岩滩水电站位于广西大化瑶族自治县内红水河中游，与南宁市公路距离230 km，电站装机4台，总容量4 302. 5 M W，发电机电压15. 75 kV，功率因数0. 875，初期运行保证出力242 MW，年发电量56. 6亿kW h，年利用小时为4 678 h.电站建成后主要向广西电网送电，并接入华南电网，成为电网骨干电站之一，电站丰水季节担负基荷，枯水季节由于其水库调节性能较好，处于负荷中心，可担负峰荷和事故备用。

　　电站增加发电机出口断路器前的电气主接线为：高压500 kV，一倍半接线，共三串，四回进线，两回出线，分别送电至平果、柳州。

　　2设计现况电站1号4号机发电机电压配电装置，原设计选用阜新封闭母线厂生产的离相式封闭母线。由于发电机容量大，最大长期工作电流高达13 306 A，15. 75 kV侧短路电流约为75 kA，国内生产不出满足要求的发电机断路器，为简化接线，节省投资，仅在发电机与断路器之间设1组GN - 20隔离开关，并在布置上预留安装进口SF 6断路器的位置。

　　3增加发电机断路器的原因电站于1992年9月第1台机组发电， 1995年6月4台机组全部投产，经过一段时间的运行，暴露出以下方面的缺陷：（ 1）由于电站调节库容较大，枯水期经常带峰荷运行，负荷变动较大，利用高压侧两组断路器进行开停机，断路器操作过于频繁，经常操作高压断路器和进行隔离开关倒闸，不但容易造成误操作，也会增加主接线开环的机会，降低电站主接线的可靠性。

　　（ 2）利用发电机变压器组升压在高压侧同期，发电机无功调节较难控制，经常无功功率突然升至130 Mvar以上，造成变压器短时过压，不利于变压器的安全运行。

　　（ 3）每次开停机，均需进行厂用电倒闸操作，容易引起误操作。

　　（ 4） 500 kV GIS开关站中短线保护与发变组差动保护共用一组电流互感器，机组开、停机时，保护电流回流端子也要进行相应的切投，曾发生过改变运行方式后，忘记切换保护回路端子，造成保护误动作的事故。

　　（5）原使用的GN - 20隔离开关经使用一段时间后触头接触性能下降， 2号机发电机出口隔离开关曾因触头接触不良而烧坏。基于以上原因， 1995年12月广西电力局决定在1号4号发电机增加出口断路器。

　　4发电机出口断路器选型及主要技术参数根据目前世界上发电机断路器的发展现况及岩滩水电站的现场情况，只能选用SF 6发电机断路器。

　　设备招标中邀请了瑞士ABB和法国阿尔斯通2家公司，经技术经济比较，最后选定瑞士ABB公司产品，产品的主要技术参数如下：（1）额定参数：最高电压24 kV额定电流13 500 A额定频率50 Hz额定短路开断电流交流分量100 kA直流分量百分数60%额定短路关合电流（峰值）300 kAP额定峰值耐受电流（峰值）300 kAP额定短路耐受电流及持续时间100 kA、1s（2）绝缘水平：雷电冲击耐受电压（1. 2/ 50 s） （峰值）对地和相间150 kV断口间150 kV 1min工频耐受电压（有效值）对地和相间80 kV断口间80 kV（ 3）额定失步电流开断：对称开断电流交流分量（有效值）50 kA直流分量（百分数）20%非对称开断电流交流分量（有效值）50 kA直流分量（百分数）50%（4）预期瞬态恢复电压（TRV） ：系统源故障预期瞬态恢复电压（峰值）44 kV上升率4. 5 kV/ s幅值系数1. 5首相开断系数1. 5发电机源故障预期瞬态恢复电压（峰值） 44 kV上升率1. 8kV/ s幅值系数1. 5首相开断系数1. 5（5）额定操作顺序：额定短路电流开断CO 30min CO负荷电流开断CO 3min CO失步开断CO（ 6）额定时间参数：分闸时间小于或等于50 ms燃弧时间小于或等于25 ms开断时间小于或等于75 ms合闸时间小于或等于53 ms三相分闸不同期性小于或等于3 ms三相合闸不同期性小于或等于3 ms（7）检修周期：额定电流合分操作次数500次额定短路电流开断次数5次负荷电流在0 2 kA之间合分操作次数5 000次无故障连续工作周期不小于10年（8）冷却方式自然风冷（9） SP 6断路器的年漏气率小于1% 5断路器布置及封闭母线改造对于改造项目，首先应尽可能的利用原有设备，减少设备投资，其次，需根据现场的具体条件，合理布置，并充分考虑现场施工的可能性。在设备采购中，由于电流互感器和断路器两端的软连接价格较贵，为节省投资，每台机仅买一组断路器和一组隔离开关，断路器和封闭母线布置图见图1.在设计中主要采取以下优化设计措施。

　　（1）根据封闭母线厂的报价，我们发现铜软编织线、母线连接金具、封母外壳波纹管等设备价格较贵，为此，设计中我们通过加长和裁减封母导体的长度，来保证电流互感器检修断口与原封母电流互感器断口相同，这样就可以充分利用原有的铜编织线，同时尽可能减少封母外壳的活动接头或波纹管的用量，以减少设备投资。

　　（2）发电机出口断路器布置高度的确定：由于原发电机电压封闭母线安装高度为1 m，而ABB公司从设备正常运行维护的角度考虑，要求断路器的最小安装高度为1. 3 m.当时存在2种观点：一种意见是封闭母线安装高度不变，而将断路器安装高度降至1 m，其最大的好处是不需对刚建好的水平段封闭母线进行改造，设备改造费和安装费均较省，缺点是将来断路器检修时，需拆除两端伸缩节，吊出来检修；另一种观点是提高封闭母线安装高度至1. 3 m，使其满足ABB公司断路器最小运行维护高度的要求，同时取消断路器两端的伸缩节，改装CT检修箱，这样不但大大简化了封闭母线布置，减少设备投资，也便于运行维护，这方案的缺点是封闭母线改造工作量大，现场施工困难。最后，经技术经济比较和详细的施工图设计，决定采纳后一种观点，即提高封闭母线安装高度的方案。现场安装施工证明，采用此方案仅增加一些设备安装费，而整个改建费用增加得并不多。

　　（3）短路电动力对软连接长度的影响。按ABB公司发电机断路器布置图，断路器两端的软连接长度不得大于220 mm，且在软连接上要加支持环，软连接安装及受力图见图2.三相短路时，同相软连接上电动力K？作用的结果，在断路器接线端子上产生一个水平合力K ， K的值必须小于5 000 N（这主要由断路器支持绝缘子支持强度决定）。本工程为技改项目，为充分利用原有的铜编织线及电流互感器，是无法满足ABB公司对软连接的要求的，经与外方多次商讨研究，最后决定在软连接内加装支持管的办法解决。

　　（4）导体接触电流密度的要求。国内和国外对银导体接触电流密度的要求标准有一定的差异，岩滩发电机断路器的最大长期工作电流为13 306 A.

　　而ABB公司提供的发电机断路器端子最大接触面积为80 850 mm 2，电流密度J = 0. 17 A/ mm 2，大于国内标准J = 0. 12 A/ mm 2的要求，为此，我们要求ABB公司提供1块过渡连接片，这样既可以解决国外设备接触面满足不了国内标准要求的问题，又可把断路器的21方接线端子通过双面连接的方式与42条铜编织线连接，以便与原8方封闭母线端子连接。

　　6经验总结通过对岩滩水电站发电机断路器的招标、设计和现场安装等工作，有以下体会：（ 1）在水平段母线不需进行温度补偿时，采用CT检修箱比橡胶波纹管连接结构更为简单方便，外壳导电性能更好，投资也较省，但由于国产CT体积较大，检修箱一侧CT数量不宜超过2只。

　　（2）对于300 M W及以上的发电机组，由于国产CT体积较大，为便于安装和检修，封母导体的断口长度一般需450 mm以上，而软连接的长度至少应大于550 mm，如每断口软连接为42（或48）3= 126（或144）条，软连接价格按1 000元/ m，则CT断口软连接的造价高达6. 9（或7. 9）万元；如能选用体积小，性能好的进口CT ，接头的造价可降低40%.

　　至于进口CT的价格，我们一般由发电机断路器生产厂家获得，它的报价要比CT的实际价格高许多，笔者曾参观过一家国外的CT生产厂家，从交谈中发现，其设备价格与国内大电流CT价格相差不太大，故如需要时，可适当进行这方面技术经济比较。

　　（3）对于技改项目，根据现场实际情况，如何充分利用原有设备是节省改造费用的关键。另外，现场施工时，设计人员要向安装人员详细交待设计意图，各部件的运输、安装顺序，从而保证安装工作的顺利进行。