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勒诺断路器及其在发电机灭磁系统中的应用勒诺断路器及其在发电机灭磁系统中的应用（宜昌市劲康科技有限责任公司 龚元生） 内容提要 本文主要介绍了法国勒诺公司(LENOIR )生产的CBC、CBFC、CEX等系列断路器的技术性能、应用场所、应用电路等内容，并对勒诺断路器特别是CEX在发电机灭磁系统中的典型应用做了较详细的介绍，借以推动CEX在我国励磁系统中的应用。关键词 磁场断路器 灭磁系统一.序言法国勒诺公司生产的CBC、CBFC、CEX等系列直流、交流断路器是一系列为电力、冶金、铁路等多种应用领域需要多次操作的专业化断路器。尤其是CEX更是为发电机灭磁系统专业打造的磁场断路器，该断路器在欧美电力行业已经得到非常广泛的应用。由于我国引进该断路器的历史较短，除广州抽水蓄能电厂直接由法国辅机生产厂家配套以外，只有广西岩滩电厂、三峡电厂和葛洲坝电厂选用了此类断路器，因此，许多人对该断路器几乎完全不认识。我们组织这篇文章在于使同行了解和认识勒诺公司的断路器系列，并逐步推广应用。二. 勒诺断路器的构造和技术特点由于我们的重点是磁场断路器，故下面主要介绍CEX系列磁场断路器的有关资料和应用。对于其他类型的断路器，我们将在相关内容中简介。2.1 CEX的外型和构造CEX系列断路器是法国勒诺公司（LENOIR）为线性及非线性电阻灭磁系统度身打造的专业化直流断路器。断路器典型的外型构造见图1、图2、图3。图1：应用于葛洲坝电厂125MW机组的CEX 98 2560 4.2磁场断路器 图2：用于电力拖动的CBA 71 2000 4.0 图3：用于中小型发电机组的CEX 71 1250 2.12.2 CEX系列直流断路器的技术特点l 采用多断口且设置专用弧断口，即主弧断口功能分离CEX具有多个断口，并且断口的组合形式多变。特别是勒诺断路器的54、98等系列，其断口分主电极和辅助电极两种断口，其中主断口又分弧极（PC）带有主极和只有弧极而不带主极两种形式。主极具有较强的电流导通能力但不设灭弧罩，故没有灭弧的能力，断路器的额定电流主要是由主极的容量所决定；没有主极的断路器额定电流决定于弧极的通流能力。断路器的主断口设有专用弧极，弧极的作用是在断路器跳闸时，较主极延迟一定的时间分断（无主极的断路器无此时间差），遮断电流并在弧室内建立电弧和弧压，以便将通过主极的电流转移到辅极及其线性或非线性灭磁电阻中，断路器的遮断能力主要是由弧极的断流能力所决定。经考察，此种结构类型的磁场断路器除CEX以外，ABB公司生产的AMF-CC断路器也同样采取了此种结构，不同的是AMF-CC的整体结构要复杂的多，其他类型的磁场断路器尚未见有类似的结构。国产DM2型灭磁开关的断口与CEX非常相近，工作原理也类似，只是CEX不能象DM2一样消耗转子的磁场能量。在主断口的应用上，如果不需要很高的弧压而仅仅需要较大的通流能力时，可以将两个以上的主断口并联使用或选择虽然断口数量较少但具有主极且通流能力较强的断路器；如果需要较高的弧压而电流并不很大时，可以考虑使用小电流多断口的断路器或仅有弧极而无主极的断路器。总之，CEX具有非常灵活的应用方式，可以满足各种用户和应用场合的要求。l 接通灭磁电阻的专用辅助电极（常闭断口）；CEX系列断路器设有一个或多个与主电极同轴的辅助电极，他是此种断路器为线性或非线性灭磁电阻专设的辅助常闭断口。辅助电极在断路器跳闸时最先动作闭合，将线性或非线性灭磁电阻投入工作状态，在主电极分断并建立弧压时将转子所存储的能量转移并消耗到灭磁电阻上。通常情况下，CEX辅助电极的配置至少有一个，如果用户需要时可以增加到四个。如果用户不需要辅助电极，应在订货时予以说明，厂方也可以根据用户需要取消辅极的装配或选用不带辅极的CBFC或CBC（大部分CBFC和CBC是不带辅助电极的，技术指标与CEX完全相同）。l 灭弧罩类型可选勒诺断路器主极弧断口的灭弧罩分金属隔栅和绝缘隔栅两种类型，一般情况下，发电机灭磁系统应选择使用金属隔栅灭弧罩。此种金属隔栅灭弧罩具有非常好的短弧效应，每个灭弧罩28片灭弧栅，按每片3040V电压计算，每个断口应该具有800V的建压能力。这个能力较ABB公司的E系列断路器（交流型框架式低压断路器，每个断口500V弧压）的18片要强60%以上。绝缘隔栅灭弧罩只适用于普通拖动电机（如图2所示CBA断路器所用），如果对断口的弧压特性要求不是很严格时，绝缘隔栅灭弧罩也可以使用到发电机灭磁系统（国产DM4断路器就是绝缘隔栅灭弧罩），但断口弧压的特性不很稳定，尤其是小电流特性较差，使用中应尽可能避免。l 结构简单体积小，变化灵活勒诺断路器的结构非常简单，所有配件全部安装在一个通用的安装构架上，所有转动部分通过一根传动主轴与磁路（合闸机构）连接，并且没有一个器件是隐藏的，可以很直观地观察到断路器的工作状态。虽然轴向尺寸与国产DM4及ABB进口的E系列等断路器相比要大一些，但与国外同类产品相比还是比较容易接受的（断路器的详细外型尺寸见选型手册）。除三个以上主极的断路器以外，三个以下主极的断路器均可以在1200mm宽的盘柜内安装。同时由于勒诺断路器的高度尺寸和绝缘飞弧尺寸较小，除对盘柜的宽度尺寸要求稍苛刻以外，盘内给其他控制元件留下的安装空间较富裕。为了使用户在较窄的盘柜中也能够安装大容量的断路器，在勒诺断路器的系列产品中还专门设计有双层结构的Donble系列，他可以使单层结构纵向尺寸偏大的断路器缩短为原来长度的一半，而高度尺寸仅在原来两倍高度尺寸上加上必要的飞弧距离。这种断路器的各项技术指标与单层断路器完全一致（包括动作时间和动作时间差）。l 检修维护方便、简单由于断路器的结构非常简单，故断路器的检修和维护都非常方便、简单，只要稍有电气检修常识就可以完成维护工作，本公司给用户提供有全面的维护调试手册，按其要求操作基本不需要厂方的技术支持（必要时厂方仍然给予技术支持和服务）。l 模块化设计，额定电流范围大（80A6200A）在全部勒诺断路器中，按不同电流规格划分了几个框架结构，相同的框架结构中又采取了模块化设计，使相同的框架结构的配件达到通用化。通过模块化设计，使整个断路器系列达到80A6200A的电流等级。同时，相同系列中的所有附件都可以通用（如合闸电磁铁、分励跳闸线圈、机械闭锁机构、辅助接点等），不同电流等级断路器的附件全部可以互换。l 可根据用户的特殊要求设计除通用断路器以外，工厂还可以为用户提供特殊要求的设计。如改变长度尺寸、增加辅助接点数量或改变接点配置、特殊的电流或电压等级等。l 双CEX型可达到标准CEX型不能满足的技术要求当选择的断口数量较多或断路器过长时，可以选择双层结构的布置（DoubleCEX系列，见图4）。双层结构的断路器为了保证所有断口动作的一致性，除电气回路上采取有必要的措施以外，在上下层之间专门设计有机械联动结构，以保证断路器上下层之间动作的同步和一致。 图4：应用于三峡电厂的D CEX 98 5500 8.4l 多种组合的分、合闸机构和辅助接点勒诺断路器的分、合闸机构和辅助接点配置非常灵活。断路器根据主电极的数量配置合闸机构，分励跳闸机构分单线圈和双线圈两种类型，用户可以随意进行选择。用于启动电动机的断路器往往不需要电气和机械闭锁，故断路器可象接触器一样工作，有时候某些特殊应用场合也不需要分励跳闸线圈，此种断路器往往是不配置分励跳闸机构的（主要在交流型CBFC、CBA、CBC的断路器中应用）。断路器常规配置为二只D型（二常开、二常闭）和一只M3（一常开、两常闭或两常开、一常闭）型辅助接点，如果用户需要增加辅助接点的数量或改变辅助接点的型式，只需要根据选型手册提供的型号在订货时予以说明即可，工厂负责安装和配置。l 手动释能勒诺断路器在合闸状态下设置有完备的机械闭锁，跳闸时由跳闸线圈解除机械闭锁机构（电气释放）以后断路器方才能分断，正常运行时绝不会发生误掉闸现象。与其他断路器一样，勒诺断路器还专门设计有手动释能跳闸按钮，以保证电气操作失败以后断路器仍然能够跳闸以及检修时的无电操作。没有机械闭锁机构的断路器无需手动释能。三. 灭磁系统对磁场断路器的要求由于磁场断路器是发电机灭磁系统中最关键的设备，对磁场断路器的要求可以说是极其重要的，一般情况下，对磁场断路器有以下技术要求：l 断口的配置对于静止可控硅整流励磁系统，无论是采用线性电阻还是非线性电阻灭磁系统，都要求磁场断路器最好能够有两个以上的主断口（每个极配置一个断口），在磁场断路器跳闸以后能够使发电机转子部分与整流装置完全分离，以便最大限度地减少整流装置对发电机转子的影响（尤其是在误强励状态下，一个断口的磁场断路器由于不能够将整流装置与发电机转子完全隔离，在一定条件下整流装置会给转子提供远超过灭磁系统的最大能量）。在这一点上，虽然所有具有两个以上主断口的磁场断路器都可以做到，但某些磁场断路器由于其主断口的间隙较小，在断路器跳闸以后往往发生二次重燃现象，这是非常可怕的，因此，我们要求磁场断路器的主断口在跳闸以后至少保持一定的间距并且能够承受不低于10倍以上转子额定电压的耐压水平。勒诺断路器不仅具有多种断口组合方式，并且所有的断口间距都达到20mm以上，耐压水平都超过5000V，最大的可以达到7500V。当多个断口串联时，不仅能够提高断口所建立的弧压水平，而且绝缘和耐压水平都可以大大提高。选择串联断口数量时，主要的依据应该是高于击穿非线性灭磁电阻所需要的断口弧压，断口的绝缘耐压水平一般是没有问题的。应根据发电机转子的额定工作电流选择合适的断路器额定电流。尽管勒诺断路器具有非常好的遮断特性，但选择断路器的额定电流时还是应该略微选大一些，以保证在励磁系统出现长时间误强励时仍然能够可靠地分断。当然，不能将断路器的额定电流选的过大，以免造成资金的浪费。l 对断路器各断口间动作时序的要求磁场断路器辅极断口的闭合应该较主断口分断提前一定的时间，以便辅极断口闭合以后能够有一个稳定的时间来保证灭磁电阻投入到发电机转子回路中工作。同时，辅极断口在断路器合闸状态下应当保持一定的开度，以防止在发电机正常工作状态下由于断口间距过小而发生放电（AMF-CC断路器曾多次发生该现象）。CEX对各断口的动作时序是通过在方型同轴上的不同角度来控制各断口的动作时间的。断路器在出厂之前各断口的动作时序已经调整好，只要按说明书检测达到要求即可正常使用。l 对断路器各断口间同步性的要求多断口磁场断路器各相同功能断口之间动作的同步性要求尽可能一致，尤其是跳闸时的同步性应尽可能一致。当各断口动作的一致性较差时，各断口的弧压瞬时最大值不在同一时刻出现，断路器弧压的最大值将要大打折扣，严重时也可能影响到灭磁换流的成功率甚至烧毁磁场断路器，这是已经有许多经验教训的了。CEX断路器各极间相同功能断口的动作时差仅0.2ms，这是许多不同轴的国产磁场断路器做不到的（国产断路器跳闸时的同步时差仅规定10ms）。l 断路器各极间的隔离磁场断路器极间隔离措施也是影响磁场断路器应用的重要环节，特别是发电机转子的额定电压或灭磁电压比较高时，应当考虑在断路器的极间采取隔离措施。过去，国产的磁场断路器虽然也采取了一定的隔离措施，但由于隔离措施没有达到要求，在断路器的遮断电流超过断路器的额定电流时，往往发生喷弧而造成极间短路，这是不允许的。CEX除各极间间隙尺寸较大以外，在极间还使用了超宽绝缘隔板等非常完善的隔离措施，可以保障极间不会发生放电现象。l 零配件的通用性零配件的通用性和适合性应最大限度地满足用户的要求。过去，几乎所有的断路器都各自产生了只有本型号适用的零配件，因此，当用户需要零配件时，不是只购买配件，而是要将整台断路器买回，然后拆零配件使用，这对用户是极不公平的。还有些断路器的辅助接点只能一次性地配置，并且数量有限，如果要扩大辅助接点的应用范围，只能使用重复继电器来扩充接点数量的方式来解决，而有的时候这样做的结果是以牺牲控制系统的安全性为代价的。勒诺断路器在全部系列中的电磁铁、分励脱扣器等均是可以通用的。辅助接点可以任意增加，并且有三种可选类型，可以极大地简化控制系统的电路设计。在勒诺断路器分类的系列中，按电流等级化分了几个档次，每个档次都采用了相同的构架和相同的触头结构，不同的只是触头的接触面积。每个档次的灭弧罩也是可以互相通用的。这样，CEX断路器就最大限度地满足了用户的要求。四. CEX的工作原理及技术应用4.1 工作原理跳闸时，首先是断路器的辅助电极（常闭断口）动作闭合将灭磁电阻接入发电机转子回路，接着正负极主极断开，最后弧极断开并切断转子电流，这些操作都是开关本身的机械联锁装置完成的，不需要任何外部操作电路，提高了整个灭磁系统的可靠性。对于没有辅极的断路器，除没有辅极提前动作的时间以外，其他时间顺序与CEX完全一样。在大型发电机中最通用的CEX 54和CEX 98系列中，断路器将主断口设置为主极和弧极两部分，此种断路器的主断口只在弧极上设有吹弧线圈和灭弧罩（其他型号的断路器主断口没有主极而仅有弧极）。断路器跳闸时，主极先于弧极断开，然后弧极再动作。当弧极动作建立电弧以后，弧电流通过吹弧线圈，建立吹弧磁场，将弧极的电弧吹进灭弧罩内，被吹进灭弧罩的长电弧在进入灭弧罩以后被金属隔板分割成一个个短电弧，形成短弧效应，断口的弧压也被隔弧栅稳定在一定的范围。当通过断口的电流不再能够维持电弧的燃烧时，电弧熄灭，断路器完全断开，电流通路被完全切断。短弧效应的金属隔栅灭弧特性非常稳定，断口的电压可以直接由金属隔栅的短弧特性经验值进行推算，按一般情况，当金属隔栅的间隙在36mm左右时，可以按每个间隙3040V进行计算，我们且按最低值30V计算，则27个间隙可以达到810V。4.2 CEX断路器的典型应用电路由于其良好的灵活性，使CEX断路器能满足广大用户的不同需要。根据对其他磁场断路器和国外对CEX的使用经验，我们拟订了几例实际应用的典型电路提供给用户参考。国外在发电机灭磁系统的设计中，线性电阻和非线性电阻在灭磁系统中都得到广泛的应用，国内近十年来非线性电阻特别是高能氧化锌电阻应用的比较多，我们在组织电路时尽可能地考虑到各方面的需要，但不可能面面具到，用户单位可以参考有关电路选择适合自己的部分。使用线性电阻或碳化硅电阻灭磁系统典型的应用电路见图5；使用高能氧化锌电阻灭磁系统的典型应用电路见图6；中小容量发电机组线性或非线性电阻灭磁系统的典型电路见图7。图5 CEX在线性或非线性电阻灭磁系统中的典型应用电路图中： ZLG可控硅整流装置； FMK1、FMK2CEX断路器主断口，其中无吹弧线圈的为主极，有吹弧线圈的为弧极； FMK3CEX的辅极（常闭断口）； ZTC、RZ同期保护。图6 CEX在高能氧化锌电阻灭磁系统中的典型应用图中： ZLG可控硅整流装置； FMK1、FMK2CEX断路器主断口（请注意与图5的不同），其中无吹弧线圈的为主极，有吹弧线圈的为弧极； FMK3CEX的辅极（常闭断口）； ZP正向电压阻断二极管；RV线性或非线性灭磁电阻； ZTC、RZ同期保护。图7 CEX在中小型发电机线性或非线性电阻灭磁系统中的典型应用图中： ZLG可控硅整流装置； FMK1、FMK2CEX断路器主断口（请注意与图3、图4的区别，本断路器只有弧极而无主极）； FMK3CEX的辅极（常闭断口）； RV线性或非线性灭磁电阻； RV1、KP、Z 、CF非线性过电压保护电阻（转子跨接器）； ZTC、RZ同期保护；RV4、RV5、R2、C2尖峰电压抑制器。图5是具有辅助电极的断路器在线性电阻或碳化硅非线性电阻灭磁系统中的典型应用电路，它适用于发电机转子电压和电流都不很高的灭磁系统，如果发电机的额定励磁电流或电压都比较高时，则需要增加主断口的数量来满足。图6是没有辅助电极的断路器在高能氧化锌非线性电阻灭磁系统中的应用，他只能适用于允许灭磁电阻长期挂在转子回路中的非线性电阻灭磁系统中。在CEX与灭磁电阻的配合上，当使用线性电阻灭磁时，一般情况下并不要求断路器能够建立很高的断口电压，但使用非线性电阻灭磁时，无论是否采用辅极，断路器弧极所建立的断口电压必须高于非线性电阻的动作阀值电压，即：式中：UV非线性电阻的动作值；UK断路器所有断口的瞬时电压之和；Ud整流装置的输出电压。由于断路器所建立的断口电压与整流装置输出的正电压在方向上相反，因此，应在UK或Ud前面加负号。如果整流装置输出电压的瞬时最大值为800V，非线性电阻的阀值为1500V，则断路器的断口电压应选择为： 按每个断口800V的弧压计算，至少需要串联三个断口才能够满足可靠打通非线性电阻的要求。当然，如果非线性电阻的动作阀值下调或整流装置的输出电压最大值下降，所需要的断口电压也将下降，在一定条件下可以减少到两个断口或只需要一个断口，这要根据整个励磁系统的参数来决定。根据目前我国在灭磁系统方面的应用经验，一般将灭磁电压选择为2.53倍的转子额定电压（可以由非线性电阻的残压决定）即可达到非常理想的灭磁效果（灭磁时间小于0.7秒），按额定励磁电压500V计算，非线性电阻的阀值电压为12501500V，加上2倍的强励电压1000V，则断路器最多需要4个主断口，如果额定励磁电压低于450V，则三个主断口就完全可以满足要求。在高能氧化锌电阻（Zno）灭磁系统中，由于Zno电阻具有非常好的非线性特性，一般允许灭磁电阻直接挂在发电机转子回路中而不需要通过断路器的常闭辅极来投入或切除。但是，在发电机转子电压的作用下，即使选择非线性电阻的荷电率0.5时（电力行业规程要求0.6），非线性电阻仍然会存在一定的漏电流，也总会消耗一定的功率，久而久之，非线性电阻必然会发生一定的老化。特别是使用静止可控硅整流方式的发电机励磁系统，如果对整流装置产生的换弧尖峰电压处理的不好，则非线性灭磁电阻将会长期处于尖峰电压的冲击下工作，灭磁电阻的老化是必然的。当三相全控桥发生可控硅触发脉冲掉相时，整流输出会出现负电压，即使装有正向阻断二极管的灭磁电阻也仍然会在转子反向电压下受到非常大的能量冲击，甚至于因过多地吸收能量而在运行中损坏，当需要他们发挥作用时而失去功能。尤其是非线性特性较弱的碳化硅（Sic），当他们直接挂在发电机转子上时更容易发生老化失效的问题。因此，国外在使用非线性电阻（Sic）灭磁系统时一般都要使用断路器的常闭辅极，在不需要灭磁电阻工作时将他们退出运行状态，这无疑会大大增加灭磁电阻的工作寿命。我国的高能氧化锌电阻灭磁系统是否也应该象国外对待碳化硅灭磁系统一样使用辅助电极，当然，这样做能够在多长时间内延长高能氧化锌电阻的寿命，短时间内恐怕还难下结论。目前葛洲坝电厂的高能氧化锌电阻灭磁系统已经开了使用具有常闭辅极的磁场断路器的先河（图3是葛洲坝大江电厂12F灭磁系统的基本接线，但使用了四个主断口），只是现在运行时间还不长（2002年12月投入运行），下结论还为时过早。当不使用辅助电极而将非线性灭磁电阻直接与发电机转子连接时，应该选择较多的主电极，以便断路器能够建立更高的断口电压，方便非线性电阻换流灭磁（如图6）。如果采用线性电阻作为灭磁电阻时，一般情况下最多需要三个断口而不需要选择太多的主极，由此可以节省一部分投资。当选用碳化硅非线性电阻时需要根据碳化硅的阀值电压来选择主断口的数量，并且最好使用辅极来投切灭磁电阻，防止碳化硅因长期挂在转子上加速老化失效而损坏。在不使用辅极的线性或非线性电阻灭磁系统中，为了减少灭磁电阻在非工作阶段的损耗和老化，往往在灭磁电阻的回路中串联可控硅跨接器（即将图6中的ZP更换为可控硅），而跨接器的投入是由控制系统来完成的。这样做虽然能够减少断路器的投资，但整个灭磁系统的安全性就值得考虑了，当需要断路器跳闸灭磁时，一旦控制系统失控，影响的将不仅仅是控制系统本身，晶闸管如果拒触发，则整个灭磁系统甚至发电机都可能受到伤害，这样的例子并不鲜见。五. CEX在线性电阻灭磁系统中的应用在我国励磁行业的有关标准中，要求发电机组的灭磁时间控制在1秒以内。而灭磁时间的长短与灭磁电压有非常密切的关系，灭磁电压愈高，则灭磁时间愈短，反之灭磁时间将会延长。因此，灭磁电压是作为一个非常重要的指标进行考核的。实际上，由于发电机转子阻尼绕组的作用（特别是火电机组），当灭磁时间缩短到一定值时，即使灭磁装置本身的性能再好，也不可能将转子的磁场能量（特别是横轴能量）完全释放或转移，最终的等效灭磁时间仍然由发电机转子的时间常数所决定。因此，目前许多火电机组并不钟情于非线性电阻而仍然偏爱线性电阻，这不仅仅是线性电阻灭磁系统的价格，更重要的是线性电阻灭磁系统的可靠性非常高、技术含量和维护工作较其他系统要简单的多。在线性电阻灭磁系统中，我们并不需要断路器能够建立很高的断口弧压，关键的问题是断路器的性能必须保证可靠地提前一定的时间将灭磁电阻投入转子回路。如果线性电阻直接挂在发电机转子上，即使再低的转子电压也会消耗一定的功率，引起发热等问题，因此，线性电阻灭磁系统必须有一个常闭的放电断口在断路器跳闸时提前一定的时间将灭磁电阻投入而不是象高能氧化锌电阻一样长期挂在转子回路中，CEX断路器就是满足这一要求的最合适的断路器。从前面对CEX断路器的介绍中我们已经知道：断路器处于合闸状态时，辅极是处于断开状态，而跳闸时，辅极先于主极闭合，将灭磁电阻接入转子回路投入工作状态，当主极分断并建立弧电压时，灭磁电阻在转子电压的作用下开始分流，随着流过灭磁电阻电流的增大，流过弧柱的电流开始减小直至不能再维持电弧的燃烧而熄弧，转子的全部电流转移到灭磁电阻，其后的过程完全由线性电阻和转子的等效电阻按线性电阻灭磁规律变化。由于线性电阻是耗能元件，通过灭磁电阻的电能逐步转换为热能，完成发电机灭磁的任务。选择合适的线性电阻（一般为510倍转子阻抗值），可以达到非常满意的灭磁时间。如果选择的灭磁电阻阻抗较大，虽然可以获得较高的灭磁电压和较短的灭磁时间，但磁场断路器需要建立的弧压也比较高，而在弧压还没有完全建立，灭磁电阻还没有充分转移转子电流时，磁场断路器能否可靠地分断成为灭磁成功与否的关键，我们应该对磁场断路器的遮断能力有一个基本的考核。CEX磁场断路器的遮断电流为额定电流的1015倍，在CEX生产出来的十数年时间内，配套发电机数百台，只要所选择的断路器额定电流和额定电压与发电机参数搭配合适，还没有发生过断路器分不开的情况。广东抽水蓄能（广蓄）电厂所用的EX54断路器是CEX断路器的早期产品，从投产到现在已经使用十余年，机组每天开、停机十几次，断路器也不知分、合动作多少次了，但断路器仍然象新开关一样完好，一点损伤都没有。 根据国外运行经验和国内引进产品对线性电阻灭磁系统的应用，除选择具有常闭辅极的磁场断路器以外，选配合适的发电机转子过电压保护是整个转子系统能否安全运行的重要环节。这是因为火电机组的灭磁系统相对过电压保护要简单些，对灭磁时间的要求也不是非常苛刻，其中非常重要的原因是火电机组的转子不象水轮发电机样有数十对磁极和叠片式铁芯，转子主绕组所存储的能量也要小得多，加上转子结构等原因，其中有近60%的磁能是存储在转子铁芯中而不能通过灭磁系统来消耗，使火电机组在灭磁时与水轮发电机有完全不同的特性，灭磁的等效时间常数要长的多，即使再好的灭磁系统也解决不了火电机组灭磁的等效时间常数长的问题。因此，对于火电机组，过电压保护较灭磁系统更为人们所关心。对于发电机转子过电压保护，比较有倾象性的意见是在磁场断路器的进线侧和转子侧各设置一套具有正向和反向过电压保护能力的保护装置。根据目前国产转子过电压保护的生产能力和实际应用情况，由高能氧化锌电阻为主要元件的过电压保护在我国电力行业中已经成为主流。其中，合肥科聚公司（中科院合肥等离子体所）和合肥凯立科技公司在这方面具有较强的实力。当然，国内还有许多其他同类过电压保护的生产厂家，但生产量相对要少一些。火电机组灭磁及过电压保护的方案见图8。图中：ZLG静止可控硅整流装置；FMK1磁场断路器正极主断口；FMK2磁场断路器负极主断口；FMK3磁场断路器的分解断口；Rm线性或非线性灭磁电阻；RV1、KP1、Z1、CF1、R1、RD1、CT1发电机转子侧过电压保护；RV2、KP2、Z2、CF2、R2、RD2、CT2整流侧过电压保护；ZTC、ZR同期电阻回路。其中：磁场断路器的技术性能需要根据机组励磁系统的参数进行选配，特别是额定励磁电流和额定励磁电压以及绝缘等级等参数。主断口数量应根据灭磁电压的需要进行选择，对于线性电阻灭磁系统，如果额定励磁电压不超过500V，最佳的方案是选择两个主断口（可以建立不低于1500V的弧压）和一个辅极断口。将辅极断口用于投入灭磁电阻，主极断口用于切断发电机转子电流。对于具有励磁机的发电机组，甚至可以选择只有一个主断口和一个辅极断口的断路器即可解决问题。转子过电压保护直接挂在发电机转子和整流装置输出母线上，无论发电机磁场断路器是否跳闸，只要发电机转子系统发生过电压情况，过电压保护均可以对过电压予以抑制。图中所示的过电压保护是直接采用发电机转子电压作为装置的工作电源，当转子产生过电压时，并联于转子的测量元件CF感受到过电压水平超过定值时，发出触发脉冲使KP动作，此时，转子的全部电压加到RV上。由于RV为非线性电阻元件，如果此时发电机转子电压高于RV的动作阀值，则RV动作并限制转子电压在RV的残压水平，因此，RV的残压即是转子过电压保护的定值。采用非线性电阻过电压保护的优点是不需要体积庞大的保护电阻，同时，非线性电阻动作以后不会因为电流的不同而出现转子电压的波动。当转子出现反向过电压时，与KP反向并联的二极管导通，转子电压直接加到RV上，如果过电压水平超过RV的动作值，则RV动作并限制转子的过电压水平，如果低于RV的动作值，RV将保持截止状态，阀片中仅流过很小的漏电流。当然，此种过电压保护只允许通过短时间的脉冲电流而不允许长期通过较大的电流和吸收过大的能量，否则有可能发生损坏等异常情况。在目前所有的转子过电压保护中，还有一种专门用于发电机发生异步或大滑差状态下的过电压保护装置。尽管对该保护的作用有不少疑义，但仍然有不少用户在安装和使用此种保护。究其原因，可能还是由于我们的许多电力设备运行的安全性较差，电力系统中还在经常发生失步及发电机出口断路器易发生缺相运行所造成的。对发电机异步或大滑差出现的过电压保护问题，恐怕除了加大保护装置的容量以外，加强对电力设备的安全监察和维护，减少设备故障才是解决问题的根本办法。由于过电压保护的配置不是本文要讨论的主要问题，这里就不再罗嗦。六. CEX断路器与其他断路器在应用方面的区别前面已经叙述，CEX断路器具有非常灵活的应用方式，应该说是非常具有市场潜力的产品。目前所以没有大量通过和应用，这与我们的宣传工作有一定的关系，同时，也由于某些其他进口断路器在价格上的优势在一定条件下限制了CEX的大量应用，特别是ABB公司的Emax系列。在这里，我们想就CEX与Emax的应用做一些分析。ABB公司的Emax系列断路器是比较通用的低压断路器，其交流遮断能力经过多次试验后证实在采取一定的措施以后也可以应用到发电机转子直流系统灭磁。严格说，Emax断路器并不是真正意义上的磁场断路器