GCB发电机出口断路器 ppt课件

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。

Generator Circuit Breakers 发电机断路器Speaker Name 姓名：刘迎宾 GCB 中国区业务经理2012年7月GRIDMenu目录1简介 CBWatch-2 选购件8 9为什么要使用发电机断路器 报警信号器2 3产品系列 改装特征10 11冷却系统 抽水蓄能4 5全弹簧操作机构 拟采用的参数12 13灭弧室原理 图片库/参考6 7联锁Generator Circuit Breakers Presentation14发电机断路器介绍结论21. Introduction简介Generator Circuit Breakers Presentation发电机断路器介绍3GCB at a glance发电机断路器简介Activities用途• Generator Circuit Breakers (GCB): Mechanical devices with principle operation is to carry generatorload current and to provide a means for interruption of high short-circuit current from the generator side as well as from the power system side.发电机断路器 （GCB）：一种机械装置，主要用于 输出发电机电流，和从发电机侧和电力系统侧开断短路电流。

Key numbers关键数字• Manufacturer site: 制造场地： 1 • Number of employees: 员工人数： 100 • Since when we manufacture Generator Circuit Breakers: 我们开始制造发电机断路器： 1972 • Number of products already delivered and in service: 已交付且正在使用的产品数量： 2200台 • More than 5 M€ are invested yearly for R&D 每年的研发投入经费为500万欧元Generator Circuit Breakers Presentation发电机断路器介绍4GCB at a glance发电机断路器简介• ALSTOM Grid has been manufacturing Generator Circuit Breakers since 1972 for Power Plants up to 1,500 MW.自1972年起， ALSTOM Grid一直为供电容量高达1,500MW的 发电厂制造发电机断路器。

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。

图说发电机出口开关我厂发电机出口断路器（GCB）为ABB公司专利技术生产的HEC 8A型开关，额定工作电压30KV、额定运行电流28000A、额定开断短路电流160KA、额定SF6气体压力，内含三相联动开关Q0、三相联动隔离刀闸Q9、主变侧三相联动接地刀闸Q82、发电机出口侧三相联动接地刀闸Q81；接地刀闸Q82靠主变侧每相依次装设：一组低压侧两组线圈PT、一组避雷器、一组电容器、三组CT；接地刀闸Q82靠发电机侧每相装设一组电容器。

发电机出口断路器的原理部分比较简单，我们学习重点要放在其结构和功用上，下面以图说的形式介绍其一、二次部分：一、一次部分：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。

（靠主变侧的A列风扇）（靠发电机侧的B列风扇）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。

4、介绍出口开关组件独特的隔离闭锁原理（仅以Q82为例介绍，今后我们不用该功能）下图显示隔离闭锁钥匙及手动操作插口（当前处于封闭状态）：下图显示闭锁原理：下图显示分、合位置指示器及就地操作手柄（用于手动操作接地刀闸分或合）下面介绍闭锁原理：从图中由左到右按列说明第一列：“□”钥匙被取下则手动操作插口封闭，表明只能进行电动操作第二列：使用“□”形钥匙将操作插口打开则电动操作被禁止，插入手柄进行操作。

顺时针摇则合、逆时针摇的分。

第三列：接地开关手动或电动操作合后，取下“○”形钥匙则禁止手动及电动操作（可用于检修时执行安措，将该钥匙放于值班室隔离闭锁柜，受工作负责人控制）第四列：接地开关手动或电动操作分后，取下“△”形钥匙则禁止手动及电动操作，（可用于运行中防止人为误操作）5、下图显示SF6气体压力表，在固定端靠发电机侧，用于巡检时监视气压。

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。