第五章高壓電氣設(shè)備安全

1、第五章 高壓電氣設(shè)備 內(nèi)容介紹：內(nèi)容介紹： 一 、 高壓電氣安全工作基本要求 二 、 主要高壓電氣設(shè)備安全要求 三、 主要高壓電氣設(shè)備安全操作要求 1. 1. 高壓斷路器高壓斷路器QFQF1) 高壓斷路器的功能高壓斷路器(highvoltage circuitbreaker)是高壓電器中最重要的設(shè)備， 是電力系統(tǒng)一次設(shè)備中起控制和保護(hù)作用的關(guān)鍵電器。高壓斷路器在電網(wǎng)中起兩方面的作用：一是控制作用， 即根據(jù)電網(wǎng)運(yùn)行的需要，將部分電氣設(shè)備或線路投入或退出運(yùn)行；二是保護(hù)作用，即在電氣設(shè)備或電力線路發(fā)生故障時(shí)，繼電保護(hù)自動裝置發(fā)出跳閘信號，起動斷路器，將故障部分設(shè)備或線路從電網(wǎng)中迅速切除，確保電網(wǎng)中無

2、故障部分電路的正常運(yùn)行。 高壓電氣安全主要是指高壓電氣安全主要是指1000V以上供配以上供配電系統(tǒng)中的設(shè)備或裝置及其操作安全問題。電系統(tǒng)中的設(shè)備或裝置及其操作安全問題。2) 高壓斷路器的分類高壓斷路器一般按滅弧介質(zhì)的不同分為： (1) 油斷路器，指采用變壓器油作為滅弧介質(zhì)的斷路器。 它又分為多油斷路器和少油斷路器。多油斷路器的油除了作滅弧介質(zhì)和觸頭開斷后的絕緣外，還作為帶電部分對地的絕緣。 少油斷路器的油只作為滅弧介質(zhì)和觸頭開斷后的絕緣，而帶電部分對地絕緣采用瓷件或其他介質(zhì)。和多油斷路器相比，少油斷路器具有用油量少，體積小，重量輕，運(yùn)輸安裝方便， 有利于防火等優(yōu)點(diǎn)。 在610 kV戶內(nèi)配電裝置

3、中常用的有SN1010型少油斷路器。 (2) 真空斷路器，指采用真空的高絕緣強(qiáng)度來滅弧的斷路器。這種斷路器的動靜觸頭密封在真空泡內(nèi)，利用真空作為滅弧介質(zhì)和絕緣介質(zhì)。它的特點(diǎn)是體積小，壽命長，維修工作量小，主要用于頻繁操作的場所。常用的真空斷路器有ZN1212、 ZN28A12型戶內(nèi)高壓真空斷路器，其外形如圖11.4.1所示。 圖11.4.1 ZN1212型戶內(nèi)高壓真空斷路器 (3) 六氟化硫(SF6)斷路器，指利用具有優(yōu)異的絕緣性能和滅弧性能的SF6氣體作為滅弧介質(zhì)和絕緣介質(zhì)的斷路器。SF6氣體是無色、無臭、不燃燒、無毒的惰性氣體，它的絕緣能力約高于空氣2.5倍，而滅弧能力則高達(dá)百倍。SF6斷

4、路器比少油斷路器串聯(lián)斷口要少，可使制造、安裝、調(diào)試和運(yùn)行比較方便和經(jīng)濟(jì)。它的特點(diǎn)是滅弧能力強(qiáng)，絕緣強(qiáng)度高，開斷電流大， 燃弧時(shí)間短， 檢修周期長，斷開電容電流或電感電流時(shí)無重燃，過電壓低等。SF6斷路器主要用于需頻繁操作及有易燃、 易爆危險(xiǎn)的場所，特別用于全封閉組合電器中。常用的SF6斷路器為LN2型。 真空斷路器、六氟化硫斷路器是現(xiàn)在和未來重點(diǎn)發(fā)展與使用的斷路器。 2. 2. 隔離開關(guān)隔離開關(guān)QSQS1) 隔離開關(guān)的功能 隔離開關(guān)(highvoltage disconnector)的作用主要有以下三方面： (1) 隔離電源，保證安全。利用隔離開關(guān)將高壓電氣裝置中需要檢修的部分與其他帶電部分可

5、靠隔離， 隔離開關(guān)斷開后有明顯可見的斷開間隙， 能充分保證人身和設(shè)備的安全。 (2) 倒閘操作。隔離開關(guān)經(jīng)常用來進(jìn)行電力系統(tǒng)運(yùn)行方式改變時(shí)的倒閘操作。例如，當(dāng)主接線為雙母線時(shí)，利用隔離開關(guān)將設(shè)備或線路從一組母線切換到另一組母線。 特別強(qiáng)調(diào)，隔離開關(guān)沒有專門的滅弧裝置，在任何情況下，均不能接通或切斷負(fù)荷電流和短路電流，并應(yīng)設(shè)法避免可能發(fā)生的誤操作。 當(dāng)隔離開關(guān)與斷路器配合操作時(shí)，其順序應(yīng)為：斷電時(shí)， 先拉開斷路器，再拉開隔離開關(guān)；送電時(shí)，先合隔離開關(guān)， 再合斷路器?？傊綦x開關(guān)與斷路器配合操作時(shí)，隔離開關(guān)必須在斷路器處于斷開（分閘）位置時(shí)才能進(jìn)行操作。 2) 隔離開關(guān)的分類按裝設(shè)地點(diǎn)的不同，

6、隔離開關(guān)分為戶內(nèi)和戶外兩種。 戶內(nèi)隔離開關(guān)（型號為GN）的額定電壓一般在35 kV以下。 工廠供配電系統(tǒng)常用的高壓戶內(nèi)隔離開關(guān)為GN19、 GN22和GN24型等， 其外形如圖11.4.2所示。 圖11.4.2 GN2212戶內(nèi)高壓隔離開關(guān) 戶外隔離開關(guān)（型號為GW）由于觸頭暴露在大氣中， 工作條件比較惡劣，因而一般要求有較高的絕緣等級和機(jī)械強(qiáng)度。戶外隔離開關(guān)的額定電壓一般在35 kV以上，常用的有GW435G（D）和GW4110D型。 3. 3. 高壓負(fù)荷開關(guān)高壓負(fù)荷開關(guān)QLQL 1) 高壓負(fù)荷開關(guān)的功能高壓負(fù)荷開關(guān)(highvoltage loadswitch)具有簡單的滅弧裝置， 因此能

7、通斷一定的負(fù)荷電流和過負(fù)荷電流。 但它不能斷開短路電流，負(fù)荷開關(guān)斷開后，與隔離開關(guān)一樣， 具有明顯可見的斷開間隙，因此， 它也具有隔離電源、保證安全檢修的功能。 2) 高壓負(fù)荷開關(guān)的分類高壓負(fù)荷開關(guān)按安裝地點(diǎn)的不同分為戶內(nèi)式和戶外式； 按滅弧方式的不同分為產(chǎn)氣式、壓氣式、油浸式、真空式和SF6式。高壓負(fù)荷開關(guān)目前主要用于10 kV及以下配電系統(tǒng)中， 常用的型號有戶內(nèi)壓氣式FN210(R)型、FN310(R)型（R表示帶有熔斷器）和戶外產(chǎn)氣式的FW510型等。戶內(nèi)高壓真空負(fù)荷開關(guān)ZFN2110的外形如圖11.4.3所示。 圖11.4.3 高壓真空負(fù)荷開關(guān) 4. 4. 高壓熔斷器高壓熔斷器1) 熔

8、斷器的功能 熔斷器FU是最簡單和最早使用的一種保護(hù)電器，它串聯(lián)在電路中使用，當(dāng)所在電路短路或過載時(shí)，熔斷器自動斷開電路， 使其它電氣設(shè)備得到保護(hù)。 2) 熔斷器的分類熔斷器按安裝地點(diǎn)不同，分為戶內(nèi)式和戶外式； 按電壓的高低，分為高壓熔斷器(highvoltage fuse)和低壓熔斷器； 按滅弧方式及結(jié)構(gòu)特點(diǎn)的不同，分為瓷插式、封閉填料式和產(chǎn)氣縱吹式等。目前常見的戶內(nèi)高壓熔斷器有RN1、 RN2、 RN3、 RN5和RN6等管式熔斷器，用于635 kV的戶內(nèi)配電裝置中， 其外形見圖11.4.4。 它們均為填充石英砂的限流式熔斷器。 圖11.4.4 高壓限流式熔斷器 5. 5. 高壓開關(guān)柜高壓開

9、關(guān)柜高壓開關(guān)柜(highvoltage switchgear)是按一定的線路方案將有關(guān)一、 二次設(shè)備組裝在一起而形成的一種高壓成套配電裝置， 在發(fā)電廠和變配電所中用于控制和保護(hù)發(fā)電機(jī)、變壓器和高壓線路，也可用于大型高壓交流電動機(jī)的起動和保護(hù)，其中安裝有高壓開關(guān)設(shè)備、保護(hù)電器、監(jiān)測儀表和母線、絕緣子等。 高壓開關(guān)柜內(nèi)配用的主開關(guān)為真空斷路器、SF6斷路器和少油斷路器。目前少油斷路器已逐漸被真空斷路器和SF6斷路器所取代。 第一節(jié)第一節(jié) 高壓電氣安全工作基本要求高壓電氣安全工作基本要求一、變電所的安全管理一、變電所的安全管理 為提高變配電所的安全水平，適應(yīng)現(xiàn)代管理的要求，必須建立有關(guān)的設(shè)備檔案、技

10、術(shù)圖紙、各種指標(biāo)圖表及有關(guān)的記錄和制度。1、現(xiàn)場管理要求、現(xiàn)場管理要求變配電所應(yīng)有以下記錄：1）抄表記錄2）值班記錄3）設(shè)備缺陷記錄4）設(shè)備試驗(yàn)、檢修記錄5）設(shè)備異常及事故記錄變配電所應(yīng)制動以下制度：變配電所應(yīng)制動以下制度：1）值班人員崗位責(zé)任制度2)交接班制度3）倒閘操作票制度4）巡視檢查制度5）檢修工作票制度6）工作器具保管制度u 值班人員應(yīng)具備必要的電氣“應(yīng)知” 、 “應(yīng)會”技能，有一定排除事故的能力，熟知電氣安全操作規(guī)程，并經(jīng)考試合格。u 在變配電所進(jìn)行停電檢修或安裝工作時(shí)，應(yīng)有保證人員及設(shè)備安全的組織和技術(shù)措施，并應(yīng)向工作負(fù)責(zé)人指明停電范圍及帶電設(shè)備所在位置。u 如遇緊急情況嚴(yán)重威脅

11、設(shè)備或人員安全來不及向上級報(bào)告時(shí)，值班人員可先拉開有關(guān)設(shè)備的電源開關(guān)，但事后必須立即向上級報(bào)告。u 變配電所發(fā)生事故或異?，F(xiàn)象，值班人員不能判斷原因時(shí)，應(yīng)立即報(bào)告電氣負(fù)責(zé)人，報(bào)告前不得進(jìn)行任何修理恢復(fù)工作。u 熟練掌握觸電急救方法n 高壓設(shè)備發(fā)生接地故障時(shí)和巡視檢查時(shí)與故障點(diǎn)保持一定的距離；室內(nèi)不得接近故障點(diǎn)4m以內(nèi)；室外不得接近故障點(diǎn)8m以內(nèi)。接近上述范圍時(shí)應(yīng)穿絕緣靴，接觸設(shè)備外殼、構(gòu)架時(shí)應(yīng)帶絕緣手套4、交接班要求、交接班要求p 接班人員必須按規(guī)定時(shí)間提前到崗，交班人員應(yīng)辦理接班人員必須按規(guī)定時(shí)間提前到崗，交班人員應(yīng)辦理交接班手續(xù)簽字后方可離去交接班手續(xù)簽字后方可離去p 交班人員應(yīng)提前做好交

12、班準(zhǔn)備工作交班人員應(yīng)提前做好交班準(zhǔn)備工作1)整理報(bào)表及檢修記錄等整理報(bào)表及檢修記錄等2）核對模擬盤與實(shí)際運(yùn)行情況是否相符）核對模擬盤與實(shí)際運(yùn)行情況是否相符3）設(shè)備缺陷、異常情況記錄）設(shè)備缺陷、異常情況記錄4）核對并整理好消防用具、工具、鑰匙、儀表、）核對并整理好消防用具、工具、鑰匙、儀表、接地線及備用器材等接地線及備用器材等5）提前做好清潔衛(wèi)生工作狀況）提前做好清潔衛(wèi)生工作狀況遇以下情況不準(zhǔn)交接班遇以下情況不準(zhǔn)交接班1）接班人員班前飲酒或精神不正常）接班人員班前飲酒或精神不正常2）發(fā)生事故或正在處理故障時(shí)）發(fā)生事故或正在處理故障時(shí)3）設(shè)備發(fā)生異常尚未查清原因時(shí)）設(shè)備發(fā)生異常尚未查清原因時(shí)4）正

13、在倒閘操作時(shí)）正在倒閘操作時(shí)檢查電容器的外殼有無膨脹變形，有無異聲，示溫蠟片是否熔化，三相電流是否平衡，電壓是否超過允許值，放電裝置是否良好，電容器室溫是否超過允許值檢查各類繼電器的外殼有無破損、裂紋，整定值位置是否變動，繼電器的接點(diǎn)有無卡滯、變形、傾斜、燒傷及脫軸。感應(yīng)式繼電器的鋁盤轉(zhuǎn)動是否正常，有無抖動及摩擦現(xiàn)象油斷路器的分合指示器及紅綠燈指示是否正常。內(nèi)部應(yīng)無響聲，油面、油色正常，無漏油現(xiàn)象。真空斷路器滅弧室在觸頭斷開時(shí)，屏蔽罩內(nèi)壁應(yīng)無紅色或乳白色輝光避雷器內(nèi)部應(yīng)無異聲，放電記錄器數(shù)字清晰硅整流裝置及各類直流電源裝置有無異聲、過熱、異味。電容器儲能裝置檢查試驗(yàn)正常中央信號裝置及音響裝置是

14、否正常，直流母線電壓是否正常各級電壓指示是否正常，各路負(fù)荷是否超出允許值。其他各種儀表指示信號顯示是否正常檢查電纜終端盒、絕緣油、有無過熱熔化、漏油，有無放電痕跡及聲響檢查所有接地線有無松動、折斷及銹蝕現(xiàn)象互感器及各種線圈有無異味檢查安全用具是否齊全有效、安放合理檢查門窗、孔洞等是否嚴(yán)密，有無小動物進(jìn)入的痕跡 冷空氣侵襲降溫后，檢查變壓器及注油設(shè)備的油面是否過低，導(dǎo)線是否過緊，開關(guān)套管及刀閘等連接處有否冷縮變 高溫季節(jié)，檢查注油設(shè)備的油面是否過高，導(dǎo)線是否過松，通風(fēng)降溫設(shè)施運(yùn)行是否正常 夜間閉燈檢查，應(yīng)檢查導(dǎo)線、開關(guān)瓷絕緣等各部接點(diǎn)有否放電、發(fā)紅現(xiàn)象三、高壓設(shè)備上工作的安全措施三、高壓設(shè)備上工

15、作的安全措施注意：高壓隔離開關(guān)分?jǐn)鄷r(shí)具有明顯的斷開點(diǎn)。 它是專門用在高壓裝置中通斷負(fù)荷電流的開關(guān)型號的含義如下： F N 310 R T負(fù)荷開關(guān)戶內(nèi)式設(shè)計(jì)序號帶熱脫扣器帶熔斷器額定電壓高壓負(fù)荷開關(guān)是和高壓熔斷器串聯(lián)使用的，斷電保護(hù)應(yīng)按下述要求調(diào)整：1、當(dāng)故障電流大于負(fù)荷開關(guān)的開斷能力時(shí)，必須保證熔斷器先熔斷，然后負(fù)荷開關(guān)才能分閘2、當(dāng)故障電流小于負(fù)荷開關(guān)的開斷能力時(shí)，則負(fù)荷開關(guān)開斷，熔斷器不動作 高壓斷路器 它又叫高壓開關(guān)，用在高壓裝置中通斷負(fù)荷電流，并在嚴(yán)重過載和短路時(shí)自動跳閘，切斷過載電流和短路電流。因此高壓斷路器具有相當(dāng)完善的滅弧結(jié)構(gòu)和足夠的斷流能力，以適應(yīng)其工作要求分類：按滅弧介質(zhì)和滅

16、弧方式可分為：少油斷路器（S)、多油斷路器（D)、真空斷路器（Z)、六氟化硫斷路器（L）、壓縮空氣斷路器（K）、固體產(chǎn)氣斷路器（Q）、磁吹斷路器（C）10kV系統(tǒng)中用的最多的是少油斷路器和真空斷路器主要參數(shù)： 額定電壓、額定電流、額定開斷電流、額定斷流容量、最大關(guān)合電流、極限通過電流、熱穩(wěn)定電流等 高壓開關(guān)柜高壓開關(guān)柜 它是按一定的線路方案將有關(guān)一、二次設(shè)備組裝而成的一種高壓成套配電裝置，在發(fā)電廠和變配電所中作為控制和保護(hù)發(fā)電機(jī)、變壓器和高壓線路之用，也可作為大型高壓交流電動機(jī)的起動和保護(hù)之用。分類：固定式和手車式 高壓開關(guān)柜大多數(shù)按規(guī)定裝設(shè)了防止電氣誤操作的閉鎖裝置，即所謂的“五防”防止誤跳

17、、誤合斷路器；防止帶負(fù)荷拉、合隔離開關(guān)；防止帶電掛接地線；防止帶接地線合隔離開關(guān)；防止人員誤入帶電間隔變壓器器身器身油箱冷卻裝置保護(hù)裝置出線裝置包括鐵芯、繞組、絕緣、引線、分接開關(guān)包括鐵芯、繞組、絕緣、引線、分接開關(guān)包括本體和附件（放油閥、接地螺釘、小車、包括散熱器和冷卻器包括儲油柜、油標(biāo)、安全氣道、吸濕器、測溫元件、氣體繼電器包括高、低壓套管u干式變壓器干式變壓器1、干式變壓器的鐵芯和繞組的冷卻介質(zhì)為空氣， 一般用于安全防火要求較高的場所它分為開啟式、封閉式和澆注式1）開啟式：適用于比較干燥而潔凈的室內(nèi)環(huán)境，一般有空氣自冷和風(fēng)冷兩種冷卻方式2）封閉式：一般用于較為惡劣的環(huán)境中；主要有用于礦用

18、的隔爆型變壓器3）澆注式：用環(huán)氧樹脂或其他樹脂澆注作為主絕緣，結(jié)構(gòu)簡單體積小，適用于較小容量的產(chǎn)品u變壓器運(yùn)行檢查變壓器運(yùn)行檢查1、對運(yùn)行中的變壓器應(yīng)巡視負(fù)荷電流、運(yùn)行電壓是否對運(yùn)行中的變壓器應(yīng)巡視負(fù)荷電流、運(yùn)行電壓是否正常；溫度和溫升是否過高，冷卻裝置是否正常等正常；溫度和溫升是否過高，冷卻裝置是否正常等2、變電室有人值班者，每班巡視檢查一次；變電室無變電室有人值班者，每班巡視檢查一次；變電室無人值班者，每周巡視一次；對于強(qiáng)迫油循環(huán)的變壓器，人值班者，每周巡視一次；對于強(qiáng)迫油循環(huán)的變壓器，每小時(shí)巡視一次；對于室外柱上的變壓器，每月巡視每小時(shí)巡視一次；對于室外柱上的變壓器，每月巡視一次；在惡劣

19、天氣時(shí)，應(yīng)加強(qiáng)特殊巡視一次；在惡劣天氣時(shí)，應(yīng)加強(qiáng)特殊巡視3、變壓器發(fā)熱元件溫度不得超過變壓器發(fā)熱元件溫度不得超過105C，繞組溫升不得，繞組溫升不得 超過超過65C；鐵芯表面溫升不得超過；鐵芯表面溫升不得超過70C；油箱上層；油箱上層 油溫最高不得超過油溫最高不得超過95C，但為了緩解變壓器油變但為了緩解變壓器油變 質(zhì)，上層油溫最高不宜超過質(zhì)，上層油溫最高不宜超過85C 如發(fā)現(xiàn)運(yùn)行中變壓器的溫度過高，應(yīng)及時(shí)處理。如發(fā)現(xiàn)運(yùn)行中變壓器的溫度過高，應(yīng)及時(shí)處理。運(yùn)行中的變壓器溫度過高的原因和處理方法：運(yùn)行中的變壓器溫度過高的原因和處理方法：1、變壓器繞組匝間短路或?qū)娱g短路使油溫上升導(dǎo)致變壓 器溫度過高

20、，判斷方法如下：1）根據(jù)變壓器的聲音粗略判斷，有時(shí)發(fā)出“咕嚕咕?！甭?）取油樣化驗(yàn)，檢查絕緣油是否變壞3）檢查氣體繼電器，輕氣體是否動作發(fā)出信號、重氣體 是否動作造成掉閘4）停電后測量繞組直流電阻作進(jìn)一步判斷。如確定為變 壓器繞組匝間短路或?qū)娱g短路，應(yīng)進(jìn)行大修。2、變壓器分接開關(guān)接觸不良，接觸電阻過大而發(fā)熱或局 部放電導(dǎo)致變壓器溫度過高。判斷方法如下：1）觀察是否負(fù)荷越大時(shí)溫度升高越快；2）檢查氣體繼電器，觀察輕氣體是否頻繁動作發(fā) 出信號;3) 取油樣化驗(yàn)，檢查絕緣油是否變壞、閃點(diǎn)是否下降；4）停電后測量高壓繞組的直流電阻是否發(fā)生變化。如確 定為變壓器分接開關(guān)接觸不良，應(yīng)吊芯修理分接開關(guān) 3、

21、變壓器鐵芯片間絕緣損壞或壓緊螺桿絕緣損、變壓器鐵芯片間絕緣損壞或壓緊螺桿絕緣損 壞，造成鐵芯短路，渦流損失增加使變壓器壞，造成鐵芯短路，渦流損失增加使變壓器 溫度過高，判斷方法如下：溫度過高，判斷方法如下：1)檢查氣體繼電器，輕氣體是否頻繁動作發(fā)出信號，是 否導(dǎo)致重氣體動作2）取油樣化驗(yàn)，檢查絕緣油是否變壞、閃點(diǎn)是否下降2、倒閘操作的技術(shù)規(guī)定、倒閘操作的技術(shù)規(guī)定1）送電時(shí)，先合上母線側(cè)刀閘，再合上負(fù)荷開關(guān)2）帶聯(lián)絡(luò)線的操作：停送電時(shí)，同一系統(tǒng)要用開關(guān)進(jìn)行并列、解列，不得用刀閘并列或解列3）母線停電操作：電壓互感器應(yīng)最后停電，送電時(shí)應(yīng)先合上電壓互感器4）倒換母線操作：應(yīng)先合上母線備用開關(guān)，取下該

22、開關(guān)操作保險(xiǎn)，將要停用母線所帶的線路倒置運(yùn)行母線，最后再斷開原運(yùn)行母線開關(guān)5）變壓器停電：先停負(fù)荷側(cè)，再停電源側(cè)；送電時(shí)順序相反6）拉開或合上刀閘時(shí)，應(yīng)迅速果斷，但不可用力過猛7）室外單極刀閘，跌落保險(xiǎn)在停電拉閘時(shí)先拉中相，再拉下風(fēng)向一相，最后拉余下的一相；嚴(yán)禁帶負(fù)荷操作3、操作票填寫：、操作票填寫：1）操作票必須根據(jù)調(diào)度指令或上級通知要求填寫2）倒閘操作票應(yīng)填寫的項(xiàng)目3）操作票不行由操作人在接受指令后操作前填寫4）操作票必須按操作項(xiàng)目的順序逐項(xiàng)填寫5）操作票應(yīng)用鋼筆或圓珠筆填寫，不得用鉛筆6）操作票統(tǒng)一編號，按順序使用，填廢的操作票應(yīng)注明“作廢”的字樣7）填清操作任務(wù)、操作開始和終了時(shí)間，填清操作人、監(jiān)護(hù)人、下令人的姓名，禁止代簽4、倒閘操作的安全要求、倒閘操作的安全要求1）操作票的執(zhí)行A、填好的操作票，必須與系統(tǒng)接線圖或模擬盤核對，經(jīng)核實(shí)無誤后，由值班人簽字B、操作前首先核對將要操作設(shè)備的名稱、編號和位置，操作時(shí)由監(jiān)護(hù)人唱票，操作人應(yīng)復(fù)誦一遍，監(jiān)護(hù)