火电厂发电机出口断路器的选择与设计

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  [摘 要]结合目前我国在发展中遇到的能源短缺问题,而电力供应又严重不足的情况下,保证火电厂整体的运行效果与质量是当下研究的重点。断路器是为了是用于控制正常情况下接通和断开高压电流中的空载和符合电流,同时也在电路故障时迅速切断电流,防止事故的扩大化,选择合适的发电机断路器于生活生产有很重要的意义。
  [关键词]直流分量,三相联动,保护措施
  中图分类号:TM561 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)48-0018-01
  前言:我国经济在高速的发展,随之而来的能源问题在日益突出。电能在当今的农业,工业,交通运输,国防建设等方面起着不可替代的作用。电厂的工作尤为重要,由于发电机发出的电流太大,为安全起见,在发电机出口选择合适的断路器以保证电厂的正常运行是一项很重要的工作。
  1.发电机发生短路时的特点分析
  1.1 瞬态恢复电压速率大
  电厂发电机输出的电压都是非常大的,一直到电流输出电厂之前会经过各种变压器,然后在输送到远方的时候又会经过变压器进行升压处理一次来减少在电量运输过程中的损失,到达用户时再用变压器将电压降到生活需要的正常电压水平。然而电厂在发电的过程中并不是一点问题都没有的,不排除由于设备或者是天气原因造成的故障因此在电厂的发电机出口一定要格外的注意各种电气设备的选择,尤其是出口断路器的选择直接影响了电厂的安全问题。由于在发电机的出口处输出电压过大的问题,使得假使发电机一但故障的话一定要采取简单有效的方法来阻止事故的进一步扩大化,在一定程度上也为国家的财产安全考虑。从发电机额定值方面来考虑的话,一但发电机发生了短路或者是短路,发电机出口的断路器一定要具有很大的额定短路电流开关能力,也就是说在那一瞬间需要的电压或电流的是很大的,而且这一值往往都是比同级别的输送电压的出口断路器使用的断路器大很多。断路器的使用使得事故的范围减小,一但发生事故,断路器有效的阻止了高电压的电流输出,保证了其它的分用电源不受到影响,在恢复电压的瞬间电压速率很大,断路器一定要能接受在短时间内输出和输入电流过大的情况,需要选择性能优良的断路器才能完成。其直流分量衰减的时间过短,在发生短路时要求额定短路值与电流的峰值之间有一定的关系,在恢复电压的时候,发电机断路器的电压是由发电机所拥有的一系列与变压相关的参数决定,这个超大的瞬时值与系统并没有太大的关系。
  1.2 存在失步断开问题
  电厂的断路器中存在大的额定短路关合电流和失步断开电流。其中额定短路关合电流指的是短路电流在在出现意外时短路的绝限能力,这一项能力在阻止灾害的进一步扩大时也有很大的作用。开关上标注的额定值是它所能承受的峰值,在发电机发生短路跳闸时如果这个瞬间电流没有达到规定的额定电流值,断路器则不会起到保护作用,这样一来会造成很多原件会失效。失步断开电流的主要针对对象是负荷开关,失步断开就是在开端断开的情况下系统的两端成为相对独立的两个系统,这种情况下开关端口间的瞬间恢复电压过大,当出现极端的情况即在开关断开后电极之间的绝缘恢复速度相对于恢复电压的上升速度要慢的话,极有可能会造成极间被重新击穿,这对于整个系统来说都有可能是致命的。在进行出口断路器的设计与选择当中,失步断开能力成为是负荷开关的重要检验指标,由于发电机的操作或系统运行出现问题造成的直接后果是电机与电网值间承载的负荷发生波动,失步断开对于负荷的处理效率影响到的是电机恢复正常工作的时间和效率问题,在实际的操作中需要及时的采取有效措施以此来减少不平衡电流中负序分量对电极的损害程度。尽管说负荷开关可以减少短路带来的影响,但它的共组原理是切断短路电流,在短时间里迅速切断障碍,这相对于以前的没有使用断路器是对于故障的处理更加科学和有效。
  2.断路器的选择与设计
  2.1 断路器型号的测试
  根据我国目前的发展情况,越来越多的行业拥有相应的规定和标准来是相关行业往规范化的方向发展,就发电机出口断路器的选择及相关的测试标准而言,现行的是国际上使用的ANSI标准,该标准在世界上受到了广泛的使用。根据它的相关规定出口断路器应该从各方面功能进行考核,最主要的性能包括以下几个方面:系统源短路;发电机源短;发电机失步等。在进行系统原短路测试时应该要考虑到一个一致性问题,即操作顺序和非自动重合闸之间的一致性,系统在故障时候的瞬间短路电流是很大的,鉴于这个特点在测试时就应该将电流掉正道峰值的一定倍数上,这个倍数的确定应该在不断的实验当中得出来。在进行测试时,由于该断路器是应用在火电厂的出口处,因此与常规的断路器相比应该具有更为严格的要求和行业标准。发电机源短路的性能测试,在现行的国际标准中ANSI/IEEEC37-013 国际标准是比较有权威性的,在发电机源处发生了短路的情况会使整个断路器的制造和选择标准更加的严厉。发电机出口处的电压非常之大,在没有变压器的前提下电压是不能直接被输出的,因此在发生故障的情况下其额定电压或额定电流比相同故障下的其他短路情况下产生的瞬时电压或顺势电流要大得多,在进行检测时发现技术要求和规定标准是无法同时满足的。当技术达到要求是,国际规定的标准却无法满足,由此可见,电厂出口断路器技术在当今还需要科技以及技术人员的不断创新才能使其到达一个新的高度,在生产中的安全系数也能相应的提高。在失步性呢过的检测时应该注意电压最高电压电流的有效值来确保开关的极间不会被高强度的电压或电流击穿。
  2.2 断路器的使用注意事项
  出口短路器并非是一开始就存在的,当时的电场发现在产生故障时,相应的一些措施虽然能减小灾害的规模,但是在短时间呢你并不能切断故障,只是暂时控制住了故障。由于发电机是电厂的一个重要组成部分,因此对于发电机的保护共组就显得格外重要了,这不仅仅表现在采用了一个高性能的电厂出口断路器就能解决的问题,只有在各方面形成了一个有机的总体才能达到最佳的运行效果。将出口断路器接入系统的方式,可靠性数值的计算方面,直流量的百分数表征,交流分量有效值等方面的确定也是很有意义和价值的。在使用出口断路器是还要充分的考虑到价格,可靠性等因素,在输出电压时变压器的运行效率会导致负荷发生相应的变化,尤其体现在主变压器上,国外普遍认为是大电流带负载调压的高亚行用的变压器可靠性不高,其性能远不如普通电压产的变压器。还有在使用出口断路器时应该要提高变压器的绝缘水平,基于发电厂中的发电机,中心点一级主变压器和侧变压器采用的是三角联结。这样在产生故障时会产生较高的过电压,在提高绝缘水平的基础上还应该假装限制过电压装置来提高整个系统的安全性,同时也使故障的切除及时,有效。
  3 结语
  在使用了出口断路器之后,当故障发生时,它能在相当短的时间内切断电流从而达到一个更好的保护效果。对于火电厂出口断路器的性能造成相关影响的相关因素中,故障发生瞬间的电压和电流是主要的,这其中包含的是电流电压的峰值对出口断路器影响的问题,在进行出口断路器的选择时应该要积极的探索,根据行业制定的相关参数来选择,保证电厂能够高效的运行,推动国民经济的发展。在实践的过程中,不断的加强工作人员的积极性,在工作中探究出一套完整的评价指标体系,促进相关体系的成熟,从整体上提高电厂的发电效率,匝我国国民经济的发展,增强我国的综合实力,同时也为我国电力事业的发展提供坚强的后盾。
  参考文献
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