发电机出口断路器结构及原理

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GCB课件

• 1980年，沈阳高压开关厂引进A-Alsthom制造技术，开始研制生产 PKG2型空气断路器，1986年第1台样机在葛洲坝大江电厂正式投运，随后又有14台PKG2型（36 kV，11000 A，58 kA）GCB投入运行。由于58 kA的开断电流不能满足系统的短路电流水平，现大部分已被更换为短路开断电流为100～120 kA的SF6 GCB。 • 西安高压电器研究所研发中心正计划开发以下2个GCB新产品：①真空发电机断路器，配弹簧操动机构，主要参数暂定为：额定电压为 12 kV，额定电流6300 A，短路开断电流80 kA。②自能式SF6发电机断路器，配弹簧操动机构，主要参数暂定为：额定电压为24 kV，额定电流8 000～12 000 A，短路开断电流80～100 kA。
• 国内发电厂已发生过的类似事故如：某电厂因2号炉故障停机检查，运行人员操作2号机主变断路器跳闸时发现断路器A相拒分，在升压站手跳未获成功后，跳母联断路器将2号机主变与系统解列，造成非全相运行时间长达8 min，引起2号机转子烧毁。又如石洞口二厂2号机作逆功率试验时，2号机逆功率保护动作，同时引起主变高压侧并联的断路器三相分闸。因一台断路器未能分闸到底，造成断路器非全相运行，导致电厂另一台运行的600 MW机组、电网4条500 kV线路、3条220 kV线路、黄渡变的一台500 kV变压器及一台220 kV变压器先后跳闸。 • 从这些案例可以看出，事故原因是因为高压断路器本体、操作机构、控制回路故障和运行人员处理不当等所引发的重大事故。发电机和变压器的损坏，不仅会使整个系统的安全性和稳定性受到严重影响，而且将造成巨大的经济损失。如果装设GCB完全能够减少事故的发生，GCB可在50～60 ms内把机组与故障点分开大大缩短事故时间，从而有效地保护机组，保证电力系统的长期稳定运行，所以采用GCB 将提高系统运行的安全性和稳定性。

GCB发电机出口断路器

11、合闸回路故障 12、跳闸回路1故障 13、跳闸回路2故障 14、空开Q51-Q72跳闸
风机系统故障报警复位
试灯按钮
电容器
电容器会在开断操作期间抑制暂态恢复电压。
二、投入前检查
1、控制电源、动力电源、加热器电源送上控制电源取自直流110V A、B段各一个动力电源取自汽机MCC B段加热器电源取自汽机MCC B段
四、无法合闸
• 1、检查有无闭锁信号并查明原因（气压低？） • 2、检查控制或合闸回路是否正常，如控制、合闸电源回
路跳闸，立即恢复供电 • 3、检查储能情况
五、无法分闸
原因
• 控制回路断线； • 弹簧储能不足； • 控制、跳闸回路或与跳闸有关的继电器线圈、跳闸线圈断线或烧损； • 开关机构卡住，传动部分销子脱落，机构失灵等；
液压弹簧操作机构利用蓄积的能量在 10 微秒内操作灭弧室。
弹簧产生的弹力作用在高压油缸上，将机械能转化为液压能。
进行分合闸操作时，通过快速切换阀将液压能转换为操作活塞的动作。然后，再由工作活塞控制发电机断路器的操作连杆。
弹簧行程观察窗
油位指示
断路器位置指示
隔离开关、接地刀闸及DRM驱动机构
如果某个风机系统发生功能故障，将自动切换到冗余风机系统，以保持运转过程中的持续稳定通风。
控制柜
状态指示按钮，就地状态下可以对开关进行操作
断路器动作次数
油泵动作次数
报警信息
远方就地切换
1、SF6密度低 2、SF6压力低闭锁 3、闭锁合闸 4、闭锁分闸 5、油泵长时间运行。存在漏油或油泵缺陷 6、直流电源故障 7、油泵电机电源故障 8、交流电源故障 9、相序错误 10、隔刀地刀空开跳闸。可能是因为驱动机构电机过载

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。

发电机出口断路器结构和原理

一、发电机出口断路器概述及主要性能参数1、设备概述发电机组的出口断路器是由瑞士ABB有限责任公司生产的型号为HEC8型SF6气体绝缘的金属封闭开关.发电机出口断路器主要由断路器本体、隔离开关、接地开关、避雷器、电压互感器、电容器和汇控柜组成。

汇控柜由上下两层组成.上层主要有操作面板、二次接线端子、二次回路、小空气开关、继电器和保险等.下层有断路器、隔离开关、接地开关的操作机构及电气联锁装置。

. .装有发电机出口断路器的机组的主要优点就是当发电机故障时.发电机出口断路器可以断开与主变的电的联系.同时厂用电可以通过主变倒入.使机组厂电的输入方式更加灵活可靠.从而提高了机组其它设备安全性。

. .. .HEC8出口断路器利用自压气原理来灭弧.即灭弧气流所需能量是从电弧本身取得的。

电弧的产生所释放的能量导致压力室很快和很大的升压和升温。

从电弧来的对流和辐射热量在弧接点系统和压器活塞之间的“加热容积”中引起一个突然的升压（图1）。

热气体正是从这里喷射出来.而在交流电通过零位后即将电弧熄灭。

. .. .图1电弧内部的磁场收缩效应也促进了压力升高.这表现为作用在电弧路径的中心方向的一股力量。

这个电流产生的磁力反过来又引起电弧的一股强大轴向气流.基本上是一个向外喷射的等离子体流.有一部分分流到加热容积中去（图2）。

切断过程中非常大的电流在流动时.压力升高可能性很大。

用一个专用的安全阀来释放压力可以避免机械损伤。

. .. .图2三、出口断路器结构1、下图显示出口断路器正面图.上部分为出口断路器就地控制柜；下半部分自远端开始依次是接地刀闸Q81控制头、断路器Q0控制头、接地刀闸Q82控制头、隔离刀闸Q9控制头。

. .. .2、下图显示出口断路器散热风扇。

散热风扇分A、B两列布置.运行中保证每相至少有一台风扇运行。

. .. .3、下图显示出口断路器本体罩、隔离刀闸位置观察镜、断路器位置观察镜：通过观察镜可以看到隔离刀闸断口.确认隔离刀闸是否合闸良好或者是否彻底断开。

发电机出口断路器系统GCB结构及其操作要求

用控制盘上的开关元件进行操作。
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GCB控制柜操作模式切换： 1、将联锁钥匙插入信号盘上的钥匙开关中； 2、将钥匙转动至LOCAL（就地）或者REMOTE（远方）位
置。
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GCB操作要求——DRM驱动机构 2.2 DRM驱动机构根据DRM驱动机构的功能，表示特定开关名称的符号将采用不同的标识与指示标记。
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GCB操作要求——远方操作模式下启动电动操作 5、远方操作模式下启动电动操作
（1）手动操作完成后恢复REMOTE（远方）操作模式（2）拔出操作钥匙，无法进行手柄操作（3）关闭操作屏并将其锁定（4）在控制柜上，确保联锁钥匙设置在REMOTE（远方）操作模式（5）关闭控制柜并将其锁定（6）交还钥匙，并妥善保管
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GCB操作要求——隔离开关手动操作前注意事项 2.3 隔离开关手动操作前注意事项： 1、确保隔离不载流； 2、确保发电机断路器断开； 3、确保发电机隔离或停机； 4、确保变压器隔离或接地； 5、确保离相封闭母线导体接地；
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GCB操作要求——操作步骤 2.4 GCB手动操作步骤 1、收集钥匙并妥善保管
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GCB操作要求——驱动机构锁定在断开位置
4、将驱动机构锁定在断开位置拔出断开位置的锁定钥匙后，驱动机构的手柄操作与电动操作均被闭锁。（1）确保连接的开关元件断开，其位置指示显示符号O （2）在控制柜上，确保联锁钥匙设置在LOCAL（就地）操作模式（3）拔出断开位置的钥匙，操作机构即锁定在断开位置，无法进行手动或电动操作。将驱动机构锁定在合闸位置操作与此类似，只需确保在对应的位置上更改相应的钥匙。
2
GCB结构——断路器
型式：户内型、金属封闭、SF6气体灭弧、卧式、三相机械

风力发电机出口断路器结构及原理讲诉

风力发电机出口断路器结构及原理讲诉1. 引言风力发电机是一种常见的可再生能源设备，它将风能转化为电能。

而在风力发电机的输出端，通常需要安装一个出口断路器来保护电网和风力发电机自身。

本文将介绍风力发电机出口断路器的结构及其工作原理。

2. 结构风力发电机出口断路器由以下几个主要组件构成：2.1 断路器主体断路器主体是出口断路器的核心组件，通常由金属外壳、电磁铁、触头等部分组成。

断路器主体具有承受高电流的能力，并且能够迅速中断电路。

2.2 控制装置出口断路器需要一个控制装置来监测电网和风力发电机的状态，并在必要时触发断路器的动作。

控制装置通常由传感器、电控单元和触发装置组成。

2.3 过电压保护装置过电压保护装置用于检测并保护电网和风力发电机免受过高电压的损害。

当电网或发电机出现过电压情况时，该装置会触发断路器的动作，将电路切断。

2.4 故障指示器故障指示器用于显示断路器的状态信息，例如断开或闭合状态。

这可以帮助操作员及时发现并处理断路器相关的故障。

3. 工作原理风力发电机出口断路器的工作原理如下：1. 控制装置不断监测电网和发电机的电流、电压等参数。

2. 当电流或电压超过设定的阈值时，控制装置会向触发装置发送信号，触发断路器的动作。

3. 断路器主体迅速中断电路，切断电网和风力发电机之间的连接。

4. 如果出现过电压情况，过电压保护装置将触发断路器的动作，同样切断电路。

5. 故障指示器会显示断路器的状态，以便操作员及时处理问题。

4. 结论风力发电机出口断路器在保护电网和风力发电机方面起着重要作用。

通过控制装置的监测和触发动作，断路器能够及时切断电路，保护电力设备免受损坏。

了解出口断路器的结构和工作原理对于运维人员和技术人员来说都是很重要的。

以上是对风力发电机出口断路器结构及原理的简要介绍。

希望本文能为读者提供一些有用的信息。

1000MW机组装设发电机出口断路器(GCB)技术分析

1000MW机组装设发电机出口断路器（GCB）技术分析1.发电厂装设GCB的优越性1.1 有效提高发变组保护可靠性及选择性1000MW机组500kV系统出线大多数为312主接线，由于线路要求断路器具备单相重合闸的功能，其操作执行机构不能用三相联动机构，只能采用分相操作机构，此操作机构在合闸或重合闸时都可能存在非同期合闸甚至非全相运行的情况，此时产生的负序电流在发电机转子感应出工频电流，由于发电机转子承受负序磁场的能力非常有限，容易损坏。

发电机出口断路器GCB在这方面具有很大的优势，执行机构为三相联动操作机构，三相同期性高，有效避免非同期合闸的发生，而且GCB比500kV开关具有更好的快速动作特性，能够更好的保障发电机组安全。

当主变压器或高厂变出现匝间短路或者相间短路时，其故障严重程度随着故障持续时间增加，变压器内部充满变压器油用于冷却和隔绝绕组，随着故障持续时间越长，油被电弧电解产生的气体越多，对变压器造成的损害越严重。

主变压器与发电机未配置GCB，当主变压器或高厂变出现故障时，发变组保护只能跳开主变高压侧两侧开关，并无法迅速隔离主变低压侧的电源，发电机在停机灭磁过程到完全停止运行需要几秒的时间，在此期间发电机仍对变压器供电，变压器内部压力继续上升，将导致故障更加严重，甚至造成变压器爆炸起火，威胁设备及人身安全。

当机组配置GCB后，变压器故障切除隔离时间迅速减少，GCB将在60ms内跳开，同时主变高压侧两侧开关跳开，能够迅速隔离故障变压器高低压两侧的电源，显著缩短了故障持续的时间，防止事故进一步恶化。

当发电机发生内部故障或由于汽轮机打闸及锅炉MFT导致发电机解列时，配置GCB的机组在事故处理上更为简化和高效，保护跳开GCB，主变压器可以保持运行，有效减少故障范围。

若500kV主接线处于合环状态，该故障不会导致系统解环，有效保障电网系统运行可靠性。

另外，装设GCB可以简化事故处理的操作流程，减少了厂用电切换的操作环节，有效避免厂用电切换失败等扩大事故范围的情况出现，机组安全可靠性更高。

一种直流灭磁开关联跳发电机出口断路器的电路的制作方法

一种直流灭磁开关联跳发电机出口断路器的电路的制作方法1.引言概述部分介绍了文章的主题和背景情况，以及对整篇文章的简要描述。

以下为文章1.1 概述部分的内容示例：引言概述本文旨在介绍一种直流灭磁开关联跳发电机出口断路器的电路的制作方法。

随着电力系统的快速发展和需求不断增长，发电机出口断路器的可靠性和安全性显得尤为重要。

现有的断路器存在一些问题，包括功耗高、体积大以及不足以满足高压大电流的需求。

为了解决这些问题，我们提出了一种新的电路设计，采用了直流灭磁开关联跳技术。

这种电路具有功耗低、体积小的优点，并且能够有效地保护电力系统，防止发生故障。

通过本文的研究，我们对该电路的设计原理和制作方法进行了详细叙述，并进行了实验验证。

文章结构本文主要分为引言、正文和结论三个部分。

首先，引言部分对文章的主题进行了简要介绍，阐述了研究的目的和意义。

其次，正文部分包括了背景介绍和设计原理两个小节。

在背景介绍中，我们将详细说明发电机出口断路器的现状和存在的问题。

接着，设计原理部分将介绍我们提出的直流灭磁开关联跳电路的原理和独特之处。

最后，结论部分将对实验结果进行分析，并综合总结制作方法的重要性和可行性。

目的本文旨在介绍一种新的发电机出口断路器电路的制作方法，该电路通过采用直流灭磁开关联跳技术，具有功耗低、体积小等优点，能够有效地保护电力系统。

通过本文的研究，我们希望能够为电力系统的安全运行提供一种新的解决方案，并为相关领域的研究者和工程师提供参考。

1.2文章结构文章结构:本文主要通过引言、正文和结论三个部分来阐述一种直流灭磁开关联跳发电机出口断路器的电路的制作方法。

下面将对每个部分的内容进行详细介绍。

1. 引言部分主要包括概述、文章结构和目的三个小节。

概述部分介绍了直流灭磁开关联跳发电机出口断路器在电路设计中的重要性和应用背景，以及该技术的研究现状。

文章结构部分简要说明了本文的结构安排，以帮助读者更好地理解文章的内容和思路。

发电机出口断路器(GCB)方案论证

1工程概况某工程建设2×400MW 级(F 级改进型)燃气热电冷联产机组,机岛采用按东方电气股份有限公司的M701F4型燃气轮机,余热锅炉采用东方日立锅炉有限公司的三压、再热、自然循环、无补燃、卧式余热锅炉。

工程按“一拖一”多轴布置机组,每套“一拖一”机组包括1台燃气轮机发电机组和1台蒸汽轮发电机组。

燃气轮机发电机为全氢冷冷却发电机,额定输出336.6MW,出口电压16kV,额定功率因素0.85;蒸汽轮机发电机为空冷发电机,额定输出150MW,出口电压15.75kV,额定功率因素0.85。

电厂以220kV 一级电压接入系统,出线2回,接入220kV 变电站,新建线路截面按2×630mm 2考虑,电厂至变电站新建线路约为2×13km。

2方案论证2.1燃机发电机出口燃机发电机引出线到主变低压侧、厂高变高压侧均采用全链式离相封闭母线。

发电机与主变压器之间装设断路器和隔离开关,厂用分支不装设断路器和隔离开关,在汽机主封母上T 接励磁分支封母至励磁变压器和发电机出口电压互感器及避雷器柜。

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。

下表就燃机发电机出口GCB 在电厂的运行、维护的作用以表的形式做一下分析。

表1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、燃机发生故障引起跳机时,不需要进行厂用电源的切换操作,提高了厂用电的可靠性。

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。

如果不装设GCB,由于发电机励磁电流的衰减要经过一定的时间,只切开高压系统供电电源,发电机仍继续向故障点供电,从而扩大了主变或厂高变的损坏程度,国内外已有报道该种故障引致严重损坏主变压器的事例;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,这对于一些瞬时性故障特别是来自于锅炉、汽机的热工误发信号的排除,尽快恢复机组的运行和避免因误操作而导致损失非常有益。

发电机出口断路器GCB介绍参考资料

FKG断路器介绍
21/02/2012
GRID
FKG2 GENERATOR CIRCUIT-BREAKERS
FKG2发电机断路器
Presentation title - 01/01/2010 - P 2
FKG2发电机断路器
Presentation title - 01/01/2010 - P 3
Presentation title - 01/01/2010 - P 4
Presentation title - 01/01/2010 - P 42
➢Electrical Wearing: ➢电气磨损
FKG2 GCB Preventive Maintenance FKG2 GCB预防维护
NI 2,22 = 55 000 kA 2,22
Interrupt a 63kA current 7 times or
Presentation title - 01/01/2010 - P 36
Presentation title - 01/01/2010 - P 37
Presentation title - 01/01/2010 - P 38
SKG隔离开关
Presentation title - 01/01/2010 - P 39
Opening latch Opening system Closing and Opening actuators (mech./el.) Auxiliary equipment
Function description FK 3-X
Functional units FK 3-X, closing/tripping system
Presentation title - 01/01/2010 - P 9

发电机出口断路器类型（精选2篇）

发电机出口断路器类型（精选2篇）以下是网友分享的关于发电机出口断路器类型的资料2篇，希望对您有所帮助，就爱阅读感谢您的支持。

[发电机出口断路器类型篇一]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, 银合金或等同物铜GB1984/DL402触头表面允许温升K 温度极限值ºC 银, 银合金或等同物铜3. 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, 银合金或等同物铜GB1984/DL402- 1 -触头表面允许温升K 温度极限值ºC 银, 银合金或等同物铜4. 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TRV (kV) RRRV (kV/us) 变压器额定容量(MV A) 4.04.5发电机源故障TRV (kV) RRRV (kV/us) 发电机额定容量(MV A)1.82.0失步开断TRV (kV) RRRV (kV/us) 变压器额定容量(MV A)4.14.7U----发电机断路器额定最高电压TRV (kV) RRRV (kV/us) 变压器额定容量(MV A)4.14.7GB1984/DL402TRV (kV) RRRV (kV/us) 额定电压试验方式19.7 0.240.34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(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*************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/T a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/T a) 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T a=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T a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.[发电机出口断路器类型篇二]科技专论DOI:10.13751/ki.kjyqy.2014.15.770发电机出口真空断路器的选型杨红上海西门子开关有限公司200245【摘要】本文通过对发电机断路器的特点和技术参数进行分析，阐述了发电机断路器选型原则和西门子这一型号真空断路器的特点，符合我司选型的要求。

GCB

我厂发电机出口断路器（GCB）为ABB公司专利技术生产的HECS-100L型开关，额定工作电压25.3KV、额定运行电流13KA、额定开断短路电流100KA、额定SF6气体压力0.60Mpa，内含三相联动开关01、三相联动隔离刀闸016、主变侧三相联动接地刀闸019、发电机出口侧三相联动接地刀闸018。

接地刀闸019靠主变侧每相依次装设：两组主变低压侧PT、一组避雷器、一组电容器、两组CT；接地刀闸018靠发电机侧每相装设：一组电容器、三组CT。

ABB公司生产的GCB整装式结构，可靠性较高，整个设备结构比较简单紧凑，我们学习关注的重点也主要是GCB的原理和功用上。

一、一次部分：1、GCB主视图，从上到下依次为二次接线及控制柜，就地操作面板，断路器液压弹簧操作结构。

2、GCB内部结构，从发电机至主变侧依次布置接地刀闸、断路器、隔离刀闸、接地刀闸及PT、避雷器、均压电容（辅助熄弧作用），CT等部分附属设备。

3、断路器为三相联动机构，由液压弹簧驱动，液压弹簧操作机构外部图及内部结构图：下图为断路器内部部分二次设备。

左图：断路器行程开关机构，上方蓝色部分为行程位置节点；右图：断路器分合闸线圈，YM1为合闸线圈，YM2/YM3为跳闸线圈Ⅰ/Ⅱ，白色柱体为液压油位观测窗，正常保持0-1/2的油位。

4、SF6气体压力表，在固定端靠发电机侧，用于巡检时监视气压。

右侧螺丝扣为充气口。

三相断路器灭弧室互为相通，通过一根铜管相连。

正常时，SF6压力为0.60MPa，图中环形色带依次代表不同意义：黑色：运输压力，指设备运输过程中内部需保证的气压。

红色：气压闭锁范围，气压到此区间时，闭锁断路器分合闸操作。

黄色：气压到此区间时，为气压临界区间，发气体密度低报警。

绿色：断路器正常可操作范围。

绿带上部黑色标记点：此点为GCB内额定充气密度值。

5、隔离刀闸、接地刀闸操作机构为三相联动机构，由电动机驱动，控制头设备靠凝汽器侧，连杆在断路器壳体下部。

浅析发电机出口开关的结构与应用

浅析发电机出口开关的结构与应用摘要:我国的发电厂在发电机和变压器之间大多数没有安装机组出口开关。

近年来,随着机组出口开关技术的进步,机组出口开关体积减小,噪音减小,同时额定电流和断路电流增大,机组出口开关的机械使用寿命得到了延长,结构和保护功能得到了进一步的改善,可靠性得到了极大的改善,但成本也随之下降,安装输出机组出口开关的优点得到了充分的体现。

欧美等发达国家在各种大型发电厂的设计中，都会考虑使用 GCB技术，各公司都争先恐后地研发创新技术，使得生产与应用技术发展得很快，运行稳定、安全。

近年来,国内、外发电机机组出口开关的开发与应用非常迅速,各大电厂在经济状况允许的情况下,均开始考虑采用 GCB技术,以提高机组及厂用电的可靠性。

尽管在发电机出口处安装了断路器，可以增加机组的安全可靠度，但是由于电站的投资效益，目前国内大多数的机组都不太使用这种方法。

这主要是由于我国发电机出口断路器的国产化能力比较弱，国内 GCB的生产能力和技术都比较落后，为了确保机组的安全、可靠，多数投资商都会从国外引进设备，加大投入，从而大大提高了电站的投资。

关键词:机组出口开关(GCB)、结构、性能、应用电力在当今社会中的作用日益突出。

它的应用范围也比较大，所以在工业、农业、交通、交通等领域越来越受到重视，新兴产业的发展也离不开电力。

所以，现在的社会，电力系统的作用就像人类生活中的心脏那样，起着同样重要的作用。

电力系统的可靠性是影响电网运行的一个重要因素，提高电网的供电可靠性是改善电网运行的一个重要方面。

此外，增加可靠性还能带来潜在的经济利益。

目前，在电力工程设计中，关于发电机出口开关的设置一直存在着较大的争论，关于应不应该设置出口开关，各方观点不一。

然而，近年来，随着电站技术与经济性的对比，除规范要求安装 GCB的要求之外，越来越多的电厂开始考虑安装 GCB。

由于投资商对电站的可靠性和投资理念的改变，经过严格的技术和经济对比，该方案在电站的设计中得到了广泛的应用。

一起1000MW发电机出口断路器故障分析

一起 1000MW发电机出口断路器故障分析摘要：本文主要介绍了1000MW发电机出口断路器的作用原理，在实际应用中，出口断路器容易发生的一起故障分析，全面分析了事件的原因，以及以后如何防范此类事件按再次发生。

为以后的电力系统发展做出更大一步的贡献。

关键词：断路器继电器故障引言发电机出口断路器，它的作用是发电机和电网之间的一个可以控制的断开点，隔离发电机故障，发电机并网运行的操作，位于发电机和升压变压器之间，他的原理和普通断路器没有太大区别，只是由于发电机的故障时，直流分量较大，在设备选型时，要考虑直流分量的影响，而且要求发电机断路器动作时间很短（为了快速隔离故障）。

发电机出口断路器主要由断路器本体、隔离开关、接地开关、避雷器、电压互感器、电容器和汇控柜组成。

汇控柜由上下两层组成，上层主要有操作面板、二次接线端子、二次回路、小空气开关、继电器和保险等，下层有断路器、隔离开关、接地开关的操作机构及电气联锁装置。

装有发电机出口断路器的机组的主要优点就是当发电机故障时，发电机出口断路器可以断开与主变的电的联系，同时厂用电可以通过主变倒入，使机组厂电的输入方式更加灵活可靠，从而提高了机组其它设备。

一、事件概述1.1事件发生情况某厂16:45:33 #5机DCs报警总汇来“11Ov直流系统I段绝缘故障”报警。

16:45:34 #5机DCs报警总汇来“110Ⅴ 直流系统Ⅱ段绝缘故障”报警,发变组故障录波器屏启动录波,运行值班员立即安排人员对#5机⊥10Ⅴ 直流系统进行检查,并通知检修处理。

16:45:37 DCs报警总汇来“#5GEN出口BRK A相风机电压异常”、“#5GEN 出口BRK B相风机电压异常”、“#5GEN出口BRK C相风机电压异常”、“#5GEN 出口断路器C相风机报警1”报警,运行值班员立即安排人员对#5发电机出口开关进行检查。

16:45:38 DCS 报警总汇来“#5GEN 出口断路器A 相风机报警1”报警。

断路器工作原理

断路器工作原理一、引言断路器是电力系统中常用的一种保护设备，用于保护电路免受过载、短路和地故障的伤害。

本文将详细介绍断路器的工作原理，包括断路器的基本构造、工作过程和保护功能。

二、断路器的基本构造断路器通常由主触头、固定触头、弹簧机构、电磁铁和弧室等部份组成。

1. 主触头：主触头是断路器的关键部份，用于连接或者断开电路。

它通常由铜制成，具有高导电性和耐磨损性。

2. 固定触头：固定触头是与主触头相对的触头，用于稳定主触头的位置。

3. 弹簧机构：弹簧机构用于提供断路器的闭合和断开力，确保正常的工作过程。

4. 电磁铁：电磁铁是断路器的控制部份，通过电流的控制来打开或者关闭断路器。

5. 弧室：当断路器打开时，电流会产生电弧。

弧室用于控制和消除电弧，防止电弧对电路和设备造成损坏。

三、断路器的工作过程断路器的工作过程主要分为闭合过程和断开过程。

1. 闭合过程：(1) 断路器处于打开状态时，主触头和固定触头分离。

(2) 当需要闭合断路器时，电磁铁通电，产生磁场，吸引弹簧机构，使主触头和固定触头接触。

(3) 主触头和固定触头接触后，电流开始流过断路器，电路得以闭合。

2. 断开过程：(1) 当需要断开断路器时，电磁铁断电，弹簧机构恢复原状，施加力使主触头和固定触头分离。

(2) 主触头和固定触头分离后，电流住手流动，电路被打开。

四、断路器的保护功能断路器作为电力系统的保护设备，具有以下几个重要的保护功能：1. 过载保护：当电路中的电流超过额定值时，断路器会自动打开，切断电路，防止电线和设备过载。

2. 短路保护：当电路中浮现短路故障时，断路器能够迅速断开电路，切断电流，保护电线和设备免受短路故障的伤害。

3. 地故障保护：当电路中浮现接地故障时，断路器能够检测到电流的异常，并迅速切断电路，防止电流通过接地故障点流向大地，保护人身安全和设备的完整性。

4. 远方故障保护：断路器还可以对电力系统中远方发生的故障进行保护，如路线故障或者变压器故障。

伊顿发电机出口断路器VCP-W

因此伊顿电气真空断路器免维护，增长了使用寿命，并且最大程度上保证了运行人员的安全。
VCP-W型真空断路器根据专利V-Flex非滑动式电流转换系统设计
V-Flex系统
世界级VCP-W真空断路器根据专利 V-Flex非滑动式电流转换系统设计。
电流转换系统包括嵌在动触杆上的一系列镀银高导电率铜叶片。嵌入式设计的优点在于： · 由于多点接触降低了阻值，增大了电流； · 与滑动设计不一样，没有引起磨损的移动部件，
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。
一条标准的流水线 VCP-W型真空断路器使用通用部件在一条标准流水线作业，标准化减少了部件总量节省了备品库存存量。同系列VCP-W型真空断路器之间，70%以上的部件通用。
控制与操作集中于面板、易于操作内部操作机构
指示器目视检查，简化了维护工作
触头磨损指示器
“T”形槽指示器
易于观察的触头磨损指示器
80
80
雷电冲击 (kV) 95 95 95 95 75 75 95 125 125 125 125 125 170
170
170
170
电流额定电流 (A)(60Hz) 1200/2000/3000
1200/2000/3000
1200/2000/3000
1200/2000/3000
额定短路开断电流(kA) 33

电动机断路器内部结构

电动机断路器内部结构
电动机断路器是一种用于保护电动机的开关设备，其内部结构通常包括以下几个部分：
1. 触头系统：触头系统是电动机断路器的核心部分，它由动触头和静触头组成。

动触头通过机械传动装置与操作机构相连，静触头则固定在断路器的基座上。

当电动机断路器合闸时，动触头与静触头接触，电流通过触头流通；当电动机断路器分闸时，动触头与静触头分离，切断电流。

2. 操作机构：操作机构用于控制触头的开合，它通常由弹簧、电磁铁、电动机等组成。

当操作机构接收到合闸或分闸信号时，它会驱动触头系统动作，实现电动机的启停。

3. 灭弧室：灭弧室是电动机断路器的重要组成部分，它用于熄灭触头分断时产生的电弧。

灭弧室通常采用灭弧栅、灭弧罩、灭弧片等结构，通过将电弧分割、冷却、拉长等方式，使电弧迅速熄灭。

4. 过载保护装置：过载保护装置用于保护电动机免受过载损坏，它通常由热继电器、电子式过载保护器等组成。

当电动机过载时，过载保护装置会发出信号，使电动机断路器分闸，切断电动机的电源。

5. 短路保护装置：短路保护装置用于保护电动机免受短路损坏，它通常由电磁脱扣器、电子式短路保护器等组成。

当电动机发生短路故障时，短路保护装置会迅速动作，使电动机断路器分闸，切断电动机的电源。

总之，电动机断路器的内部结构复杂，各个部分相互配合，共同实现对电动机的保护和控制。