发电厂发电机出口断路器安装注意事项

据调研结果，早期在发电厂多采用发电机-变压器单元接线，发电机出口并不装设发电机出口断路器（GCB）。随着国际高压设备开发研制技术的发展与提高，目前适用于1000MW以下发电机组的GCB已有多家厂商研制成功，具有很高的额定电流、开断能力以及优越的开断性能，运行稳定，安全可靠。如ABB、GEC-Alsthom、西门子、三菱、日立等几家知名大公司均有能力生产。其中以ABB、GECAlsthom历史最为悠久，研发能力最强，在世界各地的市场占有率较高。

加装GCB并合理安排断路器和隔离开关的操作顺序，可以消除对发电厂主变操作时产生VFTO的可能性，其原理如图7-18所示。在切除变压器时，先将断路器102、103和GCB断开，使变压器处于不带电状态，由于变压器中性点直接接地，可使与变压器相连的GIS管道和隔离开关（图中1022、1031）通过变压器绕组迅速泄放电荷，再进行隔离开关操作时就不会产生VFTO。投入主变时，由于主变已经长时间处于不带电状态，并且断路器102和103已长时间处于断开状态，隔离开关1022和1031拉开时两侧均不会有较大的电压差，合上这些隔离开关时不会产生VFTO。

图7-18　500kV发电厂主变高、低压两侧接线(www.xing528.com)

除此之外，发电机出口GCB还具有以下优点：保护发电机、主变及厂变，减少故障损失；可避免机组在正常启动、停机及事故停机时高压厂用工作电源与启备电源之间的切换；简化继电保护接线，缩短故障恢复时间，提高机组可用率；方便试验调试。

GCB不仅在技术上有优越性，从经济上考虑，对于国内1000MW以下火力发电机组出口装设断路器方案，虽然电厂一期投资增大，但年运行费用可以大大降低，电厂可在降低年运行费用的基础上，在2～3年内就可收回装设GCB的一次投资，其总体经济性效益明显。另外采用GCB，电厂二期扩建时不再增设备用变，因此二期建设时的经济效益也会更加显著。

目前全世界有超过50%的核电厂和超过20%的火电厂采用了GCB。中国2000年版的《火力发电厂设计技术规程》修订：技术经济合理时，容量为600MW机组的发电机出口可装设断路器或负荷开关。目前国内电厂采用GCB的电厂主要有天津蓟县、辽宁绥中、伊敏电厂、沙角C电厂（3*600MW）、上海外高桥电厂（2*900MW）、天津盘山（2*600MW）、葛洲坝水电厂、二滩水电厂、李家峡、天生桥等工程。且当前在设计和建设中的600MW及以上发电机组不少采用了GCB方案。由此可见，中国对大型发电机组GCB的设置逐渐改变着观点，GCB在大型机组上已经得到越来越广泛的应用。利用GCB分闸使变电站主变处于空载状态，能够很好地消除检修主变操作时产生的VFTO。

综上所述，大型发电厂发电机组加装GCB后，能够利用分闸GCB使发电厂主变与发电机电源隔离，有效消除发电厂中检修主变时产生的VFTO，保护发电厂主变免受投切主变时产生的VFTO的危害，并且不需要改变变电站检修主变时的常规操作，提高了设备和系统运行的安全可靠性。