发电机用出口真空断路器的相关技术要求

发电机用出口真空断路器的相关技术要求大致有三种：灭弧室及基本结构要保证灭弧效果良好、产品的可靠性及使用寿命要有保证、要保证对环境的影响降到最低。

一、出口真空断路器的技术特点：

1、灭弧原理及基本结构：

真空断路器的灭弧原理是在真空泡内触头拉开时，产生电弧，电弧内携带了蒸发的金属气体，这些气体是从触头表面产生的，最后还会冷却在触头表面和封闭罩的内表面。当电流过零点时，原始的真空状态迅速恢复，间隙处的介电强度迅速增加，电路被切断。

由于采用真空作为灭弧介质，断路器的结构比较简单，整体部件少。出口真空断路器组装在一个类似于高压开关柜的框架内，整体重量轻。操作结构为弹簧操作机构，操作的动应力小；安装在门上，对土建基础要求简单，只需预埋几个扁铁供安装时焊接框架即可，安装时间短。

2、可靠性及使用寿命：

真空断路器的真空泡在正常情况下，在整个寿命期内都是密封的，所以可以保证很高的真空度，在断路器操作过后，真空度也不会降低，这就保证了额定电流和额定开断电流值不会降低，有效地提高了断路器的可靠性。在产生电弧时，由于会产生金属气体，断路器的触头会有一些磨损，但是这种磨损程度很小，完全在可控范围内，在要求的机械操作10000次寿命期内是彻底免维护的。因此，可以说真空断路器正常的使用寿命可以达到几百年，超过ANSI，IEC标准要求的使用寿命。

3、对环境的影响：

真空断路器产生的是少量的纯金属气体，Cu，Cr气体，而且基本被触头重新捕捉，即使在最恶劣的情况下，即真空泡破裂，释放出的气体对环境的影响也小得可以忽略不计。

二、用作发电机出口断路器的分析

发电机出口短路时，短路电流中含有很高的直流分量，直流分量是依定子绕组的时间常数τa＝Xd 〃／2πfRa衰减的（Xd〃为发电机次暂态电抗，f为发电机频率，Ra为定子绕组的电阻），短路电流可能具有100 ms或更长的电流零点。故障后，触头分离产生的电弧电阻进一步减小了直流分量的时间常数，使得直流分量衰减得更快，从而产生电流过零点。

良好的灭弧介质和触头材料使得真空断路器能满足IEEE要求的暂态恢复电压速率。IEEE标准规定的发电机源故障的暂态恢复电压参数为1．8kV／μs（发电机额定容量为101～400 MVA）。

真空断路器具有高可靠性、免维护、长寿命等优点，技术上能够满足作为发电机出口断路器的要求。整体结构的简单，真空断路器的价格在相同的技术参数下，相比SF6断路器便宜10％左右。所以，真空断路器在水电厂和需要安装发电机出口断路器的中小型火电厂中使用的非常广泛。

发电机出口断路器

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