机分支线三相短路计算结果 （ 点短Ｅ 如 国
５ 安装中出现 的技术 问题及解 决措施
针对安装 中出现 的技术 问题 ，采取 了如下解决 措
施。
（） １ 开关 进 出 口双槽 型铝母 线 更 换 问题 。 ０ ３ Ｈ３真 空 开 关 相 间 距 离 为 ２ ５ Ａ ７ｍｍ， 而 Ｓ ４ Ｎ— １Ｇ 开关 相 间距 离 为 ６０ ０ ０ｍｍ。
真空断路器
概述介绍
“高压真空断路器[1]”因其灭弧介质和灭弧后触头间隙的绝缘介质都是高真空而得名；
真空断路器
其具有体积小、重量轻、适用于频繁操作、灭弧不用检修的优点，在配电网中应用较为普及。发展简史 1893年，美国的里顿豪斯提出了结构简单的真空灭弧室，并获得了设计专利。1920年瑞典佛加公司第一次制成了真空开关。1926年美国索伦森等公布的研究成果也显示了在真空中分断电流的可能性，但因分断能力小，又受到真空技术和真空材料发展水平的限制，尚不能投入实际使用。随着真空技术的发展，50年代美国才制成第一批适用于切断电容器组等特殊要求的真空开关,分断电流尚停在4千安的水平。由于真空材料冶炼技术上的进步和真空开关触头结构研究上所取得的突破，1961年，美国通用电气公司开始生产15千伏、分断电流为12.5千安的真空断路器。1966年试制成15千伏、26千安和31.5千安的真空断路器，从而使真空断路器进入了高电压、大容量的电力系统。80年代中期，真空断路器的分断能力已达100千安。 中国从1958年开始研制真空开关，1960年西安交通大学和西安开关整流器厂共同研制成第一批6.7千伏、分断能力为600安的真空开关;随后又制成10千伏、分断能力为 1.5千安的三相真空开关。1969年华光电子管厂和西安高压电器研究所制成了 10千伏、2千安单相快速真空开关。70年代以后，中国已能独立研制和生产各种规格的真空开关。
电压参数
额定电压 kV 10
最高电压 11.5
绝缘水平
工频耐压 极间、极对地 42
断口间 48
冲击耐压 极间、极对地 75
断口间 84
电流参数 额定电流 A 1250 1250 3150
额定短路开断 kA 20 31.5 40
HB3 大电流发电机出口断路器开关设备 产品样本 2021 版说明书
R -H B 3-003t i f2 HB3大电流发电机出口断路器开关设备·西门子·2021年R -H B3 -应用HB3大电流发电机出口断路器开关设备·西门子·2021年3目录中压开关设备HB3大电流发电机出口断路器开关设备HB3产品样本·2021/generatorswitchgear该产品样本中所及产品与系统均根据认证管理体系进行生产与销售（符合标准ISO 9001、ISO 14001和 BS OHSAS 18001）。
德国制造4 HB3大电流发电机出口断路器开关设备·西门子·2021年R -H B 3 _ 0 0 0 2 -2 p s d R -H B 3 _ 0 0 0 3 -2 n p s d R -H B 3 -0 0 0 1 -2 p sd 应用概述图 1HB3开关设备示例图 2控制面板示例图 3HB3开关设备示例应用概述概述针对不同发电厂，装设发电机出口断路器开关设备具有许多优点。
发电机装置设出口断路器的优点有：•保护发电机及主变压器•提高供电安全性和稳定性•提高同期操作可靠性•提高保护选择性•遵循电网规程•减少停机时间，提高盈利能力•维护少，维护成本低。
装设 HB3型发电机出口断路器开关设备具有以下优点：可靠的同期操作和发电设备优化•优化发电设备的可用性和安全性•仅在发电机主变压器 (GSUT)的发电机侧进行一次开关操作•双发电机并联运行方式（2台发电机接入 1台主变压器）•抽水蓄能：快速切换发电机和电机运行。
供电安全性高•如果发电机出口断路器因故障电流中断或维护时停用，辅助系统仍可以不间断供应。
保护功能显著提高•发电机电源故障时快速中断，以保护主变压器和辅助变压器•系统电源故障时快速中断，缩小故障范围。
在以下临界条件下切换发电机，如：•大额定电流，大短路电流•大直流分量•高恢复电压上升率（不需要使用真空技术的发电机出口断路器的电容器）•失步切换。
真空断路器的结构原理及特点
真空断路器的结构、原理及特点一、真空断路器的结构真空断路器的结构主要由三部分组成：真空灭弧室、操动机构、支架及其他部件。
1、真空灭弧室真空灭弧室又名真空开关管，是真空断路器的核心部件。
其主要作用是通过管内真空优良的绝缘性能，使中高压电路切断电源后能迅速熄弧并抑制电流，避免事故和意外的发生。
真空灭弧室按外壳分为玻璃真空灭弧室、陶瓷真空灭弧室。
真空灭弧室主要由气密绝缘外壳、导电回路、屏蔽系统、触头、波纹管等部分组成。
1）气密绝缘系统由玻璃或陶瓷制成的气密绝缘外壳、动端盖板、定端盖板，不锈钢波纹管组成了气密绝缘系统。
为了保证玻璃、陶瓷与金属之间有良好的气密性，除了封接时要有严格的操作工艺外，还要求材料本身的透气性尽量小、内部放气量限制到极小值。
不锈钢波纹管不仅能将真空灭弧室内部的真空状态与外部的大气状态隔离开来，而且能使动触头连同动导电杆在规定的范围内运动，以完成真空开关的接通与分断操作。
2）导电系统定导电杆、定跑弧面、定触头、动触头、动跑弧面、动导电杆构成了灭弧室的导电系统。
其中定导电杆、定跑弧面、定触头合称定电极；动触头、动跑弧面、动导电杆合称动电极。
由真空灭弧室组装成的真空断路器、真空负荷开关和真空接触器合闸时，操动机构通过动导电杆的运动，使两触头闭合，完成了电路的接通。
为了使两触头间的接触电阻尽可能小且保持稳定、灭弧室承受动稳定电流时有良好的机械强度，真空开关在动导电杆一端设置有导向套，并使用一组压缩弹簧，使两触头间保持有一个额定压力。
真空开关分断电流时，灭弧室两触头分离并在其间产生电弧，直至电流自然过零时电弧熄灭，便完成了电路的分断。
3）屏蔽系统真空灭弧室的屏蔽系统主要由屏蔽筒，屏蔽罩和其他零件组成。
屏蔽系统的主要作用是：（1）防止触头在燃弧过程中产生大量的金属蒸气和液滴喷溅，污染绝缘外壳的内壁，造成绝缘强度下降或产生闪络。
（2）改善真空灭弧室内部的电场分布，有利于真空灭弧室绝缘外壳的小型化，尤其是对于高电压的真空灭弧室小型化有显著效果。
10千伏高压真空断路器结构
10千伏高压真空断路器结构简介10千伏高压真空断路器是一种用于电力系统中的重要设备，用于保护电力系统的稳定运行。
它通过在电路中断开或闭合电流，来实现对电力系统的控制和保护。
高压真空断路器是一种可靠、安全且高效的断路器，广泛应用于电力输配电系统中。
结构10千伏高压真空断路器主要由以下几个部分组成：1. 断路器主体断路器主体通常由外壳、触头、固定触头、运动触头等部分组成。
外壳是断路器的外部保护壳，可以防止外界环境对断路器的影响。
触头是断路器中的关键部件，用于断开或闭合电路。
固定触头和运动触头分别固定在断路器主体的两侧，通过机械传动装置实现运动触头的开闭操作。
2. 真空开关管真空开关管是高压真空断路器的核心部件，用于断开或闭合电路。
它由真空开关管体、真空开关管触头、真空开关管触头连接杆等组成。
真空开关管体内部是一个真空环境，可以有效地隔离电弧的产生和蔓延。
3. 弹簧机构弹簧机构用于提供断路器的开合力，通常由弹簧、拉杆、连杆等组成。
当断路器需要关闭时，弹簧机构会提供足够的力量来将运动触头闭合，断开电路。
当断路器需要打开时，弹簧机构会释放能量，将运动触头打开，闭合电路。
4. 操作机构操作机构用于控制断路器的开合操作，通常由操作杆、操作机构箱等组成。
操作机构箱内部安装有控制电路、电磁铁等设备，通过操作杆的操作，可以实现对断路器的遥控开合。
工作原理10千伏高压真空断路器的工作原理如下：1.断开操作：当断路器需要断开电路时，操作杆通过操作机构箱控制电磁铁，释放弹簧机构的能量，使运动触头打开，断开电路。
在断开的过程中，真空开关管会产生电弧，并通过磁场的作用将电弧拉伸，最终熄灭电弧。
2.闭合操作：当断路器需要闭合电路时，操作杆通过操作机构箱控制电磁铁，将运动触头闭合，闭合电路。
在闭合的过程中，真空开关管会承受电流的冲击，但由于真空环境的存在，电弧无法形成，从而保证了电路的安全闭合。
特点与优势10千伏高压真空断路器相比其他类型的断路器具有以下特点和优势：1.高可靠性：真空开关管可以有效地隔离电弧，避免电弧对断路器和电力系统的损坏，提高了断路器的可靠性。
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1 发电机出口保护断路器
发电机出口保护断路器位置
电力网示意图
发电机单线布置图
发电机出口保护断路器在电力网中的位置 东芝白云真空开关管（锦州）有限公司
2 真空发电机出口保护断路器
真 空 发 电 机 出 口 保 护 断 路 器 的 历 史 及 现 状
真空发电机断路器出现于1991年，是由西门子首先推出的，其典型产品为8BK41型7.2～ 17.5kV /4000～12000A/40～80kA并联型真空发电机断路器。
不 同 点 之 三 ： 瞬 态 回 复 电 压
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4 东芝白云发电机出口保护断路器用真空开关管
TD-12/6300-80
额定电压：12kV 额定工频耐压：50kV 额定电流：6300A 额定短路开断电流：80kA 额定短路开断电流开断次数：5次 直流分量（T100a）：75% 机械寿命：4000次 大容量、开断性能强的发电机出口保护产品， 按GB/T14824-2008《高压交流发电机断路器》标准通过 全套型式试验。适用于大容量变电所和小型发电机组的 出口保护。
从固有瞬态恢复电压方面看，因为发电机断路器的瞬态恢复电压由发电机 和升压变压器参数决定，而不是由系统决定，所以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，等级越高，瞬态恢复电压上升率值越大。 如对于12Kv/40kA等级，输配电断路器的瞬态恢复电压上升率为0.34kV/μS， 而发电机断路器的瞬态恢复电压上升率却达到了4 kV/μS，这就要求发电机断 路器必须具有很高的介质恢复速度。
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TBV技术培训讲义
发电机出口保护用真空断路器及真空开关管
常玉斌 东芝白云真空开关管（锦州）有限公司2 Nhomakorabea13年6月
1 发电机出口保护断路器
发 电 机 出 口 保 护 的 重 要 性
我国水电和核电机组约占总装机容量的1/3，水电启动频繁，核电要确 保用电的可靠性，因而在水电、核电包括新建的火力发电，在发电机和升压 变压器之间都装有发电机出口保护断路器。尤其是在大容量以及安全性要求 较高的机组中安装发电机断路器已渐成趋势。 发电机出口电压不高，但短路电流很大，一旦发生短路，对发电机、主变 压器及系统造成的危害极大，所以发电机出口保护用断路器要求具有非常高 的可靠性，因而发电机断路器在整个电力高压断路器中是价格最为昂贵的一 种。 但在同等容量下，与其它灭弧介质的断路器相比，真空断路器的成本要低 很多，因而真空型发电机断路器以其可靠性高、价格低廉、结构简单、维护 容易、体积小、机械寿命高而占有很大优势。
我国目前已能批量生产保护中小型发电机的真空断路器，较大容量的最高额定电流达到 6300A，短路开断电流达到80kA。
北京北开电气股份有限公司和锦州华光电力电子（集团）公司（现东芝白云）共同研制的 发电机出口保护用12kV/6300A/80kA真空断路器（真空开关管）于2003年在西安实验站通过全套 型式试验并批量生产。
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4 东芝白云发电机出口保护断路器用真空开关管
发电机出口保护用真空开关管
TD-12/3150-40UHF TGD-12/3150-40UH3（固封极柱型号）
额定电压：12kV 额定工频耐压：50kV 额定电流：3150A 额定短路开断电流：40kA 额定短路开断电流开断次数：5次 直流分量（T100a）：78% 机械寿命：10000次 固封极柱用开关管，专为发电机出口保护断路器开发， 满足GB/T14824-2008《高压交流发电机断路器》标准要求， 通过全套型式试验，直流分量达78%。 适用于大容量变电所 和小型发电机组的出口保护。
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3 发电机出口保护断路器的特殊性
发电机出口保护用断路器由于安装位置和保护对象的不同，与 输配电系统中的断路器性比，虽然某些方面，如机械特性、密封要 求等相同，但在许多方面要满足特殊要求，因而在关键指标上要更 为苛刻，对真空开关管的制造也就提出了更高的要求。 从GB/T14824-2008《高压交流发电机断路器》和GB1984-2003 《高压交流断路器》两个标准的比较来看，主要有以下几个方面的 不同。
发电机单线布置图
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3 发电机出口保护断路器的特殊性
发电机断路器有开断非对称短路电流的要求，其直流分量时间常数达150ms。如 对于固有分闸时间为30ms的断路器，直流分量高达78%（而相同的分闸时间下，输配 电用断路器的直流分量仅为40%），开断这样大的直流分量对于额定短路电流本来就 很大的发电机断路器无疑是十分严酷的要求。
2008年北京北开电气与陕西宝光在西安完成了18kV/6300A/63kA真空开关（真空开关管）型 式试验。
2009年，西高院与振华宇光研发了15kV/6300A/80kA的真空发电机开关（真空开关管）。 2013年北开电气与东芝白云联合开发了12kV/3150A/40kA固封极柱发电机出口保护真空断路 器（真空开关管），在西高院试验站通过全套型式试验并批量生产。
不 同 点 之 一 ： 开 断 性 能
直流分量对应值：最小分闸时间加上额定频率的半个周波（10ms）
常规断路器
发电机断路器
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3 发电机出口保护断路器的特殊性
不 同 点 之 二 ： 关 合 性 能
从关合性能看，GB1984标准规定，高压交流断路器关合电流（峰值）和峰值耐受 电流与额定短路开断电流（有效值）间的关系是2.5倍，而GB/T14824标准规定值是 2.74倍（国外有些产品此值高达3倍，如ABB的HEC发电机断路器）。 如40kA断路器，如果按GB1984的标准，其关合电流和峰值耐受电流为100kA，而按 发电机断路器GB/T14824标准，则为110kA。