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)：50b.额定电压(kV)：30d.额定开断电流(kA)：160e.额定短路切断电流（kA）：160f.额定短时耐受电流（kA）：190g.额定电压时的额定短路通过电流峰值（kA）5212.绝缘水平a.雷电冲击全波(kV峰值)：150b.操作冲击电压(kV峰值)：150c.1min相-相工频耐受电压(kV有效值)：883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)：884.连续额定电流：400C时不小于A(有效值)28000400C连续额定电流时的最大温升（K）：655电气持续寿命：50%额定电流时2300100%额定电流时60050%额定短路切断电流时≥5100%额定短路切断电流时56机械持续寿命不经常操作10000经常操作10000序号项目技术参数7设备寿命50年8水平加速度g0.25垂直加速度g0.125安全系数≥1.67隔离开关1额定电压(kV)302额定频率(Hz)503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17541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20005连续额定电流A(有效值)280006额定短时耐受电流kA(有效值)1907额定峰值耐受电流kA521接地开关1额定电压302额定频率503额定雷电冲击耐受电压(1.2/50)kV(峰值)15041分钟工频耐受电压kV(有效值)80避雷器1额定电压kV362持续运行电压kV363标称放电电流峰值kV204雷电冲击电流（8/20μs，3kA）下的残压kV114.9电容器1额定电压kV302持续运行电压kV273电容量（发电机侧/变压器侧）130/260nF4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