安装发电机出口断路器的优越性

安装发电机出口断路器的优越性安装发电机出口断路器的优越性1 国内外GCB的使用和发展状况美国、英国、法国等发达国家在电厂设计中，其大容量发电机出口均考虑装设GCB。

目前国内电厂采用GCB或发电机负荷开关电厂主要有天津蓟县、辽宁绥中、伊敏电厂、沙角C电厂（3×60 0MW）、上海外高桥电厂（2×900 MW）、天津盘山（2×600 MW）、葛洲坝水电厂、二滩水电厂、李家峡、天生桥等工程。

过去GCB主要在水电工程和核电工程被广泛采用，近年来随着我国电力系统大电网、大机组、超高压的发展，怎样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问题越来越被得到重视，而GCB优越的特性完全可以满足这些要求。

目前国内制造商还没有能力生产与600 MW等级大容量机组配套的GCB，国外也仅有ABB、GEC－ALSTHOM、MITSUBISHI等几家知名大公司有能力生产（主要技术参数详见表1）。

GCB 型式主要有少油型、空气型、SF6气体型和真空型。

少油型GCB如沈阳高压开关厂20世纪60年代生产的SN3、SN4等，额定电流为5000～8000 A，额定开断电流为58 kA。

空气型GCB，如法国A－A公司生产的PKG2型额定电压为36 kV，额定电流11000 A，额定开断电流58 kA，该种断路器主要存在是产品体积大、噪声响、缺乏中等容量断路器等缺点，在我国葛洲坝水电厂有使用，运行情况良好。

随着电力设备制造技术的发展，20世纪80年代ABB等公司推出以SF6气体为灭弧介质的GCB，它运用SF6自灭弧原理，当动触头分开时产生电弧来加热SF6气体，使其膨胀形成熄弧所需气体，同时电流流过固定触头内的线圈产生磁场，引起电弧旋转分离，保证荷载触头与灭弧触头正常工作。

SF6型GCB目前在国内外电厂有大量的使用，它额定电流可达24000 A，开断能力160 kA，而且结构紧凑，故障率更低（＜0.3％），还可以集成CT、PT、接地开关等设备，成为多功能的组合电器。

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.。

东芝白云真空开关管（锦州）有限公司
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
东芝白云真空开关管（锦州）有限公司
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。
东芝白云真空开关管（锦州）有限公司
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

简化 电 厂 的运 行 操 作 、 提 高 机 组 的可 用率 以及 提
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 ）

普通真空断路器与发电机用真空断路器的区别1、额定电流大2、额定断路电流大3、短路电流非周期性分量大4、瞬态恢复电压上升速率大5、存在失步开断问题GCB（发电机保护用断路器）是发电机出口专用断路器，完全是针对发电机出口回路的特殊技术要求而产生。

与普通配电型断路器相比，具有极强的开断短路电流直流分量的能力和失步开断的能力，极高的机械和电气操作寿命，其三相联动操作机构能提供安全的同步操作，应用GCB还可以减小升压变压器的故障平均恢复时间和发电机的故障平均恢复时间，使电厂的可利用率增加，从而提高电厂的效益，尤其是GCB开断发电机出口延迟过零短路电流的能力，是普通配电型断路器所不具备的.每一种交流断路器的开断都需要有一个电流过零点，电弧会在电流过零点自动地分开。

在某些条件下，来自发电机的短路电流可能具有100ms或更长的延时电流零点。

在发电机空载状态下，如果短路发生在电压最低状态，那么就会出现具有直流分量的非对称短路电流。

尤其是在故障前，当发电机在欠砺磁状态下且具有超前功率因数时出现最高非对称值。

在此条件下，短路电流的直流分量将高于对称分量，并一直保持到延时电流零点。

短路电流的交流分量和直流分量的衰减规律不同，交流分量随着发电机短路次暂态和暂态时间常数按指数递减，直流分量随着短路时间常数按指数规律衰减。

根据发电机不同尺寸和设计结构，这些时间常数值变化很大，当短路电流的交流分量比直流分量衰减得快时，在某段时间内就产生了延时电流零点。

小容量发电机因电感与电阻的比值小，短路时间常数小，直流分量衰减很快，短路一般经数十毫秒，即通过零点，灭弧较易。

而35MW 发电机短路时间常数较大，超过150ms，直流分量衰减慢，短路电流有经数百毫秒也不通过零点的情况。

若发电机出口选用常规配电断路器，断路器动作切断短路故障时会产生异常过电压，灭弧不易。

而需选用GCB，利用断路器触头分离产生很高的电弧电压，来增大与Ra相串联的电弧电阻，使短路电流直流分量快速衰减，从而强迫过零。

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。

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。

发电机出口断路器应用好处1保护发电机在发电机出口发生非对称短路或承受不平衡负荷时，GCB可以迅速切除故障，防止发电机遭受损坏。

发电机带不平衡负荷运行、外部或内部发生非对称短路时，转子本体表面将感应出两倍工频涡流，在转子中引起附加发热。

同时，两倍工频的交变电磁转矩使机组产生倍频振动，引起金属疲劳和机械损伤。

2保护主变和高压厂用变采用GCB后，不论是发生操作故障或系统振荡时，还是发电机、变压器内部发生故障时，都可以提高其保护功能的选择性，从而提高机组安全运行的可靠性。

在发生操作故障或系统振荡时，只需要能迅速断开GCB即可，而不用切换厂用电源。

故障消失后，发电机与电网之间可以通过GCB快速恢复连接并网，避免了由于厂用电源的切换故障造成全厂停电事故。

当发电机内部发生故障时，可以在不切换厂用电源的情况下，切除有故障的发电机，保证了发电机有选择地进行保护跳闸，简化了保护方式的接线，而且机组内部的故障不需要动作于高压断路器，从而避免了厂用电源的切换，这对于消除一些瞬时性故障，特别是来自于锅炉、汽机的热工误发信号，尽快恢复机组运行和避免误操作而导致的事故是非常有利的。

对故障发生率比较高的变压器内部故障和变压器接地故障，GCB开断时间相对发电机灭磁的时间（数秒）要快得多，大大减小了故障电流对变压器的危害程度，有利于缩短维修时间，减少直接和间接经济损失，可提高电厂可用率0.7%~1%。

3可省去启备变，简化厂用电源切换操作程序安装GCB后，机组启停电源可经过主变倒送至厂用变，可省去启备变，机组起停机或故障只需跳开GCB而不需跳高压系统断路器，减少了在没有GCB时厂用电源切换的操作程序，降低了运行难度，提高了系统的可靠性。

4提高机组保护的选择性当发电机发生内部故障时，GCB迅速跳闸，使发电机与电网隔离，而不必连主变压器一并切除，停机厂用电源仍可由系统通过主变压器倒送，从而避免了厂用电源系统的事故切换，这样减轻了运行人员的压力，为迅速处理故障创造了条件。

上海交通大学工程硕士学位论文GCB的应用分析及相关要素研究系别：电气工程系学科专业：电力系统及其自动化作者姓名：徐新平指导教师：房鑫炎副教授答辩日期：2010年2月上海交通大学电气工程系2009年12月GCB的应用分析及相关要素研究摘要随着发电机单机容量的不断增大，发电机短路电流迅速提高，使普通的断路器已无法满足开断能力的要求, 同时为了提高安全可靠性，导致了离相封闭母线的迅速发展以及发电机、变压器单元接线的广泛采用。

这给正常的运行操作带来诸多不便,特别是事故时的厂用电快速切换存在较大风险,极有可能因切换失败而使厂用电中断,厂用电的可靠性较低。

大容量(600MW及以上)火电机组是否需要装设发电机出口断路器(GCB)，是近十几年来大型发电厂电气工程设计中争论较多、意见不一的问题。

装设GCB可以在很大程度上克服上述弊端，从而提高机组可用率以及系统可靠性。

随着国力的增强、建设资金相对宽松、经济社会发展对可靠性要求的提高，电力系统实行重大体制改革以及在市场经济体制下电力系统运行机制发生转变等因素的影响，对这个有争论的问题重新提出来进行探讨很有必要，即综合大机组可利用率和经济性分析装设GCB的综合效益。

本文分析了装设GCB，可以优化厂用电源的接线方式，同时用N-1模式运行情况下对厂用电进行校核，可以满足运行要求。

本文详细研究了发电机出口断路器的技术优势：主要在于简化运行I操作程序，减小发电机和变压器的事故范围，简化厂用电切换及同期操作、提高其可靠性，方便调试和维护。

利用蒙特卡罗(Monto-carlo)逻辑/数学模型，分别对带与不带GCB两种方案进行比较分析，指出装设GCB 可以提高大机组可利用率。

本文还提出广义的经济效益评估的概念及其目标，并给出了广义经济效益评估的步骤和流程。

从对装设GCB的技术经济性分析中提取经济性、可靠性指标，用DEA/AHP方法对装设GCB进行广义的经济效益评估，得到外高桥实际运行中装设GCB与否的优劣排序，为外高桥3期的2×1000MW大容量火电机组是否装设GCB提供一定的参考。

发电机出口断路器的应用摘要：文章对发电机和变压器之间安装的出口断路器的主要作用进行详细介绍，并对发电机出口断路器在电厂中应用所起到的投资经济性进行分析，以供参考。

关键词：发电机；出口断路器；GCB方案1引言在我国电力工业快速发展的过程中，发电机和变压器之间进行出口断路器的加装，主要作用就是对运行操作程序进行简化，并且对二者运行中的故障范围进行控制，便于运行过程中对其进行调试和维护，对提高发电机以及变压器的运行安全具有重要作用。

但是我国前期的发电企业中很少进行出口断路器的安装，这主要是由于早期的出口断路器体积较大、噪音较高、使用寿命短、运行可靠性低、价格高等缺点，而在目前出口断路器的发展过程中，对上述问题进行有效的改善，而且在大型的发电企业中开始采用GCB方案来进行出口断路器的运行，在发挥其作用的同时，提高其应用的经济性和安全性。

2发电机断路器的主要作用2.1对发电企业用电切换和操作程序进行简化针对我国目前设有专用的启动或备用变压器的发电厂来说，在进行机组的启停以及对变压器进行故障检修等操作时都需要进行厂用电源的切换操作。

对于机组的启停操作来说，如果不进行断路器的设置，就需要进行厂用工作变压器与启动/备用变压器之间进行关联切换，但是由于二者具有不同的系统电源和阻抗值，这就会导致二者的低压侧母线之间存在初始相位差的问题，所以在上述切换过程中就会在二者的变压器之间产生环流问题，严重时环流比较大会对变压器造成损害并缩短其使用寿命，影响其安全运行。

同样在发电厂运行中出现事故进行检修时，也容易由于常用工作母线电压与启动/备用母线电压之间存在较大的相位差而造成设备损害问题，或者会由于频繁的电源切换而缩短设备的使用寿命并影响其安全运行。

而使用发电机断路器之后，在机组启停过程中，启停电源是通过主变压器倒送电至厂用工作变压器获得，因此在机组启停的过程中无需厂用电源的切换，而只有在此过程中出现了变压器故障时才进行电源切换。

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。

工业技术122 2015年35期发电机出口断路器的选用考虑李泉鑫山东诚信工程建设监理有限公司，山东济南 250100摘要：近年来，我国很多地方为了将电力紧张的局面迅速扭转，均在对超临界或超超临界的燃煤火力发电机组进行建设。

但是，发电机组先后发生过几次重大破损事故，引起国内外人士极大的关注，发电厂电气工程设计中不同意见的问题就是火电机组发电机出口断路器的选择。

为取得较高的经济性和可靠性，都希望装设发电机出口断路器( GCB) ，所以，正确的选择发电机出口断路器具有重要意义。

关键词：出口断路器；发电机中图分类号：TM561 文献标识码：A 文章编号：1671-5810(2015)35-0122-02发电机出口断路器广泛应用于各类发电厂，如燃气轮机电厂、联合循环电厂、热电厂、水电厂以及抽水蓄能电厂等，在此我们仅讨论火电厂的应用。

发电机出口断路器的综合运行性能会直接给火电厂内其他设备的整体运行质量造成影响。

尽管发电机出口断路器在机械特点、绝缘性能以及综合电气性能等方面基本和常规式断路器一样。

但相比之下，出口断路器拥有更为严格的参数要求，考虑到发电机电感值比系统规范值大，故断路器应该具备瞬间承受巨大直流分量以及衰减时间常数的能力。

1 出口断路器优势分析在技术上加装发电机出口断路器可提高机组的安全运行可靠性，具有以下几点。

1.1 保证其安全性提高发电机和变压器保护水平，缩小故障范围。

当出现发电机内部故障时，发电机出口因加装了出口断路器，可以快速将发电机从系统中切除，而厂用分支电源因发电机的安全切除而不受任何影响，进而保证机组的安全停机。

1.2 保证系统故障时厂用电源的稳定性按常规方式，在系统发生振荡时，厂用电系统事故切换很难成功，厂用电源容易失去，事后处理比较困难。

如采用出口断路器方案，出口断路器跳闸，发电机灭磁，维持转速，厂用电不受影响，避免因系统振荡引起的长时间停机事故，缩短因系统故障的事故处理时间和简化处理程序。

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。

浅谈自备电厂发电机装设出口断路器的重要性作者：温双强李立成李淑梅来源：《中国新技术新产品》2014年第24期摘要：化工企业自备电厂在设计时，为节约成本，发电机出口取消安装断路器。

但是，发电机出口不安装断路器，尤其是化工企业自备电厂发电机出口不安装断路器，经常影响化工装置连续运行。

本文根据实际运行情况，论述化工企业自备电厂发电机出口装设断路器的重要性。

关键词：化工企业；自备电厂；发电机出口断路器中图分类号：TM56 文献标识码：A1 前言某化工企业自备电厂安装2×60MW抽凝式汽轮发电供热机组和2×30MW抽凝式汽轮发电供热机组，6台×460t/h锅炉，已经一次建成运行。

自备电厂总变电站设有35kV和110kV两级电压的配电装置，2×60MW+2×30MW机组采用发电机-双绕组发电机出口断路器组的接线方式，接入35kV配电装置。

35kV配电装置经过两台降压发电机出口断路器接入总变电站内的110kV配电装置。

发电机出线电压为6.3kV，原设计中4台发电机出口均不装设断路器。

四台发电机出线端均装设电压互感器和避雷器，发电机中性点采用不接地方式，四台发电机与主变之间的连接均采用封闭母线。

离相封闭母线供货商为北京电力设备总厂，发电机主变压器供货商为中山ABB变压器厂，发变组保护供货商为siemens。

发电机出口接励磁变进发电机励磁系统、接电抗器进锅炉工作段电源、接主变进入化工装置35kV用电系统。

根据《火力发电厂设计技术规程》第11.2.6条：容量为125MW 及以下的发电机与双绕组变压器为单元连接时，在发电机与变压器之间不宜装设断路器。

但是，化工企业，接入外电网的自备电厂，发电机停机后，可以从外网下电以保证装置正常用电。

而蒸汽量减少则会影响装置生产负荷，严重缺少则会导致装置停产。

因此，化工企业蒸汽的重要性远大于电力。

2 发电机出口装设断路器的重要性2.1未装设断路器存在的问题当发电机出现内部故障时，容易导致锅炉电源丢失而跳车。

・ １ ０ ６・ ２ ０ １ ５ 年１ 月
水 电工程
弊
赵 贤 孟繁 华
（ 黄河上游水 电开发有限责任公 司李家峡发 电分公 司 青海黄 南 ８ １ １ ９ ９ ９ ）
９ ９ ７年 ２月 份 首 台 机 组 发 电 ， 当 时 ＡＢ Ｂ 公 司 的初 步 报 价 ２ ０ ０ 【 摘要 】大容量发 电机 出 口 是 否采用 出口断路 器，需要根 １ 据各 电厂 （ 电站 ）实际状 况进行论证 ，从 安全 、操作 、经济 、 万 美元 ／ 台，按 当时价格 为 １ ６ ０ ０万 人 民 币 。 目前 配 ６ ０ ０ Ｍｗ Ｂ， ＡＢ Ｂ公司 的初 步报价 ，价 格为 １ ０ ０万美 元 ／ 可靠性等几个方面进行 综合对 比，实现设备运行可 靠， ４ ｑ － ４ ￣ 发 电机 的 ＧＣ 台 。因 此 发 电机 出 口是 否 采 用 Ｇ Ｃ Ｂ，需 要 充 分 的经 济 论 证 后 ， 作 简单， 电站投 资较省 的 目的。 再做决定是否安装 Ｇ Ｃ Ｂ。 【 关键词 】 发 电机 ；断路器；利与弊 发 电机 出 口增 加 ＧＣ Ｂ ，需要 单 独 为 发 电机 设 置 纵差 保 护 ， 自１ ９ ６ ９年世界第一 台发 电机 断路 器诞生 以来，大容量发 增 加 了保 护 的 复 杂 性 。 电机 出 口断 路 器 （ Ｇ Ｃ Ｂ） 使 用 越 来 越 普 及 ， 但 由于 早 期 大 容 经 常 调 峰 、年 利 用 小 时 数 偏 低 的 电站会 引起 不 必要 的 卡变 量发 电机 出口断路器价格 昂贵 ，开断能力，运 行中产生 的噪音 损 耗 。 等问题 ，我 国在 ７ ０ 、８ Ｏ年代对 Ｇ Ｃ Ｂ使用有 了很多 限制。随着 对 于 调 峰 电站 来 说 ，只 要 发 电机 停 机 解 列 ，主 变 就 会 “ 倒 Ｓ Ｆ ６使 用 ，Ｇ Ｃ Ｂ 开 断 能 力 大 ， 噪 声 小 的 特 点 ， 以及 价 格 的 不 挂 ” 系统 运 行 ，造 成 电能损 耗 增 加 ，对 于 年 利 用 小 时 数 偏 少 的 断走 低，上世纪 ９ ０年代 ，我 国新建 电站开始使用 ＧＣ Ｂ。本文 电站，这种损耗就会 比较明显。 从Ｇ Ｃ Ｂ使用现状 、Ｇ Ｃ Ｂ的使用优 点及不利因素进行 阐述 ，望 以李家峡 电站为例 ：设计 年利用小 时数 ３ ６ ４ ４小 时 （ 一 期 在新建 电站使用能给予一定借鉴 。 ４台机 ），电站主变 空载损耗 电量计算如下： 使 用 现 状 单 台 主变 空载 损 耗 电量 计 算 ： 随着 电力科技 的发展 ，制造水平 的提高，大容量发 电机 出 单 台变 压 器 空 载 运 行 小 时 时 间 × 变 压器 空载 损 耗 口断 路器 （ Ｇ Ｃ Ｂ）在 世 界 各 国得 到 了 广泛 应 用 。据 国际 大 电 网 单台变压器空载小时时 间 ＝ ３ ６ ５ ×２ ４ 发 电 设备 平 均 利 用 小 会议 （ Ｃ Ｉ ＧＲ Ｅ）统计 ， 目前 全世界 有超过 ５ ０ 的核 电厂与超 时数 ） 过１ ０ ％的火 电厂采用 了 Ｇ Ｃ Ｂ。据不完全 统计 ，从 １ ９ ９ ５ 年开始 ， 李家 峡单 台 Ｓ Ｓ Ｐ ７ ． ４ ５ ０ ０ ０ ０ ／ ３ ３ ０主变 空载 损 耗 为 ： １ ７ ２ ． ８ ｋ Ｗ 机组多年平均检修小时：５ ３天 国内新建 的核 电站 、水 电站 以及 新近建设 的火力发 电厂也都装 设了Ｇ Ｃ Ｂ。 核 电站 如 秦 山、 大 亚 湾 等 ； 水 电站 如 四川 二滩 、 单台主变空载损耗 电能 ＝ （ ３ ６ ５ ×２ ４ 发 电设备 平均 利朋小 广西 岩滩 、黄河小浪底 、广东从化、青海李家峡 、公伯峡、积 时数 一 机组多年平均检修小时 ）×１ ７ ２ ． ８（ ｋ ｗｈ ） 石峡、 拉西瓦等；火 电厂如广东沙角 Ｃ电厂、 河南沁北 （ 在建 ） 、 电站主变空载损耗 电量 ＝ （ ３ ６ ５ Ｘ２ ４ 发 电设备 平均利用小 湖南黄 冈 （ 在建 ）等 。 时数 一 机组多年平均检修小时 ）Ｘ １ ７ ２ ． ８ ×４ 二、发电机出口增加 ＧＣＢ的优点 ＝ （ ８ ７ ６ ０ — ３ ６ ４ ４ — ５ ３ Ｘ２ ４ ） Ｘ １ ７ ２ ． ８ Ｘ４ （ 一 ）厂用电方式更加灵活 ＝ ２ ６ ５ ６ ９ ７ ２ ． ８（ ｗ ｈ ｋ ） 通常各发 电厂及发电站 厂用 电均取 自主变低压侧 ，由于发 ≈２ ６ ５ ． ７ ０（ 万 ｋ ｗｈ ） 电机与 变压器之 间增设 了 Ｇ Ｃ Ｂ，这样发 电机在停机 时，不需 按上 网电价０ ． ２ １ ８ 元／ ｋ ｗｈ ， 每年主变空载损耗达 ５ ７ ． ９ ２ 万 元。 要将主变停运 ，厂用 电仍能从主变系统倒送 的方式进行供 电， 如果设计 时考虑 电厂 ３ ３ ０ ｋ Ｖ Ｇ Ｉ Ｓ母线 长期不停 电的特点 ， 不需要指定某台机变单元作为厂用供 电机 组。龙羊峡 电站 由于 厂 用 变 压 器 直 接 利 用 ３ ３ ０ ｋ Ｖ断路器 分别接入 ３ ３ ０ ｋ Ｖ ＧＩ Ｓ Ｉ、 发 电早 ，发 变组之 间没有 Ｇ Ｃ Ｂ，因此发 电机运 行当 中要考 虑 Ｉ Ｉ 母来带厂用 ，一来可 以避免启停机 不用倒厂用 。二来 ，机组 厂用电供 电，定期进行厂用 电供 电机 组切换 。 出 口可 以不设 断路器 ，以节省投资，按李 家峡 目前 ４台机组 ， （ 二 ）减少运行操作量 可 以省出 ４台进 口 ＡＢ Ｂ发 电机出 口断路器 。 由于停机不要需要考虑 厂用 电供 电方式 ，大大减少 了运 行 随着全国 电网的不断建 设，大 电网之 间直流背靠背工程越 的操作量。 来越多，但是近几年西北 电网大型变压器操作，因系统二次谐 （ 三 ）提 高保护 的动作选择性和故障分辨 能力 波分量 （ 主要 是 直 流 分 量 ）过 大 曾造 成 柴 达 木 一 拉 萨 直 流 闭锁 。 由于发 电机 出口增加 了 ＧＣ Ｂ，用 Ｇ Ｃ Ｂ将 发电机 与主变进 因此网上对大型变压器操作越来越谨慎，主变 需去磁后才能进 行联系，缩小继电保护分区 ，使发变组保护更加具有选择性和 行全 电压充电， 目前水 电厂通常采用主变随发 电机 …起升压至 故障分辨能力，提高 了系统运行的可靠性 。 额定 ，用主变 高压侧 断路器并 网，此时发 电机出 口断路器已失 （ 四）提高了系统的安全性和稳定性 去并 网作用 。而机变采用死连接方式 ，机组开机并网就是主变 发 电机 ＧＣ Ｂ采用三相联动设计 ， 不存在非全相运行现象 ， 随发 电机升压至额定，用 主变 高压侧断路器并 网，就能避免丰 从而保护了发电机和提 高了系统的稳定性。 变 全 电压 充 电时 ， 引起 的激 磁 涌 流 问题 。 三 、发 电机 出 口增 加 ＧＣ Ｂ的 不 利 因 素 因 此 ， 发 电机 出 口是 否 装 设 ＧＣ Ｂ，需 要 充 分 的 论 证 币 ｌ 】 由于 发 电 机 出 口 电压 较 低 ， 一 般 在 １ ０ ｋ Ｖ～ ２ ０ ｋ Ｖ之 间， 济性 比较 ， 实现 电站安全 、效益最大化 。盲 目照搬 ，不 讲究成 但 是 电流 很大 ，就拿李 家峡 电站 ４ ０ ０ ＭＷ 机 组， 出口电压 １ ８ 本核算是不可取的。 此 外电站厂用 电设计上 ， 也不能干篇 律 ， ｋ Ｖ， 其额定电流就达 １ ４ ２ ５ ６ Ａ，由于发变组之间采用 Ｇ Ｃ Ｂ联系 ， 绕不开厂用非得从主变低压侧取 的设计 ， 往往导致问题 复杂化 ， 就存在 Ｇ Ｃ Ｂ断路器 、隔离开关接触 电阻，因此就 会产生发热 投 资额 升 高 。 和 冷 却 的 问题 。李 家 峡 电站 发 电机 出 口断 路 器 采 用 强迫 风 冷 系 统 ，Ｇ Ｃ Ｂ允许负荷 电流在 １ ２ ５ ０ ０ Ａ及 以下可连续运行，当并网 参考 文献 ： 机 组定 子 电流达 到 １ １ ． ０ ８ ８ Ｋ Ａ（ 负 荷约 ３ ２ ０ Ｍ Ｗ）以 上 时 ， 投 入 … 吴 志 成 ，程 朝 晖 ： 《 发 电机 断 路 器 在 大 型 机 组 中 应 用 风机进 行强迫冷却 （ 冷却风机 电机 功率 ４ ｋ Ｗ ×２ ）。当负荷 电 探 讨 》， 《 电力设计 电气专业技 术信 息网》，２ ０ ０ １ 年 流 降至 ８ ． ４ ９ ６ Ｋ Ａ（ 负荷约 ２ ８ ０ ＭＷ） 时 ，切 除风 机运行 ，强迫 风 《 水利 电力部 西北设 计院 ． 电力工程 电气设计手册 》， 冷 系统冷却容量 为 １ ５ ． ５ ｋ Ｗ，对 于长期运行 的水 电站来 说会 增 中 国电 力 出版 社 ，１ ９ ９ ９ 年 加 部分 有 功 损 耗 和 部 分 电 量 损 失 。 ｆ ３ １《 黄 河李家峡水 电站主要 设备技 术手册 》，２ ０ ０ ３ 年 大 容 量 发 电 机 出 口断路 器 （ Ｇ Ｃ Ｂ）价 格 比较 昂贵 ，李 家 峡

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。

发电机出口断路器装设的必要性研究分析胜利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。

标签：发电机；断路器；装设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。