发电机出口断路器安装

发电机电压设备安装安全技术规程一、前言电压设备是供电系统中重要的组成部分，对设备的正确安装和使用，能够确保供电系统的安全和稳定运行。

为了保障人员和设备的安全，制定本规程。

二、安装前准备工作1、购买合格的电压设备，应检查设备是否符合国家和行业安全标准；2、选购适合的电压设备，应根据实际需求，选择合适的额定电压和额定功率；3、安装场所应符合安全要求，室内安装要求通风良好，室外安装要考虑防水等问题；4、确定设备的安装位置，确保设备安装牢固，并便于维护和使用；5、了解相关的电气知识，掌握设备的安装方法和技术要求；三、设备安装步骤1、设备验收和组装（1）将设备从包装中取出，检查设备是否完整无损，并验证设备的型号和规格是否与购买时一致；（2）按照设备说明书，正确组装设备，确保各部件连接牢固可靠；（3）对设备进行试运行和功能测试，确认设备正常工作；2、设备安装（1）根据设备的安装位置和布线要求，确定电气接线的位置和细节；（2）根据设备的电气接线图，将设备与供电系统进行连接，确保接线正确无误；（3）确保线缆标识清晰可辨，防止接错线或者线路路线混乱；（4）将设备的接地线连接到可靠的地线上，确保设备的接地良好；（5）检查电压设备供电线路的保护装置是否正常工作，并进行相应的试验；3、设备调试（1）对安装完毕的设备进行系统验收，确认设备符合规定标准并且运行正常；（2）对设备进行运行试验，测试设备的各项指标是否符合要求；（3）对设备进行负荷试验，测试设备在不同负荷下的运行情况；（4）根据设备的说明书，对设备进行调整和校验，确保设备的工作参数符合要求；四、设备的使用和维护1、设备的使用（1）在设备投入使用前，要对设备进行全面的检查，确认设备处于正常工作状态；（2）设备的使用要符合操作手册的要求，严禁超出设备的额定电压和额定功率；（3）设备的使用要注意环境温度、湿度等因素对设备的影响，保持设备的良好工作环境；（4）在设备使用过程中，如有异常情况出现，应立即停止使用并进行检修和维护；2、设备的维护（1）定期检查设备的电缆、接插件、接线等部分，确保电气接触良好；（2）定期清洁设备表面，保持设备外观干净，防止灰尘和腐蚀物对设备的影响；（3）定期对设备进行绝缘检测，确保设备的绝缘性能符合要求；（4）如发现设备有故障或者异常情况，应立即停止使用，并进行检修和维护；（5）设备的维护应由专业人员进行，不懂电气知识者不得私自维修设备；五、应急处理措施1、电气事故（1）如发生电气事故，要立即切断电源，并按照应急处理流程进行处理；（2）电气事故处理要由专业人员进行，不懂电气知识者不得私自处理；（3）如有人员受伤，要及时进行急救，并向相关单位报告事故情况；2、设备故障（1）如发现设备故障，应立即停止使用，并进行检修和维护；（2）对设备进行维修的人员，应戴上适当的防护装备，确保人身安全；（3）在设备维修期间，要严禁他人进入维修区域，以防发生意外伤害；六、培训和宣传1、对设备的使用人员，要进行相关的培训，掌握设备的正确使用方法；2、要定期进行安全宣传，提高人员的安全意识和应急处理能力；3、加强对安装和使用人员的安全监督和管理，发现问题及时进行整改；七、附录本规程自公布之日起执行，如有需要，将进行适时修订并补充相关内容。

古瓦水电站发电机出口真空断路器选型研究古瓦水电站位于四川省甘孜藏族自治州乡城县境内，为引水式电站，装机3台，单机容量67MW,采用一机一变单元接线，经升压至220kV后接入四川电网。

古瓦水电站发电厂房为地下厂房，海拔约3200m，多年平均气温14.2℃，最低气温为-14.4℃，多年平均相对湿度50%。

古瓦水电站发电机出口真空断路器装于开关柜内，布置在发电厂房的母线走廊内，开关柜采用箱形固定式交流金属封闭开关设备(高原型)，额定电压15kV。

根据发电机组的出口电压和电网系统容量，设计采用发电机出口专用真空断路器的技术参数主要为：额定电压＞15.75kV，额定电流5000A（已考虑发电机容量及高原降容系数），额定工频耐受电压(1min)值为59kV，额定雷电冲击耐受电压102kV(相对地和相间)，额定开断电流(直流分量)系统侧≥65%、发电机侧≥110%，额定短时耐受电流63kA/2s(已按系统短路容量计算校正)，额定动稳定电流及关合电流(峰值) 173kA，同时要求设备外绝缘水平须按海拔高度3200m进行绝缘距离修正。

经技术参数的筛选，满足古瓦水电站发电机出口专用真空断路器技术参数要求并通过型式试验的断路器仅有西门子3AH3723-4和施耐德VAH17-63-50两种断路器满足要求。

因此针对上述两种型号断路器进行详细比选。

两种型号断路器主要参数见表1。

1、发电机出口断路器安装于发电机与电网系统之间，作为发电机的主要保护元件。

由于发电机具有较大的电感值，在发电机出口发生短路时，断路器切断回路故障电流的瞬间需要开断较大的故障电流直流分量，因此发电机出口断路器一般均要求开断系统源侧短路电流时直流分量应在70%以上。

从表1中，西门子3AH3723-4直流分量额定值为65%，施耐德VAH17-63-50直流分量额定值为75%。

施耐德VAH17-63-50在直流分量的性能指标明显占优。

2、作为发电机出口断路器的另一主要指标即为瞬态恢复电压。

电厂 30MW发电机出口四川飞宇电力股份有限公司四川成都610213摘要：在发电行业中，很多电厂、特别是大型工业自备电厂的发电机出口端没有设计保护发电机的专用断路器，随着技术的发展和为了设备运行的安全需要，某电厂将对30MW发电机系统进行改造，在原有基础上增设发电机出口断路器装置，为此设计方案并进行实施。

关键词：发电机断路器；离相管型母线；开关柜；过渡母线罩正文：一、某电厂发电机系统基本情况阐述某电厂汽轮发电机为30MW/6.3kV(cosφ=0.8,I=3436.7A)机组，图1 原主接线示意图由于早期设计原因，发电机出口输出直接通过离相管型母线至主变压器，发电机至变压器之间没有设置保护用的发电机出口断路器，其原设计主接线示意图如图1所示。

现场基本状况为：冬季户外零下10℃时，测得离相管型母线夹层离平台1米高处空气温度25℃左右，夏季最高气温时该夹层的温度为45℃左右，离相管型母线采用微正压空气循环散热。

母线夹层净空高度2900mm，离相母线的中心距离母线夹层地面的高度为1050mm，A、B、C三相的相间中心距为1100mm（见图2）。

图2 现场母线夹层图片根据要求和现场实际情况需要增加发电机出口断路器，且采用真空发电机断路器，并配置电压互感器、避雷器和带发电机短路试验功能（0.7倍额定电流）的接地开关，系统的短路容量为30~35kA。

其改造后主接线方案示意图见图3所示。

二、分析情况和数据，确定改造方案1、按照提供的参数和要求以及现场的实际状况，新增的真空型发电机出口断路器只能安装在发电机与主变压器之间的线路上，只能切除一段现场原有离相管型母线，使之形成适当的安装缺口。

但又涉及相关的其它功能的电气元件，所以只能采用非标开关柜的形式进行设计。

图3 改造后主接线示意图2、建议改造设备按照环境温度50℃进性设计。

按照相关标准，并结合实际运行经验，在高温环境下为确保导电回路不出现过热诱发事故，需要对回路的载流能力进行降容设计。

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。

装设发电机出口断路器优越性的分析引言发电机出口断路器是一种用于保护发电机和电力系统的重要设备。

它在发电机出口处安装，用于隔离发电机和电网之间的故障，以确保电力系统的安全运行。

本文将分析装设发电机出口断路器的优越性，从经济、安全和可靠性等方面进行论述。

1. 经济优越性装设发电机出口断路器带来的经济优势主要体现在以下几个方面：1.1 节约维护成本发电机出口断路器能够在发生故障时迅速隔离发电机和电网，避免故障蔓延和造成更大的损失。

相比于其他保护措施，如限流器和保险丝，断路器的维护成本较低。

断路器具有更长的使用寿命和较少的维修周期，减少了设备维护的频率和成本。

1.2 提高电网稳定性装备发电机出口断路器可以减少因故障而导致的电网中断时间，提高电网的可靠性和稳定性。

当发电机出现故障时，断路器可以快速切断故障电路，防止故障扩散到整个电网。

这样可以减少停电时间，降低负荷损失并提高客户满意度。

1.3 降低设备损坏风险在发电机和电网之间安装断路器可以降低设备损坏的风险。

当发生故障时，断路器能够快速切断故障电路，减少电力设备受到的冲击和损害。

这可以延长设备的寿命，减少更换和修理的费用，从而降低电力系统的运营成本。

2. 安全优越性装设发电机出口断路器带来的安全优势主要表现在以下几个方面：2.1 防止电弧故障发电机出口断路器能够有效防止电弧故障引发的火灾和爆炸。

当电流过载或发生短路时，断路器能迅速中断故障电路，切断电流。

这可以阻止电弧持续存在，并防止电弧引发的火灾和爆炸。

因此，装备发电机出口断路器可以提供更高的电气安全保障。

2.2 防止人身伤害发电机出口断路器可以防止电击事故，保护操作人员免受电流冲击而导致的伤害。

当存在电流故障时，断路器可以迅速切断电路，阻止电流通过人体，从而避免电击事故的发生。

这为操作人员提供了更高的工作安全性。

2.3 增强系统可靠性装备发电机出口断路器可以提高电力系统的可靠性。

断路器能够迅速切断故障电路，减少故障对整个系统的影响。

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。

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。

154电力技术0　引言 关于发电机出口是否装设发电机断路器，这涉及到电气主接线、起/备电源引接及厂用电源切换等，特别是随着机组容量的增大、厂内配电装置电压等级的提高和“厂网分开，竞价上网”的逐步推行，经常引起对这一问题的论证。

按[1]《大中型火力发电厂设计规程》GB50660-2011 第12.2.6条中规定“600MW级以上机组，根据工程具体情况，经技术经济论证合理时，在发电机与变压器之间可装设发电机断路器或负荷开关”由此可知，本工程2×660MW机组发电机出口是否装设断路器，应经过技术经济比较确定。

1　工程概况 锡林浩特胜利电厂项目，本期工程建设2×660MW超超临界、间接空冷燃煤发电机组，规划总容量为4×660MW超超临界空冷发电机组。

本期工程暂考虑以1000kV电压接入系统，根据本期规模以及兼顾终期规模，考虑本期2×660MW机组以1回1000kV线路接入胜利特高压站1000kV侧，线路长度约15km，考虑采用LGJ-500×8导线。

本工程起动/备用电源可由当地电网就近的博日特变电站110kV 母线引接。

结合电厂电气主接线的特点，从技术、经济两方面论述本工程发电机出口装设发电机断路器的优缺点，最终提出是否装设断路器的推荐意见。

2　装设发电机出口断路器的优缺点分析2.1　装设发电机断路器的优点[2] （1）厂用电切换操作方便、提高其供电可靠性。

发电机出口不装断路器，在机组的正常起/停机过程中，不可避免的要进行高压厂用工作变压器和起动/备用变压器电源之间的并联切换。

如果厂用工作变压器与起动/备用变压器的电源取自不同的系统，两台变压器低压侧母线之间存在初始相位差，当初始相位差大于20°时，在机组起动时，机组厂用电的起动/备用电源与正常工作电源切换比较困难，可能出现切换失败事故。

同时初始相位差过大，将对电气设备造成直接危害，使得在正常并联切换时，两台变压器之间将产生较大的环流，严重情况下环流可达数千安培，如此大的环流，即使在并联切换时间内对变压器不造成随时故障，也会对变压器的寿命产生累积影响；初始相位差过大，也将对高压电动机产生很大的暂态冲击电流，极有可能引起高压电动机的损坏。

发电机出口断路器对运行的好处及其安装要点摘要：发电厂新建项目工程情况，通过技术和经济比较，发电机出口装设发电机断路器方案具有明显的技术优势，但需增加设备投资。

综合保护人身与设备安全至关重要性考虑，因此，建议大型火电机组装设发电机断路器。

关键词：发电机；出口断路器；安装随着我国电力系统朝着大电网、大机组及特高压的方向发展，装设发电机出口断路器因具有简化电厂的运行操作、提高机组的可用率以及提高系统安全性和稳定性等好处而越来越受到关注。

一、设备简介某电厂一期工程选取的是ABB的HEC-7S型发电机出口断路器，其重要特征是简单、坚固及低重心的卧式布局，主要由SF6断路器、隔离开关、接地开关、避雷器、电容器、CT及PT等组成。

二、装设发电机出口断路器的优缺点分析1.装设发电机断路器的优点，①厂用电切换操作方便、提高其供电可靠性。

发电机出口不装断路器，在机组的正常起停机过程中，不可避免的要进行高压厂用工作变压器和起动备用变压器电源之间的并联切换。

如果厂用工作变压器与起动备用变压器的电源取自不同的系统，两台变压器低压侧母线之间存在初始相位差，当初始相位差大于20°时，在机组起动时，机组厂用电的起动备用电源与正常工作电源切换比较困难，可能出现切换失败事故。

同时初始相位差过大，将对电气设备造成直接危害，使得在正常并联切换时，两台变压器之间将产生较大的环流，严重情况下环流可达数千安培，如此大的环流，即使在并联切换时间内对变压器不造成随时故障，也会对变压器的寿命产生累积影响；初始相位差过大，也将对高压电动机产生很大的暂态冲击电流，极有可能引起高压电动机的损坏。

②简化同期操作，可减小由于主变压器高压侧断路器非全相运行过大的负序电流对发电机转子的影响，装设发电机出口断路器可简化发电机同期操作，不受环境影响、避免非全相操作故障，提高供电可靠性。

③改善主变压器和高压厂用变压器保护，有利于快速切断发电机或变压器等设备发生的故障，减轻对发电机或主变压器的损害。