變電站電氣設(shè)備簡介

1、變電站電氣設(shè)備簡介變電站存在的意義1、將電能升壓或降壓，方便輸送或使用 升壓為了降低輸送電能的損耗 降壓為了用戶能夠使用2、將多路電源匯集再分配至廣大用戶，增強供電可靠性。變電站設(shè)備簡介一次設(shè)備斷路器（開關(guān)）隔離開關(guān)（刀閘）變壓器電流互感器電壓互感器避雷器母線電抗器電容器阻波器二次設(shè)備繼電保護裝置綜合自動化故障錄播器站內(nèi)低壓用電直流系統(tǒng)斷路器（開關(guān)）具有滅弧裝置，能夠快速斷開負荷電流或故障電流 。在圖中可以明顯看到滅弧室兩端引線。隔離開關(guān)（刀閘）左圖為35kV隔離開關(guān)，左下圖為220kV隔離開關(guān)，下圖為500kV隔離開關(guān)。220kV和500KV隔離開關(guān)結(jié)構(gòu)基本相同，只有支持絕緣瓷瓶高度和動靜觸

2、頭間的距離不同。變壓器需要遠距離輸送時為了降低損耗，需要升高電壓；在用電地降壓至用電客戶所需要的電壓。升壓和降壓都需要變壓器。依靠電磁感應(yīng)輸出不同的電壓。電流互感器（CT）右側(cè)圖片為500kV電流互感器，上端圓柱體中充滿SF6絕緣氣體，防止繞組對外殼放電。中間略細圓柱體為復(fù)合絕緣材料，最下端有一SF6氣體壓力表，用來監(jiān)視內(nèi)部氣體壓力是否正常。電壓互感器（PT、CVT）右圖是一支220kV電容式電壓互感器，簡稱CVT。主要功能是將一次高電壓按照一定比率變?yōu)榈碗妷?。上下兩?jié)瓷瓶中有兩個串聯(lián)電容，進入方形油箱前已經(jīng)變?yōu)楸容^低的電壓，進入油箱后，由兩個繞組電磁感應(yīng)獲得所需要的電壓。在PT中是沒有電容的

3、，高電壓直接通過繞組電磁感應(yīng)出低電壓，繞組體積很大，油箱也相應(yīng)大很多。避雷器左圖為500kV避雷器，右圖為220kV避雷器；因電壓等級高一些，需要更大的安全距離，所以500kV避雷器瓷瓶比220kV避雷器瓷瓶多一節(jié)。母線母線是匯集電能分配電能的地方，同一電壓等級的所有電源、負荷接到同一母線上，容量越大的電網(wǎng)受波動越小，電壓更穩(wěn)定。電抗器純電感設(shè)備。上圖為35kV并聯(lián)電抗器主要用于電網(wǎng)中的電容效應(yīng)，其次還能抑制過電壓。左圖為35kV串聯(lián)電抗器。串聯(lián)或者并聯(lián)是以接線方式區(qū)別。電容器組并聯(lián)電容器組 無功補償設(shè)備，與電抗器作用完全相反。與串聯(lián)電抗器同時使用。電容器組串聯(lián)電抗器的作用是限制合閘涌流和限制

4、諧波。阻波器阻波器 純電感電氣設(shè)備，串聯(lián)在輸電線路兩端，阻止高頻諧波進入站內(nèi)設(shè)備。配備高頻保護的線路才會有阻波器，隨著光纖保護的普及，母線只有在較老的變電站才能見到，新投運的變電站的線路保護基本都是光纖通訊。比較容易混淆的設(shè)備上圖的電流互感器和左上的電壓互感器，左下的避雷器有個明顯的區(qū)別，設(shè)備上端的接線方式有區(qū)別。電流互感器是串聯(lián)在回路中的，兩個接點電流留過設(shè)備。而電壓互感器和避雷器只有一接點正常運行時電流很小很小可以忽略不計。避雷器有個明顯的特征每一支避雷器都有一個在線監(jiān)測儀，檢測儀上有些漏電流和動作次數(shù)。電壓互感器一定要有一個油箱。繼電保護裝置繼電保護裝置按照用途可分為：線路保護、母線保護

5、、開關(guān)保護、變壓器保護。無論保護哪種電氣設(shè)備，都是以快速斷開斷路器切斷故障電流保護電氣設(shè)備。通常從保護裝置動作到斷路器斷開大約20ms左右。綜合自動化綜合自動化 通過斷路器、刀閘的輔助接點的通或斷讀取設(shè)備的分合狀態(tài)，將電流互感器二次側(cè)、電壓互感器二次側(cè)統(tǒng)統(tǒng)接入并且數(shù)字化反饋到監(jiān)控室后臺機和調(diào)度中心。需要操作設(shè)備時，通過監(jiān)控室后臺機操作，數(shù)字信號發(fā)送至測控裝置，由測控裝置向接通斷路器和刀閘的控制回路。并且部分報表數(shù)據(jù)由監(jiān)控室的后臺機自動生成。站內(nèi)低壓用電及直流系統(tǒng)變電站本身也需要電能消耗的，室內(nèi)外照明、空調(diào)、辦公設(shè)備等正常用電，部分設(shè)備儲能電機用電，變壓器冷卻器用電，均需要220V或380V交流

6、電。完全不能停用、對供電可靠性要求非常高的回路都使用直流電，例如斷路器的控制回路，要保證無論何時都要能工作，保護裝置的工作電源、事故照明等。目前變電站設(shè)計直流蓄電池組在全站失去交流電的情況下能供給直流用電設(shè)備幾小時的電能。變電站接線方式大致分為3/2接線、雙母雙分段接線、單母線分段接線、單母線接線方式。上圖共有3串，其中最下方一串為完整串，其余兩串不完整串、隨著變電站擴建逐步實現(xiàn)完整串接線。3/2接線方式的特點是任何一個刀閘或開關(guān)或電流互感器或母線故障，都不會影響對外供電。3/2接線從上圖看出任何一個線路間隔若-1或-2刀閘出現(xiàn)故障尚可倒母線運行，但是若其他設(shè)備故障只能停電。雙母雙分段變電運行

7、維護簡介輸變電體系架構(gòu) 由于考慮線損和輸送能力的問題，目前輸變電主網(wǎng)架逐漸發(fā)展為已500kV及以上電壓等級的輸電線路為主，跨地市的220kV線路已不多見，前些天看新聞中國已經(jīng)有27kV變1000kV的升壓變壓器，也就是說電廠發(fā)電機出口母線可以直接升壓至1000kV進行長距離輸送。 巡視判斷設(shè)備異常的依據(jù) 氣壓、油壓、有味、油溫、油位、油滲漏、噪音、溫度；機器人紅外測溫已經(jīng)比較成熟，尤其是夜間沒有陽光時干擾因素少。不知道機器人對壓力表有位計的讀數(shù)識別怎么樣。噪音尤其是變壓器運行時肯定會發(fā)出聲音，正常聲音和異常聲音的對比？ 紅外測溫關(guān)注重點電流比較大的設(shè)備；運行中的電抗器、電容器，電抗器、電容器一

8、旦投運即為滿負荷運行。 變電站設(shè)備巡檢內(nèi)容 各充氣設(shè)備的氣壓、充油設(shè)備的油壓、油位（有的充油設(shè)備沒有油壓只有油位，例如變壓器）運行設(shè)備的聲音：有間歇性的聲音，有無部件松動的震動，避雷器的泄漏電流；紅外測溫時各部件溫度，隔離開關(guān)動靜觸頭接觸點和各接頭是最容易發(fā)熱的地方。 變電站設(shè)備巡檢注意事項 最重要的就是注意人身安全，與帶電設(shè)備保持足夠的安全距離，尤其是35kV及以下電壓等級的設(shè)備，設(shè)備與人體距離。其次就是不要誤碰運行中的設(shè)備，誤碰設(shè)備會造成人員責(zé)任事故。 變電站運行維護 變壓器冷卻器切換、消防工器具檢查、安全工器具檢查、防汛工器具檢查、蓄電池檢查、變壓器高抗取油樣檢查、設(shè)備紅外測溫、鎖具維護

9、檢查、低壓電器絕緣試驗 ，總而言之很繁瑣。變電站運行維護工作如何評價運行維護工作的好壞取決于設(shè)備健康水平，一切運行維護都為了設(shè)備健康做工作 。變電站電壓等級、規(guī)模大小各異，運行維護工作內(nèi)容是否完全一致 不同規(guī)模不同電壓等級的變電站運行維護內(nèi)容大同小異，大規(guī)模高電壓等級的變電站由于對可靠性要求更高，維護的頻率相對比低電壓等級的變電站高一些。低電壓等級變電站由于輸送電能電壓低，輸送相同功率的電能需要更大的電流，對于110kV及以下電壓等級的出線尤其是直供用電大戶的線路紅外測溫更多一些。 巡視過程中關(guān)注的設(shè)備與數(shù)據(jù) 氣壓、油壓、油位、油溫、線圈溫度、斷路器動作次數(shù)、設(shè)備外殼內(nèi)有無積水、呼吸器內(nèi)的硅膠

10、是否受潮；冬季還要檢查設(shè)備的取暖設(shè)備（電氣設(shè)備若有取暖設(shè)備通常設(shè)定為0啟動、10停止，溫度過低影響電氣設(shè)備可靠動作） 設(shè)備廠家在變電站內(nèi)工作注意事項 首先與設(shè)備保持足夠的安全距離，尤其是35kV及以下電壓等級的設(shè)備，這些設(shè)備安全距離短，容易發(fā)生意外。 設(shè)備缺陷的主要類型和判斷依據(jù)設(shè)備缺陷按照急緩分為：緊急缺陷、重大缺陷和一般缺陷。緊急缺陷：已經(jīng)影響設(shè)備的安全穩(wěn)定運行且堅持不了24小時，必須24小時內(nèi)處理消除缺陷。重大缺陷：已經(jīng)影響設(shè)備安全穩(wěn)定運行但能堅持24小時以上者；一般缺陷：對設(shè)備的安全穩(wěn)定運行影響不大可以繼續(xù)堅持運行。緊急缺陷需24小時內(nèi)消除、重大缺陷需一周內(nèi)消除、一般缺陷需半年內(nèi)消除。

11、消除缺陷除了維修設(shè)備外還有就是講缺陷設(shè)備退出運行，非運行設(shè)備無論有什么缺陷都不用著急處理了。例如超高壓公司對于注油設(shè)備滲油且油位正常都不允許報缺陷，有以下幾個原因：1、對于變壓器此類注油設(shè)備，通常都有XX噸油，幾分鐘滴一滴或滲油更慢，需要很漫長的時間才會油位低的狀態(tài)。2、變壓器停電幾率少報缺陷后半年內(nèi)未消除會影響指標，如果臨時停電那影響指標更嚴重。3、檢修人員數(shù)量確實有點不足。易發(fā)生缺陷的設(shè)備 一座新變電站投運時基本是零缺陷的，易發(fā)生缺陷的設(shè)備： 1、純國產(chǎn)設(shè)備例如：長清站和聊城站的隔離開關(guān)（長清站220kV隔離開關(guān)已基本更換完畢，實在沒法用了，直流電阻過大容易發(fā)熱，操作過程中卡瑟，曾經(jīng)出現(xiàn)過

12、操作過程中零部件掉下來的情況。）聊城站一組主變：全都是滲油問題。 2、運行10年以上的電氣設(shè)備由于風(fēng)吹日曬密封部件老化也會產(chǎn)生滲漏。 設(shè)備接頭發(fā)熱的處理流程 1、需要看到底發(fā)熱到多少度，規(guī)程規(guī)定高于80就不合格，實際工作中除了絕對溫度外還有一個參考值，三相電流基本平衡，三相溫差大于10就不太正常了。2、如果設(shè)備接頭溫度只有100多點，那上報缺陷，由生技部做停電計劃；3、如果設(shè)備接頭都快300甚至都發(fā)紅了，拍張照片，匯報調(diào)度需要立即停電。 運行人員巡檢時的巡檢內(nèi)容，以及對巡檢時間的要求 巡視目前分為全面巡視和正常巡視：正常巡視相對于全面巡視內(nèi)容少一些，正常巡視還分持卡巡視和非持卡巡視：持卡巡視是

13、每天或者每兩天一次（每個公司規(guī)定有區(qū)別）記錄設(shè)備的油溫、油位、氣壓、油壓、等。非持卡巡視只是不用記錄，理論上也是需要每個設(shè)備都巡視到位。 全面巡視還需要記錄斷路器動作次數(shù)等必須動作才會有變化不會因為環(huán)境變化而變化的數(shù)值。 巡視時間是每天的7點、10點、15點、21點，如果遇到法定節(jié)假日還要增加節(jié)日特巡；雨雪天氣、高溫嚴寒天氣都要增加特巡；新設(shè)備投運，設(shè)備大修后72小時內(nèi)兩小時一次巡視一次。 五防操作內(nèi)容 五防：防止帶負荷拉合隔離開關(guān)防止帶電合接地刀閘（或裝設(shè)接地線）防止帶接地線（接地刀閘在合位）送電防止誤拉合開關(guān)防止誤入帶電間隔五防一般是通過機械閉鎖、電氣閉鎖、邏輯閉鎖實現(xiàn)的 。若要操作任何一個高壓設(shè)備，均需要在五防屏（五防主機）模擬操作，模擬操作結(jié)束后使用五防的電腦鑰匙操作每一個設(shè)備。五防電腦鑰匙裝有類似于讀碼器，每個設(shè)備有個獨立的編碼，模擬操作的過程和實際操作不對應(yīng)時將無法繼續(xù)操作。五防邏輯在變電站投運前就已經(jīng)寫入五防主機。機械閉鎖很好理解，最典型的就是刀閘和接地刀閘為同架構(gòu)時相互間有機械閉鎖。電氣閉鎖是指使用開關(guān)或者刀閘輔助接點通或斷，控制被閉鎖設(shè)備控制回路的通或斷。斷路器不受其他任何設(shè)備閉鎖。變電站內(nèi)調(diào)試機器人員工去變電站調(diào)試變電巡檢機器人，從人身安全和電網(wǎng)安全角度考慮，室外可以考慮站前區(qū)（主控樓外非設(shè)備區(qū)的地方），若需要去設(shè)備區(qū)調(diào)試