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1、断路器介绍 断路器的作用：断开或闭合正常情况下的工作电流，故障情况下的过负荷和短路电流；与隔离开关配合进行运行方式的转换。因此要求断路器要有足够的开断能力，尽可能短的时间内可靠熄灭电弧，还要保证设备稳定运行。 高压断路器的基本要求：在各种情况下应具有足够的开断能力、尽可能短的动作时间和高度的工作可靠性。 根据断路器所采用的灭弧介质及作用原理，断路器可分为油断路器、压缩空气断路器、六氟化硫（SF6）断路器、真空断路器、自动产气断路器。 隔离开关的作用及要求 隔离开关主要用来隔离电路，在分断状态下有明显可见的断口，在关合状态下，导电系统中可以通过正常的工作电流和故障短路电流，隔离开关没有灭弧装置，
2、除了能开断很小的电流外，不能用来开断负荷电流，更不能开断短路电流。但隔离开关必须具有一定的动、热稳定性。 允许用隔离开关进行下列操作： 1.在系统无接地时拉、合电压互感器。 2.在无雷电时拉、合避雷器。 3.拉合220kV及以下母线的充电电流(未经计算或试验证明前暂不进行该项操作)。 4.拉、合3/2断路器接线方式的母线环流。 5.在没有接地故障时，拉、合变压器中性点接地刀闸。 6.拉合500KV及以下空载母线必须经生产副经理批准后方可执行。注意：严禁使用隔离开关切断负荷电流或对空载线路、空载变压器进行充电操作。严禁使用隔离开关进行系统解、合环操作。一、宁东电厂电气系统概述1.1 电气主接线概
3、述我公司750KV系统主接线方式为3/2接线。一期工程2660MW 机组共有两回进线，两回出线，构成两个完整串。两回进线分别为1发变组进线、2发变组进线；两回出线分别为东银回线、东银回线。正常情况下，750KV系统合环运行。750KV升压站共有六组SF6型断路器。进出线侧均装设有隔离开关，两条双分裂软母线采用耐热铝合金绞线。为了提高运行的可靠性、灵活性和经济性，750KV系统第一串采用进出线交叉接线方式，发电机出口装设断路器。110KV停机/备用电源系统采用线路变压器组单元接线供电方式。I期工程停机/备用电源从330KV徐家庄变电站引接，经厂内110KV配电装置及停机/备用变压器降压后作为一期
4、#1、#2机组6KV厂用电后备电源，在6KV厂用及公用段工作进线电源故障的情况下给厂用和公用段供电。I期工程110KV徐家庄变电站水洞沟电厂110KV线路简称为徐水I回线。750kV主接线形式和特点 在发电机-变压器组接线中，发电机经发电机出口断路器与主变相连，主变再经过出口隔离开关和两台断路器与750kV母线相连。发电机出口断路器及主变出口的两台断路器作为发变组保护和线路保护的断开点，也作为同期操作用。750kV升压站设置两条母线，两回进线、两回出线构成两个完整串，第一串采用了交叉接线方式。此接线方式正常运行时，两组母线和同一串的三个断路器都投入工作，形成双环路状供电，具有很高的可靠性和灵活
5、性。750kV系统中性点采用直接接地方式，宁东银川东750kV线路出口装设一组隔离开关。 京能宁东电厂设计为山东地区送电。电厂先将750KV超高压电送至距离电厂15公里的银川东变电所，再由变电所的直流换流站转换为直流电送至山东。750kV系统主接线采用一个半断路器接线，发电机出口设置断路器。按规划容量，750kV配电装置主变进线4回出线2回。一期工程750kV配电装置主变进线2回（#1、#2主变）出线2回（东银1、东银），构成2个完整串； 750kV隔离开关的配置：断路器两侧均装设隔离开关，以便在断路器检修时隔离电源；为方便主变、高厂变、高公变及线路检修，750KV系统进出线回路及发电机出口断
6、路器后均装设隔离开关。 750kV电压互感器的配置：每回进出线的三相上装设电压互感器；每组母线的C相上装设电压互感器；母线电压互感器有3个二次线圈、其余电压互感器有4个二次线圈。 750kV电流互感器的配置：每完整串设置64组电流互感器，每个电流互感器有7个二次绕组。 发电机出线端和中性点端的出线套管上各装设4组电流互感器，发电机出线端配置3组电压互感器和1组避雷器。发电机出口断路器出口配置1组电压互感器和1组避雷器。发电机中性点经二次侧带有接地电阻的配电变压器接地。目的是限制发电机电压系统发生弧光接地时所产生过电压不超过额定电压的2.6倍，以保证发电机及其他设备的绝缘不被击穿。其二次侧负荷电
7、阻作用是消除谐振，并在电阻上并联接地检测继电器，提供发电机定子绕组接地保护。国内有专家极力推荐用消弧线圈接地，因为经配电变压器高阻接地方式使接地故障电流比自然电容电流大1.414倍以上，但是经消弧线圈谐振接地缺乏实践，特别是在大型汽轮发电机上的经验积累。目前，大多数660MW机组还是采用经配电变压器高阻接地。 我公司750KV系统主接线方式为3/2接线。一期工程2660MW 机组共有两回进线，两回出线，构成两个完整串。两回进线分别为1发变组进线、2发变组进线；两回出线分别为东银回线、东银回线。 正常情况下，750KV系统合环运行。750KV升压站共有六组SF6型断路器。进出线侧均装设有隔离开关
8、，两条双分裂软母线采用耐热铝合金绞线。为了提高运行的可靠性、灵活性和经济性，750KV系统第一串采用进出线交叉接线方式，发电机出口装设断路器。3/2断路器接线其主要特点是： 任一母线故障或检修，均不致停电； 任一断路器检修也不引起停电； 甚至于两组母线同时故障（或一组母线检修另一组母线故障）的极端情况下，功率仍能继续输送。 一串中任何一台断路器退出或检修时，这种运行方式称为不完整串运行，此时仍不影响任何一个元件的运行。 这种接线运行方便、操作简单，隔离开关只在检修时作为隔离电器。 1.2 发电机概述我公司一期工程安装2 台哈尔滨电机厂有限责任公司设计制造的QFSN-660-2 型，三相同步汽轮
9、发电机。发电机型号说明如下：QF：代表汽轮发电机；S：代表定子绕组水内冷；N：代表氢内冷；660 ：代表发电机额定功率660MW；2：代表发电机的级数。发电机采用YY（双星型） 型接线，中性点经二次侧带有电阻的配电变压器接地。发电机定子线圈和转子线圈，包括相线和中性点引出线均采用F 级绝缘，温升和温度不超过B 级绝缘允许值；发电机采用水氢氢冷（定子绕组水内冷，转子绕组氢内冷，定子铁芯及定、转子表面构件氢冷）冷却方式；在额定条件下发电机效率为98.96%；发电机运行寿命不小于30 年。发电机与主变构成发变组单元接线，发电机与主变之间装设断路器和隔离开关。在发电机与主变之间依次接出发电机出口电压互
10、感器、发电机出口避雷器、励磁变压器及高压厂用变压器、高压公用变压器，发电机通过三相离相封闭母线与上述元件连接。其中在励磁变与高压厂用变压器、高压公用变压器之间依次装设发电机出口断路器、隔离开关、电压互感器。1.3 主变概述我厂一期工程安装6台260MVA 单相主变压器，采用天威保变公司设计制造的DFP-260000/800型，该变压器为单相双绕组油浸式电力变压器，采用A 级绝缘，外置式冷却器，强迫导向油循环风冷，无载调压方式。主变压器通过750KV 架空线路连接到750KV 升压站，低压侧用离相封闭母线与发电机出口断路器、隔离开关机构相连。1.4 励磁系统概述京能宁东电厂励磁系统采用自并励励磁
11、方式，励磁变从发电机出口封闭母线引接，三相全控整流桥将交流电整流成直流电经直流灭磁开关送至碳刷架，通过碳刷、滑环向发电机转子绕组提供励磁电源。励磁系统采用GE公司制造的EX2100型全静态励磁装置，装置采用冗余控制多桥配置，主要由三相全控桥式整流装置、手动交流隔离刀闸、直流灭磁开关、灭磁及直流侧过电压保护装置、起励装置、线路滤波和交流侧过电压保护装置、轴电压抑制器、转子接地保护装置、微机励磁调节器等部分组成，共有6面柜，其中1面控制柜，3面整流桥柜，1面交流输入柜，1面直流输出柜和辅助柜。可控硅整流桥为3个并联，按冗余配置，可控硅整流桥采用强迫通风冷却。每个整流桥交直流侧装设一把五极刀闸，交直
12、流侧联动，手动操作。直流输出正极母线上装设一台直流灭磁开关，直流灭磁开关断开后联锁启动灭磁模块。励磁调节器由三个控制器M1、M2和C组成。M1和M2是两个完全相同的控制器，一个作为主控制器处于工作状态，另一个作为备用控制器处于跟踪状态，每个控制器都可以工作在手动直流电压控制FVR、自动电压控制AVR、无功功率控制和功率因数控制方式。C作为监控器，可以实时监测M1、M2的工作状态，实现主备用控制器的自动切换。励磁调节器的限制和保护功能，如过励限制、欠励限制、伏赫限制和保护等由C监控器实现。三个控制器有完全独立的电源回路、信号输入输出回路，以保证励磁装置工作的可靠性。励磁调节器还具有强励、转子接地
13、检测与保护、电力系统稳定器PSS、手动直流电流控制FCR等功能。1.5 6KV厂用电系统接线及设备概况1.5.1 6KV 厂用电系统接线（1）每台机组设6KV 厂用11（21）段和6KV 厂用12（22） 段，正常时两段母线由一台高厂变的两个分裂绕组分别各带一段厂用6KV母线，为本台机组的负荷以及部分两台机组的公用负荷供电。当厂用6KV工作电源失电后，启动快切装置自动切换至停机变供电，保证机组正常停运。（2）两台机组共设两段6KV 公用段，即6KV 公用01段、6KV 公用02段。正常时6KV 公用01段由#1机高压公用变压器供电，6KV 公用02段由#2机高压公用变压器供电。公用01、02段
14、向全厂或两台机公共的负荷供电。（3）高压厂用变压器、高压公用变压器低压侧中性点经40欧姆电阻接地，主要用来限制6kV厂用电系统的操作过电压。 （4）我厂厂用电系统采用的是一种比较先进的接线方式，在发电机出口设置GCB开关。厂用电系统即可以由发电机经高厂变、高公变接带，又可以在发电机停运状态下，由750KV系统经主变降压后再经高厂变、高公变接带；同时由110KV系统经停机变做为厂用电系统的停机及备用电源。1.5.2 6KV厂用电系统设备概况(1) 京能宁东电厂高压厂用变压器采用特变电工衡阳变压器有限公司生产的SFFZ10-50000/20型分裂绕组变压器，正常时向机组提供6KV厂用电源。变压器的
15、调压方式为有载调压，调压开关的操作从布置在靠近箱底部的手柄上进行操作； 高厂变的冷却方式为自然油循环自冷/自然油循环风冷，高厂变低压侧中性点经电阻接地，限制6KV厂用电系统的操作过电压。(2) 6kV开关柜采用北京供电福斯特开关设备有限公司生产的KYN28A-12（Z）型金属全封闭中置式开关柜，开关柜分为真空开关柜和F-C回路柜。真空开关柜采用厦门ABB公司生产的VD4型真空断路器，弹簧储能操作机构，断路器具有“防跳”功能。F-C回路柜采用厦门ABB公司生产的VSC/P7型接触器和库柏西熔公司生产的WFNHO型熔断器。开关柜具有五防功能，回路配备金属氧化锌避雷器，以防止操作过电压。 (3) 6
16、kV配电装置馈线柜采用底部电缆进线，电源柜底部与共箱封闭母线连接。开关主回路隔离触头采用梅花型触指形式，表面镀银。开关柜主母线、分支母线和接地母线采用铜排，螺栓连接，接头镀银。开关柜内主母线、分支母线采用热缩套管绝缘。各开关柜母线室相互隔离，母线通过隔离套管连接。(4) 对于额定功率小于等于1000kW的电动机和1250kVA及以下的变压器，使用高压接触器加熔断器；大于1000kW的电动机和大于1250kVA的变压器，采用真空断路器。(5) 6kV系统主母线和母线引线采用铜排，使用焊接或螺栓连接，所有螺栓连接的主母线和母线引线接头用铜镀银；接地母线由铜排连续焊接或螺栓连接，接地母线材料与主母线和母线引线一致。(6) 6kV系统电压互感器安装在手
