3 發(fā)電機(jī)型斷路器開發(fā) 研究 過程

我國國家標(biāo)準(zhǔn)GB1984規(guī)定：失步開斷僅適用于聯(lián)絡(luò)斷路器，對(duì)于通用型斷路器在10kV系統(tǒng) 應(yīng)用 時(shí)，則不必進(jìn)行失步開斷與關(guān)合此項(xiàng)試驗(yàn)。該標(biāo)準(zhǔn)已被修訂， 目前 正在待批。相對(duì)比較，發(fā)電機(jī)型斷路器對(duì)失步開斷與關(guān)合試驗(yàn)不僅要做，而且直流分量和瞬態(tài)恢復(fù)電壓值要大得多，這是通用型斷路器不可能替代的。

在發(fā)電機(jī)型斷路器未進(jìn)行開發(fā)研究之前，由于沒有專門的發(fā)電機(jī)保護(hù)斷路器，設(shè)計(jì)選型只能是選擇額定電流大、短路開斷電流大和直流分量大的斷路器用于發(fā)電機(jī)回路作為保護(hù)設(shè)備。

4 中小型水力發(fā)電機(jī)保護(hù)斷路器設(shè)計(jì)的思考

(1)重視中小容量水力發(fā)電機(jī)保護(hù)斷路器的設(shè)計(jì) 應(yīng)用 。發(fā)電機(jī)保護(hù)斷路器根據(jù)電站接入系統(tǒng)方式、在電力系統(tǒng)中的作用、可靠性數(shù)值 計(jì)算 等，選型作為發(fā)電機(jī)保護(hù)回路主要保護(hù)電氣設(shè)備，所以，正確設(shè)計(jì)選擇發(fā)電機(jī)保護(hù)斷路器直接關(guān)系著水電站后期的電氣設(shè)備合理投資、運(yùn)行維護(hù)簡單方便、保證水電站長周期安全 經(jīng)濟(jì) 運(yùn)行，事關(guān)重大，故而應(yīng)予以認(rèn)真對(duì)待。

(2)避免發(fā)電機(jī)保護(hù)斷路器設(shè)計(jì)選型的誤區(qū)。早期在發(fā)電機(jī)型斷路器標(biāo)準(zhǔn)未實(shí)施之前，因?yàn)闆]有專門的發(fā)電機(jī)保護(hù)斷路器產(chǎn)品，人們對(duì)于發(fā)電機(jī)斷路器設(shè)計(jì)選型，只是考慮額定電流、短路開斷電流和直流分量較大，就可以應(yīng)用于發(fā)電機(jī)回路。我國過去常用于中小容量水電站的發(fā)電機(jī)保護(hù)斷路器主要是少油SN3-10型和SN4-10型，這些產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)比較簡單、技術(shù)落后、額定參數(shù)低、運(yùn)行極不可靠、滿足不了當(dāng)前 發(fā)展 中的中小型水力發(fā)電站的技術(shù)要求，逐步將被新型真空斷路器所取代。設(shè)計(jì)選型發(fā)電機(jī)保護(hù)斷路器時(shí)，除應(yīng)滿足額定電流、短路開斷電流和直流分量的同時(shí)，必須充分考慮回路的時(shí)間常數(shù)，瞬態(tài)恢復(fù)電壓、失步開斷電流和關(guān)合電流等其它參數(shù)，避免忽視這一因素的誤區(qū)，擇優(yōu)選擇符合發(fā)電機(jī)斷路器標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品。

(3)關(guān)于真空斷路器的截流過電壓保護(hù)。真空斷路器以良好的開斷性能應(yīng)用于發(fā)電機(jī)保護(hù)斷路器極為普遍。由于真空優(yōu)越的滅弧特性，往往在開斷過程中發(fā)生截流現(xiàn)象，因?yàn)榻亓饕鸬牟僮鬟^電壓，則與斷路器的結(jié)構(gòu)和系統(tǒng)配置有關(guān)，而且具有一定的隨機(jī)性。國內(nèi)外許多真空滅弧室制造商，對(duì)于真空滅弧室限制截流值的技術(shù)措施進(jìn)行了一系列研究，并且取得了一定的效果，西屋公司和西門子公司已確認(rèn)該公司的真空斷路器截流值已降低至3A～5A。盡管如此，局限于產(chǎn)品制造的工藝水平和質(zhì)量保障體系的隨機(jī)性，相對(duì)于價(jià)格昂貴的水輪發(fā)電機(jī)而言，在發(fā)電機(jī)保護(hù)斷路器回路，仍應(yīng)加裝過電壓保護(hù)裝置。

(4)精心設(shè)計(jì)，合理配置、確保發(fā)電機(jī)保護(hù)斷路器可靠運(yùn)行。發(fā)電機(jī)是水力發(fā)電站的主機(jī)，而作為保護(hù)主機(jī)的斷路器則是保證發(fā)電機(jī)安全可靠運(yùn)行的基礎(chǔ)，為重中之重。

熟悉掌握發(fā)電機(jī)保護(hù)斷路器各種技術(shù)參數(shù)和功能，對(duì)于能夠量化的技術(shù)參數(shù)，如額定工作電流、短路開斷電流、直流分量(DC%)、最大關(guān)合電流等，設(shè)計(jì)中必須進(jìn)行認(rèn)真準(zhǔn)確地計(jì)算;對(duì)于隨機(jī)性的一些技術(shù)參數(shù)，如瞬態(tài)恢復(fù)電壓峰值、上升率、時(shí)間常數(shù)、截流值等，盡可能地進(jìn)行各種條件下的計(jì)算 分析 比較。根據(jù)已具備的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)，合理選擇斷路器的技術(shù)參數(shù)配置，確保發(fā)電機(jī)保護(hù)斷路器長周期的可靠、安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行水平。

5 結(jié)束語

影響 斷路器開斷能力的因素，除了電流大小和直流分量之外，恢復(fù)電壓峰值和上升率也是相當(dāng)重要的。而對(duì)于發(fā)電機(jī)或者變壓器在保護(hù)斷路器開斷過程中恢復(fù)電壓峰值和上升率隨其容量的變化，至今仍難作出定量的規(guī)定。在中小型水力發(fā)電站設(shè)計(jì)中，當(dāng)前仍應(yīng)根據(jù)已經(jīng)執(zhí)行國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的相關(guān)技術(shù)參數(shù)，合理配置發(fā)電機(jī)保護(hù)斷路器，應(yīng)該是 科學(xué) 的、規(guī)范的、有益的最佳選擇。