发电机出口断路器对运行的好处及其安装要点探讨

发电机出口断路器对运行的好处及其安装要点探讨

杨恩智

关键词：发电机；出口断路器；安装要点

1引言

近年来随着我国经济社会的不断发展，各行业的电力需求不断增加，电力系统逐渐向大机组、特高压和大电网的方向发展。为了更好的简化电厂运行操作、提高机组运行效率，越来越多的电厂开始装设发电机出口断路器。这种设备对于提升机组运行的安全稳定性都有重要的作用，但是设备价格高、分量重，必须综合考虑，确保安装质量。因此在现阶段加强对于发电机出口断路器对运行的好处以及安装要点的研究具有重要的现实意义，能够更加全面的掌握关于发电机出口断路器的基本特点及应用的好处，了解出口断路器的安装要点，从而更好的保障其安装质量，发挥出口断路器的作用，进一步提升机组的运行效率，实现良好的经济社会效益。

2发电机出口断路器概述

这里以ABB的HEC-7S型发电机出口断路器为例对发电机出口断路器的基本结构及特点进行简单介绍。这种类型的出口断路器采用低重心卧式布局，整体结构简单，稳定坚固。HEC-7S型出口断路器主要包括隔离开关、避雷器、接地开关、电容器、PT、SF6断路器、CT等几部分组成，其基本结构如图1所示。

图1

3发电厂装设出口断路器的好处

3.1提高供电可靠性

在发电厂装设出口断路器以后，可以利用出口断路器的断开、合并来实现电厂内机组的解列或者并列。如果运行过程中出现机炉保护跳闸或者发电机故障的状况，出口断路保护器会自动跳开，保护系统的运行。这种状态下主变高压侧的断路器处于备用状态，不需要断开跳闸，因此不会对电厂机组高压系统主接线的完整性造成影响，因此系统的运行更加稳定可靠。而且在发电厂机组内装设出口断路器以后，可以实现对机组厂用电的倒送供应，即使在运行中出现机组启停运行的转换情况，也不需要对厂用电进行切换，简化厂用电的控制及保护接线作业，也减少了运行过程中人员操作道闸的作业量，降低由于人员操作不当导致的故障，而且能够减轻对电网的冲击，保障供电可靠性。

3.2增加系统安全性

传统发电机组运行中其系统运行的稳定性主要与主变高压侧断路器的运行状态相关。传统模式下，户外的高压配电装置需要使用专用的高压户外断路器来满足相间距离较大的运行要求，这种断路器要满足分相操作、电气联动的基本需求。但是这种装置在运行中可能会出现一二相拒动、误动，断口绝缘击穿等原因导致的非全相运行故障，进而造成机组内发电机或者变压器的绝缘损坏，影响到整个系统的正常运行。出口断路器是采用三相机械联动的模式进行设计，能够从根本上降低出现这类问题的概率，提升整个发电系统运行的安全性。

3.3改善同期及调试条件

在未安装出口断路器之前，传统发电机组需要利用主变高压侧的断路器实现机组的并网同期操作，这些设备往往不具备三相机械联动的功能，实现同期操作的可靠性比较低，容易引发负载不平衡的状况，使发电机产生热应力，进而对其造成破坏。而且在高污染环境下，高压断路器受电压作用容易引发外部绝缘介质的闪络，破坏设备绝缘性。另外设备调试作业需要使用三相短路板，操作复杂，风险比较高。安装出口断路器后，一方面能够使用断路器接地开关进行短路试验，优化调试条件，另一方面便于机组同期操作的实现。

3.4保护发电机及主变压器

发电机运行中可能会出现负载不平衡、不对称短路等状况，进而使得内部热应力及机械应力增加，转子的绕组阻尼会出现高温烧毁，破坏发电机的运行使用。加装出口断路器以后能够快速切除故障，保护发电机的运行。对于机组内的主变压器而言，如果主变自身出现故障，可以利用高压断路器切除故障电流，但是不能阻止发电机的运行，必须借助磁场开关跳闸来切除后续电流，但是实际操作中需要经过几秒钟的灭磁时间和一定的故障电流衰减期，甚至会出现设备拒跳的情况，这些都会引发保护故障，破坏主变和发电机。安装出口断路器后能够有效防止发生此类故障。

3.5提高机组运行的经济性

加装发电机出口断路器虽然增加了前期的设备成本，但是也减少了变压器的数量，容量也不需要太高，相当于减轻了变压器设备的成本。最关键的是这种投资增加是暂时的，加装使用出口断路器以后能够长期保障发电厂的运行效益，增加机组可靠运行的时间，为企业增加的经济效益是长期持久性的。

4发电厂装设出口断路器的安装要点

出口断路器设备的尺寸重量往往都比较大，又要在高基础平台上进行安装使用，因此必须高度重视以下几个环节的安装。

4.1基础要求

土建平台基础安装是保障出口断路器设备安装质量的基础，安装中普遍采用螺栓固定的方式连接土建基础平台和出口断路器，一般情况下每个出口断路器设备都有6个支腿，均使用4个螺栓进行固定。因此首先要严格检查校核螺栓预留孔的尺寸及深度，确保与设计要求相符。其次在安装过程中必须遵照图纸，确保螺栓之前的间距。可以按照图纸预先制作固定框架，对螺栓进行预埋，调整螺栓位置合适后再进行灌浆固定，保障安装精度，另外需要注意灌浆的牢固性。

4.2安装就位

针对出口断路器大体积大重量的特点，而且需要在高基础上安装的特点，整个安装就位方案必须满足安全平稳、方便快捷的需求，一般可以利用行车等吊装工具分三步进行，首先是把出口断路器起吊降落到拖运平台上，其次是拖拉移动到基础旁边，最后再次拎高就位，

4.3连接处理封母与出口断路器

出口断路器与封母之间使用柔性连接，保障连接可靠性及运行稳定，而且能够避免运行使用中冲击力、热应力的影响损伤。同时要严格保障封母外壳与外壳波纹管之间的可靠焊接，避免出现焊接故障，防止对封母壳内微正压的保持时间造成影响。

另外安装完毕后需要对出口断路器设备进行抽真空充SF6气体的操作，抽真空可以分首抽达到500Pa-关闭后4小时内检查无泄漏-再次抽2小时的步骤进行。而SF6气体的充填需要选择良好的天气状态，同时要注意人员保护，避免受伤。

5结语

通过本文的分析可知，在发电厂中使用出口断路器具有重要的作用，能够全面提升发电厂机组运行的安全可靠性及经济效益。本文提出的几项措施能够有效保障出口断路器的安装质量，保证其正常运行。未来随着电力行业的不断发展，出口断路器的使用必将发挥更加重要的作用。

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