Influence of dc Component during Inadvertent Operation of the High Voltage Generator Circuit Breaker during Mis-Synchronization

This paper analyses the synchronization problem of a generator onto power system without satisfying synchronization condition. The main focus of the paper is on the impact of the dc component of the current in the high voltage circuit breaker during its close-open operating cycle. Using real time measurements of currents/voltages and angles during the close-opening cycle of high voltage generator circuit breaker and the impact of the dc component of current in context of interrupting large magnitude of current from the circuit breaker. In addition, the paper describes a study case model and the results of simulations performed using the software EMTP-ATP of an actual incident that occurred during the inadvertent synchronization of a large 339 MW, 24 kV generator to the grid.

GCB失灵保护在百万级核电机组的应用与实践

核电站普遍在发电机和主变压器之间装设专用的发电机出口断路器(GCB),在发电机保护中配置GCB失灵保护。本文通过分析常规发电机GCB失灵保护在小故障电流时无法启动的原因,介绍了两种在百万级核电机应用的方案,对失灵保护的电流元件提出了按有流原则整定及保护动作接点采用大功率重动继电器双开入的建议。

大容量发电机断路器TRV开断特性及抑制措施研究

发电机断路器(GCB)位于发电机组和升压变压器之间,针对负荷电流高达50 kA、故障电流高达200 kA以上的大容量机组,GCB传导和开断电流远高于线路断路器,在开断过程中,GCB两端会产生非常严重的瞬态恢复过电压,威胁GCB的可靠性。文中基于某大型核电站的实际接线,单机容量为1 722.2 MVA,利用EMTP-RV仿真计算研究了GCB在各种故障下开断时的TRV的电磁暂态特性,分析配置不同容量电容器对TRV幅值和陡度的影响效果。提出了采用辅助断口装设非线性阻尼电阻抑制TRV的方法,并给出了非线性阻尼电阻参数选取原则,并通过仿真验证了其可行性,针对失步故障非线性阻尼电阻可使TRV幅值降低29.2%,具有更高的灵活性与经济性。

大容量发电机保护断路器用弧触头系统动力学研究

大容量发电机保护断路器是大型发电机组重要的保护装置,其灭弧室内采用主、弧触头异速的运动装置,弧触头系统采用了新型的五连杆机构,文中分析了该运动装置的弧触头系统的受力特性。针对大容量发电机断路器用弧触头系统高速运动、大动力传动且通过分段连续轨道实现异速的特点,首先采用向量和矩阵相结合的解析法计入惯性力;然后研究各段曲线轨道对滚子作用力的共性关系,建立了计入惯性力的通用矩阵模型;最后采用数值分析的迭代法计入摩擦力,获得了异速弧触头系统的动力学特性。文中介绍的动力学研究模型及分析方法可为大容量发电机断路器系列产品用弧触头系统的受力分析提供理论依据,适用于大容量发电机断路器用弧触头系统的设计及优化。

基于冲击发电机系统的中压断路器背对背电容器组开合试验技术

背对背电容器组开合试验用于考核断路器开合电容器组的重击穿概率,是重要的型式试验项目。针对关合涌流峰值I_(bi)和涌流频率f_(bi)在试验过程中难以准确调控,文中在分析国家标准对试验回路要求的基础上,提出以冲击发电机为试验电源的背对背电容器组三相开合试验回路,应用等效电路推导了涌流峰值I_(bi)和涌流频率f_(bi)的一般计算公式,并得出在试验电压12 kV,关合涌流峰值20 kA,开断电流分别为400 A和800 A时,线路长度l和电容值CS、涌流频率f_(bi)之间的量化关系,结果表明线路长度l与电容值C_(S)呈正相关,与涌流频率f_(bi)呈负相关。最后,应用3200 MVA冲击发电机试验系统,配置电源回路和负载回路的三相电容器组,进行了额定电压12 kV断路器背对背电容器组开合试验,关合涌流峰值I_(bi)和涌流频率f_(bi)均满足标准要求,验证了文中计算方法和试验回路的正确性和有效性。

大容量发电机出口断路器在线监测及诊断技术研究

文章分析了大容量发电机出口断路器在线监测诊断技术的原理、诊断技术研究的关键和难点、主要创新点和发展方向,通过在线监测数据,对发电机出口断路器内部缺陷进行电磁场–温度场–流体场耦合分析,展示断路器触头电流分布、触头温度分布、气室温度扩散情况,以期提高大容量发电机的整体使用质量,减少其出现问题的概率。

一种新型固定式发电机出口开关成套装置设计

发电机出口开关属于发电输出环节关键核心设备,开发了一种中小水电站用发电机出口开关成套装置,来保护发电机和电力设备的安全。给出了高压开关柜及断路器的设计流程,并对断路器设计方案的机械强度、开关特性进行了仿真验证,经样机制作及型式试验验证表明,产品具有结构紧凑、运行高效、安装方便、操作可靠、性能稳定等显著特点,目前已在部分国家重点工程项目稳定运行。

发电机出口断路器(GCB)应用的探讨

近年来,在电力工程设计中对于发电机出口断路器的安装存在很多争议,是否需要安装发电机出口断路器,各方都有不同的意见,对发电机出口断路器应用的一些问题作以初步探讨。

龙滩水电站发电机设置GCB有关问题的分析

龙滩水电站在系统中主要担负调峰、调频和事故备用任务,若设置发电机出口断路器(GCB),9台机投资约需1亿元人民币。文中结合减少运行操作次数、减轻设备故障损坏程度、提高龙滩水电站和电网安全稳定运行水平等问题,并根据龙滩地下厂房的地理特点选择PKG2C型空气开关或HEC8型SF6断路器,并对GCB与外来备用电源的选择进行了分析。

发电机出口断路器(GCB)应用的探讨

我国正处于改革开放的进程中,现阶段我国的城市建设脚步在不断加快,整个社会主义基础设施的完善度也变得越来越高,其中电力工程所需要承载的压力也在不断增加,所面对的技术问题也逐渐引起了相关人士的注意。尤其是近些年来,在电力工程建设和发展的过程中,业内人士都对于大电机出口断路器的安装和应用研究。本文旨在研究发电机出口断路器的应用优势,从而促进我国的电力事业发展得更为完善。

发电机出口断路器GCB在300MW机组的运用初探

通过分析发电机出口断路器GCB的作用、运行管理、经济性和制造水平,比较论证攀钢发电厂2×300MW CFB煤矸石机组是否采用发电机出口断路器GCB的方案,且重点分析了GCB对300 MW级火电机组电气接线、控制、保护及运行管理的影响,提出了攀钢发电厂300MW级火电机组采用GCB是可行的的观点。

基于国产MCU的直流塑壳断路器控制系统设计

在国产化替代的大趋势下,该方案设计了一种基于国产32位微处理器HC32F460的直流塑壳断路器控制器。该方案所设计的通信接口可以兼容不同的通信总线,提高了接口通用性。在原有的三段保护特性之上,提出了逆电流保护的概念和相应算法。支持人机(按键、显示屏)灵活调节参数和档位,适用范围更广,弥补了传统热磁式断路器动作误差大,参数不可调节的缺点。同时也可以通过通信总线实现遥控、遥信、遥调、遥测“四遥”功能,实现远程控制。该设计在实现预期功能的同时,大幅度降低了成本,对未来分布式能源和直流配电网的发展具有重要意义。

高压断路器声纹及振动熵特征联合的GWO-KFCM故障诊断

针对复杂环境下高压断路器故障诊断算法的准确率和泛化性问题,提出一种声纹及振动熵特征联合的GWO-KFCM故障诊断算方法。首先,对声音信号进行广义S变换,提取反应声纹的盒维数、方向度和对比度纹理特征;对振动信号进行变分模态分解(VMD),计算信号的排列熵。最后,构造联合特征向量送入模糊核C—均值聚类(KFCM)学习训练,利用灰狼优化(GWO)算法优化KFCM初始聚类中心,对训练样本进行预分类后输入SVM,辨识操动机构运行状态。结果表明,声纹及振动熵特征联合的GWO-KFCM故障诊断方法充分利用声振信号互补优势,对实验样本总体诊断准确率达到了100%,并且有较好的泛化能力。

基于MATLAB的柴油发电机组双母线并机环流分析与研究

针对单母线分段运行方式的柴油发电机组在运行过程中多台柴油发电机单路出线断路器故障跳闸退出的情况进行分析研究,使用MATLAB建立四机母线分段的柴油发电机组模型,模拟柴油发电机组一路出线断路器依次故障分断状态下,另一路母线环流变化情况。得出环流变化规律,提出应对措施,并验证结果有效性。

海上风力发电后备电源柴油发电机组低压成套设备的设计

本文介绍了一则海上风力发电后备电源柴油发电机组低压成套设备的设计案例,是基于智能发电机组控制器实现自动控制柴油发电机组,基于智能双电源切换控制器实现市电和发电通过ATS自动互投,实现了无人值班,设备自动运行。即使是台风期间,依然可以顺利起动发电机组,规避或降低人工维护的成本和风险。

一种大电流接地开关设计研究

为提高对大电流接地开关设计结构的认识,提高设计可靠性,文中对某型号发电机断路器成套装置用接地开关进行了设计研究。接地开关体积小,动热稳定性考核严苛,采用经验公式与仿真分析相结合的方法,完成了满足短时耐受电流130 kA(3 s)、峰值耐受电流390 kA参数条件的接地开关设计,并通过动热稳定型式试验验证了设计的合理性和可靠性。

基于C#的断路器产品型式试验方案自动生成系统的研究

型式试验是验证产品是否满足标准要求的试验。断路器产品结构复杂,分类多样,系列产品多,属于CCC强制性产品认证目录内产品。在认证过程中,需要根据GB/T14048.2-2020《低压开关设备和控制设备第2部分:断路器》对系列产品选择代表性的产品进行验证。检测实验室需要丰富的经验才能给出详尽、完备的测试方案。文中介绍了一种使用C#语言开发的型式试验方案自动生成系统,将产品的参数信息输入即可进行逻辑判断,进而自动生成试验方案,使检测实验室的试验方案制定过程大幅简化,提高试验方案的准确性和生成效率。

发电机断路器断口闪络保护动作分析

通过对一起发电机断路器端口闪络保护的动作过程进行动作原因的分析,找到了引发故障的各种因素,以及事故的诱发条件,并根据事故发生的原因,提出了应该采取的预控和防范措施。

关于风电机组箱式变压器断路器拒动问题的分析与解决

箱式变压器断路器是风力发电机组的重要组成设备,其可靠性关系到机组安全稳定运行。若风电机组在发生故障时断路器拒动,将烧损机组相关设备导致事故范围扩大。而当前行业中部分风电机组的箱式变压器断路器可靠性并不高,往往有拒动的情况发生,现对一种箱式变压器断路器常见的拒动原因进行分析。

水电厂发电机出口断路器解体故障分析

发电机出口断路器起着控制机组与电力系统并列或解列的作用,广泛应用于电厂。以某700 MW发电机出口断路器解体故障为例,通过现场检查和分析,查明出口断路器解体根本原因为触头传动机构机械故障,并提出具体处置及维护建议以避免同类故障再次发生。