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特殊用途断路器(2)

发布于:2023-04-13 10:40:13 来自:电气工程/断路器 [复制转发]

区别于一般配电断路器,发电机断路器主要有以下严格使用要求:

图1  发电机系统短路故障


系统源故障短路电流:参照图1的单线表示法,在安全开断电源中的短路故障方面存在重要问题。配电电路断路器通常无法处理的发电机电路。在系统源故障中,发电机断路器必须开断通常很高的系统源贡献的短路电流,由于变压器和连接母线的阻抗不受限制。断路器不仅要开断对称短路电流,但通常很高的直流分量百分比会迫使产生更高的不对称短路值。例如,假设直流分量为75%,使用公式It = SqRt(2x%DC x%DC + 1)x I计算,则50 kA的对称故障将导致70kA非对称故障,发电机断路器必须能够安全开断。


 
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在配电应用中,直流分量在几个周期后几乎完全衰减。然而,发电机断路器的额定基础是50(60 Hz时)的系统X/R比,这会导致直流分量非常缓慢的衰减。这意味着在开断瞬间电流的直流分量比在配电应用中更大。 交流分量不再是一个恒定的r.m.s.值, 但也会衰减。 如果交流分量的衰减快于相应的直流衰减,则直流分量在交流分量上的叠加将导致一个潜在的长期周期,在该周期内,实际故障电流不会过零。

发电机源故障短路电流: 由于系统“电流延迟过零” 的效果,安全开断故障电流的问题变得更加复杂,这是由于系统的X / R(电感与电阻)比率过高导致的,短路电流的不对称分量超过100%。 这种很高的直流分量的作用是导致第一个过零点被延迟几个周期。 由于断路器是依靠电流过零点来开断短路电流的,这种过零时间的延迟要求断路器要足够坚固,以承受更长时间的电弧,电气,机械和热应力作用在断路器上的额外影响。



失步开断、关合功能:断路器还必须承受可能发生的失步开断。同步性差,或者发电机和线路之间电压和频率的不同步时的意外闭合。


较高的绝缘能力:发电机电压可能会发生变化,并且随着断路器的断开而加速。这可能会在断路器上施加高达额定电压2.5倍的电压。因此,C37.013要求额定电压15-17.5kV发电机断路器雷电冲击电压110kV,工频额定50kV,比配电断路器要求高,对于15kV及以下的发电机断路器,则耐压值相同。


瞬态恢复电压(TRV)。在触头开断的瞬间,整个灭弧室触头间隙的介电强度减小到最小,在整个触头间隙上产生的电压高达线对线电压的两倍。这称为瞬态恢复电压。特别是对于发电机,此TRV在3.5 kV至4.0 kV /微秒的范围内会迅速出现峰值,发电机断路器必须承受该TRV的上升速率,并尝试在第一个电流过零时开断电流。TRV的上升率以RRRV计量,配电断路器的RRRV只有0.4kV至1 kV /微秒。


典型真空发电机断路器的试验参数


近年来,小型真空发电机出口断路器广泛使用,国内主流厂家都获得了型式试验报告,基本参数都是50kA 4000/5000 A,满足100MVA小型发电机应用。对于10MVA以下的发电机,采用普通断路器即可满足应用要求,而大于10MVA则需要采用满足C37.013标准的发电机出口专用断路器。而对于140MVA的发电机,需要额定开断电流63kA,峰值耐受达173kA的发电机断路器,厂家7则很少。



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只看楼主 我来说两句抢沙发
这个家伙什么也没有留下。。。

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