[实用新型]12kV真空发电机出口保护专用断路器

说明书

技术领域

本实用新型涉及电力设备中使用的断路器，特别是一种发电机用的发电机型断路器。

背景技术

早期在发电机型断路器标准未实施之前，因为没有专门的发电机保护断路器产品，人们对于发电机断路器设计选型，只是考虑额定电流、短路开断电流，，用通用型断路器应用于发电机回路；

我国过去常用于小容量水电站的发电机保护断路器主要是少油SN3-10型和SN4-10型，这些产品的结构比较简单、技术落后、额定参数低、运行极不可靠、满足不了当前发展中的小型水力发电站的技术要求；在中小型水力发电站设计中，当前应根据已经执行国家标准规定的相关技术参数，合理配置发电机保护断路器，应该是科学的、规范的、有益的最佳选择。而当前小容量发电机真空断路器的研制在我国处于空白，不能为快速发展的小容量水电站的发电机保护断路器提供设计选型。

发电机型断路器与通用型断路器之异同：

发电机型断路器与通用型断路器在机械特性、绝缘特性和电气特性的表述方式上基本相同。如对短路开断电流均以交流分量有效值和直流分量百分数(DC％)表示；绝缘性能均以工频和雷电冲击耐压水平考核；机械特性考核项目等也基本相同。发电机型断路器与通用型断路器的不同之处，是前者对某些技术性能的技术参数要求要苛刻得多。因为发电机的电感值较系统相对要大，作为保护断路器在瞬间所承受的直流分量和衰减时间常数均大得多。GB/T14824-1993中规定：在断路器分闸时间加0.01s时，直流分量(DC％)约为68％，衰减时间常数为60ms，显 然较通用型断路器的直流分量DC％≤20％和衰减时间常数45ms要大；同时，额定短路关合电流也不相同，发电机型断路器因为直流分量较大，额定短路关合电流(峰值)为额定短路电流的2.74倍，而通用型断路器此值仅为2.5倍；在表述方式上，发电机型断路器的铭牌除标有额定短路电流值外，同时还注明有直流分量(DC％)值，而通用型断路器则仅标有额定短路电流值。

根据已执行的标准，发电机型断路器与通用型断路器也存在很大不同

发电机型断路器的主要型式：

依据当前国际通用的ANSI/IEEEC37-013以对称电流为基础的交流高压发电机断路器标准规定，对发电型断路器型式试验考核内容主要是：系统源短路的开断与关合、发电机源短路开断和失步开断与关合。其它的型式试验考核与通用型断路器内容基本相同。

(1)系统源短路的开断与关合试验。发电机型断路器是在非自动重合闸操作顺序下进行。直流分量分DC％＜20％及DC％＞20％两种条件；瞬态恢复电压(峰值)为1.7倍发电机最高工作电压；瞬态恢复电压的上升率为3.5kV/μs；关合试验按2.74倍额定短路电流(峰值)合并进行的。国外西屋和西门子公司在进行此项试验时，直流分量(DC％)均按75％额定短路电流考核。

通用型断路器一般都是在自动重合闸操作顺序下进行的。直流分量(DC％)＜20％；瞬态恢复电压(峰值)为1.71倍额定工作电压；瞬态恢复电压上升率为0.34kV/μs；关合试验是按2.5倍额定短路电流(峰值)与对称开断试验合并进行。当断路器的分闸时间≥60ms时，则不必进行非对称开断试验。

上述两种类型断路器的试验考核，均相当于三相试验时首开相或者单相试验时的条件。相比之下，即便是开断电流的数值相同，而发电机型断路器则是在高直流分量和瞬态恢复电压下进行开断，开断条件较通用型断路器苛刻得多。

(2)发电机源短路的开断试验。

发电机源短路的开断试验条件则更为苛刻，该试验具有更高的直流分量。对 于这一试验考核，通用型断路器则是无法胜任的。

(3)失步开断与关合试验。

发电机型断路器失步开断与关合试验是在合、分条件下进行的。外施电压和首相开断工频恢复电压为1.22倍发电机最高电压；开断电流为50％的交流分量有效值；直流分量(DC％)分＜20％和≥50％两种条件；瞬态恢复电压峰值为2.5倍发电机最高电压；瞬态恢复电压上升率为3.3kV/μs；关合试验按2.5倍对称开断电流交流分量值(峰值)与开断试验合并进行；

通用型断路器的合、分失步开断与关合试验，外施电压和首相开断工频恢复电压为1.44倍系统最高电压；开断电流为25％的交流分量有效值；直流分量(DC％)＜20％；瞬态恢复电压峰值为2.55倍额定工作电压；瞬态恢复电压上升率为0.26kV/μs；而对关合电流不作规定。

发明内容