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张家口西门子代理商
产品时间:2020-11-23
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目前,西门子新推出的HB3-100发电机开关柜保持着利用真空开关技术所能控制安培数的最高纪录。对于起平衡电网波动作用的燃气电厂,这项技术大有裨益。同时,相比于气体绝缘系统,这种开关柜从购买到不再使用的总占有成本可最多降低70%。

真空断路器比传统的气体绝缘断路器要便宜得多。在电厂里,这些发电机断路器可断开或导通在发电机与变压器之间的电流。发生短路时,断路器必须立即切断连接,以免对电厂造成损伤。切断连接是通过快速分开两个金属触头来实现的,但这会在两个金属触头之间形成电弧,而这个电弧必须尽快被消除,以确保断路器本身不受到损伤。

安全断开10万安电流

此前,相关人员一直利用六氟化硫(SF6)来消除电弧。六氟化硫是一种充入断路器内的特殊绝缘气体。而真空断路器则借助高度真空来中断电弧。这项技术无需维护,因而比之气体绝缘断路器,其生命周期成本大幅降低。然而,此前真空断路器一直不适用于最大电流强度。借助于新推出的发电机开关柜,西门子现已成功将短路电流限值从过去的8万安提高至10万安。这使得这种低价真空技术的应用范围扩展至装机容量高达400兆瓦的电厂。

发电机断路器可在发生短路时提供保护。它们的切换速度非常快,因而可用于让单个发电机与电网进行相位同步或解耦。例如,配备多台燃气轮机或机组的现代燃气电厂就已经使用了这项功能。为适应太阳能和风力发电量的波动,这些断路器也可以快速启动燃气轮机。

西门子的明星产品HB3-100型开关柜是*台采用真空断路器技术的空气绝缘发电机开关柜,其短路分断能力在24千伏时可高达100千安。

新型触头材料,优化几何结构

为提高真空开关技术的允许电流量,西门子工程师需要解决两个问题。首先,短路电流中断时产生的电弧温度极高,可达到3000华氏度以上。在这种情况下必须保护电触头不受损伤。这个问题的解决办法是利用特殊布局来改变电弧形状,使其产生的热量尽可能广泛地扩散到触头上,并快速逸出断路器。

第二个问题涉及电触头的材料。真空断路器并非利用气体来主动熄灭电弧,相反,电弧是在交流电振荡为反相时自然熄灭。然而,就算在真空环境中,倘若触头表面残余任何自由载流子(如离子),那么当触头的电势不为零时,大电流和高电压依然会产生新的电弧。因此,新的触头材料是一种复合时间很短的金属,它可在数微秒之内束缚住其表面的所有自由离子。

全新HB3-100发电机开关柜可切断高达10万安的短路电流,导通高达1.25万安的工作电流而不需要任何额外散热。与气体绝缘系统相比,开关柜从购买到不再使用的总占有成本可减少约25%至70%,具体数值取决于电厂的类型。

 

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