发电机回路中应用真空断路器应注意的一些问题

目前,大多数真空断路器都是普通配电真空断路器。许多单位已广泛应用于一些中小型水电机组、电机电路和企业小型机组。用户还认为安装过压保护装置比使用少油断路器简单、方便、无维护工作量、尺寸小、安装更换快。即便如此,在发电机电路中安装普通配电真空断路器仍存在一些缺点和不足①随着运行时间的延长,发电机的绝缘水平逐渐下降,真空断路器的运行过电压与电机的绝缘水平相匹配;②发电机电路断路器的技术性能要求严格,使用条件严格。例如,切断直流分流标准要求发电机断路器切断直流分量值大于60%或80%的额定开80%,普通配电真空断路器难以实现;③由于发电机本身的电容量(水轮发电机大于汽轮发电机),加上长引线和分支产生的电容量,如果使用RC过电压保护器,还应增加保护器的电容量,使单相接地时电容电流较大,会导致不必要的跳闸或在中性点增加设备(如消弧线圈、接地电阻等),从而导致停电保护的复杂性。

在项目的初步设计阶段,重要的工作之一是设备选择。为了选择合适的设备,有必要对发电机的电容电流进行初步估计。计算发电机电容值有多个不同的公式,有些需要使用电磁计算的相关参数,在初步设计中的应用有限,因此可以使用相对简单的计算公式:

Cf=3kdsn/√Un(1+0.08Un)

类型:KD为0.0317的带阻尼凸极电机;Sn为发电机容量;Un为发电机额定电压。

获得发电机电容后,可根据发电机额定相电压Ux获得发电机电容电流:Icr=ωCfux×10-6。

类型:Ux是发电机额定相电压(V)。

通过计算发电机电路的电容电流等条件,可以确定发电机电路是否采用真空断路器,如果采用真空断路器,采取什么措施限制过电压的运行,以及确定发电机中性点的接地方式。