美国、英国、法国等发达 在电厂设计中,其大容量发电机出口均考虑装设GCB。目前国内电厂采用GCB或发电机负荷开关电厂主要有天津蓟县、辽宁绥中、伊敏电厂、沙角C电厂(3600MW)、上海外高桥电厂(2900 MW)、天津盘山(2600 MW)、葛洲坝水电厂、二滩水电厂、李家峡、天生桥等工程。过去GCB主要在水电工程和核电工程被广泛采用,近年来随着我国电力系统大电网、大机组、超高压的发展,怎样简化电厂的运行操作,提高机组的可用率以及提高系统安全性和稳定性等问题越来越被得到重视,而GCB优越的特性完全可以满足这些要求。
目前国内制造商还没有能力生产与600 MW等级大容量机组配套的GCB,国外也仅有ABB、GEC-ALSTHOM、MITSUBISHI等几家知名大公司有能力生产(主要技术参数详见表1)。GCB型式主要有少油型、空气型、SF6气体型和真空型。少油型GCB如沈阳高压开关厂20世纪60年代生产的SN3、SN4等,额定电流为5000～8000 A,额定开断电流为58 kA。空气型GCB,如法国A-A公司生产的PKG2型额定电压为36 kV,额定电流11000 A,额定开断电流58 kA,该种断路器主要存在是产品体积大、噪声响、缺乏中等容量断路器等缺点,在我国葛洲坝水电厂有使用,运行情况良好。随着电力设备制造技术的发展,20世纪80年代ABB等公司推出以SF6气体为灭弧介质的GCB,它运用SF6自灭弧原理,当动触头分开时产生电弧来加热SF6气体,使其膨胀形成熄弧所需气体,同时电流流过固定触头内的线圈产生磁场,引起电弧旋转分离,保证荷载触头与灭弧触头正常工作。SF6型GCB目前在国内外电厂有大量的使用,它额定电流可达24000 A,开断能力160 kA,而且结构紧凑,故障率更低(<0.3%),还可以集成CT、PT、接地开关等设备,成为多功能的组合电器。
使用GCB不仅可以保护发电机和变压器,减少设备平均维护时间,改善了同期条件,使整个电厂的安全可靠性大大提高,方便电厂管理、运行和维护,同时还能带来明显的经济效益,使整个电厂寿命周期内维护成本得到降低,加快了厂的投资回报,因此大容量机组的电机出口装设GCB是值得考虑采纳方案之一。