巴基斯坦T電站磁場斷路器參數(shù)設(shè)計(jì)與選型研究

鄒來勇 周強(qiáng) 桂遠(yuǎn)乾

摘要：巴基斯坦T電站機(jī)組單機(jī)容量大、勵(lì)磁參數(shù)高，對磁場斷路器的參數(shù)要求也非常高。為了確定磁場斷路器的參數(shù)要求，給磁場斷路器選型設(shè)計(jì)提供量化理論依據(jù)，采用定性分析與定量計(jì)算相結(jié)合的研究方法，對巴基斯坦T電站可能出現(xiàn)的各種故障類型和相應(yīng)的滅磁工況，以及各種滅磁工況下的轉(zhuǎn)子電壓和轉(zhuǎn)子電流進(jìn)行了分析、計(jì)算和研究，進(jìn)而確定磁場斷路器的參數(shù)要求。通過對具有高分?jǐn)嗄芰Φ腉erapid 4207 2X2和CEX 06 5000 4.2開關(guān)的比選分析，發(fā)現(xiàn)Gerapid 4207 2X2開關(guān)能滿足巴基斯坦T電站發(fā)電機(jī)事故滅磁分?jǐn)嘁蟆?/p>

關(guān)鍵詞：磁場斷路器； 額定分?jǐn)嗄芰Γ?巴基斯坦T電站

中圖法分類號：TM312

文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

DOI：10.15974/j.cnki.slsdkb.2023.06.017

文章編號：1006-0081（2023）06-0089-05

0 引 言

磁場斷路器作為發(fā)電機(jī)滅磁系統(tǒng)的核心設(shè)備，其選型得當(dāng)與否直接關(guān)系到遇發(fā)電機(jī)事故時(shí)能否可靠切斷發(fā)電機(jī)勵(lì)磁電源。因磁場斷路器參數(shù)選擇不當(dāng)造成磁場斷路器燒毀的事故屢見報(bào)道［1-3］，該類事故的主要原因是斷路器分?jǐn)嗄芰Σ蛔悖?-5］。因此在工程設(shè)計(jì)中，對磁場斷路器的參數(shù)及產(chǎn)品選型進(jìn)行分析、計(jì)算和研究十分必要，尤其是勵(lì)磁電流和勵(lì)磁電壓高的大型發(fā)電機(jī)。

巴基斯坦T電站單機(jī)容量為502.2 MW，額定勵(lì)磁電壓和額定勵(lì)磁電流高達(dá)472 V和3 261 A，額定勵(lì)磁電壓甚至超過烏東德右岸電站的421.5 V。由于巴基斯坦T電站發(fā)電機(jī)采用自并勵(lì)勵(lì)磁方式，勵(lì)磁電壓高必然會(huì)抬高勵(lì)磁變壓器的副邊電壓，滅磁時(shí)（三相短路除外）晶閘管整流器的輸出電壓也將相應(yīng)提高，因此，對磁場斷路器的額定分?jǐn)嗄芰μ岢隽烁咭蟆?/p>

關(guān)于磁場斷路器的研究，大多只限于磁場斷路器額定分?jǐn)嗷旱姆治觯磳υ擃~定分?jǐn)嚯妷海ɑ蚧海┫碌念~定分?jǐn)嚯娏鬟M(jìn)行計(jì)算并考核，也未有對磁場斷路器其他參數(shù)進(jìn)行分析計(jì)算［6-8］。長江勘測規(guī)劃設(shè)計(jì)研究有限責(zé)任公司勵(lì)磁團(tuán)隊(duì)結(jié)合工程和科技攻關(guān)項(xiàng)目對磁場斷路器進(jìn)行了持續(xù)、系統(tǒng)的研究，從磁場斷路器滅磁工況計(jì)算、參數(shù)選擇、到產(chǎn)品選型均進(jìn)行了深入研究［9-11］，形成了較完整的分析方法和理論體系［12-13］。

本文根據(jù)巴基斯坦T電站可能的各種故障類型和相應(yīng)的滅磁工況分析，按照ANSI/IEEE C37.18-1979（R2003）《旋轉(zhuǎn)電機(jī)磁場放電回路封閉式斷路器》及中國標(biāo)準(zhǔn)DL/T 294.1-2011《發(fā)電機(jī)滅磁及轉(zhuǎn)子過電壓保護(hù)裝置技術(shù)條件 第1部分 磁場斷路器》要求，對磁場斷路器各滅磁工況下的轉(zhuǎn)子電流和轉(zhuǎn)子電壓進(jìn)行分析計(jì)算，得出磁場斷路器的參數(shù)要求，最終選出滿足該參數(shù)要求的磁場斷路器。

1 磁場斷路器參數(shù)計(jì)算和分析

1.1 發(fā)電機(jī)參數(shù)及滅磁工況分析

巴基斯坦T電站發(fā)電機(jī)及勵(lì)磁系統(tǒng)相關(guān)參數(shù)見表1。

表1中，頂值電壓倍數(shù)1.6為業(yè)主招標(biāo)文件要求，低于中國標(biāo)準(zhǔn)DL/T 583-2018《大中型水輪發(fā)電機(jī)靜止整流勵(lì)磁系統(tǒng)技術(shù)條件》要求的2倍。當(dāng)頂值電壓倍數(shù)小于2時(shí)，頂值電流倍數(shù)應(yīng)與頂值電

壓倍數(shù)相同，故也為1.6。業(yè)主招標(biāo)文件還要求在發(fā)變組500 kV側(cè)發(fā)生短路故障且發(fā)電機(jī)電壓下降70%時(shí)，應(yīng)保持勵(lì)磁性能，這高于中國標(biāo)準(zhǔn)要求的80%。

業(yè)主招標(biāo)文件要求磁場斷路器為帶滅弧室的雙極空氣斷路器，能在包括短路在內(nèi)的所有運(yùn)行條件下，分?jǐn)嘧畲蟠艌鲭娏鳌？梢?，業(yè)主只要求機(jī)組在各種短路事故下滅磁，對空載誤強(qiáng)勵(lì)滅磁沒有特殊要求，這與ANSI/IEEE C37.18-1979（R2003）《旋轉(zhuǎn)電機(jī)磁場放電回路封閉式斷路器》的要求一致，該標(biāo)準(zhǔn)也只要求按機(jī)端三相短路來要求磁場斷路器的額定分?jǐn)嗄芰Α?/p>

盡管如此，鑒于該電站在巴基斯坦電網(wǎng)的重要地位，加之空載誤強(qiáng)勵(lì)事故時(shí)有發(fā)生且破壞性極強(qiáng)，中國標(biāo)準(zhǔn)中對空載誤強(qiáng)勵(lì)滅磁作出了明確要求，對巴基斯坦T電站這種容量大、影響深遠(yuǎn)的電站，不但需要計(jì)算機(jī)端三相短路、勵(lì)磁回路短路兩種典型短路滅磁工況的參數(shù)，更應(yīng)該對空載誤強(qiáng)勵(lì)滅磁工況進(jìn)行計(jì)算，確保磁場斷路器能在任何惡劣的滅磁工況下可靠滅磁。

根據(jù)機(jī)組運(yùn)行工況和事故類型，機(jī)組還有空載滅磁、負(fù)載滅磁、正常強(qiáng)勵(lì)滅磁等其他工況，文獻(xiàn)分析表明，這幾種滅磁工況均不如機(jī)端三相短路及空載誤強(qiáng)勵(lì)嚴(yán)重［12-13］。因此，本節(jié)不對這3種事故滅磁過程中的參數(shù)進(jìn)行分析計(jì)算。

1.2 額定分?jǐn)嗄芰Ψ治雠c計(jì)算

1.2.1 空載誤強(qiáng)勵(lì)時(shí)分?jǐn)嗄芰Ψ治鲇?jì)算

（1） 空載誤強(qiáng)勵(lì)滅磁時(shí)最大分?jǐn)嚯妷篣bm計(jì)算。在空載誤強(qiáng)勵(lì)時(shí)，發(fā)電機(jī)主保護(hù)不會(huì)動(dòng)作，待機(jī)端電壓上升至1.3倍額定電壓后，按中國標(biāo)準(zhǔn)DL/T 684-2012《大型發(fā)電機(jī)變壓器繼電保護(hù)整定計(jì)算導(dǎo)則》規(guī)定，定子過電壓保護(hù)延時(shí)0.3 s動(dòng)作跳閘，保護(hù)動(dòng)作后約0.4 s，磁場斷路器分閘。

發(fā)電機(jī)機(jī)端1.3倍額定電壓時(shí)，轉(zhuǎn)子磁路已較飽和，時(shí)間常數(shù)已很小，可認(rèn)為0.4 s期間，發(fā)電機(jī)電壓僅有較小增加，估算時(shí)參考其他電站［7］發(fā)電機(jī)過電壓倍數(shù)取1.35，強(qiáng)勵(lì)時(shí)晶閘管控制角α=10°。此時(shí)勵(lì)磁功率整流器的輸出電壓Udm可計(jì)算如下：

Udm=1.35×1.35U2Ncosα-

π3KciIfNXTE-∑ΔU（1）

式中：Udm為整流器輸出電壓，V；U2N、SN、Kci、IfN、uk等參數(shù)定義、數(shù)值及單位見表1；XTE為勵(lì)磁變電抗，XTE=uk·U22N/SN；∑ΔU為包括勵(lì)磁變電阻壓降、晶閘管壓降和電纜壓降等壓降總和，強(qiáng)勵(lì)時(shí)按30 V估算。

一般認(rèn)為1.3倍過電壓滅磁開始時(shí)，轉(zhuǎn)子電流已達(dá)到穩(wěn)態(tài)值。轉(zhuǎn)子起始電流If（0）可計(jì)算如下：

If（0）=UdmRf（2）

式中：If（0）為轉(zhuǎn)子起始電流，A；Udm為整流器的輸出電壓，V，由式（1）計(jì)算；Rf為轉(zhuǎn)子電阻，數(shù)值及單位見表1。

滅磁分?jǐn)噙^程中，轉(zhuǎn)子電流向滅磁電阻轉(zhuǎn)移，滅磁電阻電壓逐漸升高，熄弧分?jǐn)鄷r(shí)達(dá)最高值，此時(shí)轉(zhuǎn)子電流If（0）完全轉(zhuǎn)移至滅磁電阻，滅磁電阻電壓Urm為：

Urm=CIβf（0）（3）

式中：Urm為滅磁電阻電壓，V；If（0）為轉(zhuǎn)子電流起始電流，A；β為滅磁電阻非線性系數(shù)，取0.4；C為滅磁電阻電壓系數(shù)，取34.15。

忽略各種壓降，磁場斷路器最大分?jǐn)嚯妷篣bm，等于整流器的輸出電壓和滅磁電阻電壓之和，可由式（1）和式（3）計(jì)算如下：

Ubm=Udm+Urm=Udm+CIβf（0）=3000（4）

式中：Ubm為最大分?jǐn)嚯妷海琕；Udm為整流器的輸出電壓，V；Urm為滅磁電阻電壓，V；If（0）為轉(zhuǎn)子電流起始電流，A；β為滅磁電阻非線性系數(shù)，取0.4；C為滅磁電阻電壓系數(shù)，取34.15。

（2） 空載誤強(qiáng)勵(lì)滅磁時(shí)最大分?jǐn)嚯娏鱅bm計(jì)算。磁場斷路器分?jǐn)嚯娏麟S滅磁分?jǐn)噙^程衰減，最大值為觸頭剛分離時(shí)，熄弧分?jǐn)鄷r(shí)為零。由于磁場斷路器觸頭分離前滅磁電阻投入，在整流器輸出電壓Udm的作用下將產(chǎn)生流過磁場斷路器觸頭的附加電流分量Ir（0），最大分?jǐn)嚯娏鱅bm為轉(zhuǎn)子初始電流If（0）與流過滅磁電阻的附加電流Ir（0）之和：

Ibm=If（0）+Ir（0）=If（0）+elnUdmCβ=25.6（kA）（5）

式中：Ibm為最大分?jǐn)嚯娏?，A；If（0）為轉(zhuǎn)子初始電流，A；Ir（0）為流過滅磁電阻的附加電流，A；Udm為整流器輸出電壓，V；β和C分別為滅磁電阻非線性系數(shù)和電壓系數(shù)。

1.2.2 機(jī)端三相短路時(shí)分?jǐn)嗄芰Ψ治鲇?jì)算

（1） 機(jī)端短路滅磁時(shí)最大分?jǐn)嚯娏鱅bm計(jì)算。機(jī)端三相短路時(shí)，發(fā)電機(jī)主保護(hù)動(dòng)作跳閘滅磁，計(jì)及保護(hù)動(dòng)作時(shí)間及磁場斷路器的分閘時(shí)間約0.1 s后，最大分?jǐn)嚯娏鱅bm為機(jī)端三相短路發(fā)生后0.1 s時(shí)的轉(zhuǎn)子電流，由文獻(xiàn)計(jì)算如下［13］：

Ibm=If（0.1）=I-f 0e-0.1T′d+Xd-X′dU（0）X′de-0.1T′d+Xd-X′dU（0）X′de-0.1TaIf 0=9293（6）

式中：Ibm為最大分?jǐn)嚯娏鳎珹；If（0.1）為機(jī)端三相短路發(fā)生后0.1 s時(shí)的轉(zhuǎn)子電流，A；

I-f 0為短路發(fā)生前轉(zhuǎn)子電流，A，取1.1倍發(fā)電機(jī)額定勵(lì)磁電流；

U（0）為短路前發(fā)電機(jī)電壓，標(biāo)么值，取1.05；

If 0、Xd、X′d、T′d等參數(shù)定義、數(shù)值及單位見表1。

（2） 機(jī)端三相短路時(shí)最大分?jǐn)嚯妷篣bm計(jì)算。如三相短路發(fā)生在發(fā)電機(jī)斷路器與發(fā)電機(jī)之間，發(fā)電機(jī)斷路器分閘后，短路點(diǎn)仍然存在，此時(shí)機(jī)端電壓為0，滅磁電阻上無附加分?jǐn)嚯娏鞣至?，故要求的分?jǐn)嗄芰Σ桓摺?/p>

如三相短路發(fā)生在發(fā)電機(jī)斷路器另一側(cè)（電網(wǎng)側(cè)），強(qiáng)勵(lì)動(dòng)作，短路切除后機(jī)端電壓快速恢復(fù)，假設(shè)滅磁時(shí)仍未達(dá)到切除強(qiáng)勵(lì)的機(jī)端電壓，取機(jī)端電壓0.95UN，晶閘管強(qiáng)勵(lì)控制角α=10°，最大分?jǐn)嚯妷篣bm為整流器輸出最大電壓Udm與滅磁電阻最大電壓Urm之和，忽略壓降，由式（1）和式（3）計(jì)算為

Ubm=Udm+Urm=1.35×0.95U2Ncosα+CIβbm

=2469（7）

式中：Ubm為最大分?jǐn)嚯妷?，V；Udm為整流器輸出電壓，V；Urm為滅磁電阻電壓，V；U2N為勵(lì)磁變副邊電壓，A；α為晶閘管控制角，（°）；Ibm為最大分?jǐn)嚯娏?，A；β為滅磁電阻非線性系數(shù)；C滅磁電阻電壓系數(shù)。

（3） 磁場斷路器額定分?jǐn)嗄芰Ψ治?。比較空載誤強(qiáng)勵(lì)和機(jī)端三相短路兩種滅磁工況下的分?jǐn)嚯妷汉头謹(jǐn)嚯娏?，空載誤強(qiáng)勵(lì)滅磁的數(shù)值更大，因此磁場斷路器額定分?jǐn)嗄芰?yīng)按空載誤強(qiáng)勵(lì)滅磁工況來考核，應(yīng)具有在3 000 V電壓下分?jǐn)?5.6 kA的額定分?jǐn)嗄芰Α?/p>

1.3 額定短路分?jǐn)嗄芰Ψ治雠c計(jì)算

額定短路分?jǐn)嗄芰χ饕甲C斷路器在發(fā)電機(jī)勵(lì)磁回路發(fā)生正、負(fù)極短路時(shí)的開斷能力，若整流器晶閘管的快速熔斷器未熔斷切斷短路電流，勵(lì)磁變壓器過電流保護(hù)將動(dòng)作停機(jī)并跳磁場斷路器滅磁，此時(shí)磁場斷路器需分?jǐn)啻艌龆搪冯娏鳌?/p>

（1） 額定短路分?jǐn)嚯娏鱅dsm計(jì)算。按照ANSI/IEEE C37.18-1979（R2003）《旋轉(zhuǎn)電機(jī)磁場放電回路封閉式斷路器》定義，直流磁場斷路器額定短路分?jǐn)嚯娏鲬?yīng)不小于頂值電壓時(shí)的轉(zhuǎn)子短路電流。此時(shí)，發(fā)電機(jī)機(jī)端電壓仍小于0.95UN，整流器輸出頂值電壓（即強(qiáng)勵(lì)），短路電流平均值Ids為

Ids=32πukSN3U2NKu=5.49（kA）（8）

式中：Ids為短路電流平均值；U2N、SN、uk等參數(shù)定義、數(shù)值及單位見表1；機(jī)端電壓倍數(shù)Ku取0.95。

額定短路分?jǐn)嚯娏鱅dsm應(yīng)不小于Ids，即

Idsm≥Ids （9）

（2） 額定短路分?jǐn)嚯妷河?jì)算。此時(shí)直流側(cè)已短路，恢復(fù)電壓Ubsm就是整流器的輸出電壓，忽略勵(lì)磁變壓器的換流壓降，恢復(fù)電壓Ubsm可計(jì)算如下：

Ubsm≥1.35KuU2Ncosα=1149（V）（10）

式中：Ubsm為恢復(fù)電壓，V；U2N為勵(lì)磁變副邊電壓，A；Ku為機(jī)端電壓倍數(shù)取0.95；α為晶閘管控制角，強(qiáng)勵(lì)取10°。

（3） 磁場斷路器額定短路分?jǐn)嗄芰Ψ治觥Ｓ梢陨戏治隹芍?，磁場斷路器?yīng)具有在1 149 V電壓下分?jǐn)?4.9 kA電流的額定短路分?jǐn)嗄芰Α?/p>

1.4 磁場斷路器其他主要參數(shù)分析與計(jì)算

磁場斷路器其他參數(shù)按ANSI/IEEE C37.18-1979（R2003）《旋轉(zhuǎn)電機(jī)磁場放電回路封閉式斷路器》標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算如下。

（1） 額定電壓UN。該電壓為磁場斷路器長期連續(xù)工作的最大電壓。該電壓應(yīng)大于發(fā)電機(jī)機(jī)端1.1倍額定電壓且整流橋全開放時(shí)的勵(lì)磁電壓，即UN≥1.35×1.1U2N=1 351（V），取1 500 V。

（2） 額定連續(xù)電流IN。該電流應(yīng)大于發(fā)電機(jī)額定勵(lì)磁電流110%，即IN≥1.1IfN=3 587（A），取4 000 A。

（3） 磁場斷路器的絕緣耐壓Uj。磁場斷路器應(yīng)具有與發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子回路相同的額定絕緣水平，即與轉(zhuǎn)子回路直接連接的設(shè)備或回路的絕緣耐壓試驗(yàn)電壓值。對發(fā)電機(jī)額定勵(lì)磁電壓為500 V及以下者，出廠試驗(yàn)電壓（50 Hz，有效值）為10倍額定勵(lì)磁電壓，且最小值不得低于1 500 V，即Uj ≥10UfN=4 720（V），取4 800 V。

2 磁場斷路器選型研究

2.1 磁場斷路器參數(shù)要求

根據(jù)上節(jié)的計(jì)算和分析，磁場斷路器的主要參數(shù)要求見表2。

2.2 磁場斷路器性能參數(shù)分析研究

目前分?jǐn)嗄芰^高的斷路器有法國LENOIR CEX系列開關(guān)、瑞士Sécheron公司的UR開關(guān)和HPB開關(guān)、美國GE公司Gerapid開關(guān)等，其中CEX開關(guān)為雙極多斷口開關(guān)，其他開關(guān)均單斷口開關(guān)，有文獻(xiàn)［8，14］表明，Gerapid開關(guān)弧壓穩(wěn)定且比同級別UR及HPB斷路器分?jǐn)嗄芰?qiáng)。因此，選取其中代表性的CEX 06 5000 4.2和Gerapid 4207 2X2開關(guān)進(jìn)行分析比選，其參數(shù)及巴基斯坦T電站磁場斷路器的參數(shù)要求如表3所示。

對表3數(shù)據(jù)分析如下。

（1） 額定電壓和額定連續(xù)電流：兩種開關(guān)都不小于1 500 V，均滿足要求。

（2） 額定最大分?jǐn)嚯妷杭邦~定最大分?jǐn)嚯妷合碌念~定分?jǐn)嚯娏鳎篏erapid 4207 2X2開關(guān)并非勵(lì)磁系統(tǒng)專用的磁場斷路器，無磁場斷路器特有的額定最大分?jǐn)嚯妷簠?shù)，但給出了最大弧壓值4 500 V，大于所需要的最大分?jǐn)嚯妷阂笾? 000 V，中國磁場斷路器標(biāo)準(zhǔn)對磁場斷路器分?jǐn)嗄芰κ前醋畲蠓謹(jǐn)嗷簛硪蟮?，所以也滿足要求。CEX 06 5000 4.2開關(guān)額定最大分?jǐn)嚯妷簽? 000 V，滿足要求。

同樣，Gerapid 開關(guān)也無磁場斷路器特有的額定最大分?jǐn)嚯娏鬟@一參數(shù)，一般整流器直流側(cè)短路電流總大于發(fā)電機(jī)的額定分?jǐn)嚯娏?，故滿足整流器直

流側(cè)短路分?jǐn)嘁螅搭~定短路分?jǐn)嗄芰Γ┑拇艌鰯嗦菲?，可滿足發(fā)電機(jī)額定分?jǐn)嚯娏鞯囊?。由?知，Gerapid 4207 2X2開關(guān)額定短路分?jǐn)嚯娏鳛?1 kA，大于25.6 kA，滿足要求。CEX 06 5000 4.2開關(guān)在3 000 V的電壓下分?jǐn)嚯娏鳛? kA，小于25.6 kA，從數(shù)值上看，不滿足要求。

（3） 額定短路分?jǐn)嚯妷汉皖~定短路分?jǐn)嚯娏鳎篏erapid 06 5000 4.2開關(guān)在額定短路電壓2 000 V時(shí)額定短路電流為71 kA（大于54.9 kA），滿足要求。CEX開關(guān)的產(chǎn)品樣本只有700 V電壓下的短路分?jǐn)嚯娏髦?，?0 kA，無法判斷在1 149 V電壓下是否能分?jǐn)?4.9 kA短路電流。

（4） 絕緣耐壓：兩種開關(guān)均大于4 800 V，滿足要求。

2.3 磁場斷路器分析與選擇

下面從參數(shù)、型式、結(jié)構(gòu)等方面對兩種開關(guān)進(jìn)行綜合分析判斷。

從參數(shù)看，Gerapid 4207 2X2開關(guān)能滿足巴基斯坦T電站磁場斷路器所有主要參數(shù)的要求;CEX 06 5000 4.2開關(guān)額定分?jǐn)嚯娏鞑蛔?，而額定短路分?jǐn)嗄芰τ譄o法判斷，所以從參數(shù)看，CEX開關(guān)不能完全滿足要求，需采取其他輔助措施才能滿足要求，如誤強(qiáng)勵(lì)保護(hù)［11］、優(yōu)化定子過電壓保護(hù)定值 ［15-16］、輔助逆變器［17］措施等。

從型式看，Gerapid 4207 2X2開關(guān)為單斷口開關(guān)，不滿足業(yè)主雙極多斷口的要求；CEX 06 5000 4.2開關(guān)為雙極4斷口斷路器，滿足業(yè)主要求。

從結(jié)構(gòu)看，Gerapid 開關(guān)擁有緊湊封閉的結(jié)構(gòu)，體積?。籆EX開關(guān)體積較大，電站機(jī)旁盤柜布置空間緊張，采用Gerapid 斷路器可減少1面盤柜，利于設(shè)備合理布置。

一般認(rèn)為，參數(shù)的重要性遠(yuǎn)大于其他方面的要求，參數(shù)不夠可能會(huì)帶來滅磁失敗乃至設(shè)備燒毀等災(zāi)難性后果。而結(jié)構(gòu)方面比如雙極要求，可通過增加負(fù)極隔離開關(guān)或斷路器來滿足。負(fù)極隔離開關(guān)或斷路器只用作隔離和檢修斷口，不用于滅弧，它與磁場斷路器之間應(yīng)設(shè)置電氣閉鎖，只有在磁場斷路器跳閘后才能動(dòng)作。

基于以上分析，投標(biāo)方案選用了Gerapid 4207 2X2開關(guān)作為磁場斷路器，與外方簽訂的項(xiàng)目主合同一致。在合同執(zhí)行階段，也將Gerapid 4207 2X2斷路器為單極開關(guān)，與招標(biāo)文件要求的雙極多斷口開關(guān)有出入，告知業(yè)主，并將多斷口開關(guān)CEX 06 5000 4.2作為備選方案供業(yè)主工程師審查，以便業(yè)主綜合評判和取舍。

3 結(jié) 語

目前，巴基斯坦T電站暫按Gerapid開關(guān)設(shè)計(jì)，但由于其單斷口結(jié)構(gòu)不能完全滿足業(yè)主合同要求，所以還不能完全排除CEX開關(guān)。CEX開關(guān)作為目前唯一帶有放電輔助觸頭的多斷口勵(lì)磁系統(tǒng)專用磁場斷路器，具有許多獨(dú)特優(yōu)勢，例如其多斷口結(jié)構(gòu)利

于產(chǎn)生檢修斷口，獨(dú)有的放電常閉觸頭使滅磁電阻

投入回路大大簡化，專門弧觸頭設(shè)計(jì)能更好地保護(hù)主觸頭等。從CEX 98/06 5000 - 5500 A磁場斷路器型式試驗(yàn)報(bào)告看，其分?jǐn)嗷哼h(yuǎn)高于其樣本上的額定分?jǐn)嚯妷海浞謹(jǐn)嗄芰Ρ坏凸?。鑒于其分?jǐn)嚯娏鞯牟蛔悖刹扇?.3節(jié)所述措施來降低滅磁時(shí)轉(zhuǎn)子電流，從而降低斷路器分?jǐn)嚯娏鞯囊?。對于巴基斯坦T電站，還可采用交直流冗余滅磁方式，在勵(lì)磁變壓器低壓側(cè)增加1個(gè)交流磁場斷路器構(gòu)成交流滅磁系統(tǒng)，在空載誤強(qiáng)勵(lì)時(shí)采用交流滅磁，由交流磁場斷路器分?jǐn)鄿绱?，三相短路時(shí)，采用直流滅磁，主要由直流磁場斷路器分?jǐn)鄿绱?，交直流滅磁相互配合，可大大降低磁場斷路器的要求，但這種方案需增加投資，暫不推薦。

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（編輯：唐湘茜）

Parameters design and selection of magnetic field circuit breaker for T power station in Pakistan

ZOU Laiyong，ZHOU Qiang，GUI Yuanqian

（Changjiang Survey，Planning，Design and Research Co.，Ltd.，Wuhan 430010，China）

Abstract：

T-station in Pakistan has large generator capacity and high rated excitation parameters，so the parameters of field circuit breakers are also very high.In order to determine the parameter requirements of field circuit breaker and provide a quantitative theoretical basis for the selection and design of field circuit breaker，the research method of qualitative analysis combined with quantitative calculation is adopted to analyze and study various possible fault types and corresponding de-excitation conditions of Pakistan T power station，and calculate the rotor voltage and rotor current under various serious de-excitation conditions，so as to determine the parameter requirements of field circuit breaker.Through the comparison and analysis of the Gerapid 4207 2X2 and CEX 06 5000 4.2 breakers with high breaking capacity.It is shown that the Gerapid 4207 2X2 breaker can meet the requirements of de-excitation breaking in case of generator accident for Pakistan T power station.The research conclusion can provide technical support for the equipment selection during the project bidding and the main contract signing．

Key words：

field circuit breaker； rated breaking capacity； Pakistan T power station