发电机出口断路器结构及原理.docx
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发电机出口断路器结构及原理
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。
2、主要性能参数
序号
项目
技术参数
断路器
1.
额定值：
a.额定频率（Hz）：
50
b.额定电压（kV）：
30
d.额定开断电流（kA）：
160
e.额定短路切断电流（kA）：
160
f.额定短时耐受电流（kA）：
190
g.额定电压时的额定短路通过电流峰值（kA）
521
2.
绝缘水平
a.雷电冲击全波（kV峰值）：
150
b.操作冲击电压（kV峰值）：
150
c.1min相-相工频耐受电压（kV有效值）：
88
3
断口间的绝缘水平
雷电冲击全波（kV峰值）：
175
操作冲击电压（kV峰值）：
175
工频耐受电压（kV有效值）：
88
4.
连续额定电流：
400C时不小于A（有效值）
28000
400C连续额定电流时的最大温升（K）：
<65
5
电气持续寿命：
50%额定电流时
2300
100%额定电流时
600
50%额定短路切断电流时
≥5
100%额定短路切断电流时
5
6
机械持续寿命
不经常操作
10000
经常操作
10000
7
设备寿命
50年
8
水平加速度g
0.25
垂直加速度g
0.125
安全系数
≥1.67
隔离开关
1
额定电压（kV）
30
2
额定频率（Hz）
50
3
额定雷电冲击耐受电压（1.2/50）kV（峰值）
150
相对地
150
相间
175
开接点间
175
4
1分钟工频耐受电压kV（有效值）
80
相对地
80
相间
88
开接点间
88
辅助和控制回路
2000
5
连续额定电流A（有效值）
28000
6
额定短时耐受电流kA（有效值）
190
7
额定峰值耐受电流kA
521
接地开关
1
额定电压
30
2
额定频率
50
3
额定雷电冲击耐受电压（1.2/50）kV（峰值）
150
4
1分钟工频耐受电压kV（有效值）
80
避雷器
1
额定电压kV
36
2
持续运行电压kV
36
3
标称放电电流峰值kV
20
4
雷电冲击电流（8/20μs，3kA）下的残压kV
114.9
电容器
1
额定电压kV
30
2
持续运行电压kV
27
3
电容量（发电机侧/变压器侧）
130/260nF
4
寿命
20年
二、出口断路器原理
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。
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）
6、断路器操作机构
储能电机通过伞齿驱动油泵运行
该图显示断路器合闸、跳闸一及跳闸二电磁阀组件模块，白色管可以加液压油
该图显示断路器位置指示传动机构
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