发电机出口断路器应用好处
安装发电机出口断路器的优越性
安装发电机出口断路器的优越性安装发电机出口断路器的优越性1 国内外GCB的使用和发展状况美国、英国、法国等发达国家在电厂设计中，其大容量发电机出口均考虑装设GCB。
目前国内电厂采用GCB或发电机负荷开关电厂主要有天津蓟县、辽宁绥中、伊敏电厂、沙角C电厂（3×60 0MW）、上海外高桥电厂（2×900 MW）、天津盘山（2×600 MW）、葛洲坝水电厂、二滩水电厂、李家峡、天生桥等工程。
过去GCB主要在水电工程和核电工程被广泛采用，近年来随着我国电力系统大电网、大机组、超高压的发展，怎样简化电厂的运行操作，提高机组的可用率以及提高系统安全性和稳定性等问题越来越被得到重视，而GCB优越的特性完全可以满足这些要求。
目前国内制造商还没有能力生产与600 MW等级大容量机组配套的GCB，国外也仅有ABB、GEC－ALSTHOM、MITSUBISHI等几家知名大公司有能力生产（主要技术参数详见表1）。
GCB 型式主要有少油型、空气型、SF6气体型和真空型。
少油型GCB如沈阳高压开关厂20世纪60年代生产的SN3、SN4等，额定电流为5000～8000 A，额定开断电流为58 kA。
空气型GCB，如法国A－A公司生产的PKG2型额定电压为36 kV，额定电流11000 A，额定开断电流58 kA，该种断路器主要存在是产品体积大、噪声响、缺乏中等容量断路器等缺点，在我国葛洲坝水电厂有使用，运行情况良好。
随着电力设备制造技术的发展，20世纪80年代ABB等公司推出以SF6气体为灭弧介质的GCB，它运用SF6自灭弧原理，当动触头分开时产生电弧来加热SF6气体，使其膨胀形成熄弧所需气体，同时电流流过固定触头内的线圈产生磁场，引起电弧旋转分离，保证荷载触头与灭弧触头正常工作。
SF6型GCB目前在国内外电厂有大量的使用，它额定电流可达24000 A，开断能力160 kA，而且结构紧凑，故障率更低（＜0.3％），还可以集成CT、PT、接地开关等设备，成为多功能的组合电器。
发电机出口断路器在300MW级火力发电厂中的应用
发电机出口断路器在300MW级火力发电厂中的应用摘要：本文详细介绍了发电机出口断路器（以下简称gcb）的特点，并分析了其在实际工程中应用的意义。
在大唐清苑2×300mw热电厂（目前已发电）的前期工作中通过技术经济的详细比较，采用了设置gcb的主接线方案，实现了简化主接线方式和简化电厂运行操作的目的。
关键词：发电机出口断路器；gcb；保护中图分类号：tm561 文献标识码：a 文章编号：1006-4311（2013）16-0034-030 引言如何简化电厂的运行操作，提高机组的可利用率以及提高系统安全性和稳定性是近年来随着我国发电厂向大机组方向发展产生的重要课题。
采用gcb是尝试解决此类问题的途径之一。
目前国内制造商无能力生产与600mw等级大容量机组配套的gcb，国外也仅有abb、alsthom等几家知名大公司有能力生产。
随着电力设备制造技术的发展，现在国内外电厂使用的sf6气体为灭弧介质的gcb，结构更紧凑，故障率更低，还可以集成ct、pt、接地开关等设备，成为多功能组合电器。
如图1所示。
关于300mw及以下的单元制连接的火电机组是否可以采用gcb方案的问题，在1999年10月上海召开的专题研讨会上经过一番激烈的争论后，规定有所松动，建议“300mw及以下，主变压器高压侧电压为220kv以下（三绕组变压器例外）的火电机组原则上不采用gcb设计方案，但如果投资方有资金，通过技术、经济比较后认为有必要，也可以采用gcb方案。
”但以上内容没有正式列入“大火规”[1]。
随着gcb制造质量的提高，技术的进步和价格的不断降低，如何合理地提高系统的安全稳定性越来越得到重视。
下面对300mw发电机出口设置断路器并取消起备变的可行性进行研究分析。
1 装设gcb的技术分析1.1 gcb对系统的作用在我国，300mw级发电机组通常采用发变组单元接线方式。
该接线方式中，主变高压侧断路器的可靠运行是发电机、变压器及系统能稳定运行的重要前提条件。
发电机出口断路器在化工企业自备电厂中的应用
发电机出口断路器在化工企业自备电厂中的应用【摘要】论述了烯烃公司自备电厂通过技术改造，在3#发电机组出口安装发电机断路器，解决了因机组检修或故障而造成的启备变过负荷问题，确保了厂用电可靠性和稳定性，有效的保证了化工区的顺利运行。
【关键词】发电机断路器；自备电厂；以汽定电；过负荷；应用1 电气主接线及运行方式概况本工程安装有2×60MW+2×30MW抽凝式汽轮发电供热机组，6台460t/h锅炉，4台机组动力蒸汽通过6台锅炉以母管形式供给，同时6台锅炉还为化工区提供工业蒸汽，“以汽定电”是本工程与电厂最根本的区别。
电气系统主接线属于典型的单元制接线（如图1），即一台发电机与一台主变压器组成的发电系统，在发电机与主变之间分支引出接厂用限流电抗器（发电机出口电压 6.3kV），再用分相母线将发电机与主变及厂用限流电抗器连成一个整体。
发电机与主变及电抗器之间没有断路器，在主变高压侧装设一组断路器，作为发电机启动并网和停机断开点。
为了满足机组启动和停机时的厂用供电要求，装设一台容量为20MW的35kV/6.3kV启备变，通过35kV内网降压为机炉启动提供电源，在我厂启备变还兼做了发变组检修或故障情况下锅炉运行的应急电源。
2 改造的必要性系统设计并不存在问题，但动力站在整个化工工艺系统中属于蒸汽平衡的源头，四台发电机组属于余汽发电，“以汽定电”是本工程与电厂最根本的区别。
发电机组随时会因为平衡全厂蒸汽、设备故障、检修等需要而停机。
当发电机停机时，启备变设计容量无法满足三台锅炉正常运行的电力需求，整套系统受限于启备变容量，致使在平衡工艺蒸汽及事故状态下的供电系统调整变得异常困难。
3 改造方案的实施在现有接线基础上，通过在发电机出口加装断路器（下称GCB），用于隔离发电机与主变之间的直接连接，发电机启动并网或停机时，用GCB接入电网或者从电网断开。
GCB与主变之间接引厂用限流电抗器，通过主变反充电为厂用锅炉系统供电，加装GCB后，主变与35kV母线之间的断路器长期处于合闸状态，主变正常持续带电运行，同时该断路器作为主变检修或保护动作时与电网的断开点。
发电机出口保护真空断路器及真空开关管
东芝白云真空开关管（锦州）有限公司
1 发电机出口保护断路器
发电机出口保护断路器位置
电力网示意图
发电机单线布置图
发电机出口保护断路器在电力网中的位置 东芝白云真空开关管（锦州）有限公司
2 真空发电机出口保护断路器
真 空 发 电 机 出 口 保 护 断 路 器 的 历 史 及 现 状
真空发电机断路器出现于1991年，是由西门子首先推出的，其典型产品为8BK41型7.2～ 17.5kV /4000～12000A/40～80kA并联型真空发电机断路器。
不 同 点 之 三 ： 瞬 态 回 复 电 压
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4 东芝白云发电机出口保护断路器用真空开关管
TD-12/6300-80
额定电压：12kV 额定工频耐压：50kV 额定电流：6300A 额定短路开断电流：80kA 额定短路开断电流开断次数：5次 直流分量（T100a）：75% 机械寿命：4000次 大容量、开断性能强的发电机出口保护产品， 按GB/T14824-2008《高压交流发电机断路器》标准通过 全套型式试验。适用于大容量变电所和小型发电机组的 出口保护。
从固有瞬态恢复电压方面看，因为发电机断路器的瞬态恢复电压由发电机 和升压变压器参数决定，而不是由系统决定，所以其瞬态恢复电压上升率取决 于发电机和变压器的容量等级，等级越高，瞬态恢复电压上升率值越大。 如对于12Kv/40kA等级，输配电断路器的瞬态恢复电压上升率为0.34kV/μS， 而发电机断路器的瞬态恢复电压上升率却达到了4 kV/μS，这就要求发电机断 路器必须具有很高的介质恢复速度。
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TBV技术培训讲义
发电机出口保护用真空断路器及真空开关管
发电机出口断路器对运行的好处及其安装要点
时， 可 由发电机出 口断路器 （ 简称 Ｇ Ｃ Ｂ ） 合上或断
开来 实现 ， 而 在发 电机故 障或 机 炉保 护跳 闸时 ， 可 立 即跳 开 Ｇ Ｃ Ｂ， 主变 高 压 侧 断路 器 只作 为 备 用 而 无需 跳 闸 ， 不影 响高 压 系统 主接 线 的完 整性 ， 提 高
过 电压作 用 ， 在 污染 较重 的情 况下 ， 可 能造 成其 外
部 绝 缘介 质 的 闪络 。另 外 ， 高压 断 路 器 一般 都 不 是 三 相机 械 联 动 的 ， 同期 操作 过 程 中就 有 可能 产 生 有 较 大不 同期 ， 由此 产 生 的不 平 衡 负 载会 给发 电机带来 严 重 的机械 和热 应力 ， 可能损 坏 发 电机 ； 而 当同期 在 发 电机 出 口电压 等 级进 行 操 作 时 ， 电 压 等级 的降 低有 助 于 防止 外部 绝 缘 闪络 ， 同时 ， 由 于Ｇ Ｃ Ｂ良好 的 分合 闸 同期性 能 ， 也 减 小 了对发 电
分 别 与封 闭母 线发 电机 侧 和封 闭母 线 主变侧 使 用
３ ） 改 善 了调试 和 同期 条件 。机组 进行 发 电机
短 路试 验 时 ， 可 很 方便 地 使 用 Ｇ Ｃ Ｂ接 地 开关 作 为 短路 点 ， 否则 要进 行 装拆试 验 专用 的三相 短路板 ，
既 费时费 力 又要承 担安 全风 险 。
第６ 期
机 电技术
７ ３
发 电机 出 口断路器对运行 的好处及 其安装 要点
张 林 汪卫 斌
（ １ ． 浙江浙能长兴发电有限公司 ， 浙江 长兴 ３ １ ３ １ ０ ０ ； ２ ． 浙 江 省火 电建 设 公 司 ， 浙江 杭州 ３ １ ０ ０ ０ １ ）
装设发电机出口断路器优越性的分析
装设发电机出口断路器优越性的分析引言发电机出口断路器是一种用于保护发电机和电力系统的重要设备。
它在发电机出口处安装，用于隔离发电机和电网之间的故障，以确保电力系统的安全运行。
本文将分析装设发电机出口断路器的优越性，从经济、安全和可靠性等方面进行论述。
1. 经济优越性装设发电机出口断路器带来的经济优势主要体现在以下几个方面：1.1 节约维护成本发电机出口断路器能够在发生故障时迅速隔离发电机和电网，避免故障蔓延和造成更大的损失。
相比于其他保护措施，如限流器和保险丝，断路器的维护成本较低。
断路器具有更长的使用寿命和较少的维修周期，减少了设备维护的频率和成本。
1.2 提高电网稳定性装备发电机出口断路器可以减少因故障而导致的电网中断时间，提高电网的可靠性和稳定性。
当发电机出现故障时，断路器可以快速切断故障电路，防止故障扩散到整个电网。
这样可以减少停电时间，降低负荷损失并提高客户满意度。
1.3 降低设备损坏风险在发电机和电网之间安装断路器可以降低设备损坏的风险。
当发生故障时，断路器能够快速切断故障电路，减少电力设备受到的冲击和损害。
这可以延长设备的寿命，减少更换和修理的费用，从而降低电力系统的运营成本。
2. 安全优越性装设发电机出口断路器带来的安全优势主要表现在以下几个方面：2.1 防止电弧故障发电机出口断路器能够有效防止电弧故障引发的火灾和爆炸。
当电流过载或发生短路时，断路器能迅速中断故障电路，切断电流。
这可以阻止电弧持续存在，并防止电弧引发的火灾和爆炸。
因此，装备发电机出口断路器可以提供更高的电气安全保障。
2.2 防止人身伤害发电机出口断路器可以防止电击事故，保护操作人员免受电流冲击而导致的伤害。
当存在电流故障时，断路器可以迅速切断电路，阻止电流通过人体，从而避免电击事故的发生。
这为操作人员提供了更高的工作安全性。
2.3 增强系统可靠性装备发电机出口断路器可以提高电力系统的可靠性。
断路器能够迅速切断故障电路，减少故障对整个系统的影响。
发电机出口断路器的应用
发电机出口断路器的应用摘要：文章对发电机和变压器之间安装的出口断路器的主要作用进行详细介绍，并对发电机出口断路器在电厂中应用所起到的投资经济性进行分析，以供参考。
关键词：发电机；出口断路器；GCB方案1引言在我国电力工业快速发展的过程中，发电机和变压器之间进行出口断路器的加装，主要作用就是对运行操作程序进行简化，并且对二者运行中的故障范围进行控制，便于运行过程中对其进行调试和维护，对提高发电机以及变压器的运行安全具有重要作用。
但是我国前期的发电企业中很少进行出口断路器的安装，这主要是由于早期的出口断路器体积较大、噪音较高、使用寿命短、运行可靠性低、价格高等缺点，而在目前出口断路器的发展过程中，对上述问题进行有效的改善，而且在大型的发电企业中开始采用GCB方案来进行出口断路器的运行，在发挥其作用的同时，提高其应用的经济性和安全性。
2发电机断路器的主要作用2.1对发电企业用电切换和操作程序进行简化针对我国目前设有专用的启动或备用变压器的发电厂来说，在进行机组的启停以及对变压器进行故障检修等操作时都需要进行厂用电源的切换操作。
对于机组的启停操作来说，如果不进行断路器的设置，就需要进行厂用工作变压器与启动/备用变压器之间进行关联切换，但是由于二者具有不同的系统电源和阻抗值，这就会导致二者的低压侧母线之间存在初始相位差的问题，所以在上述切换过程中就会在二者的变压器之间产生环流问题，严重时环流比较大会对变压器造成损害并缩短其使用寿命，影响其安全运行。
同样在发电厂运行中出现事故进行检修时，也容易由于常用工作母线电压与启动/备用母线电压之间存在较大的相位差而造成设备损害问题，或者会由于频繁的电源切换而缩短设备的使用寿命并影响其安全运行。
而使用发电机断路器之后，在机组启停过程中，启停电源是通过主变压器倒送电至厂用工作变压器获得，因此在机组启停的过程中无需厂用电源的切换，而只有在此过程中出现了变压器故障时才进行电源切换。
1000MW机组装设发电机出口断路器(GCB)技术分析
1000MW机组装设发电机出口断路器（GCB）技术分析1.发电厂装设GCB的优越性1.1 有效提高发变组保护可靠性及选择性1000MW机组500kV系统出线大多数为312主接线，由于线路要求断路器具备单相重合闸的功能，其操作执行机构不能用三相联动机构，只能采用分相操作机构，此操作机构在合闸或重合闸时都可能存在非同期合闸甚至非全相运行的情况，此时产生的负序电流在发电机转子感应出工频电流，由于发电机转子承受负序磁场的能力非常有限，容易损坏。
发电机出口断路器GCB在这方面具有很大的优势，执行机构为三相联动操作机构，三相同期性高，有效避免非同期合闸的发生，而且GCB比500kV开关具有更好的快速动作特性，能够更好的保障发电机组安全。
当主变压器或高厂变出现匝间短路或者相间短路时，其故障严重程度随着故障持续时间增加，变压器内部充满变压器油用于冷却和隔绝绕组，随着故障持续时间越长，油被电弧电解产生的气体越多，对变压器造成的损害越严重。
主变压器与发电机未配置GCB，当主变压器或高厂变出现故障时，发变组保护只能跳开主变高压侧两侧开关，并无法迅速隔离主变低压侧的电源，发电机在停机灭磁过程到完全停止运行需要几秒的时间，在此期间发电机仍对变压器供电，变压器内部压力继续上升，将导致故障更加严重，甚至造成变压器爆炸起火，威胁设备及人身安全。
当机组配置GCB后，变压器故障切除隔离时间迅速减少，GCB将在60ms内跳开，同时主变高压侧两侧开关跳开，能够迅速隔离故障变压器高低压两侧的电源，显著缩短了故障持续的时间，防止事故进一步恶化。
当发电机发生内部故障或由于汽轮机打闸及锅炉MFT导致发电机解列时，配置GCB的机组在事故处理上更为简化和高效，保护跳开GCB，主变压器可以保持运行，有效减少故障范围。
若500kV主接线处于合环状态，该故障不会导致系统解环，有效保障电网系统运行可靠性。
另外，装设GCB可以简化事故处理的操作流程，减少了厂用电切换的操作环节，有效避免厂用电切换失败等扩大事故范围的情况出现，机组安全可靠性更高。
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发电机出口断路器应用好处
1保护发电机
在发电机出口发生非对称短路或承受不平衡负荷时，GCB可以迅速切除故障，防止发电机遭受损坏。
发电机带不平衡负荷运行、外部或内部发生非对称短路时，转子本体表面将感应出两倍工频涡流，在转子中引起附加发热。
同时，两倍工频的交变电磁转矩使机组产生倍频振动，引起金属疲劳和机械损伤。
2保护主变和高压厂用变
采用GCB后，不论是发生操作故障或系统振荡时，还是发电机、变压器内部发生故障时，都可以提高其保护功能的选择性，从而提高机组安全运行的可靠性。
在发生操作故障或系统振荡时，只需要能迅速断开GCB即可，而不用切换厂用电源。
故障消失后，发电机与电网之间可以通过GCB快速恢复连接并网，避免了由于厂用电源的切换故障造成全厂停电事故。
当发电机内部发生故障时，可以在不切换厂用电源的情况下，切除有故障的发电机，保证了发电机有选择地进行保护跳闸，简化了保护方式的接线，而且机组内部的故障不需要动作于高压断路器，从而避免了厂用电源的切换，这对于消除一些瞬时性故障，特别是来自于锅炉、汽机的热工误发信号，尽快恢复机组运行和避免误操作而导致的事故是非常有利的。
对故障发生率比较高的变压器内部故障和变压器接地故障，GCB开断时间相对发电机灭磁的时间（数秒）要快得多，大大减小了故障电流对变压器的危害程度，有利于缩短维修时间，减少直接和间接经济损失，可提高电厂可用率0.7%~1%。
3可省去启备变，简化厂用电源切换操作程序
安装GCB后，机组启停电源可经过主变倒送至厂用变，可省去启备变，机组起停机或故障只需跳开GCB而不需跳高压系统断路器，减少了在没有GCB时厂用电源切换的操作程序，降低了运行难度，提高了系统的可靠性。
4提高机组保护的选择性
当发电机发生内部故障时，GCB迅速跳闸，使发电机与电网隔离，而不必连主变压器一并切除，停机厂用电源仍可由系统通过主变压器倒送，从而避免了厂用电源系统的事故切换，这样减轻了运行人员的压力，为迅速处理故障创造了条件。
避免高压厂用电源的切换，简化了厂用电源的控制和保护接线，从而提高厂用电系统的可靠性。
发电机出口装设GCB使发电机变压器组保护的配置简单清晰，并减少了以往保护动作的连锁复杂性。
机组正常起动或停机时，厂用电源均由系统通过主变压器供给，而无需厂用电源的切换。
机组并网或停机只需通过GCB就可完成，缩短了机组起动时间，对电动机的电冲击和机械冲击也减少了。
操作元件的减少也降低了误操作的机率。
5简化了同期操作顺序
采用高压断路器进行并网操作的同时，断路器将会承受电压应力，在外部绝缘受到污染情况下，这些电压应力可以造成断路器外部绝缘的闪络，当同期操作在发电机的等级进行时，对高压断路器的电压应力便会消失。
利用GCB进行同期操作，比较的是GCB两侧的同级电压，使得同期操作更加简便可靠。
另外由于GCB安装在室内，环境条件比较好，绝缘裕度宽，将保证了同期操作的更加可靠。
6方便试验、调试
采用GCB将发电机和变压器分割为两个部分，因此可以进行分组逐级调试、试验，当厂用电源由主变提供时，发电机可以在欠励条件下进行调试、试验和测试工作。
由GCB实现这种实体分隔对发电机和变压器的调试和维护检修提供了很大的方便，也为了电机进行的短路试验工作提供了便利条件。