第二课：变电站电气设备及其运行

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1、1 变电站电气设备及其运行变电站电气设备及其运行 第二讲 变电站电气设备变电站电气设备及其运行 主讲：种衍师 国家电网公司优秀工程技术专家 中国电力行业仿真培训高级教师 国家职业技能鉴定考评员 中国电力培训网兼职教师 国家电网技术学院兼职教师 2010年7月于兰州 2 变电站电气设备及其运行变电站电气设备及其运行 第二讲第二讲 变电站电气设备及其运行变电站电气设备及其运行 第一节第一节 变电站高压电气设备及其运行变电站高压电气设备及其运行 第二节第二节 变电站二次系统的运行规定变电站二次系统的运行规定 3 变电站电气设备及其运行变电站电气设备及其运行 一、变压器一、变压器 1变压器的定义 变压

2、器（如图所 示）是一种静止 电器，它是由绕 在同一铁芯上的 几组线圈组成， 利用电磁感应原 理，将交流电压 和电流转变为同 频率的另一种或 几种数值不同的 电压和电流，并 能传输能量的电 器。 第一节第一节 变电站高压电气设备及其运行变电站高压电气设备及其运行 4 变电站高压电气设备及其运行变电站高压电气设备及其运行 2变压 器的作 用 （1）升 高电压 ，远距 离传送 电能。 （2）改 变电压 ，满足 各类用 户的需 要。 5 变电站高压电气设备及其运行变电站高压电气设备及其运行 6 变电站高压电气设备及其运行变电站高压电气设备及其运行 7 变电站高压电气设备及其运行变电站高压电气设备及其运

3、行 8 变电站高压电气设备及其运行变电站高压电气设备及其运行 3变压器（油浸式）一般规定 （1）用熔断器保护变压器时，熔断器性能应满足系统短路 容量、灵敏度和选择性的要求。 （2）装有气体继电器的油浸式变压器，箱壳顶盖无升高坡 度者（制造厂规定不需安装坡度者除外），安装时应使顶 盖沿气体继电器方向有1.00%1.50%的升高坡度。 （3）新安装、大修后的变压器投入运行前，应在额定电压 下做空载全电压冲击合闸试验。加压前应将变压器全部保 护投入。新变压器冲击五次，大修后的变压器冲击三次。 第一次送电后运行时间10min，停电10min后再继续第二次 冲击合闸。 （4）三绕组变压器，高压或中压侧开

4、路运行时，应将开路 运行线圈的中性点接地，并投入中性点零序保护。任一侧 开路运行时，应投入出口避雷器、中性点避雷器或中性点 接地。 9 变电站高压电气设备及其运行变电站高压电气设备及其运行 （5）备用变压器应按DL/T596-1996的规定进 行预试。 （6）运行中的变压器遇有下列工作或情况 时，由值班人员向调度申请，将重瓦斯保护由 跳闸位置改投信号位置： 1）带电滤油或加油。 2）变压器油路处理缺陷及更换潜油泵。 3）为查找油面异常升高的原因须打开有关油 阀、放气塞。 4）气体继电器进行检查试验及在其继电保护 回路上进行工作，或该回路有直流接地故障。 10 变电站高压电气设备及其运行变电站高

5、压电气设备及其运行 （7）变压器在受到近区短路冲击后，宜做低电压短路 阻抗测试或用频响法测试绕组变形，并与原始记录比 较，判断变压器无故障后，方可投运。 （8）变压器储油柜油位、套管油位低于下限位置或见 不到油位时，应报告主管部门。 （9）无励磁调压变压器变换分接开关后，应检查锁紧 装置并测量绕组的直流电阻和变化。 （10）如制造厂无特殊规定，变压器压力释放阀宜投 信号位置。 （11）夏季前，对强油风冷变压器的冷却器进行清扫。 （12）绝缘油应满足本地区最低气温的要求，不同牌 号的油及不同厂家相同牌号的油在混合使用前，应做 混油试验。 11 变电站高压电气设备及其运行变电站高压电气设备及其运行

6、 （13）油浸式变压器最高顶层油温一般不超过表1-4 的规定（制造厂有规定的按制造厂规定执行）。 表表1-41-4油浸式变压器顶层油温一般规定值油浸式变压器顶层油温一般规定值 7030强迫油循环水冷 8540强油风冷 9540油浸自冷、油浸 风冷 最高顶层油温 （） 冷却介质最高温 度（） 冷却方式 12 变电站高压电气设备及其运行变电站高压电气设备及其运行 （14）有载调压装置： 1）过负载时禁止调压，或按制造厂规定执行。 2）参照制造厂规定和设备状态确定检修周期。 3）新装或大修后的有载调压开关，应在变压 器空载运行时，在电压允许的范围内用电动操 动机构至少操作一个循环，各项指示应正确，

7、电压变动正常，极限位置的电气闭锁可靠，方 可调至调度指定的位置运行。 4）变压器并联运行时，分接头电压应尽量接 近，其调压操作应逐级和同步进行。 13 变电站高压电气设备及其运行变电站高压电气设备及其运行 （15）冷却系统： 1）油浸风冷变压器风扇的投、退应按制造厂的规 定执行，若制造厂无明确规定，应按负载电流达 到额定电流的70%以上或变压器顶层油温高于 65时应启动变压器风扇的原则掌握。 2）强油风冷系统必须有两个独立且能自动切换的 工作电源并能手动或自动切换；强油风冷系统失 电后，变压器温度不超过规定值的措施应写入 变电站现场运行规程。 3）正常运行时，一般不允许同时投入全部冷却装 置，

8、应逐台依次投入，避免油流静电现象。冷却 装置的投、退应按照制造厂的规定。写入变电 站现场运行规程。 14 变电站高压电气设备及其运行变电站高压电气设备及其运行 二、高压断路器二、高压断路器 1高压断路器的 定义 高压断路器（高压 开关）如图1-3， 是变电站主要的电 力控制设备。当系 统正常运行时，它 能切断和接通线路 及各种电气设备的 空载和负荷电流； 当系统发生故障 时，它和继电保护 配合，能迅速切除 故障电流，以防止 扩大事故范围。 15 变电站高压电气设备及其运行变电站高压电气设备及其运行 2高压断路器的作用 （1）能切断或闭合高压线路的空载电流。 （2）能切断与闭合高压线路的负荷电流

9、。 （3）能切断与闭合高压线路的故障电流。 （4）与继电保护配合，可快速切除故 障，保证系统安全运行。 16 变电站高压电气设备及其运行变电站高压电气设备及其运行 3一般规定 （1）分、合闸指示器应指示清晰、正确。 （2）断路器应有动作次数计数器，计数器调零时应作 累计统计。 （3）端子箱、机构箱箱内整洁，箱门平整，开启灵 活，关闭严密，有防雨、防尘、防潮、防小动物措施。 电缆孔洞封堵严密，箱内电气元件标志清晰、正确， 螺栓无锈蚀、松动。 （4）应具备远方和就地操作方式。 （5）每年对断路器安装地点的母线短路电流与断路器 的额定断路器开断电流进行一次校核。断路器允许开 断故障次数应写入变电站现

10、场运行规程。 （6）应按制造厂规定投、退驱潮装置和保温装置。 17 变电站高压电气设备及其运行变电站高压电气设备及其运行 （7）定期对断路器的端子箱、操作箱、机构箱清扫及通风。 （8）油断路器应有便于观察的油位指示器和上、下限油位 监视线，运行中油面位置符合制造厂规定；其绝缘油牌号 应满足本地区最低气温要求。 （9）新投入或更换灭弧室的真空断路器应检测真空压力， 已运行的断路器应配合预防性试验检测真空压力，不合格 应及时更换；安装在电容器室内的真空断路器应采用远方 操作；真空断路器允许开断次数按制造厂规定和设备实际 情况确定，当触头磨损累计超过厂家规定，应安排更换。 （10）定期检查断路器有无

11、漏气点；按规定要求检测SF6气 体含水量；装于地下或要依靠通风装置保护空气流通的SF6 设备室内，必要时在入口处人身高度位置安装SF6气体泄漏 报警器和氧气含量报警器。 （11）长期处于备用状态的断路器应定期进行分、合操作 检查。在低温地区还应采取防寒措施和进行低温下的操作 试验。 18 变电站高压电气设备及其运行变电站高压电气设备及其运行 （12）对操动机构的要求： 1）气动操动机构在低温季节采取保温措施， 防止控制阀结冰。 2）液压操动机构及采用差压原理的气动机构 应具有防失压“慢分”装置并配有防“慢分”卡具。 3）电磁操动机构严禁用手力杠杆或千斤顶的 办法带电进行合闸操作。 4）液压或气

12、动机构，应有压力安全释放装置。 （13）断路器的机械脱扣方法应写入变电站 现场运行规程。 19 变电站高压电气设备及其运行变电站高压电气设备及其运行 三、高压隔离开关三、高压隔离开关 1隔离开关的定义 隔离开关（如图1-4）是 一种结构比较简单的开关 电器，是电网中重要的开 关电器之一。它由操作机 构驱动本体刀闸进行分、 合，分闸后形成明显的电 路断开点。一般隔离开关 只能在电路断开的情况下 进行分合闸操作，或接通 及断开符合规定的小电流 电路。 20 变电站高压电气设备及其运行变电站高压电气设备及其运行 2隔离开关的作用 （1）隔离电压。在无电流 的电路上用隔离开关分断 电路，形成明显的断口

13、， 将停电设备与带电部分隔 离，构成明显可见的空气 绝缘间隔，保证人身、设 备安全。 （2）切合小电流。靠断口 分开时将电弧拉长以及电 弧在空气中的自然去游离 作用，隔离开关具有一定 的切合小电流的能力。 （3）切换电路，改变一次 系统的运行方式。常用隔 离开关配合断路器，协同 操作来完成，如在带旁路 母线的主接线中，进行代 替出线的操作等。 21 变电站高压电气设备及其运行变电站高压电气设备及其运行 3隔离开关的一般规定 （1）隔离开关导电回路 长期工作温度不宜超过 80。 （2）用隔离开关可以进 行如下操作： 1）拉、合系统无接地故 障的消弧线圈。 2）拉、合无故障的电压 互感器、避雷器或

14、空载母 线。 3）拉、合系统无接地故 障的变压器中性点的接地 隔离开关。 4）拉、合与运行断路器 并联的旁路电流。 22 变电站高压电气设备及其运行变电站高压电气设备及其运行 5）拉、合空载 站用变压器。 6）拉、合110kV 及以下且电流不 超过2A的空载变 压器和充电电流 不超过5A的空载 线路，但当电压 在20kV以上时， 应使用户外垂直 分合式三联隔离 开关。 7）拉、合电压 在10kV及以下 时，电流小于 70A的环路均衡 电流。 23 变电站高压电气设备及其运行变电站高压电气设备及其运行 四、四、SF6SF6SF6SF6全封闭组合电全封闭组合电 器（器（GISGISGISGIS）

15、1SF6全封闭组合电 器（GIS）的定义 SF6全封闭组合电器 （Gas Insulated Switchgear，简称GIS） （如图1-5），是由断 路器、母线、隔离开关、 电流互感器、电压互感 器、避雷器、套管等七 种元件组合而成的，用 SF6气体作为绝缘和灭 弧介质，以优质环氧树 脂绝缘子作支撑，用金 属外壳全封闭的成套高 压电气配电装置，简称 GIS。 24 变电站高压电气设备及其运行变电站高压电气设备及其运行 2SF6全封闭组 合电器（GIS）的 主要优点 （1）占地面积小。 （2）不受环境影 响。 （3）运行安全可 靠、维护工作量 少、检修周期长。 （4）施工工期短。 （5）没有无线电 干扰和噪声干扰。 25 变电站高压电气设备及其运行变电站高压电气设备及其运行 3SF6全封闭组合电 器（GIS）的一般规定 （1）严防外逸气体侵 袭的意外事故： 1）当SF6泄露报警 时，未采取安全措施 前，不得在该场所停 留。 2）对值班、检修人员 出入的装有SF6设备的 场所，应定期通风， 通风时间