電網(wǎng)主設(shè)備技術(shù)概況

電網(wǎng)主設(shè)備技術(shù)概況（技改檢修定額輔助材料）前言：為了維持電網(wǎng)的正常運行，電網(wǎng)設(shè)備需要進行檢修（大修）。過去，規(guī)定作“定期檢修（包括預試）”。隨著市場技經(jīng)的發(fā)展和技術(shù)的進步，現(xiàn)在大都過渡為“狀態(tài)檢修（在線監(jiān)測）”。按照計劃經(jīng)濟時代的概念，“大修”定義為恢復設(shè)備原來的能力（健康水平），所花的費用不作固定資產(chǎn)增值。根據(jù)生產(chǎn)需要，提高某些設(shè)備的能力，是技術(shù)改造，也叫技術(shù)改進，簡稱技改。技改提高了設(shè)備生產(chǎn)力，可能使設(shè)備固定資產(chǎn)增值。過去，基建有嚴格的定額，大修技改只是參照執(zhí)行。然而，生產(chǎn)和基建終究不同。根據(jù)電網(wǎng)的規(guī)范化管理的要求，檢修也需按定額進行。為配合已制定的檢修技改定額的推行，省公司生產(chǎn)技術(shù)部編制本輔助課程，介紹定額管理所涉及的主要電網(wǎng)設(shè)備的技術(shù)概況，供技經(jīng)人員參考。本課程基本內(nèi)容：廣東電網(wǎng)主設(shè)備的主要類別及運行特點；設(shè)備運行中較經(jīng)常遇到需要檢修的異?；蚬收?設(shè)備主要檢修的技術(shù)內(nèi)容；設(shè)備典型技改的技術(shù)大概。1.變壓器類設(shè)備變壓器類設(shè)備包括電力變壓器、電抗器。1.1.變壓器的類別1.1.1經(jīng)人員參考。本課程基本內(nèi)容：廣東電網(wǎng)主設(shè)備的主要類別及運行特點；設(shè)備運行中較經(jīng)常遇到需要檢修的異?；蚬收?設(shè)備主要檢修的技術(shù)內(nèi)容；設(shè)備典型技改的技術(shù)大概。1.變壓器類設(shè)備變壓器類設(shè)備包括電力變壓器、電抗器。1.1.變壓器的類別1.1.1從線卷結(jié)構(gòu)來分?雙卷變壓器（兩線卷變壓器）。就是說繞著鐵芯，只有高、低壓兩個線卷。例如配變壓器只有10kV和0.4kV兩個線卷;城區(qū)經(jīng)電流互感器、電壓互感器和w（圖1）三相芯式變壓器器身nno（圖3）三相殼式變壓器器身常用的110kV/llkV雙卷變。?三卷變壓器（三線卷變壓器）。就是說繞著鐵芯，有高、中、低壓3個線卷。例如常見的220kV/121kV/11kV的地區(qū)220kV變電站所用的變壓器。有35kV電網(wǎng)的地區(qū)的110kV/38.5kV/11kV變壓器，以及500kV變電站的500kV/242kV/34.5kV變壓器。（解釋：為什么次級電壓不是10kV、35kV、110kV和220kV?1.1.2.從“器身”結(jié)構(gòu)來分首先聲明，變壓器行業(yè)所指的“器身”是線圈、鐵芯和它們的絕緣結(jié)構(gòu)的總成，并不像定額那樣包括油箱。芯式變壓器（見圖1）。線圈包鐵芯。殼式變壓器（見圖2、3）。鐵芯包線圈。

1.1.3.從相數(shù)來分?單相變壓器（見圖3）。?三相變壓器（見圖2）。廣東電網(wǎng)用的三菱電工500kV變壓器是單相殼式“適型（formfit）”變壓器。內(nèi)部絕緣子十分緊湊。其它廠家也是單相殼式，但不是“適型”結(jié)構(gòu)。1.1.4.從冷卻方式來分（共4類）（表2）1.1.6.從油箱形式來分（共4類）（表1）（表2）1.1.6.從油箱形式來分（共4類）No.冷卻方式符號描述1全自然冷卻ONAN無油泵、無風扇。2自然油循環(huán)，強逼風冷ONAF無油泵、有風扇（停風扇負荷減少20?40%）3強逼油循環(huán)，強逼風冷OFAF有油泵、有風扇（停泵停扇負荷減少50?60%）4導向油循環(huán)，強逼風冷ODAF有油泵、有風扇（停泵只能運行20?30分鐘）No.類別描述1降壓變廣東電網(wǎng)所有降壓變電站的變壓器。中、低壓側(cè)電壓比額定高5?10%。2升壓變發(fā)電廠用。三線卷的,低壓線卷置于中間!高壓側(cè)電壓比額定高5?10%。3分裂變壓器次級有兩個同樣的繞組（只用于有些發(fā)電廠作廠用變）。4換流變直流送電的換流站用。1.1.5.從用途來分（共4類）No.類別描述1平頂上蓋式（圖4）WNo.類別描述1平頂上蓋式（圖4）W35kV小型變壓器2鐘罩式 （圖5）三110kV變壓器L"配變的主要類型（W35kV） （圖4）平頂上蓋式（圖5）鐘罩式（表4）絕緣方式鐵芯結(jié)構(gòu)油浸羅栓安裝常規(guī)疊片式易于檢修，容量沒限制。卷鐵芯式幾乎不可檢修。小容量有優(yōu)勢。容量只宜W1600kVA漸開線平面接觸式。（實際使用不多）全密封干式環(huán)氧樹脂澆注包封式（不適合潮濕灰塵環(huán)境）1.2.油浸電力變壓器的主要附件儲油柜（油枕）及吸潮呼吸器用途：提供變壓器油熱漲冷縮空間。1.2.1.2密封類別：為了隔絕變壓器油和空氣接觸，儲油柜裝有橡皮隔膜或膠囊。但近代

變壓器幾乎都用膠囊密封。隨著變壓器油溫變化，膠囊膨脹或縮小呼吸空氣。呼吸通過吸潮呼吸器進行，保持膠囊里面絕對干燥，以防止萬一膠囊穿孔使水份進入變壓器油（見圖6，圖7）。管瓷絕緣子變壓器升高座gis絕緣子"油氣套/管法蘭GIS導電桿油箱（圖管瓷絕緣子變壓器升高座gis絕緣子"油氣套/管法蘭GIS導電桿油箱（圖6）儲油柜和油箱吸潮呼吸器GIS母（圖7）吸潮呼吸器的呼吸過程1.2.2.調(diào)壓開關(guān)（抽頭開關(guān)）1.2.2.1.無激磁調(diào)壓開關(guān)（俗稱‘無載開關(guān)'）

無激磁調(diào)壓開關(guān)只容許變壓器完全不帶電狀態(tài)下操作。變壓器帶電就一定‘激磁'，也絕對不容許操作！所以無載開關(guān)'是不準確的叫法。有載調(diào)壓開關(guān)（OLTC,Onloadtapchanger）有載有載調(diào)壓開關(guān)由‘選擇開關(guān)'和‘切換開關(guān)'兩部分組成。操作時，先動作‘選擇開關(guān)',升或降一級抽頭。選定了,‘切換開關(guān)'臨時通過電阻將前后兩個抽頭（幾匝線圈‘短路',馬上斷開舊抽頭,并將電阻短路,于是就移到新抽頭供電（過程見圖8）。A選擇開關(guān)L3切換開關(guān)A選擇開關(guān)L3切換開關(guān) N原先用抽頭1送電 N原先用抽頭1送電第一步：選擇了抽頭2。N第二步：切換開關(guān)用電

阻將1、2抽頭環(huán)起來。N第三步：切換開關(guān)開環(huán)。

短接電阻，抽頭2送電。（圖8）有載開關(guān)的動作三步曲‘選擇開關(guān)'和變壓器器身共處同一大油箱，泡在變壓器的‘干凈'絕緣油中‘切換開關(guān)'有切換油腔，和變壓器油箱動密封（因為有傳動軸穿入主油箱帶動‘選擇開關(guān)'）隔離?！袚Q開關(guān)'每調(diào)壓切換一次都會建弧滅弧。所以切換油腔的油相當于油開關(guān)的油，比較骯臟，操作一定次數(shù)（或運行時間），切換油腔要換油‘選擇開關(guān)'操作一定次數(shù)（上萬次！或運行很長時間），需要檢查清理觸頭。切換油腔也有自己的儲油柜（油枕），也有自己的吸潮呼吸器，也裝瓦斯繼電器（見下1.2.3.）。當萬一‘切換開關(guān)'無法滅弧時，瓦斯繼電器動作，跳主變各側(cè)開關(guān)，以免切換油腔爆炸。裝設(shè)了有載調(diào)壓開關(guān)‘在線凈油器'的變壓器，基本不需要更新切換油腔的油，只需定期更新或再生‘在線凈油器'的吸附劑。有載調(diào)壓開關(guān)配備整套操作機構(gòu)，可以就地（人工或電動）操作，在控制室可以遙控及顯示檔位。當變電站裝設(shè)兩臺主變并列運行時，可以配備幾臺變壓器聯(lián)動調(diào)節(jié)的自動控制裝置。有載調(diào)壓開關(guān)控制裝置有和‘無功自動化'系統(tǒng)的接口，實現(xiàn)抽頭與補償電容器投切聯(lián)動。3.瓦斯繼電器（Buchholzrelay）瓦斯繼電器安裝在主油箱到油枕的油管（見圖6）。當變壓器內(nèi)部發(fā)生短路，絕緣油產(chǎn)生瓦斯浪涌沖擊，接通瓦斯繼電器內(nèi)的保護接點，跳主變各側(cè)開關(guān)，避免擴大事故。對變壓器內(nèi)部故障，它比差動保護靈敏。瓦斯繼電器是變壓器的主保護。瓦斯繼電器帶有更靈敏的動作機構(gòu)，專門動作于內(nèi)部小問題，如局部過熱或潛油泵進

氣產(chǎn)生的氣體。叫做‘輕瓦斯'。‘輕瓦斯'動作只告警，不跳開關(guān)。1.2.4.壓力釋放閥（又稱壓力釋放繼電器）安裝在變壓器主油箱頂部。當變壓器油箱內(nèi)部油壓升高到整定值時，閥門打開，放出高壓油；同時接通保護接點，跳主變各側(cè)開關(guān)（有時只設(shè)為告警，不出口跳開關(guān)）。5.套管套管是變壓器重要而又比較脆弱的部件。變壓器套管有兩大類，即架空導線接引的普通套管，及接GIS母管的‘油氣套管'。后者在廣東電網(wǎng)只用于500kVGIS配電的變電站（如江門變電站）。1.2.5.1.普通套管（以下簡稱‘套管'）35kV及以下的套管，是瓷質(zhì)絕緣套管，但導電桿泡在主變絕緣油中，以散熱和加強絕緣。110kV及以上的套管多半是‘油紙電容式套管'。檸黃大紅淡棕淡黃淡棕檸黃代f鸚-甌煩tf代f鸚-甌煩tf!公片＜囲邃明6Er.28O（鈉俊）時"/如。200220加鎮(zhèn)式J53./J53t2馳曰論/他260去管裝配田、為仏也裝畝1.2.5.2.油氣套管用于充油變壓器和GIS連接。上部為SF6絕緣，下部為油絕緣，下部結(jié)構(gòu)和油紙電容6式套管下截相似（見p.8圖7a）。1.2.6.溫度計通常有上層油溫溫度計。有些變壓器，如500kV變壓器一般帶有“線圈溫度計”線圈處于高電位，是無法安裝溫度探頭的。古老的辦法是用絕緣物容器內(nèi)裝有機氣體，將氣體用絕緣導管引出氣體壓力，因為氣體壓力和溫度成正比，用壓力計測線圈溫度。第一期香港聯(lián)網(wǎng)的中電132kV變壓器就是這樣測線圈溫度的。500kV變壓器用模擬法側(cè)線圈溫度。用高壓套管CT的電流（正比于高壓線圈電流），通過發(fā)熱絲，去加熱一個特殊小容器的油，測小油箱的油溫，模擬油中高壓線圈的運行溫度。少數(shù)變壓器裝有鐵芯溫度計。散熱器上世紀80年代以前用的是油管散熱器，開始是圓管，后來進步到扁管。80年代以后多半用波紋板的片狀散熱器。各種閥門。主排油閥和排油閥。置于油箱底部，用作事故排油。但實際上發(fā)生事故幾乎未用它來排過油，而是用作循環(huán)濾油的進出口。碟閥連接在油箱和每一組散熱器之間的閥門，和連接油枕與油箱之間的閥門。在更換某組散熱器時，臨時將它和油箱隔離。在拆除變壓器的套管或其它頂部部件時，臨時將油枕的油隔離；在恢復時，開放油枕的油去充滿頂部空間。排氣閥在油箱頂部，散熱器頂部可能滯留氣體部位，都設(shè)有排氣閥?；ジ衅鳎–T、PT）互感器包括電流互感器（CT）和電壓互感器（PT或VT），在技術(shù)上屬于'變壓器類'設(shè)備。因為它們都有線圈和鐵芯，都是靠工頻交變電磁感應原理工作的。電流互感器（CT，CurrentTransformer）CT的工作原理可以看作為運行在‘短路狀態(tài)'的變壓器。因為它是‘恒流源'的次級可以短路，它的外電路電流恒定為5A或1A,負荷用阻抗多少歐姆來計算（只有幾個歐姆，如果太大就會產(chǎn)生高壓危險！。即使帶儀表、繼保設(shè)備工作時，外負荷的阻抗很低，近于短路狀態(tài)。但運行中決不容許開路。因為它的次級匝數(shù)比初級多得多，相當于一臺高變比的升壓變壓器。開路會產(chǎn)生很高的電壓，危害設(shè)備及人身安全。高壓電流互感器分類戶外正立式CT（國產(chǎn)多用的結(jié)構(gòu)，為油浸絕緣，見圖10c）。鐵芯及次低壓級線圈置于下部油箱，高壓電流引線從頂部，穿過瓷套管引下再回去。戶外倒置式CT（進口的結(jié)構(gòu)，油浸絕緣和SF6絕緣都有，見圖10d）。

鐵芯、高壓初級電流引線及次低壓級線圈都置上部油箱，次級穿過瓷套管引下出線。2.1.1.3.穿心式CT（SF絕緣）。6低壓次級線圈繞在環(huán)形鐵芯，套在GIS母管上。母管內(nèi)導電桿作為初級。高壓電流互感器額定電壓和變比額定電壓從10kV、35kV、…一直到500kV。高壓CT次級額定電流有5A和1A兩種。國產(chǎn)的計量、繼保設(shè)備多用5A,變比就是高壓一次電流600/5、1200/5、…6000/5等。進口和近代國產(chǎn)的二次設(shè)備用1A,變比就是600/1、1200/1、…6000/1。電壓互感器（PT,PotentialTransformer）可以視為運行在'開路狀態(tài)'的變壓器PT和變壓器是‘恒壓源'。它的次級不可以短路。帶儀表、繼保設(shè)備工作時,外負荷的阻抗很高,電流很小,近于開路狀態(tài)。但運行中決不容許短路,短路會燒毀PT。高壓電壓互感器分類正常電磁式PT其實就是一臺容量很小的變壓器。電容式電壓互感器（CVT）CVT由高壓電容C1和分壓電容C2組成的'電容分壓器'，及像普通電磁式PT的抽取裝置構(gòu)成。高壓電容C1承受很高的電壓，實際上它由幾個高壓電容器串聯(lián)而成。電壓高的PT,多用CVT。它的結(jié)構(gòu)和工作原理和載波的高壓電容抽?。ㄒ郧敖衁DR）幾乎一樣。因此，CVT除了作為電壓源之外，還可作載波的信號通道。YDR也可作為PT使用。差別只是CVT容量大一些。高壓電壓互感器變比（和容量）PT（包括CVT）的次級電壓有100V和110V。國產(chǎn)的二次設(shè)備是100V。進口二次設(shè)備多為110V°>10kV的PT都是按相電壓制造的。所以變比是：500kV/\3:100/.'3；220kV/f3:100/j3；110kV/、3:100/\：3…PT既然是一臺小型變壓器，它的容量就以VA來計算?；ジ衅鞯某Ｒ姽收虾同F(xiàn)場檢修無論PT或CT，常見病是受潮，表現(xiàn)為介損超標。而CT要求比較嚴格，油紙電容套管一樣，當即使測出的介損完全及格（110kV的W1%；220kV的W0.8%）,如果發(fā)現(xiàn)增長>0.3%，就要停運處理。常見病還有局放超標，表現(xiàn)為油色譜分析特征氣體超‘注意值'。受潮，有時在現(xiàn)場用油處理可能恢復。后者則要進車間解體處理。電抗器（包括阻波器，補償裝置）電抗器按電氣連接方式分為并聯(lián)電抗器（并抗）和串聯(lián)電抗器（串抗）兩大類。串聯(lián)電抗器（串抗）電力用的串抗主要用于限制短路電流，叫限流電抗器。但廣東電網(wǎng)用得不多分裂電抗器分裂電抗器是特殊的限流電抗器。它由兩個完全對稱但繞向相反的限流線圈組成。兩個線圈（兩臂）分別串接10kV兩段母線（圖11）。在正常運行時，兩臂的負荷電流大致相等，兩個線圈的磁通反向抵消，電抗幾乎為零。這樣，壓降很小，也不怎么消耗容性無功。一當某一側(cè)有饋線或母線短路，短路的磁通大大地超過另一側(cè)的正常磁通，就產(chǎn)生限流的電抗，限制短路電流。1974年已經(jīng)在江門北街220kV變電站使用?，F(xiàn)在廣東廠家生產(chǎn)很多，主要供應外省。廣東限流喜歡用高阻抗變壓器。這種變壓器造價高，抗短路能力差。分裂電抗器多為空心干式。近年來也有帶鐵芯油10kV1段母線10kV總開關(guān)2段母線10kV饋線開關(guān)（圖11b）分裂電抗器結(jié)線繞組（圖12）繞組（圖12）殼式電抗器鐵繞組浸或環(huán)氧樹脂密封澆注帶鐵芯的。阻波器阻波器是特殊用途的串抗，用它來阻隔載波信號的高頻電流，對工頻電流阻抗并不大（一般工頻壓降不到1kV）。電容器組的串抗用于削減電容器充電的浪涌電流和消除諧波。多為鐵芯油浸電抗器。3.2. 并聯(lián)電抗器（并抗）空心干式并抗用于500kV變電站作無功調(diào)節(jié)，額定電壓為35kV。帶鐵芯油浸高壓電抗器（高抗）并于500kV變電站的長500kV線路進線，用來抑制500kV空長線路的法蘭第（Ferrantieffect）電壓升，和空長線操作過電壓。（圖13芯式電抗器）帶鐵芯電抗器和變壓器的差別帶鐵芯電抗器，特別是高抗，外表很像油浸電力變壓器。差別是，電抗器沒有次級線圈；電抗器鐵芯磁路帶間隙，不閉合，以防止鐵芯磁飽和，電抗變化。3.3.電容器和'靜止無功補償器（SVC）'并聯(lián)補償電容器電網(wǎng)用的最多的是并聯(lián)補償電容器，用來為電網(wǎng)提供容性無功，改善電壓。這種電容器的故障是內(nèi)部極間擊穿。表現(xiàn)為外保險絲熔斷。處理辦法就是更換。3.3.2.'靜止補償器（SVC,StaticVarCompensator）'SVC通常由3部分組成：TSR（Thyristorswitchingreactor）晶閘管投切電抗器；BSC（Breakerswitchingcapacitor）開關(guān)投切電容器；FC（Fixedcapacitor）固定電容器。SVC按系統(tǒng)狀態(tài)指令，用晶閘管（雙向可控硅）無級地控制的電抗器的電流和用開關(guān)投切電容器，快速、準確地補償系統(tǒng)無功。它的意義已經(jīng)超出一般的無功補償，可以“無縫地”調(diào)節(jié)系統(tǒng)電壓。在系統(tǒng)受10kV?35kVITSRBSCFC（圖14）靜止無功補償器（SVC））到擾動（如短路事故、沖擊負荷?）時，保持系統(tǒng)穩(wěn)定。早期江門變電站的瑞士ABB進口的SVC非常昂貴，故障頻繁，修理多，運行少，成為運行的一大累贅。現(xiàn)在，廣東廠家已能批量生產(chǎn)，性能穩(wěn)定，在國內(nèi)普遍使用（廣鋼220kV變電站，電氣化鐵道等）。SVC常見的故障主要有控制電子回路的功能紊亂，大容量晶閘管擊穿，脫離子冷卻水問題等。處理辦法一般是更換電路板，更新晶閘管，更新離子交換樹脂等。電抗器的常見故障和處理高抗常見故障高抗的常見毛病和充油變壓器，互感器一樣。是進水受潮和局放超標。處理也和變壓器電抗器相似。3.4.2.空心干式并抗常見故障空心干式并抗經(jīng)常發(fā)生表面包封絕緣層的雨水電蝕痕損壞。處理是重涂絕緣層和加防雨蓋。所有電抗器都容易發(fā)生漏磁局部發(fā)熱問題。對于高抗，嚴重的要返廠處理?？招碾娍蛊髀┐?，會造成地基鐵件發(fā)熱。要重新處理地基的鐵件（包括地腳螺栓）。串聯(lián)補償電容器（串補）長線路裝串聯(lián)補償電容器，主要是為了縮短線路的'電氣距離'南網(wǎng)的500kV文山一大新線設(shè)有蜆山串補站。在上世紀70年代的220kV茂江線用過串聯(lián)補償邙日江雙捷串補站），已經(jīng)退出運行，廣東電網(wǎng)已沒有串補的線路。變電站配電裝置這里的‘配電裝置'是指變電站各回路之間切換操作的設(shè)備，包括各種電壓級的開關(guān)，刀閘、母線及穿墻套管等。比通常說的WIOkV配電網(wǎng)的'配電'含義更廣泛。高壓開關(guān)歷史上曾用過的高壓開關(guān)的種類很多，如多油開關(guān)、空氣開關(guān)等。這里只提及目前還在使用的開關(guān)。4.1.1.少油開關(guān)在上世紀，廣東電網(wǎng)W220kV的變電站還較普遍地使用少油開關(guān)。開關(guān)中的絕緣油，起著絕緣、冷卻觸頭和滅弧作用。它最大缺點是開斷6?7次事故之后，就要更換滅弧室的油。運行檢修的工作量很大。所以，近年已經(jīng)漸漸退出歷史舞臺?？赡茉谝恍┐芸h變電站還有使用。常見故障是高壓絕緣操作桿受潮、液壓操作機構(gòu)動密封泄漏等。真空開關(guān)真空開關(guān)主要用于WIOkV配電。由于'真空'，真空也是'電介質(zhì)（可以傳遞電場），但不是‘導電介質(zhì)'，理論上，開斷電流不會產(chǎn)生電弧。真空開關(guān)常見的故障是‘真空泡'真空度下降，處理就是更換。操作機構(gòu)的毛病多半是觸頭壓力不足，其它如導電回路的毛病，如回路接觸電阻大，接頭發(fā)熱等，和其它開關(guān)相同。SF6開關(guān)（獨立的開關(guān)）6SF6開關(guān)用SF6氣體作為絕緣、冷卻和滅弧介質(zhì)。從6kV到500kV開關(guān)都有。是目前66電網(wǎng)使用最普遍的開關(guān)。sf6開關(guān)通常的故障是sf6氣體含水量超標。處理辦法是換氣。如果含水是由于密封不良引起就要更新密封（為什么SF6氣體壓強比外面大幾倍，水還能進6去？）。如果是內(nèi)部吸附劑失效，要更新吸附劑?，F(xiàn)代的三110kVSF6開關(guān)的操作機構(gòu)多半用'彈簧儲能+液壓傳動'工作比較耐久，6檢修量較少。舊式的操作機構(gòu)用‘高壓空氣儲能+液壓傳動'。由于長時間儲能氣體處于高壓狀態(tài)，密封老化就會泄氣。處理是解體更新密封件（如江門變電站第一期的GIS）。氣體絕緣變電站(GIS，GasInsulatedSubstation)GIS是將配電裝置需要高壓絕緣的部件，開關(guān)、刀閘、PT、CT、避雷器、接地刀、母線及出線支路…等，都包封在sf6氣體中。由于的絕緣強度比空氣高得多，所有整套配電裝6置的體積大大縮小。由于設(shè)備全包封，不會受潮氧化和塵污，運行比傳統(tǒng)的敞開配電設(shè)備更安全耐久。GIS配電裝置的常見缺陷是sf6氣體含水量超標，處理辦6法同獨立SF置的體積大大縮小。由于設(shè)備全包封，不會受潮氧化和塵污，運行比傳統(tǒng)的敞開配電設(shè)備更安全耐久。GIS配電裝置的常見缺陷是sf6氣體含水量超標，處理辦6法同獨立SF6開關(guān)。有時GIS母6管有異物，造成局放不及格（廣州天河220kV曾清出大量鋁屑），就要解體清除。除此之外，開關(guān)、刀閘和接地刀的也會出現(xiàn)接母線瓷套管刀閘開關(guān)刀閘接出線 rn1 Jsf6氣體接地刀接地刀L避雷器=（圖15）H-GIS結(jié)構(gòu)示意避雷器=機械故障，需要排除。復合式氣體絕緣開關(guān)裝置（H-GIS,GasInsulatedSwitchgear）上述GIS裝置的缺點是擴建間隔比較麻煩而且昂貴。麻煩在于GIS母線的延伸。增加間隔必須延伸母管，原有設(shè)備需要停運。如果擴建采用另外廠家的產(chǎn)品，配合也很麻煩。所以復合式氣體絕緣開關(guān)裝置H-GIS就應運而生。所謂復合，就是母線還是用敞開式（空氣絕緣，多半在戶外），而整套間隔設(shè)備則包封在SF6氣體組成整體。母線端和出線端用瓷套6管引出，可以接常規(guī)的母線和出線。示意（圖14）是最簡單的一個間隔的H-GIS。H-GIS的常見故障和處理和GIS大致相同。但瓷套管多為油紙電容式，和變壓器套管一樣，也會發(fā)生受潮，介損、局放超標等問題。處理辦法和變壓器油紙電容式套管相同。避雷器（包括放電間隙）4.2.1.用途4.2.1.1電力系統(tǒng)的過電壓所謂過電壓就是設(shè)備在運行、操作中遇到或產(chǎn)生超過正常運行電壓，甚至超過設(shè)備承受能力的高電壓。電力系統(tǒng)的過電壓有兩大類：‘內(nèi)過電壓'和‘外過電壓'。其中，‘外過電壓'就是雷電過電壓。雷電只能避雷器（包括放電間隙）4.2.1.用途4.2.1.1電力系統(tǒng)的過電壓所謂過電壓就是設(shè)備在運行、操作中遇到或產(chǎn)生超過正常運行電壓，甚至超過設(shè)備承受能力的高電壓。電力系統(tǒng)的過電壓有兩大類：‘內(nèi)過電壓'和‘外過電壓'。其中，‘外過電壓'就是雷電過電壓。雷電只能遇到，一般不能產(chǎn)生?！畠?nèi)過電壓'是系統(tǒng)自己的運作產(chǎn)生的，原因和類別有6、7種之多。其中比較重要的是‘操作過電壓'。例如切合空載線路，切合電容器等等產(chǎn)生幾倍額定電壓的過電壓。避雷器（包括放電間隙）電阻MQJL都會 壓kV運行電壓放電電壓、（圖16）避雷器放電示意圖運行電壓放電電壓電壓kV（圖16）避雷器放電示意圖10（圖17）帶間隙和不帶間隙的避雷器

就是用來抑制（不是防止?。└鞣N過電壓，保護設(shè)備的。避雷器工作原理避雷器的特性有類于‘非線性電阻'，就是在運行電壓下，電阻很高，幾近絕緣，只有很微量的泄漏電流（mA級）。施加的電壓達到某個閾值時，電阻突然下降，將形成過電壓的電荷泄放，也就是抑制了過電壓，保護了設(shè)備（圖15）。4.2.3.避雷器種類過去，常用所謂‘丸閥式避雷器'，里面非線性電阻材料是碳化硅。后來加上吹弧線圈，造成所謂'磁吹避雷器'現(xiàn)代的非線性電阻材料都用氧化鋅ZnO,又稱MOA（MetalOxiideArrestor），即金屬氧化物避雷器。MOA有兩種，一種是帶間隙的，兩一種是不帶間隙的。帶間隙的MOA用于線路，即所謂桿上避雷器。不帶間隙的用于變電站，它經(jīng)過一個mA電流表接地，隨時監(jiān)測避雷器的泄漏電流。4.2.4.避雷器常見故障和處理避雷器泄漏電流（全電流）含有大量的容性無功分量。當避雷器全電流的超過一定值時，就要進一步測量其中的‘有功電流'。如果‘有功電流'超標，表示避雷器芯片受潮，就要更換下來處理。4.3.母線及絕緣子（非GIS）母線10kV及以下的母線都用鋁排。戶外的用支柱絕緣子安裝在所謂'母線橋'上，引進高壓室。三35kV的戶外母線有軟母線和硬母線兩種。軟母線用輸電線路的導線（一般為鋼芯鋁絞線LGJ）作母線及引下線。母線用耐張絕緣子串掛在構(gòu)架上。硬母線用厚壁鋁管作母線，用支柱絕緣子固定支撐。引下線則和軟母線一樣，用輸電線路的導線。有時由于硬母線的支撐點距離剛好令鋁管發(fā)生諧振。為抑制諧振，可以在管內(nèi)穿一根導線作為‘阻尼'。4.3.2.絕緣子軟母線的耐張絕緣子串用的是輸電線路一樣的懸式絕緣子串。過去多用瓷質(zhì)懸式絕緣子。但瓷質(zhì)懸式絕緣子會劣化，需要定期檢測，十分麻煩，對于變電站，幾乎無法執(zhí)行。后來改用玻璃懸式絕緣子。也會劣化，但劣化會自爆而不掉串，不用檢測。也有用整根合成絕

緣子作耐張（如沙C電廠的500kV升壓站）。4.3.2.絕緣子4.3.3.變電站母線的常見故障和處理無論用瓷質(zhì)懸式絕緣子串或玻璃懸式絕緣子，都會遇到更換劣化絕緣子的問題。除此，母線的運行比較簡單可靠。極少數(shù)情況會遇到引下線接頭發(fā)熱，或者過長（過高）的引下線擺動，造成接頭金具機械性損壞，要更換接頭金具。4.4.站用電和直流系統(tǒng)（黑起動）站用電是變電站設(shè)備運行和行政生活用電的電源。站用變壓器一般為10kV或35kV（500kV變電站）的配電變壓器。為了方便維護，運行可靠，現(xiàn)代站用變多采用環(huán)氧樹脂澆注的干式變壓器。站用電是變電站的保安電源，往往除了本站主變電源之外，還從外配網(wǎng)引入輔助電源。直流系統(tǒng)用途直流電源是變電站的保護、操作、事故照明和‘黑起動'的電源。所謂‘黑起動'就是當變電站外部電源全部消失，變成‘孤島'時，還能維持一切操作、控制和通信的活動（當然，變電站不能恢復向外供電）。4.4.2.2直流系統(tǒng)的組成和運行直流系統(tǒng)包括充電裝置和蓄電池組。稍為重要的變電站（包括11OkV變電站）直流系統(tǒng)都需要雙重配置。現(xiàn)代的充電裝置，包括蓄電池組，已經(jīng)是智能化的成套設(shè)備。對每個組成的蓄電池能自診斷功能，自動發(fā)現(xiàn)運行中的‘落后電池'；可以選擇自動‘核對性放電'，選擇自動恒壓或恒流充放電。所以，直流系統(tǒng)較為常見的檢修工作就是更換‘落后電池'。充電裝置的故障多為控制電子組件的毛病，處理是請廠家來檢測，更換組件。逆變器和不間斷電源（UPS,UninterruptiblePowerSupply）逆變器逆變器是將直流電變換為50Hz交流電的裝置。（圖20）重要監(jiān)控設(shè)備不間斷供電4.4.32不間斷電源UPS不間斷電源UPS是這樣的電源，當有交流電供應時，接它的電設(shè)備用外界的交流電。外界交流電突然消失,UPS（圖20）重要監(jiān)控設(shè)備不間斷供電4.4.3.3.逆變器和UPS的使用變電站的通信、監(jiān)控設(shè)備、電腦等都用交流電工作。它們是變電站和電網(wǎng)神經(jīng)中樞，不容許電源突然中斷。平時合上K1接入UPS工作（見圖19）。一當站用電消失，UPS馬上'無接縫'地接力。由于UPS內(nèi)部蓄電池容量不大，所以要在UPS啟動（告警）后，拉開K],合上K2，啟動逆變器。用本站的蓄電池組'恢復'向UPS交流電供應。UPS是保持重要監(jiān)控設(shè)備交流電不會突然中斷，而逆變器在站用交流電消失后利用變電站蓄電池向UPS供交流電，監(jiān)控設(shè)備可以較長時間繼續(xù)工作。且當交流電恢復后，拉開K2，合上k2,由于有UPS存在，重要監(jiān)控設(shè)備也'感覺'不到切換過程。最近已經(jīng)能提供內(nèi)部純用直流工作的電腦、服務器等監(jiān)控設(shè)備?？梢詫⑦@些設(shè)備同時接入站用電交流電源和站用直流電源。當交流電源消失時，自動“無縫地”轉(zhuǎn)用直流。變電站電纜變電站二次電纜控制（保護）電纜控制（保護）電纜是將保護和控制電信號傳送給被控制的一次制備的電纜。控制（保護）電纜為鎧裝鉛皮銅芯絕緣電纜，一般多芯。銅芯截面習.5mm2。用于CT回路的銅芯截面三4mm2。操作電纜操作電纜是向被操作的一次設(shè)備傳送動力的電纜。很早以前，少油開關(guān)采用電動操作機構(gòu)，工作電流幾十到上百A,需要截面很大的銅芯絕緣電纜?，F(xiàn)在，即使是少油開關(guān)，也是儲能液壓操作，操作電纜只負擔分、合閘線圈的電流（W5A）,所謂操作電纜和控制（保護）電纜只是回路功能的差別。變電站電力電纜站用電低壓電纜。就是一般質(zhì)量較好的普通低壓電纜。站用高電纜最常見的是10kV電力電纜，和35kV電力電纜（500kV變電站）。用于35kV/110kV/220kV變電站的高壓室進出線。發(fā)電廠的高壓進出線經(jīng)常用高壓電纜。如黃埔電廠、沙角B廠用部分220kV電纜進出線；沙角C廠、松化蓄能電廠用500kV電纜進出線。廣東電網(wǎng)的城區(qū)降壓變電站也有用110kV/220kV電纜進出線。高壓電纜的種類三1OkV電力電纜，按其絕緣，常用的有充油紙絕緣電纜和交聯(lián)聚乙烯電纜（XLPE,cross-linkedpolyethylene）。前者的電纜頭是充油的殼體結(jié)構(gòu)，有些還要連通儲油箱（像獅子洋220kV沙中海底電纜），中間接頭也十分麻煩?，F(xiàn)在W220kV電纜多用XLPE，纜頭和中間接頭為預制成型熱縮件，施工和運行維護方便得多。但500kV電纜還是多用充油紙絕緣電纜。高壓電纜的常見故障和處理無論充油紙絕緣電纜和交聯(lián)聚乙烯電纜，最常見故障是纜芯絕緣受潮。油紙絕緣電纜受潮后幾乎馬上擊穿。XLPE電纜受潮后，先是發(fā)生‘樹枝狀放電'，慢慢損壞。進水的原因除了施工不慎之外，較多為外力破壞。處理辦法只有將潮氣波及的一段電纜截除，接駁一段健康的電纜。高壓架空輸電線路廣東電網(wǎng)輸電線路的電壓級（標稱電壓）連架空配電線路和高壓直流（HVDC）,廣東電網(wǎng)輸電線路的電壓級有：10kV、35kV、110kV、220kV、500kV、直流土500kV、±800kV共7級。輸電線路也包括高壓電纜線路。廣東電網(wǎng)的交流高壓電纜線電壓級有上述前5級。圖21）鋼芯鋁絞線截面高壓架空輸電線路導線、架空地線及防震錘導線521.1.鋼芯鋁絞線（LGJ-400/45為例）使用最廣泛的高壓架空輸電線路導線是鋼芯鋁絞線，它由較高強度的鍍鋅鋼絞線作芯，加外層鋁股造成的復合導線。型號中，字代表導電體（鋁或鋁合金）的截面，斜杠下的數(shù)字是鍍鋅鋼絞線芯的截面積（mm2）。防腐型鋼芯鋁絞線（LGJF-400/35為例）所謂防腐型，只是按照用戶要求，在鋼芯鋁絞線任意的層間涂上防腐涂料。鋼芯鋁合金絞線（LHGJ-400,LHGJ-400,LHGJF-400,LHGJF-400為例）ABAB（圖22）鋁鋼絞線截面鋼芯鋁合金絞線的截面結(jié)構(gòu)和普通鋼芯鋁絞線一樣，只不過用的是鋁合金作鋁股。A、B兩種鋁合金：A型表示鋁鎂硅合金；B型表示鋁鎂硅合金加稀土合金（如鎘）。鋁合金比純鋁強度高（約1.6倍），但電阻率比純鋁大（約1.16（圖22）鋁鋼絞線截面鋁包鋼絞線（GLJ-460為例）鋁包鋼絞線的由鋁包鋼線股絞合而成（見圖22）。型號后面的數(shù)字是鋁截面和鋼截面之總和（mm2）。鋁包鋼絞線還有幾種派生的型號：GGLJ-460，為高強度鋁包鋼絞線；GLGJ-460，為鋼芯鋁包鋼絞線。就是說，將鋼芯鋁絞線的鋁股，換成鋁包鋼線股。還有GLLGJ-460，叫做'鋁包鋼線鋁線混合絞線'，就是在鋁包鋼絞線外層，加絞鋁股，以增大導電截面。其它型號的鋁包鋼絞線很少采用。不過，在廣東電網(wǎng)，除了GLJ型和GGLJ型之外，其它型號的鋁包鋼絞線很少采用。（圖23）OPPC截面光纖復合相導線（OPPC，OpticalPhaseConductor）。（圖23）OPPC截面將通信光單元（不銹鋼護套光纖）替代鋼芯鋁絞線或鋼芯鋁合金絞線鋼股。即通信光纜復合在帶電的相導線中，同時解決送電和信息化需要。OPPC是新型的復合導線，很適合沒有架空地線的配電網(wǎng)使用。5.2.2.架空地線（避雷線）后面數(shù)字代表截面積（mm2）。鍍鋅鋼絞線（GJ-70為例的）后面數(shù)字代表截面積（mm2）。通常，架空地線都用GJ型鍍鋅鋼絞線作架空地線，良導體‘屏蔽型'架空地線過去，長途通信線多為架空明線或架空金屬音頻電纜。當輸電線發(fā)生接地短路時，較長距離接近的通信線會感應出‘危險電壓'，危及通信人員及設(shè)備的安全，成為‘危險影響'。

為降低感應電壓，輸電線就要采用所謂良導體‘屏蔽型'架空地線。這種地線就是鋼芯比較空地線敷設(shè)光纜是區(qū)域電網(wǎng)間重要的手段，光纖復合架空地線應運而生。OPGW有兩種，一種是普通鍍鋅鋼絞線的中心股，用不銹鋼套的光單元代替（圖24）；另一種是鋁包鋼線中心股，用不銹鋼套的光單元代替（圖25）。鋁包鋼線用于需要導電和抗腐蝕能力較好的場合。大的鋼芯鋁絞線。例如，一般用LGJ-95/15?LGJ-95/20作導線，而'屏蔽型'架空地線就要用LGJ-95/55。不過，現(xiàn)在長途通信已大量使用光纖了，可能只剩偏僻的農(nóng)村地帶了5.223.大的鋼芯鋁絞線。例如，一般用LGJ-95/15?LGJ-95/20作導線，而'屏蔽型'架空地線就要用LGJ-95/55。不過，現(xiàn)在長途通信已大量使用光纖了，可能只剩偏僻的農(nóng)村地帶了5.223.光纖復合架空地線（OPGW，Opticalgroundingwire）由于近年來電網(wǎng)信息化的發(fā)展，利用架鋁包鋼線輸電線對通信線的‘危險影響'通信光纖不銹鋼護套鋁包鋼線通信光纖不銹鋼護套高壓輸電線路的導線組合和防震錘單根導線llOkV及以下的輸電線路，一般都用單根導線。雙分裂導線220kV的輸電線路一般用雙分裂導線。雙分裂的目的，不是為了增大截面，而是增加的電容和所謂等效線徑，其效果是導線表面電場下降，減小電暈損耗。另一方面也增加傳送的自然功率。雙分裂的兩根導線，過去多用水平排列，為防止導線碰擊，水平排列要安裝間隔棒?，F(xiàn)在大多數(shù)都采用垂直排列或斜排列，不用間隔棒。四分裂導線廣東電網(wǎng)的500kV輸電線的正常段用四分裂導線（跨江大跨越段為了施工方便，多用雙分裂導線）。分裂導線組成400mmX400mm水平正方形。外省和國外的超高壓線路也有用三分裂和多分裂導線。防震錘架空導、地線當其檔距大于一定程度時（一般約＞150m）,就要在距離線夾一定距離（約三0.5m）安裝一個或多個防震錘。防震錘的作用是阻尼導、地線微風震動造成 （圖25a）導地線防震錘的斷股。 ~500kV輸電線的四分裂導線，由于導線間有互阻尼作用，不需裝防震錘。但它的