变电站设备安全运行培训讲义

1、变电站设备安全运行,动力系统,由电力系统互相联系的发电厂、变电站、电力线路和用户用电设备，以及由热力系统互相联系的热电厂、动力管道和用户用热设备的总体叫做动力系统,电力系统,电力系统是动力系统的一部分，由发电厂、变电站、输配电装置、电力网的线路和用户用电设备组成的（即发、输、变、配、用电）,电力网,电力网又称电网，是电力系统的一部分。由变电站、配电装置和各种不同电压等级的线路组成。通过它将电力输送和分配到用电的地方去。,一次系统,发电机、变压器、开关、刀闸、母线、架空线路、电缆线路等叫一次系统。,二次系统的概念及分类,监视和测量、计量仪表、继电保护及自动装置用的电器、开关、控制和信号设备以及操作电缆和控制电缆等叫二次系统。 按性质分交流电流回路、交流电压回路和直流回路三种。 按系统用途分测量仪表回路、继电保护和自动装置回路，开关控制和信号回路，开关和刀闸电气闭锁回路和操作电源回路。,变电站,转换和配送电能的场所叫做变电站。变电站主要装设有变压器、配电装置和控制设备等，用以改变电压和控制电力的输送和分配。有的还装有调相设备，以调节电压；有的装有变频机以改变频率；有的装有变流设备，以进行交

2、、直流电的变换等。,配电装置,配电装置分 户内配电装置 户外配电装置,户内配电装置,户内配电装置是将常规的断路器、隔离开关、接地刀闸、电压互感器、电流互感器等电气设备安装在耐火的建筑内，并已金属导体将各个电气设备适当连接起来，构成一个整组的配电装置。,户外配电装置,户外配电装置则是把上述单个电气设备安装于露天一定高度的架构上或地面上，周围以遮拦隔开以免人员触及带电部位，然后用裸露的导体把各个电气设备连接起来，成为一个整组的配电装置,继电保护装置概念,当电力系统发生故障或异常现象时，利用一些电力自动装置将故障部分从系统中迅速切除，或在发生异常时及时发出信号，已到达缩小故障范围、减少故障损失、保障系统安全运行的目的。通常将执行上述任务的电气自动装置叫继电保护装置。,继电保护装置用途,1.当电网发生足以损坏设备或危及电网安全运行的故障时，使被保护设备快速脱离电网。 2.对电网的非正常运行及某些设备的非正常状态能及时发出警报信号，以便快速处理使之恢复正常. 3.实现电力系统自动化和远动化，以及工业生产的自动控制（自动重合闸、备自投电源、遥控、遥测、遥迅等）。,直流系统,发电厂、变电所中，用以供

3、给控制、保护、自动装置、事故照明和汽轮机直流油泵等用电 的独立的直流电源系统。此电源在发电厂、变电站完全停电的情况下，也应保证可靠供电。直流系统均采用带端电池的蓄电池组，以浮充电方式运行。,直流系统在变电站中的作用,直流系统在变电站中为控制、信号、继电保护、自动装置及事故照明等提供可靠的直流电源，还为操作提供可靠的操作电源。直流系统的可靠与否，对变电站的安全运行起着至关重要的作用，是变电站安全运行的保证。,无功补偿设备,为保持电力系统有功功率和无功功率的平衡，维持系统正常电压并减少线损，须装置无功补偿设备。 无功补偿设备包括调相机、电容器、并联电抗器和静止补偿器等，计量单位为“千乏”。无功补偿设备可分为电网和用户装设两部分。,无功补偿设备,1.调相机：一种旋转的空载电动机。既能发无功电力，又能吸收无功电力，是作为系统提高输送容量和稳定水平用的一种无功补偿设备。 2.电容器：一种提供容性无功电力，作为系统就地补偿无功电力的主要设备。 3.并联电抗器：并联接到电网上的一种无功补偿装置。与并联电容器的作用相反，能吸收电网中多余的无功功率限制过电压，提高电压质量和增加电网运行的可靠性。可分为固

4、定联接式、可投切式和自动调整式多种。 4.静止补偿器：一种静止的、既能发无功电力又能吸收无功电力的无功补偿设备（容性容量和感性容量）。,电容器投切运行的规定,正常情况下电容器的投切须根据系统功率因数与电压情况来决定，异常情况下当电压超过电容器额定电压的1.1倍或电流超过额定电流的1.3倍时，也应将电容器退出运行；事故情况下当发生下列情况之一时，应立即将电容器停下来并报告调度： 1.电容器爆炸。,电容器退出运行的规定,2.接头严重过热或熔化。 3.套管发生严重放电闪络。 4.电容器严重喷油或起火。 5.环境温度超过40。,操作电容器开关时注意事项,1.正常情况下，10KV线路停电时，应先拉开电容器组的开关，后拉各负荷开关；10KV线路送电时操作开关顺序与此相反 2.事故情况下，整个电网停电后，必须将电容器组的开关拉开。 3.电容器组断路器跳闸后不准强送；电容器的保护熔丝突然熔断后，未查明原因前，不准更换熔丝送电。 4.任何额定电压的电容器组，禁止带负荷合闸。电容器组每次重新合闸，必须在电容器组断开电源三分钟后进行。,电容器在运行中易发生的异常现象,1.外壳鼓肚2.套管及油箱漏油3.温升过

5、高 电容器外壳鼓肚、套管及油箱漏油等，都是不正常的运行状态，主要是电容器的温度太高所致。根据规定，电容器在正常情况下，其外壳最高温度不得超高60。温升太高的原因是：1.环境温度太高，通风不良；2.电压超过额定值，以致过载发热。 当电容器内的油因高温膨胀所产生的压力超出了电容器油箱所能承受的压力时，外壳就会膨胀鼓肚，甚至裂纹漏油。,变压器,变压器是一种电能转换装置，它以相同的频率，但往往是不同的电压和电流把能量从一个或多个电路转换到另一个或多个电路中去，它由铁芯和绝缘铜线或铝线绕组组成。,变压器基本类型,变压器基本类型有两种： 隔绝型变压器：两个绕组在机械结构上是相互隔离的，而在电气上是彼此绝缘的。 自耦变压器：只有一个绕组，带有一个或多个抽头，用来获得不同的电压值。,变压器的种类,变压器的形式及用途各种各样，但原理是一样的，都是以电磁感应现象为基础的。 按用途分 1.电力变压器：用于电力系统中升压或降压。供输电、配电、厂用电、站用电等使用。,变压器的种类,2.试验用变压器：产生高电压，试验电气设备用。 3.测量变压器：如电压互感器、电流互感器，供连接仪表和继电器用。 4.调压器：用以改

6、变电源来的电压满足特殊设备的需要。 5.其它变压器：如电炉变、整流变、电焊变、控制用变、冲击变等。,变压器的种类,按冷却条件分 1.油浸变压器：包括油浸自冷、油浸风冷、油浸水冷、强迫油循环风冷或水冷 2.干式变压器。 3.充气式变压器。（变压器箱内充满特种气体）,变压器的种类,按调压方式分 1.无激磁调压变压器 2.有载调压变压器,变压器的主要参数,额定容量、额定电压、额定电流、容量比、变比、短路电压、铜损、铁损、空载电流等。,变压器各主要参数的意思,1.额定容量Se：指变压器在厂家铭牌规定的条件下，在额定电压、电流连续 运行时所输送的容量。 2.额定电压Ue：指变压器长时间运行时，所能承受的工作电压。 3.额定电流Ie：指变压器在额定容量下，允许长期通过的电流。 4.容量比：变压器各侧的额定容量之间的比数为容量比。,变压器各主要参数的意思,5.变比：指变压器各侧之间额定变压比 6.短路电压：指变压器二次短路，一次施加电压，并慢慢使电压加大，当二次产生的电流等于额定电流时，一次所施加的电压叫短路电压。 7.铜损：是指变压器一、二次电流流过绕组电阻所消耗的能量之和。 8.铁损：指变压器在

7、额定电压下，在铁芯中消耗的功率，其中包括激磁损耗和涡流损耗。,变压器各主要参数的意思,9.空载电流：指变压器在额定电压下空载运行时，一次侧绕组中通过的电流。,变压器的并联运行条件,1.各变压器的变比应基本相等，最大误差不应超过05。 2.各变压器接线组别应一样 3.各变压器的阻抗电压百分数应基本相等，最大误差不应超过10。 4.变压器的容量比不应超过三分之一。,变压器的允许运行方式,1.在规定的冷却条件下可按铭牌出力运行 2.油浸式电力变压器在运行中，上层油温应遵守制造厂的规定，但最高不得超过95，为防止变压器油劣化过速，一般不宜超过85为好。 3.升压或降压变压器的一次电压，一般不得超过额定值的105。如一次电压在额定值的105以内，二次可带额定容量的电流 4.变压器在正常或事故情况下，可过负荷运行，但必须遵守制造厂的规定。,根据变压器异常声响判断故障,变压器正常运行时，会发出连续均匀的“嗡嗡”声。如果变压器出现故障或运行不正常，声音就会异常： 1.夹紧铁芯的穿心螺杆松动或铁芯上有遗漏零件时，变压器有“锤击”和“吹风”之声 2.变压器的跌落式熔断器或分接开关接触不良时，有“吱吱”声

8、3.变压器高压套管脏污，表面釉质脱落或有裂纹存在，可听到“嘶嘶”声 4.变压器铁芯接地断线，会产生劈裂声,根据变压器异常声响判断故障,5.变压器绕组短路，将有“劈啪”声音，严重时会有巨大轰鸣声，随后起火 6.变压器绕组高压引出线相互间或它们对外壳闪络放电时，有爆裂声音 7.变压器低压侧电力线路接地时，有“轰轰”声 8.变压器过载运行时，音调高、音量大。变压器的负载急剧变化时，出现“咯咯”的间歇声，监视测量仪表的指针发生摆动 9.电网电压超过变压器分接头的额定电压时，变压器声音比平常尖锐。,空载拉、合闸对变压器的影响,空载变压器拉闸时，铁芯中磁场很快地消失，磁场的迅速变化在绕组中产生很高电压，这可能使变压器的绝缘薄弱处击穿。变压器合闸瞬间可能产生很大电流，这个电流会使绕组受到很大的机械应力，造成绕组变形和绝缘损坏。因此，空载变压器拉闸、合闸的次数过多会影响变压器的使用寿命。,刀闸的用途,刀闸也称隔离开关，它的用途是造成可以看见的明显断路点，以便设备检修，线路停电时，隔离电源 ，保证安全，刀闸和开关配合改变运行结线，以便到达安全经济的目的。,开关的用途,开关又称断路器，是发电厂及变电站的主

9、要设备，它不仅可以切断与闭合高压电路的空载电流、负荷电流、，而且系统发生故障时，它和保护自动装置相配合，迅速切断故障电流，从而减少停电范围，防止事故扩大，保证系统安全供电。,互感器,避雷器,所变,电气设备的四种操作状态,1.运行状态：开关和刀闸都在合闸位置，电源和用电设备的电路接通。 2.热备用状态：设备只断开了开关，而刀闸仍在合闸位置。 3.冷备用状态：开关和刀闸都在断开位置。 4.检修状态：所有的开关和刀闸全部断开，并挂好了接地线和标示牌、遮栏,变电站安全运行,变电站的安全运行，除优选设备和最佳供配电接线外，还要通过值班人员认真负责的工作来实现。其任务是：改变运行方式，进行刀闸操作，对设备进行巡视检查，记录运行状态，及时发现设备、线路的异常和缺陷，正确处理故障和事故。确保变配电系统安全运行和经济运行。,安全运行的要求,为提高变配电所的安全运行水平，适应现代管理的要求，必须建立有关的设备档案、技术图纸、各种指标图标及有关的记录和制度。,一、现场管理要求,1.变电所应有的记录 2.变电所应制定的制度 3.运行基本要求,运行基本要求,（1）变配电所等作业场所必须设置安全遮拦，悬挂相应的警告标志，配置有效的灭火器材及通讯设施。 （2）为电气作业人员提供符合电压等级的绝缘用具及防护用具。,运行基本要求,（3）变配电所的电器设备，应定期进行预防性试验。试验报告应存档保管。 （4）变配电所内的绝缘靴，绝缘手套，绝缘棒及验电器的绝缘性能，必须定期检查试验。安全防护用具应整齐放在干燥明显的地方。 （5）无人值班的变配电所必须加锁。,变电所应制定的制度,（1）值班人员岗位责任制度。 （2）交接班制度。 （3）倒闸操作票制度。 （4）巡视检查制度。 （5）检修工作票制度。 （6）工作器具保管制度。 （7）设备缺陷管理制度。 （8）安全保卫制度。,变电所应有的记录,（1）抄表记录：按规定的时间，抄录各开关柜，控制柜上的相关电压、电流、有功和无功的电能及变压器温升等。 （2）值班记录：记录系统运行方式、设备检修、安全措施布置、事故处理经过、与运行有关事项及上级下达的指示要求等。,变电所应有的记录,（3）设备缺陷记录：记录发现缺陷的时间、内容、类别，以及消除缺陷的人员、时间等。 （4）设备实验，检修记录：记录实验或检修的日期、内容、发现问题处理的经过、记录试

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