变电站设备原理应用培训资料.docx
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变电站设备原理应用培训资料
变电站电气设备基础知识培训资料
第一章电气设备运行制度
1、工作票制度：
凡在电气设备上工作，均应添写工作票或按命令（口头或电话）执行的制度，称为工作票制度。
2、操作票制度：
凡影响机组生产或改变电力系统运行方式的倒闸操作及较复杂的操作项目，均应填写操作票的制度。
交接班制度
3、巡回检查制度：
运行值班人员在值班时间内，对有关电气设备及系统进行定时，定点，定专责全面检查的制度。
4、设备定期试验与切换制度
●运行分析制度：
●设备缺陷管理制度
●运行维护制度：
主要指对电刷、容断器等部件的维护，其次按制定的维护项目、维护周期进行清扫、检查、测试。
、
●运行规程及调度规程：
电气运行规程包括电气主接线，厂用电系统，发电机，变压器，电动机，配电装置，继电保护，自动装置等运行规程。
各级调度机构也有电网调度规程，它是调度人员进行电网正确调度的依据。
●值班日志和运行日志
第二章电气主接线
风电场变电站采用110KV单母线接线方式，输电线路为单回输电线路，主变压器为63000KVA，Υ，DN11接线组别，设有主变压器高压侧出线间隔，母线PT间隔，110KV出线间隔三个单元间隔。
10KV高压柜为封闭铠装组合电气，由九路10KV输电进线柜，两路电容器输出柜，母线PT测量柜和厂用变压器柜，柜内主母线组成。
电容补偿系统由电压调节变压器，电抗器，并联电容器组，放电线圈，避雷器，隔离刀，接地刀组成，可以稳定系统电压，调节系统功率因数，有效的降低了电力系统的损耗。
第三章主要一次电器设备的应用原理及运维注意事项
一、10KV高压柜一次电器设备
1.电流互感器
●工作原理：
与普通变压器相同，按电磁感应原理工作，当一次侧流过电流I1时，在铁芯中产生交变磁通，此磁通通过二次绕组，产生电动势，在二次回路中产生电流I2。
●作用：
通过电流互感器将大电流变成小电流，来供电流采集，计量，保护等二次装置应用，并使测量仪表和继电器与高压装置在电气方面隔离，保证设备和人员的安全。
●维护注意事项：
运行中的电流互感器二次不允许开路，否则会在开路的两端产生高电压危机人身安全，或使电流互感器发热损坏。
2.高压带电传感器
●工作原理：
利用电容减压原理，构成高压传感器。
●作用：
经过高压带电传感器变换后的二次电压作为带电显示装置的工作电压。
作为带电闭锁装置的工作条件。
3.真空断路器
●工作原理：
在真空容器中进行电流开断与关合，它利用高真空作为内绝缘和灭弧介质。
●作用：
用做10KV输电负荷的开断及故障电流的及时切除。
4.10KV高压电缆：
●从10KV线路下来后，经绞联聚乙烯高压电缆进入10KV高压柜内，实现电能的传输。
●运行维护注意事项：
通过电流表，电压表监视其运行电流，电压不超过规定值，通过温度计测量电缆的外皮温度。
巡视检查电缆头应清洁，引出线应紧固，户外电缆头，冬季无挂冰现象。
检查引线无过热，无烧熔现象。
检查电缆外皮应无机械损伤。
5.电压互器
●工作原理：
与普通变压器相同，按电磁感应原理工作，一次侧流过励磁电流I1时，在铁芯中产生交变磁通，此磁通通过二次绕组，产生电动势，在二次回路中产生二次电压。
●作用：
通过电压互感器将高电压变成电压采集，计量，保护等二次装置可以应用低电压，并使测量仪表和继电器与高压装置在电气方面隔离，保证设备和人员的全。
●维护注意事项：
检查绝缘子应清洁，无破损，无裂纹，无放电现象。
油位应正常，油色应透明不发黑。
内部声音应正常，无放电及剧烈电磁振动声，无焦嗅味。
一次侧引线头连接应良好，无松动，无过热，二次回路的电缆及导线应无腐蚀和损伤，二次接线无短路现象。
检查电压互感器一次侧中性点接地及二次接地应良好。
端子箱应清洁。
瓷质部分因清洁，无损坏，无裂纹，无放电痕迹。
6.干式变压器
1）干式变压器不同于一般油式变压器，它的线圈是用电气和机械强度较高的环氧树脂浇注的，具有尺寸小、重量轻、耗电量少、噪音低、绝缘、防火、防潮情况好，以及安全可靠、安装方便。
维护简单等特点。
2）巡视检查注意事项：
高低压侧电缆接头无过热，根据变压器采用的绝缘等级，其温升不超过规定值。
变压器运行声音正常，无异味，瓷瓶无裂纹，无放电痕迹，变压器室内通风良好，温度正常，室内屋顶无渗漏，漏雨现象。
7.氧化物避雷器：
●正常运行电压下，氧化锌电阻呈现出极高的电阻，通过它的电流只有微安级，对电网运行影响极小。
●作用：
用于防止感应雷过电压或雷电波侵入，它直接并联于发电厂和变电站的主要设备母线上。
●维护注意事项：
避雷器出现瓷套管破裂或爆炸，造成永久性接地故障时，人员避免靠近，应设法改变运行方式，并用断路器将其断开，氧化锌避雷器应定期测量泄露电流
8.接地刀
●作用：
为设备检修或提供安全接地点，保证人员安全。
●维护注意事项：
分合接地刀时应严格按照工作票制度执行，并严格遵守接地装置的闭锁措施，没有电厂总工许可不能认为解除接地闭锁装置。
9.高压容断保险
●作用：
它是一中简单的保护电气，它串接在电路中，当电路发生短路或过复合和，熔断保险断开电路，使其他电气设备得到保护。
10．隔离小车柜
●作用：
在厂用电高压柜内，实现厂用干式变压器检修状态的可靠隔离。
●维护注意事项：
应保证隔离小车柜处于工作位置和实验位置，不能处于中间状态。
当投入小车时，应保证母线为非带电状态。
11．过电压保护器
●对干式变压器高压侧及10KV高压母线进行过电压保护。
防止变压器在极端过电压条件下绝缘击穿。
●维护注意事项：
注意监测电压保护器动作次数。
12．零序电流互感器
●作用：
检测三相进线负荷电流的不平衡状况，为接地保护装置提供选择接地线路的保护电流。
●注意事项：
运行时注意监测三项负荷电流情况，及时判别零序电流互感器二次电流反映的信息情况。
二、无功补偿装置
1.电压调节变压器
●原理：
和普通有载调压变压器原理相同，通过调节变压器的分接变比来调节电容器的输出容量。
●维护注意事项：
与主变压器维护项目相同。
2.串联电抗器
●原理：
串联电抗器串接在高压回路中，它是一个不带铁芯的线性电感线圈。
●作用：
当串联在母线侧时，可以限制短路电流。
限制电容器组投入时的涌流和高频率斜波，抑制电容器组连接回路中产生高次谐波的谐振；减少电网中谐波源对电容器过负荷的影响。
减少电容器组断路器两相重燃时的涌流以利灭弧。
3.并联电容器
●电容器相当与无功源。
●作用：
并联电容器并接在母线上，类似于系统上的一个容性负载，它吸收系统的容性无功功率，相当于向系统输送感性无功。
可以提高系统运行的功率因数，提高受电端母线的电压水平，同时，它减少了线路上感性无功的输送，减少线路上电压和功率的损耗。
●维护注意事项：
检查电容器所在母线电压，应不超过额定电压的110%，检查通过电容器的三相电流、应平衡；通过电容器的电流不超过130%，否则应停用电容器；检查外壳、不应有胀鼓、渗漏油等现象；检查声音，电容器内部无放电声或其他异常声音，检查绝缘子和瓷套管，应清洁、完好、无损伤和放电痕迹，检查电容器的环境温度，最高为40℃，外壳温升不超过15-20℃，即外壳最高温度不应超过55-60℃，在正常情况下，室外电容器最低环境温度不低于-40℃，否则应停用电容器。
检查各电气接头，应接触良好，无发热现象。
检查放电线圈（避雷器）等保护设备完好。
电容器的投切，一般应按就地补偿无功功率，无功不倒送系统为原则进行，其具体操作应按有关电压曲线参数关系决定；与我场有载调压变压器配合进行；电压在规定范围内时，而无功过多或不足，应切除或投入变压器。
4.避累器
5.放电线圈
●电容器为储能元件，退出运行时，两极的电压可达1.4倍的额定电压，这个能量不能在短时间内靠自身的高绝缘电阻放电至安全电压，如在此合闸，必然产生很高的合闸电压，危机设备和人身安全。
装设放电线圈后，断路器断开后，短时间内将电容器组的电压放电到安全电压。
6.接地隔离刀：
为电容器组检修时提供一个可靠的接地保证。
三、主变压器及其附件
1.主变压器器身：
主变器身由变压器箱体，三相高低压绕组，铁芯，变压器油，有载调压开关，绕组支架等组成。
2.散热器：
变压器额定运行时，由于绕组和铁芯的能量损耗转变为热能传递给变压器油，变压器油温会升高，为了把热量带走，必须采用一定的冷却方式。
对于中小容量的变压器，大都采用油浸自冷式，通过变压器自身油的对流运动，将热量通过散热器传递给周围空气。
3.储油柜：
为了防止变压器油受潮，油箱是密封的，当变压器油受到热胀冷缩时，对变压器器身产生很大的压力，严重时可能使变压器爆裂，为此在油箱上部装有储油柜，储油柜内的油随变压器油受到热胀冷缩而高低变化。
4.瓦斯继电器：
当变压器内发生故障时，会使变压器油分解大量气体，气体通过瓦斯继电器时，继电器会发出信号，供保护装置使用。
轻瓦斯发出报警信号，提醒运行人员进行监视，重瓦斯动作调闸，切除运行变压器。
5.有载调压装置：
可以实现变压器带负荷切换电压分接头，实现电压的时时调节。
6.压力释放器：
当变压器发生严重故障时，会产生巨大的冲击力，通过压力释放可以将压力油及产生的气体释放出器身，保护变压器器本体不发生炸裂。
7.绝缘套管：
变压器出线从油箱内穿过油箱盖时必须经过绝缘套管以使带电的引线和接地的油箱绝缘。
8.中性点隔离开关：
根据不同的电网运行方式，对中性点引出的变压器需要运行在中性点接地和不接地两种运行方式。
通过中性点隔离开关来切换这两种方式。
9.间隙放电间隔：
当变压器运行在中性点不接地方式时，由于出线故障或操作原因产生中性点过电压，为了避免变压器的绝缘受到伤害，装设间隙放电间隔，过电压压时，中性点会通过放电间隙对地放电，
10.间隙零序电流互感器：
中性点不接地运行方式时，中性点过电压时会对地放电，放电电流会通过间隙零序电流互感器接入保护装置，通过保护装置实现对主变的保护。
11.零序电流互感器：
当中性点为接地运行方式时，中性点过电压对地放电，放电电流会通过中性点零序电流互感器接入保护装置，通过保护装置实现对主变的保护。
四、主变压器高压侧进行间隔
1.氧化物避雷器
2.电磁式电流互感器
3.SF6断路器：
在灭弧室内通过SF6气体作为灭弧介质的高压断路器，它具有开断能力强，断口电压高，允许连续分断次数多较多的特点。
4.隔离刀：
为检修设备时提供明显的分断点，保证人员的安全。
5.接地刀：
为设备检修时提供可靠的接地点，保证人员安全。
五、110KV线路出线间隔
1.隔离刀组合
2.SF6断路器
3.电磁式电流互感器
4.电容式电压互感器
六、母线PT间隔
1.隔离刀
2.接地刀闸
3.电容式电压互感器：
利用串联电容器分压的原理，在被测装置和地之间串接若干相同的电容器，将电容器串分成主电容器和分压电容器，分压电容器得到的二次电压经单项变压器变换即可得到二次设备可以应用的电压值。
4.氧化物避雷器
七、综合自动化装置
1.故障录波屏：
当一次设备或母线，线路发生故障时，通过录波启动元件实现对故障状态的电量波行进行录制，为故障后的分析工作提供依据，使故障分析得出科学准确的结论。
2.母线保护屏：
1）保护类型配置：
采用数字式母线保护装置，设有差动保护、母联失灵及死区保护、断路器失灵保护、充电保护、过流保护、非全相保护。
本站为单母线接线方式，主要应用其中的差动保护。
2）保护范围：
它的保护范围为主变压器高压侧断路器到110KV出线断路器之间的所有母线，针对保护范围内的各种故障类型，保护均会可靠动作，对母线外的区外故障可靠制动。
3）保护装置运行注意事项：
运行中可以操作的项目：
●查看：
零漂、刻度、版本、定值，装置信息和运行工况
●打印：
报告、定值、采样值、装置信息和运行工况
●操作：
根据调度令投退压板、修改时钟、复归可以复归的告警。
运行中不可以进行操作的项目：
●运行中，不允许不按指定操作程序随意按动面板上键盘。
●特别不允许随意操作如下命令：
①开出传动
②修改定值，固化定值
③设置运行CPU数目
④改变装置在通信网中地址
●严禁带电插拔插件
3.光纤差动保护屏：
1）保护类型配置：
保护为四方公司生产的CSC-163数字线路保护装置，设有光纤差动、接地距离、相间距离、TV断线后过流、零流、过负荷、重合闸、失灵启动保护。
2）保护范围：
从110KV出线断路器到巴音杭盖变电站的整个输电线路。
3）保护装置运行注意事项：
同母线保护装置。
4.主变压器保护屏
1）保护类型配置：
CSC-326GD差动保护装置配置有变压器差动保护，CSC-326GH高后备保护装置配置有复压闭锁方向过流保护，复压闭锁过流保护，零序过流保护，间隙过流保护，间隙过压保护，零序选跳，过负荷，启动风冷，闭锁调压，CSC-326GL中低后备保护装置配置有复压闭锁方向过流保护，电流限时限速断保护，零序过压保护，过负荷，非电量保护装置是针对变压器本体上开关量的保护，开关量信号有主变重瓦斯，轻瓦斯，有载调压重瓦斯，轻瓦斯，主变油温超高，压力释放阀动作，储油柜油位低。
2）保护范围：
变压器保护装置保护范围为变压器低压侧进线断路器道变压器高压侧断路路之间的母线和变压器本体。
3）保护装置运行注意事项：
运行中可以操作的项目：
●运行工况中的所有项目、定值操作中的定值调阅、报告管理中的所有
●装置设置中的所有项目（注意不能更改）、装置信息中的所有项目。
●可以打印定值、报告。
●根据调度令投退压板、根据调度令切换定值区、修改时钟、复归可以
复归的告警。
运行中不可以操作的项目：
●运行中，不允许不按指定操作程序随意按动面板上键盘。
●特别不允许随意操作如下命令：
①更改装置设置的相关内容（会影响到信号量的上送）
②修改定值，固化定值
③装置测试（特别是开出测试）
④改变定值区
⑤改变出厂设置中的相关内容。
●严禁带电插拔插件！
5.10KV线路及电容器保护装置
1）10KV线路保护装置选用四方CSC-211线路保护装置，装置配置有三段式定时限过流保护，三段式定时限零序过流保护，小电流接地选线保护，过负荷保护，合闸加速保护，低周减载保护，低压解列，三相一次重合。
同时装置还具备相应的测量控制功能。
2）电容器保护选用四方CSC-221电容器保护测控装置，装置配制有三相式不平衡电压保护，两段式过流保护，两段式定时限过流保护，过压保护，欠压保护，自动投切功能。
同时还具有相应的测量控制功能。
6.主变测控屏
1）装置构成：
选用CSC-200E测控装置。
2）主要功能：
●间隔主接线图显示
●遥信（对站间隔的隔离刀，接地刀，断路器状态位置心好进行采集。
●遥控：
接受主站下发的命令，完成控制隔离刀，接地刀，断路器等装置的分合操作，复归收发信机，操作箱信号。
●交流采样：
对本间隔的电气量进行实时采集汇总，计算出相应量值传送给上位机进行显示。
●各种模拟量信号的采集（DC4-20mA，DC24V，DC0-5V，以及温度的采集。
●电度量的采集（能完成脉冲电度量采集）
●有载调压（本装置可采集主变分接头档位BCD码，能响应当地主站发出的命令（升，降，停）
7.公用测控屏
1）装置构成：
选用两套CSC-200E测控装置。
2）主要功能：
功能与主变测控装置相同。
测点主要针对变电站内公用设备，如无公补偿装置，厂用变压器。
8.无功补偿控制屏：
DWZT型电压无功自动调节装置根据输入的电流，电压信号，进行分接判断，发出命令，调节变电站主变分接头以调整电压保证母线电压的合格率。
调节电压调节器的输出电压以改变电容器无功输出量，并具有响应的显示和信号功能。
9.低周减载控制屏：
实现对系统有功无功的监测，当出现低频率时，自动切除部分负载，使系统稳定运行。
10.谐波监测屏：
对电能质量进行时时监控，并进行电能质量分析，为电力系统及设备运行工况分析提供依据。
11.交流电源屏：
为全站交流动力设备及站用生活用电提供电能分配。
12.电度表屏：
对全站的各个10KV支路及110KV出线电能进行计量，提供可靠的发电数据。
13.直流系统：
1）充电屏功能：
通过整流模块将交流电整流成直流电，为站内装置提供直流工作电源和操作电源，同时对蓄电池充电。
2）蓄电池屏功能：
接受直流充电屏的充电，以备在交流电源故障或整流模块故障时为直流回路提供不间断的直流供电。
3）直流馈电屏：
对直流系统供电进行分配。
供电安全工作票和操作票管理办法
第一章 工作票
第一节 变电、线路工作票通用部分
第一条：
在供电设备上进行正常检修工作时，凡需要做安全措施者，都应使用工作票。
第二条：
常用工作票分为：
变电第一、二种工作票，电力线路第一、 二种工作票。
使用格式按《安规》规定如下：
1、 工作票的填用：
第一种工作票的工作为：
（1）高压设备上工作需要全部或部分停电者；
（2）高压室内的二次接线和照明等回路上的工作，需要将高压设备停电或做安全措施者。
填用第二种工作票的工作为：
（1） 带电作业和在带电设备外壳上的工作；
（2） 控制盘和低压配电盘、配电箱、电源干线上的工作；
（3） 二次接线回路上的工作，无需将高压设备停电者；
（4）转动中的发电机、同期调相机的励磁回路或高压电动机转子回路上的工作。
（5）非当值值班人员用绝缘棒和电压互感器定相或用钳形电流表测量高压回路的电流。
2、电力线路工作票的使用：
填用第一种工作票的工作为：
（1）在停电线路（或在双回线路中的一回停电线路）上的工作；
（2）在全部或部分停电的配电变压器台架上或配电变压器室内的工作。
所谓全部停电，系指供给变压器台架或配电变压器室的所有电源线路均已全部断开者。
填用第二种工作票的工作为：
（1）带电作业；
（2）电线路杆塔上的工作；
（3）行中的配电变压器台架上或配电变压器室内的工作。
第三条：
工作票由签发人填写。
有时为了减少工作票签发人填写的工作量，也可由工作负责人填写本班（组）的工作票。
第四条：
工作票要用钢笔或圆珠笔填写一式两份，应正确填写不得任意修改，如有个别字需要修改，应字迹清楚。
一张工作票修改不得超过3个字。
第五条：
填写工作票应使用能准确表达意思的，符合普通话规范的语言文字。
第六条：
工作票上所列人员按责任审票，签名完整，书写工整。
第七条：
工作票签发人由本公司批准并公布了的人员来担任。
工作票签发人不得兼任该项工作的工作负责人。
第八条：
工作票的签发。
1、工作票由签发人签发，工作负责人填写的工作票也必须由签发人签发。
2、一般情况下，一张工作票上的工作地点只限于一个电气连接部分（以刀闸断口为界）。
如施工设备属于同一电压、位于同一楼层、同时停送电，且不会触及带电导体时，则允许几个电气连接部分共用一张工作票。
3、下列情况由公司指定有签发权的人签发工作票，并由值班员履行工作许可手续。
工作票签发人仅对工作的必要性、工作是否安全和工作票上所列安全措施是否正确完备负责任。
开工前，由监护人（施工单位的工作负责人）向工作人员进行安全教育和交代注意事项。
（1）具有法人资格的外单位来变电站承包设备检修、防腐或安装。
（2）基建施工需要运行中的设备停止运行。
（4） 安装单位来处理新投产的设备缺陷。
4、一个变电站或一条线路全部停电检修，可以发给一张工作票，但要详细写明工作内容。
几个班组同时工作时，工作票可发给一个总工作负责人，在工作班成员栏内只填写各班的负责人。
第九条：
两份工作票中的一份必须经常保存在工作地点，由工作负责人收执，另一份由值班员收执，按值移交。
值班员应将工作票号码、工作任务、许可开始时间及完成时间记入操作记录薄中。
第十条：
工作负责人（监护人）
1、由本局批准公布的人员担任。
2、具有法人资格的外单位到变电站承包土建施工、设备检修、安装、防腐或调试等工作时，由外单位指定工作负责人（监护人），并将名单事先交公司安监审查安全资质，合格后由安监将名单转发给变电站。
3、工作负责人的变动：
工作期间，若工作负责人临时离开现场2小时，应由工作票签发人变更新的工作负责人，两工作负责人应做好必要的交接。
工作负责人的变动只能办理一次。
第二种工作票的工作负责人变动情况记入“备注”栏内。
第十一条：
1、一个班组工作时，填写参加工作的所有人员的姓名。
多个班组工作时，可只填写班组负责人姓名。
2、共 人：
填写参加工作的总人数，包括总工作负责人和班组负责人。
第十二条：
工作票延期：
工作中，预计在计划时间内，检修难以完成，应由工作负责人在计划时间到期前，提前2小时以上向值班负责人（线路：
向工作票签发人或工作许可人）申请办理延期手续。
第二种工作票的延期记入“备注”栏内。
延期手续只能办理一次。
第十三条：
工作终结：
工作全部结束后，工作负责人会同值班负责人（工作许可人）对设备状况和现场卫生进行检查，然后双方在工作票上签名，工作终结。
并在“备注”栏内盖“已终结”章。
第十四条：
检修工作结束前，如遇下列情况之一者，应重新签发工作票，并重新履行工作许可手续。
原工作票盖“作废”章。
1、部分检修设备将加入运行，需要变更安全措施。
2、值班人员发现检修人员严重违反《安规》行为，经劝说无效收回工作
3、检修工期延期一次仍不能完成，需要继续工作（注明因延期原因作废）。
4、工作票破损，内容不全或字迹模糊不清。
第十五条：
工作许可人审查工作票时，发现有下列情况之一者，可将工作票退回，要求重新签发。
1、计划工作时间已过期
2、安全措施不足或填写错误。
3、工作票签发人或工作负责人不符合规定。
4、工作内容和工作地点不明确。
第十六条：
工作票的考核
1、运行和检修部门应在每月5日前，将上月已终结的工作票收集审核，并统计合格率，报安监。
2、有下列情况之一者，为不合格工作票：
（1）工作票无编号。
（2）工作票填写漏项。
（3）未按规定签名。
（4）工作内容（任务）不具体，或工作地点不明确。
（5）工作内容（任务）栏设备没有使用双重编号。
（6）安全措施填写不具体。
（7）接地线无编号，装设地点不明确。
（8）工作票签发人、工作负责人、工作许可人互相兼任。
（9）未按规定办理工作负责人变动手续。
（10）未按规定办理工作延期手续。
（11）应使用第一种工作票的工作使用第二种工作票。
（12）已设遮栏、标示牌没有注明确实的地点或位置。
（13）工作票破损，残缺不全，污秽看不清楚。
（14）未盖“已终结”或“作废”章。
3、工作票合格率（%）按月计算，计算公式如下：
合格率=合格票/（不合格票+合格票+其它票）×100%
注：
其它票是指按规定应开而实际没有开票的工作。
第十七条：
工作票的保管：
已终结的工作票，由各单位保存三个月以上。
第十八条：
事故抢修可不用工作票，但要记入操作记录簿内。
开工前应做好停电、验电、装设接地线、悬挂标示牌和装设遮栏等安全措施，并指定专人监护。
下列工作可列为事故抢修：
1、供电设备发生的事故有可能危及人身安全，造成火灾或设备严重损坏，需要立即处理的。
2、救人、灭火。
变电事故抢修的时间预计不能超过4小时，4小时以内不能修复的，应按正常检修办理工作票手续。
线路事故抢修不限。
第二节 变电工作票
第十九条：
填写第一种工作票的工作为：
1、高压设备上工作需要全部或部分停电者；
2、高压室内的二次接线
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