变电一次设备基础知识

变电一次设备基础,电气一次设备是指直接生产和输配电能的设备，经这些设备，电能从发电厂送到各用户。如发电机、变压器、断路器、隔离开关、电压互感器、电流互感器等。 电气一次设备根据其在生产中的作用可以分为六大类： （1）生产和转换电能的设备。如发电机将机械能转换为电能、电动机将电能转换成机械能、变压器将电压升高或降低等，以满足输配电需要。,（2）接通或断开电路的开关电器。如断路器、隔离开关、熔断器、接触器等。它们用于电力系统正常或事故状态时，将电路闭合或断开。 （3）限制故障电流和防御过电压的电器。如限制短路电流的电抗器和防御过电压的避雷器等。 （4）接地装置。它是埋入地中直接与大地接触的金属导体及与电气设备相连的金属线。无论是电力系统中性点的工作接地或保护人身安全的保护接地，均同埋入地中的接地装置相连。,（5）载流导体。如裸导体、电缆等。按设计要求，将有关电气设备连接起来。 （6）交流电气一、二次之间的转换设备。如电压和电流互感器，通过它们将一次侧的电压、电流转变给二次系统。,变电站中的一次设备主要包括一下15种： 变压器 断路器 隔离开关 电压互感器 电流互感器 电容器 电抗器 接地变 避雷器 耦合电容器 阻波器 消弧线圈 母线 绝缘子 站用变,变压器,1.主变压器 1.1主变的概念：变压器是一种静止的电气设备，它通过电磁感应的作用，把一种电压的交流电能转换成频率相同的另一种电压的交流电能。,1.2主变的结构和各部件作用 1.2.1铁芯：起导磁作用，变压器的一、二次线圈绕在铁芯上 。 1.2.2线圈：起导电作用，每相有两绕组或三绕组，按要求的不同绕法形成圆筒形套在铁芯上，低压在里，高压在外。 1.2.3油箱：是变压器的外壳，起储油作用。 1.2.4油枕（胶囊式和隔膜式）：起着储油及补油的作用（用以补偿油的热胀冷缩或缺油漏油引起的油位变化，并能合空气与本体油不直接接触减省了油的氧化），保证油箱内充满油，油枕的侧面装有油位计，可以监视油位的变化。,1.2.5呼吸器：呼吸器的干燥剂可以吸收空气中的水平对空气起过滤作用，从而保持油的清洁，其中的变色硅胶吸湿后由蓝色变为粉红色，可在140度烘培8小时，恢复蓝色后再用。 1.2.6防爆管：当变压器内部故障时，温度升高油剧烈分解产生大量气体，使油箱内压力剧增，此时防暴管破裂来防止变压器油箱爆炸或变形。,1.2.7散热器：运行中的变压器铁芯和绕组产生的热量，是通过绝缘油经过铁芯和绕组中的油道带出并传至散热器和油箱散发冷却的。起到降低变压器温度的作用。带风扇加强散热的称为油浸风冷式，带油泵加强油循环的称为强迫油循环风冷式。 1.2.8绝缘套管：起到连接各侧引线、固定引出线的作用。套管中注有变压器油，不与变压器本体油箱导通。 1.2.9调压装置（分接开关）：是调整电压的装置。就是用调整一次绕组的匝数在小范围内改变二次电压的输出的装置。又可分为无载调压和有载调压两种。注意每次调压的间隔时间。,1.2.10瓦斯继电器：是变压器的主要保护，当内部故障时，瓦斯继电器动作跳开关。 1.2.11温度计：监视主变的油温。 1.3主变的巡视检查项目 1.3.1检查油枕和充油套管的油位、油色是否正常，器身及套管有无渗油、漏油现象。（油枕油位表数字是浮球的位置的最大和最小位移的等分度，不是油 位高低的等分度，根据气候的变化其指示应在“”以上，可参照现场曲线，当油位低于零时发出报警信号）,1.3.2根据温度表指示检查变压器上层油温是否正常。（应根据当时的负荷情况、环境温度及冷却装置投入的情况等与以往的数据进行比较。例如上层油温过高，可能是冷却装置运行不正常，也可能是变压器内部有故障） 1.3.3检查变压器音响是否正常。变压器在正常运行时，内部发出均匀的“嗡嗡”声，如有劈啪的放电声，则内部有接触不良或绕组绝缘间有击穿现象。如声音不均匀，应检查系统有无异常、负荷是否有突然增大。,1.3.4检查瓷套管，应清洁，无破损、裂纹和打火放电现象。 1.3.5检查冷却器运行情况。以强油风冷为例应检查冷却器组数按规定启用，辅肋冷却器在上层油温为55度时自动开启，45度时停止，65度时发信号。油泵运转应正常，电机无过热，无其它金属碰撞声，无漏油现象，冷却器的油流继电器应指示在“流动”位置。控制箱内无“回路故障”信号，变压器停用后，冷却器仍应运行1至2小时。 1.3.6引线接头接触是否良好，接头接触处经红外测温测试不应超过70度 。,1.3.7检查呼吸器，油封应正常，呼吸应畅通，硅胶潮解变色部分不应超过总量有1/2。 1.3.8减压装置是否完好，有无动作。 1.3.9检查瓦斯继电器与油枕间连接阀门，应打开，瓦斯继电器内无气体，且充满油。注意不得触动探针，否则会引发事故。 1.3.10检查变压器铁芯接地线和外壳接地线，应良好。 1.3.11检查有载调压分接开关位置，应正确。操作机构中机械指示器与受控制室内分接开关位置指示应一致。,1.4变压器运行中的注意事项 1.4.1变压器的运行电压一般不应高于该运行分接头额定电压的105%，当主变过载1.2倍以上时，禁止操作有载开关分接头。 1.4.2变压器正常运行时，上层油温不超过85，若运行中超过85，应采取措施启用备用冷却器或转移负荷，此时变压器的上层油温最高不应超过95。 1.4.3并列运行的变压器绕组接线组别必须相同，电压比相等（允许相差正负0.5%）、阻抗电压相等、容量之比不大于3，否则将产生环流，使变压器过负载。,1.4.4变压器在初次并列运行前必须经过核相，证明相位一致方可并列。（两者相序相同才能并列，否则会造成相间短路。） 1.4.5变压器强油循环风冷却系统必须具备两路电源，一个为备用电源，当主电源出现故障失压时，备用电源应自动投入运行。 1.4.6当冷却器全部失去电源时，变压器的额定负载条件下，允许运行时间为20min。若上层油温未达到75时，允许油温上升到75，但切除冷却器后的最长运行时间不得超过1小时。,1.4.7新安装或大修后的变压器投入运行时，必须将重瓦斯保护投入跳闸位置。对于主变压器在运行中加油或滤油、净油器投入运行和更换吸湿济、强油循环装置油路系统进行检修或试验以及瓦斯保护及其二次回路处工作时，重瓦斯保护都应改为动作于信号。,1.5变压器异常运行及事故处理 1.5.1变压器运行中发现有任何不正常情况时(如漏油、油枕内油面高度不够、发热不正常、音响不正常)，应迅速查明原因，用一切方法将其消除，并立即报告调度值班员以及行政领导，将经过情况记录在运行记录及缺陷记录簿内。 1.5.2变压器有下列情况之一时，应立即停止运行： 1)变压器内部音响明显增大,很不正常，有爆裂声；,2) 严重漏油或喷油，使油面下降到低于油位计指示限度； 3) 套管有严重破损和放电现象； 4) 变压器冒烟着火； 5) 油枕喷油或压力释放阀移动杆推出并喷油、 喷气； 6) 油色有显著变化； 同时作如下处理： 1)有备用变压器时，应先将备用变压器投入，立即切断故障变压器；,2)变压器并列运行时，应立即断开故障变压器，当运行变压器超负荷时， 遵照事故过负荷的规定进行处理，必要时采取限负荷措施； 3)变压器分开运行时，应设法(如合环等) 将故障变压器的负荷转移至非故障变压器运行，当运行变压器超负荷时，同样遵照事故过负荷的规定进行处理， 必要时采取限负荷措施； 4)主变着火时应首先将其各侧所有开关和刀闸断开，报告火警组织人员灭火，在可能的情,况下打开放油阀。此时若是主变顶盖燃烧时应将油放到低于着火处，若是外壳爆炸则将油放光。灭火时，应使用干式灭火器，如二氧化碳，1211干粉等灭火器，且灭火器操作者应站在上风处，以加强灭火效果。对于流散于地上的油火，可使用泡沫灭火器或砂扑灭。灭火过程应遵守“电气设备典型消防规程的有关规定”。 1.5.3当变压器附近的设备着火、爆炸或发生其它情况，对变压器构成严重威胁或发生危及变压器安全的故障而变压器的有关保护装置拒动时，应立即将变压器停运。,1.5.4变压器温度异常升高,上层油温超过85(强迫油循环风冷)、95(自然循环自冷、风冷)或上层油温升高超过制造厂规定应按以下步骤检查处理： 1) 检查变压器的负载和冷却介质的温度，并与在同一负载和冷却介质温度下正常的温度核对。 2)检查主变本体、主控室、及调度端温度计指示是否正常； 3)检查冷却系统是否正常(包括冷却电源是否正常、各散热器阀门是否开启，风扇、油泵工作是否正常)或变压器室的通风情况；,若温度升高的原因是由于冷却系统的故障，则应汇报检修进行处理，若运行中无法处理应将变压器停运处理；若不能立即停运处理，则值班人员应汇报调度降低负载至允许运行温度下的相应容量。 若上述情况均正常，且变压器温度不正常并不断上升，则认为变压器已发生内部故障，应立即将该变压器停运。 变压器在各种超额定电流方式下运行，若顶层油温超过105时，应立即降低负载。,1.5.5当发现变压器的油面较当时油温应有的油位显著降低时，应查明原因，汇报检修公司及时补充。运行中进行补油时应将主变重瓦斯保护改接信号。但当主变大量漏油而使油位迅速下降时，禁止将瓦斯保护改投信号，而必须迅速采取措施，阻止漏油。 1.5.6变压器油位因温度上升有可能高出油位指示极限，经查明不是假油位所致时，则应放油，使油位降至与当时油温相对应的高度,以免溢油。 1.5.7铁芯多点接地而接地电流较大时，应汇报检修安排处理，在缺陷消除前应加强监视。,1.5.8变压器过负荷时，按过负荷的规定执行，并采取如下措施： 1)报告调度值班员，考虑是否减负荷； 2)投入备用变压器； 3)投入所有的冷却器； 4)变压器温度(油温、绕组温度)超过允许值时，应按调度规定的紧急拉负荷序位拉负荷，使负荷和油温在允许范围内运行； 5)加强对变压器的监视。 1.5.9主变冷却器全停异常规定：,1) 强迫油循环风冷变压器冷却器全停后的跳闸情况明确如下：变压器在满负荷下允许运行20分钟,如20分钟后顶层油温未达到75,则允许上升到75 但在这种状态下运行的最长时间不得超过1个小时。 2) 当主变在运行时出现冷却器全停，应征得地调同意解除“冷却器全停跳三侧”压板，然后再进行检查处理（应检查站用变高、低压熔丝是否熔断，有否缺相运行；冷却器直流控制电源是否失去等）。 3) 在此期间应有专人监视主变负荷、温度情况及全停时间，与调度密切联系。,1.5.10调压开关操作中发生下列异常情况时应作如下处理： 1)操作中发生连动时，应在指示盘出现第二个分接位置时立即切断操作电源，如有手摇机构，则手摇操作到适当分接位置； 2)远方电气控制操作时，计数器及分接位置指示正常， 而电压表和电流表又无相应变化，应立即切断操作电源，中止操作； 3)分接开关发生拒动，误动；电压表和电流表变化异常；电动机构或传动机械故障；分接位置指示不一致；内部切换异声；过压力的保护装置动作；看不见油位或大量喷漏油及危及分接开关和变压器安全运行的其它异常情况时， 应禁止或中止操作；,收集气体时要注意保持电气安全距离，气体检查应在十分钟内完成。根据气体的颜色、是否可燃及色谱分析判断若气体为空气，则主变可继续运行并放出瓦斯继电器内积聚的空气；若判断为内部故障则应汇报调度将主变退出运行。 4)主变轻瓦斯动作时禁止进行调压操作。 5)重瓦斯保护动作也应从外部检查及气体检查来判断。 瓦斯气体性质故障原因如下表所示：,1.5.12主变保护动作跳闸时，值班人员应查明动作的保护装置及动作原因。若属主变内部故障，则未经进一步检查和检修处理前，主变不得投入运行。若属其他设备故障引起，应把故障设备隔离或检修后并征得调度同意方可将主变投入运行。在对外部设备恢复送电前应检查该设备是否有故障及相应保护是否动作,若有设备故障或保护动作则不得恢复送电；在对外部设备恢复送电时应注意观察是否有异常现象(如系统振荡、失地、电压明显降低、电流明显增大、音响、相关保护动作等),若有异