變電站實習報告2

實習報告1．實習目的實習的目的是理論聯(lián)系實際，增強學生對社會、國情和專業(yè)背景的了解；使學生拓寬視野，鞏固和運用所學過的理論知識，培養(yǎng)分析問題、解決問題的實際工作能力和創(chuàng)新精神；培養(yǎng)勞動觀念，激發(fā)學生的敬業(yè)、創(chuàng)業(yè)精神，增強事業(yè)心和責任感；通過本次實習，使學生所學的理論知識得以鞏固和擴大，增加學生的專業(yè)實際知識；為將來從事專業(yè)技術工作打下一定的基礎；進一步培養(yǎng)學生運用所學理論知識分析生產(chǎn)實際問題的能力2．實習時間2012年3月7日至2011年4月6日。3．實習地點四川儀隴供電有限責任公司實習。4．實習內容4.1變電站電氣主接線變電站電氣主接線指的是變電站中匯集、分配電能的電路，通常稱為變電所一次接線，是由變壓器、斷路器、隔離開關、互感器、母線、避雷器等電氣設備按一定順序連接而成的，電氣主接線圖中，所有電氣設備均用規(guī)定的文字和符號表示，按它們的正常狀態(tài)畫出。變電站的主接線有線路-變壓器組接線，單母線接線，橋式接線三種。為了便于運行分析與操作，變電站的主控制室中，通常使用了能表明主要電氣設備運行狀態(tài)的主接線操作圖，每次操作預演和操作完成后，都要確認圖上有關設備的運行狀態(tài)已經(jīng)正確無誤。電氣主接線是整個變電站電氣部分的主干，電氣主接線方案的選定，對變電所電氣設備的選擇，現(xiàn)場布置，保護與控制所采取的方式，運行可靠性、靈活性、經(jīng)濟性、檢修運行維護的安全性等，都有直接的影響。因此選擇優(yōu)化的電氣主接線方式具有特別重要的意義。4.2變電站主要電氣設備4.2.1主變壓器主變壓器的特點是電壓等級高、傳輸容量大，對變壓器的設計和制造工藝的要求都比較高為了節(jié)約材料、方便運輸，一般采用自耦變壓器。自耦變壓器一般接成星形-星形。由于鐵心飽和，在二次側感應電壓內會有三次諧波出現(xiàn)。為了消除三次諧波及減少自耦變壓器的零序阻抗，三相自耦變壓器中，除有公共繞組和串聯(lián)繞組外，還增設了一個接成三角形的第三繞組，此繞組和公共繞組、串聯(lián)繞組只有磁的聯(lián)系，沒有電的聯(lián)系。第三繞組電壓為6~35kV，除了用來消除三次諧波外，還可以用來對附近地區(qū)供電，或者用來連接無功補償裝置等。4.2.2斷路器高壓斷路器的主要作用是，在正常情況下控制各種電力線路和設備的開斷和關合，在電力系統(tǒng)發(fā)生故障時自動地切除電力系統(tǒng)的短路電流，以保證電力系統(tǒng)的正常運行。在超高壓電網(wǎng)中我國500kV斷路器全部使用六氟化硫斷路器。4.2.3隔離開關隔離開關是高壓開關設備的一種，在結構上，隔離開關沒有專門的滅弧裝置，因此不能用來拉合負荷電流和短路電流，。正常分開位置時，隔離開關兩端之間有符合安全要求的可見絕緣距離，在電網(wǎng)中，其主要用途有：①設備檢修時，隔離開關用來隔離有電和無電部分，形成明顯的開斷點，以保證工作人員和設備的安全；②隔離開關和斷路器相配合，進行倒閘操作，以改變系統(tǒng)接線的運行方式。其只要作用是電氣隔離。4.2.4電壓互感器電壓互感器作為電壓變換裝置跨接于高壓與零線之間，將高電壓轉換成各種設備和儀表的工作電壓；電壓互感器的主要用途有：①供電量結算用，要求有0.2級準確等級，但輸出容量不大；②用作繼電保護的電影信號源，要求準確等級一般為0.5級及3p，輸出容量一般較大；③用作合閘或重合閘檢查同期、檢無壓信號，要求準確等級一般為1.0級和3.0級，輸出容量較大?，F(xiàn)代電力系統(tǒng)中，電壓互感器一般可做到四繞組式，這樣一臺電壓互感器可集上述三種用途于一身。電壓互感器分為電磁式和電容式兩大類，目前在500kV電力系統(tǒng)中，大量使用的都是電容式電壓互感器。4.2.5電流互感器電流互感器是專門用作變換電流的特種變壓器。電流互感器的一次繞組串聯(lián)在電力線路中，線路中的電流就是互感器的一次電流，二次繞組接有測量儀表和保護裝置，作為二次繞組的負荷，二次繞組輸出電流額定值一般為5A或1A。4.2.6避雷器避雷器是變電站內保護電氣設備免雷電沖擊波襲擊的設備。當雷電沖擊波沿線路傳入變電站，超過避雷器保護水平時，避雷器首先放電，將雷電壓幅值限制在被保護設備雷電沖擊水平以下，使電氣設備受到保護。4.3變電站二次故障處理4.3.110KV母線充電時三相電壓嚴重不平衡的原因及處理方法一、故障現(xiàn)象及原因：2012年3月15日下午4點35分系統(tǒng)恢復供電后，在進行35kV新政變電所10kV母線充電過程中，發(fā)現(xiàn)電壓表指針低頻擺動的幅度很大，而且指示的三相電壓嚴重不平衡，中央信號系統(tǒng)發(fā)出了“10kV接地”的信號（在此次系統(tǒng)停電之前，設備運行正?？煽俊o任何異常）。透過現(xiàn)象分析其原因是：由于某些激發(fā)條件的作用（如：用于充電的開關三相不同期、做為負載的電壓互感器三相參數(shù)有差異、電源的三相電壓不平衡等），誘使電壓互感器的三相感抗與等值電容組成的并聯(lián)阻抗、有的呈感性狀態(tài)，有的呈容性狀態(tài)。由此導致三相負載嚴重不平衡，三相電壓也隨之嚴重的不平衡，形成電源中性點的嚴重位移，從而出現(xiàn)了對地電壓，10kV接地保護裝置動作并發(fā)出信號。這就是充電操作時，發(fā)生鐵磁共振造成母線電壓嚴重不對稱以及中性點出現(xiàn)很高的對地電壓的原因。二、處理方法：1、在10KV母線充電過程中發(fā)生鐵磁共振時，迅速投入負載。2、改變可能產(chǎn)生鐵磁共振的操作程序，避免在充電時構成鐵磁共振的條件。3、安裝一次消諧器或改變電壓互感器主接線方式。4.3.235kV永樂變電站2號主變保護越級跳閘一.事故經(jīng)過2011年04月09日09時54分40秒，35kV永樂變電站事故電笛響，主變低壓側902DL跳閘，10kV母線失壓?，F(xiàn)場值班員檢查后向調度匯報情況如下：主變低壓側902開關跳閘，10kV母線上其余設備未見異常情況，主變低后備保護裝置出口跳閘燈亮，保護動作報文顯示為“Ⅰ段出口”；10kV線路915保護裝置出口跳閘燈亮，重合閘動作燈亮，保護裝置報文顯示“Ⅱ段出口，重合閘動作”。09時58分調度員下令值班員合上902DL，合閘成功，運行正常。根據(jù)現(xiàn)場上報情況，判定本次相關保護裝置動作存在異常情況。二.現(xiàn)場事故情況調查1.檢查04月09日915DL低壓線路保護裝置，保護裝置型號為WXH-111/N，生產(chǎn)廠家為許繼。保護裝置內保護動作報文顯示如下：04年04月09日09時54分40秒768毫秒II段出口04年04月09日09時54分41秒811毫秒重合閘動作2.核對10kV線路915保護裝置定值，與定值單一致。其主要參數(shù)如下：（CT變比為：100/5）過流I段:24AI段時間:0秒過流II段:12AII段時間:0.5秒過流III段:6AIII段時間:1.00秒重合閘投檢無壓重合時間：1.00秒3．檢查4月9日變壓器低后備保護裝置，保護裝置型號為WCB-111，生產(chǎn)廠家為許繼。保護裝置內保護動作報文顯示如下:04年04月09日09時54分42秒306毫秒I段出口4．核對902DL保護定值,未見異常。其主要參數(shù)為：（CT變比為：400/5）過流I段:11AI段時間:0.5秒過流II段:6AII段時間:1.5秒三．事故分析對原始記錄進行分析看出,10kV線路915保護裝置09時54分40秒768毫秒過流II段出口,跳閘成功。延時1043毫秒后09時54分41秒811毫秒重合閘動作,開關重合成功。而后09時54分42秒306毫秒主變低壓后備保護過流I段出口902DL保護跳閘。也就是說在10kV線路915出口跳閘后的1538毫秒、重合成功后的495毫秒后發(fā)生主變低后備保護過流I段出口跳902開關的，而此時10kV母線上所有線路保護裝置均沒有任何保護動作或其他異常信號。是什么導致此時主變低后備保護越級動作呢？首先我們懷疑10kV母線上某一線路的保護裝置存在拒動現(xiàn)象從而導致此情況發(fā)生。我們對所有10kV線路保護裝置進行了檢驗，所有10kV線路保護裝置均能正確動作。即我們可以排除了此時是由于10kV線路故障而線路保護裝置拒動引起的主變低后備保護動作。那么此時主變低后備的保護裝置所感受到的故障量從何而來？接著我們提出第二個假設：主變低后備保護裝置在10kV線路915故障時啟動后時間繼電器不能正確返回。為此我們對主變低后備保護裝置作如下試驗：設置故障電流（二次值）為12A，第一次故障電流輸出時間為400毫秒，停止輸出1000毫秒，再輸出400毫秒，再停止輸出100毫秒，最后輸出550毫秒。保護裝置在第一、第二次輸出的故障電流下沒有動作，在第三次輸出故障電流時才動作。試驗結果結果證明了主變低后備保護裝置也可以正確動作。以上假設不成立。我們再對10kV線路915保護裝置與低后備保護裝置進行一次詳細檢驗，結果全部保護功能均正確動作，未見任何異常情況。但是我們發(fā)現(xiàn)了一個不引人注意的細節(jié)，主變低后備保護裝置的時鐘比10kV線路915保護裝置快1－2秒左右，我們用同一臺保護測試儀同時對10kV線路915保護裝置與主變低后備保護裝置施加13A的故障電流（二次值），使10kV線路915保護過流II段與主變低后備保護過流I段動作，按照定值來看，兩套保護裝置記錄的保護動作時間應一致，誤差不會超過50毫秒。但是從兩臺保護裝置的動作報文來看主變低后備保護動作時間比10kV線路915保護動作時間超前了1527毫秒。結合前面的原始記錄時間，我們判定當時保護真實動作情況應是902與915開關同時保護跳閘，延時1秒后915開關重合成功。但從保護配合原則上說這明顯不合理。按主變低后備過流I段定值計算短路電流應為880A（一次電流）。而按915線路過流I段定值計算短路電流應為480A（一次電流），從理論上說，如果一次故障電流（大于880A）引起902DL過流I段出口，那么915DL過流I段瞬時動作先切除故障。那915線路保護不正確動作的唯一可能就是由于外部電流回路的問題。我們對外部電流回路進行檢查，用大電流發(fā)生器對915線路的電流互感器進行一次升流試驗。一次電流二次電流A相B相C相20A0.99A1.01A1.00A100A4.98A4.99A5.01A200A9.98A10.00A10.03A300A14.31A14.21A14.44A500A14.76A14.67A14.80A從上表可知，當一次電流達到3倍額定電流（即300A）時，保護二次電流因CT飽和僅為14A；當加到電流I段一次值500A時，保護電流二次值仍為14A左右(正常為25A)，電流I段未見動作。四、調查結論根據(jù)以上事故調查分析情況，我們認為事故發(fā)生過程如下：當10kV915線路發(fā)生近區(qū)短路時，故障電流達到880A以上，915線路保護與主變保護低后備同時啟動。由于915線路電流互感器在3倍額定電流下已飽和，無法達到915線路保護過流I段定值，而是過流II段動作；又由于915線路保護過流II段延時為0.5秒，這個延時和902DL保護的I段延時0.5秒是一致；所以，915線路保護過流II段與主變低后備過流I段同時動作跳閘。915開關與902開關跳閘后，故障消除915開關重合閘成功。所以本次事故發(fā)生原因為915線路電流互感器保護用繞組10％誤差曲線不滿足要求。事后我們查閱了相關工程的竣工資料，未能查詢到相關電流互感器的廠家資料，也未能找到電流互感器的10％誤差特性曲線報告。由于是10kV一體式柱上開關，我們也沒有能從現(xiàn)場設備的銘牌上找到電流互感器的相關資料。五、相關措施對同一批設備的相同型號的電流互感器所有繞組進行進行了伏安特性曲線測試，試驗結果表明此變電站的10kV線路中的電流互感器各繞組飽和電壓均為9～10V，按實測回路阻抗0.7Ω計算，二次電流最大僅為14.3A（變比100/5，一次電流不足300A），不能滿足保護要求，需要將此批次電流互感器全部更換。5.二次回路5.1二次回路概念測量回路、繼電保護回路、開關控制及信號回路、操作電源回路、斷路器和隔離開關的電氣閉鎖回路等全部低壓回路。由二次設備互相連接，構成對一次設備進行監(jiān)測、控制、調節(jié)和保護的電氣回路稱為二次回路。是在電氣系統(tǒng)中由互感器的次級繞組、測量監(jiān)視儀器、繼電器、自動裝置等通過控制電纜聯(lián)成的電路。用以控制、保護、調節(jié)、測量和監(jiān)視一次回路中各參數(shù)和各元件的工作狀況。用于監(jiān)視測量表計、控制操作信號、繼電保護和自動裝置等所組成電氣連接的回路均稱為二次回路或稱二次接線。5.2二次回路的分類5.2.1按電源性質分交流電流回路---由電流互感器（TA）二次側供電給測量儀表及繼電器的電流線圈等所有電流元件的全部回路。交流電壓回路---由電壓互感器（TV）二次側及三相五柱電壓互感器開口三角經(jīng)升壓變壓器轉換為220V供電給測量儀表及繼電器等所有電壓線圈以及信號電源等。直流回路---使用所變輸出經(jīng)變壓、整流后的直流電源。蓄電池---適用于大、中型變、配電所，投資成本高，占地面積大。5.2.2按用途區(qū)分測量回路、繼電保護回路、開關控制及信號回路、斷路器和隔離開關的電氣閉鎖回路、操作電源回路。操動回路---包括從操動（作）電源到斷路器分、合閘線圈之間的所有有關元件，如：熔斷器、控制開關、中間繼電器的觸點和線圈、接線端子等。信號回路---包括光字牌回路、音響回路（警鈴、電笛），是由信號繼電器及保護元件到中央信號盤或由操動機構到中央信號盤。二次回路5.3防跳回路5.3.1防跳回路的作用防止因控制開關或自動裝置的合閘接點未能及時返回(例如操作人員未松開手柄,自動裝置的合閘接點粘連)而正好合閘在故障線路和設備上,造成斷路器連續(xù)合切現(xiàn)象。對于電流啟動、電壓保持式的電氣防跳回路還有一項重要功能,就是防止因跳閘回路的斷路器輔助接點調整不當(變位過慢),造成保護出口接點先斷弧而燒毀的現(xiàn)象。這種現(xiàn)象對于微機保護裝置來說是不可容忍的,而這一點卻常被人們忽視。5.3.2防跳回路的典型接線常用防跳回路有串聯(lián)式防跳回路、并聯(lián)式防跳回路、彈簧儲能式防跳回路、跳閘線圈輔助接點式防跳回路等。國產(chǎn)斷路器多采用串聯(lián)式防跳回路。斷路器多采用并聯(lián)式防跳回路。其中串聯(lián)式防跳回路最合理,應用也最廣泛,它除具有防跳功能外,還具有防