3 發電機型斷路器開發 研究 過程

我國國家標準GB1984規定：失步開斷僅適用于聯絡斷路器，對于通用型斷路器在10kV系統 應用 時，則不必進行失步開斷與關合此項試驗。該標準已被修訂， 目前 正在待批。相對比較，發電機型斷路器對失步開斷與關合試驗不僅要做，而且直流分量和瞬態恢復電壓值要大得多，這是通用型斷路器不可能替代的。

在發電機型斷路器未進行開發研究之前，由于沒有專門的發電機保護斷路器，設計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電機回路作為保護設備。

4 中小型水力發電機保護斷路器設計的思考

(1)重視中小容量水力發電機保護斷路器的設計 應用 。發電機保護斷路器根據電站接入系統方式、在電力系統中的作用、可靠性數值 計算 等，選型作為發電機保護回路主要保護電氣設備，所以，正確設計選擇發電機保護斷路器直接關系著水電站后期的電氣設備合理投資、運行維護簡單方便、保證水電站長周期安全 經濟 運行，事關重大，故而應予以認真對待。

(2)避免發電機保護斷路器設計選型的誤區。早期在發電機型斷路器標準未實施之前，因為沒有專門的發電機保護斷路器產品，人們對于發電機斷路器設計選型，只是考慮額定電流、短路開斷電流和直流分量較大，就可以應用于發電機回路。我國過去常用于中小容量水電站的發電機保護斷路器主要是少油SN3-10型和SN4-10型，這些產品的結構比較簡單、技術落后、額定參數低、運行極不可靠、滿足不了當前 發展 中的中小型水力發電站的技術要求，逐步將被新型真空斷路器所取代。設計選型發電機保護斷路器時，除應滿足額定電流、短路開斷電流和直流分量的同時，必須充分考慮回路的時間常數，瞬態恢復電壓、失步開斷電流和關合電流等其它參數，避免忽視這一因素的誤區，擇優選擇符合發電機斷路器標準的產品。

(3)關于真空斷路器的截流過電壓保護。真空斷路器以良好的開斷性能應用于發電機保護斷路器極為普遍。由于真空優越的滅弧特性，往往在開斷過程中發生截流現象，因為截流引起的操作過電壓，則與斷路器的結構和系統配置有關，而且具有一定的隨機性。國內外許多真空滅弧室制造商，對于真空滅弧室限制截流值的技術措施進行了一系列研究，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，局限于產品制造的工藝水平和質量保障體系的隨機性，相對于價格昂貴的水輪發電機而言，在發電機保護斷路器回路，仍應加裝過電壓保護裝置。

(4)精心設計，合理配置、確保發電機保護斷路器可靠運行。發電機是水力發電站的主機，而作為保護主機的斷路器則是保證發電機安全可靠運行的基礎，為重中之重。

熟悉掌握發電機保護斷路器各種技術參數和功能，對于能夠量化的技術參數，如額定工作電流、短路開斷電流、直流分量(DC%)、最大關合電流等，設計中必須進行認真準確地計算;對于隨機性的一些技術參數，如瞬態恢復電壓峰值、上升率、時間常數、截流值等，盡可能地進行各種條件下的計算 分析 比較。根據已具備的設計數據，合理選擇斷路器的技術參數配置，確保發電機保護斷路器長周期的可靠、安全、經濟運行水平。

5 結束語

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，恢復電壓峰值和上升率也是相當重要的。而對于發電機或者變壓器在保護斷路器開斷過程中恢復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定。在中小型水力發電站設計中，當前仍應根據已經執行國家標準規定的相關技術參數，合理配置發電機保護斷路器，應該是 科學 的、規范的、有益的最佳選擇。