电工中级技能实训变配电技术实训精选文档.ppt
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1、电工中级技能实训变配电技术实训本讲稿第一页,共九十六页1.1 变、配电技术基础变、配电技术基础 5.1.1 5.1.1 变、变、配电站的电气主接线配电站的电气主接线1.1.变、变、配电站的电气主接线简述配电站的电气主接线简述电力系统按作用的不同可分为一次系统和二次系统。一次系统是电力网中电能传输的通路,其中的所有电气设备称为一次元件或一次设备;二次系统则是辅助电路,用来测量、控制、保护和自动调节一次设备的运行,其中的所有设备称为二次元件或二次设备。在变、配电站中,相应地有主接线(又称一次接线或主电路)和二次接线(又称二次回路)。本讲稿第二页,共九十六页二次接线与一次接线之间是通过电压互感器和电
2、流互感器相连接的,互感器一次侧接于主电路,二次侧接于二次电路,互感器属一次设备。变、配电站的电气主接线是由变压器、断路器、隔离开关、互感器、母线和电缆等电气设备按一定的规律连接的,用以表示接收、汇集和分配电能的电路。按照国家标准中规定的电气系统图图形符号和文字符号来表示电气设备之间的相互关系的工程图,叫做变、配电站主接线图(也叫一次接线图)。本讲稿第三页,共九十六页电气主接线图通常画成单线图的形式,它表示三相对称电气设备中一相连接的规律,这样可使接线图简单清楚。在个别情况下,三相电路中的设备不一定对称(如互感器),则用三线图表示。图中,电气设备的图形符号均表示各种电气设备处于无电压的状态,而断
3、路器和隔离开关是处于断开位置。为使看图容易起见,图上只绘出系统的主要元件及相互间的连接。表5-1所示为各种常用电气设备的图形与文字符号。本讲稿第四页,共九十六页本讲稿第五页,共九十六页在电力系统中,变压器、开关电器等元件在维修、改变运行方式或发生故障时,必须将它们接入或退出,因而要进行一些操作。例如:在正常情况下,要能可靠地接通和开断电路;在改变运行方式时,要能灵活地进行切换操作;在电路发生故障的情况下,必须能迅速切断故障电路,以提高电力系统运行的可靠性。本讲稿第六页,共九十六页主接线的选择应满足可靠性、经济性、灵活性、安全性的要求。可靠性是指根据系统和用户的要求,能满足对不同负荷的不中断供电
4、,且保护装置在正常运行时不误动、发生事故时不拒动,能尽可能地缩小停电范围,保证在各种运行方式下供电的可靠性。经济性是指使主接线的初投资和运行情况达到最经济的程度。灵活性是指主接线应力求简单、清晰,没有多余的电气设备。安全性是指在倒闸操作时,要保证安全以及能在安全条件下进行维护检修工作。以上几个方面是对主接线的基本要求。本讲稿第七页,共九十六页2.2.变、配电站电气主接线的基本形式变、配电站电气主接线的基本形式1)单母线接线单母线接线又分为单母线不分段和单母线分段两种形式。(1)单母线不分段接线。图5-1所示为不分段单母线接线图。图中每一负载都通过一台断路器和两台隔离开关接到同一组母线上。断路器
5、用于开断负荷电流和故障电流。隔离开关有两种,靠近母线侧的称为母线侧隔离开关,用于隔离母线电源,检修断路器;靠近线路侧的称为线路侧隔离开关,用于防止检修断路器时倒送电,以保证检修人员的安全。这种接线结构简单,设备用量最少,便于扩建,造价低。缺点是供电可靠性低,母线及母线侧隔离开关等任一元件发生故障或检修时,均需使整个配电装置停电。因此,单母线不分段接线通常适用于小容量和对可靠性要求不太高的用户。本讲稿第八页,共九十六页图5-1单母线不分段接线本讲稿第九页,共九十六页图5-2单母线分段接线本讲稿第十页,共九十六页(2)单母线分段接线。图5-2所示为单母线分段接线。这种接线采用分段开关(断路器或隔离
6、开关)将母线分为两段,电源和用户线路分别接于母线的两个分段上。采用这种接线,可使因故障或检修而停电的范围局部化。分段的数目决定于电源的个数和功率的大小。通常情况下,分段的数目应等于电源数。母线分段后可进行分段检修,当一段母线发生故障时,由于分段断路器QF1在继电保护作用下自动将故障段迅速切除,从而保证了正常母线段不间断供电和不致使重要用户停电。单母线分段接线既具有单母线接线简单明显、方便经济的优点,又在一定程度上提高了供电可靠性。但它的缺点是当一段母线隔离开关发生故障或检修时,该段母线上的所有回路都要长时间停电。本讲稿第十一页,共九十六页2)双母线接线及双母线分段接线单母线及单母线分段接线的主
7、要缺点是在母线或母线侧隔离开关发生故障或检修时,连接在该母线上的回路都要在发生故障或检修期间长时间停电,而双母线接线可以克服单母线不分段接线或单母线分段接线的缺点,对用户供电具有较高的可靠性和灵活性,如图5-3所示。这种接线,每一回路都通过一台断路器和两组隔离开关连接到两组母线上,两组母线可同时工作,并通过母线联络断路器并联运行。两组母线也可以一组做为工作母线,另一组做为备用母线,正常工作时,工作母线上的隔离开关是接通的,备用母线上的隔离开关是断开的。本讲稿第十二页,共九十六页图5-3双母线接线本讲稿第十三页,共九十六页如图5-4所示是双母线分段接线,这种接线方式使所有的线路和电源相应地分配在
8、两组母线上,避免在母线范围内发生短路时,所有电源被切除,从而中断对全部用户的供电。双母线分段接线,使运行方式具有了较大的灵活性和优越性,进一步缩小了故障影响的范围。通常,对于重要用户可采用双母线分段的接线方式。双母线接线及双母线分段接线与单母线分段接线比较,有如下优点:可轮换检修母线或母线隔离开关而不致使供电中断;检修任一回路的母线或母线隔离开关时,只停该回路;母线发生故障后,能迅速恢复供电;各电源和回路的负荷可任意分配到某一组母线上,可灵活调度以适应系统的各种运行方式和潮流变化;便于向母线左右任意一个方向顺延扩建。本讲稿第十四页,共九十六页图5-4双母线分段接线本讲稿第十五页,共九十六页如图
9、5-4所示是双母线分段接线,这种接线方式使所有的线路和电源相应地分配在两组母线上,避免在母线范围内发生短路时,所有电源被切除,从而中断对全部用户的供电。双母线分段接线,使运行方式具有了较大的灵活性和优越性,进一步缩小了故障影响的范围。通常,对于重要用户可采用双母线分段的接线方式。双母线接线及双母线分段接线与单母线分段接线比较,有如下优点:可轮换检修母线或母线隔离开关而不致使供电中断;检修任一回路的母线或母线隔离开关时,只停该回路;母线发生故障后,能迅速恢复供电;各电源和回路的负荷可任意分配到某一组母线上,可灵活调度以适应系统的各种运行方式和潮流变化;便于向母线左右任意一个方向顺延扩建。本讲稿第
10、十六页,共九十六页3.电气接线图中的设备编号电气接线图中的设备编号1)母线类编号(1)单母线不分段时,编号为3号母线。(2)单母线分段时,编号为4号及5号母线。(3)双母线时,分别编号为4号母线及5号母线。(4)旁路母线时,35220kV级均为编号6号母线,10kV级编号为1号母线。(5)母线编号方位顺序:电源侧和左侧母线编号为4号;负荷侧和右侧母线编号为5号(面向电源)。本讲稿第十七页,共九十六页2)开关编号(1)220 kV开关,字头(即该电压等级代号)为22。变压器开关为01、02、(如2201为220 kV的1号变压器开关);线路开关为11、12、(如2211为220 kV的1路进线开
11、关)。(2)110 kV开关,字头为1。变压器开关为01、02、(如101为110 kV的1号变压器开关);线路开关为11、12、(如112为110 kV的2路进线开关)。(3)35 kV开关,字头为3。变压器开关为01、02、(如302为35 kV的2号变压器开关);线路开关为1、2、3、(如32为35kV的2路进线开关)。本讲稿第十八页,共九十六页(4)10 kV开关,字头为2。变压器总开关或进线开关为01、02、(如201为10 kV的1路进线开关或1号变压器的二次总开关);4号母线的出线开关为11、12、(如211为4号母线上的开关);5号母线的出线开关为21、22、(如221为5号母
12、线的出线开关)。(5)6 kV开关的字头为6。变压器的二次总开关或进线开关为01、02、(如601为6 kV的1路开关或1号变压器二次开关);4号母线的出线开关为11、12、(如611为4号母线上的开关);5号母线的出线开关为21、22、(如621为5号母线的出线开关)。本讲稿第十九页,共九十六页(6)0.4 kV开关,字头为4。变压器二次总开关或进线开关为01、02、(如401为0.4 kV的1路进线开关或1号变压器二次总开关);4号母线的出线开关为11、12、(如411为4号母线上的开关);5号母线的出线开关为21、22、(如421为5号母线的出线开关)。本讲稿第二十页,共九十六页(7)联
13、络开关的字头与各级电压的开关代号相同,后面两位数字为母线号。例:220 kV 4号和5号母线之间的联络开关为2245。110 kV 4号和5号母线之间的联络开关为145。35 kV 4号和5号母线之间的联络开关为345。10 kV 4号和5号母线之间的联络开关为245。6 kV 4号和5号母线之间的联络开关为645。0.4kV4号和5号母线之间的联络开关为445。本讲稿第二十一页,共九十六页(8)电抗器开关的编号为00,前面加变压器的编号。例如,1号变压器出口电抗器的旁路开关为100,2号变压器出口电抗器的旁路开为200。(9)开关编号方位顺序:面向电源,从左开始,沿母线向右顺序编号。本讲稿第
14、二十二页,共九十六页3)刀闸类编号(1)线路(进线或出线)侧刀闸和变压器侧刀闸为2,前面加母线或该回路开关编号。例如,31-2(代表35 kV进线或出线的线路侧刀闸号,也是31开关的附属刀闸);301-2(代表1号变压器侧刀闸,也是301开关的附属刀闸)。(2)母线侧刀闸按母线号编号。例如,201-4(代表4号母线侧刀闸,也是201开关的附属刀闸);601-5(代表5号母线侧刀闸,也是601开关的附属刀闸)。本讲稿第二十三页,共九十六页(3)电压互感器刀闸为9,前面加母线号或开关号。例如,49(代表4号母线上电压互感器刀闸号);59(代表5号母线上电压互感器刀闸号);111-9(代表接于111
15、开关线路侧的电压互感器刀闸号);201-9(代表接于201开关线路的电压互感器刀闸号)。(4)避雷器的刀闸编号为8,其方法原则上与电压互感器相同。(5)变压器中性点接地刀闸为7,前面加变压器号。此编号方法仅供参考,具体编号时,应遵照当地电力部门的规定原则。本讲稿第二十四页,共九十六页5.1.2 5.1.2 倒闸操作倒闸操作1.1.倒闸操作简述倒闸操作简述电力系统中运行的电气设备,常常遇到检修、调试及消除缺陷的工作,这就需要改变电气设备的运行状态或改变电力系统的运行方式。当电气设备由一种状态转换到另一种状态或改变电力系统的运行方式时,需要进行一系列的操作,这种操作叫做电气设备的倒闸操作。本讲稿第
16、二十五页,共九十六页1)设备运行状态的分类(1)运行状态。变、配电设备的运行状态是指回路中的断路器和隔离开关都处于合闸位置,从电源至设备受电端是完全接通的。(2)检修状态。变、配电设备检修状态是指回路中的断路器和隔离开关都处于分闸位置,电源至设备受电端之间有明显的完全的断开点。而且,设备两侧挂了临时遮栏,悬挂了相应的标示牌,即设备处于停电检修状态。本讲稿第二十六页,共九十六页(3)热备用状态。变、配电设备热备用状态是指回路中的隔离开关处于合闸位置,断路器处于分闸位置,运行值班人员一经受令操作断路器,便可使电源与设备受电端之间完全接通,投入运行状态。(4)冷备用状态。变、配电设备冷备用状态是指回
17、路中的断路器和隔离开关都处于分闸位置,该设备与其他带电部分之间有明显的断开点。而且,合闸、信号控制回路也应完全断开。本讲稿第二十七页,共九十六页2)电力系统倒闸操作的主要内容(1)电力线路的停、送电操作。(2)电力变压器的停、送电操作。(3)发电机的启动、并列和解列操作。(4)电网的合环与解环操作。(5)母线接线方式的改变(倒母线操作)。(6)中性点接地方式的改变。(7)继电保护和自动装置使用状态的改变。(8)接地线的安装与拆除等。本讲稿第二十八页,共九十六页3)倒闸操作的必备条件(1)要有考试合格并经主管部门领导批准的操作人和监护人。(2)现场一、二次设备要有明显标志,包括命名、编号、铭牌、
18、转动方向、切换位置指示以及区别电气相别的颜色。(3)要有与现场设备和运行方式相符合的一次系统模拟图和二次回路原理展开图。(4)除事故处理外的正常操作要有确切的调度命令、工作任务和合格的操作票。(5)要有统一的、确切的操作术语。(6)要有合格的安全工具和设施。本讲稿第二十九页,共九十六页2.2.倒闸操作的基本知识倒闸操作的基本知识1)隔离开关的作用HT在高压电网中,隔离开关的主要功能是:当断路器断开电路后,由于隔离开关的断开,使有电与无电部分造成明显的断开点,起辅助断路器的作用。由于断路器触头位置的外部指示器既缺乏直观,又不能绝对保证它的指示与触头的实际位置相一致,因此用隔离开关把有电与无电部分
19、明显隔离是非常必要的。此外,隔离开关具有一定的自然灭弧能力,常用在电压互感器和避雷器等电流很小的设备投入和断开上,以及一个断路器与几个设备的连接处,使断路器经过隔离开关的倒换更为灵活方便。本讲稿第三十页,共九十六页2)操作隔离开关的基本要领在手动合上隔离开关时,应迅速而果断。但在合闸行程终了时,不能用力过猛,以防损坏绝缘子或合闸过头。在合闸过程中,如果产生电弧,则要毫不犹豫地将隔离开关继续合上,禁止再将隔离开关拉开。当使用隔离开关进行以下操作,如切断小容量变压器的空载电流、切断一定长度的架空线路、切断电缆线路的充电电流、用隔离开关解环操作等时,均会产生一定长度的电弧,此时应迅速将隔离开关拉开,
20、以便尽快灭弧。本讲稿第三十一页,共九十六页3)允许用隔离开关进行的操作各变电所(站)的现场运行规程中,一般均明确规定本站允许用隔离开关进行操作的设备(回路)。这是因为在这些情况下,用隔离开关拉、合时所产生的电弧可以自行熄灭,一般允许用隔离开关进行的操作如下:(1)拉、合无故障的电压互感器和避雷器。(2)拉、合无接地故障的系统变压器的中性点。(3)拉、合有直接旁路(即并联回路)电流。本讲稿第三十二页,共九十六页(4)拉、合励磁电流小于2 A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20 kV以上时,应使用户外垂直分合式三联隔离开关。(5)拉、合电压在10 kV及以下、电流小于70 A
21、的环路均衡电流。(6)在既有断路器,又有隔离开关的回路中,正常情况下必须用断路器来完成拉、合电路的任务。本讲稿第三十三页,共九十六页4)4)高压断路器的操作高压断路器的操作高压断路器具有灭弧能力,能切断负荷电流和故障电流,是进行倒闸操作的主要设备。断路器的正确操作可以保证系统的安全运行和操作的顺利进行。在使用断路器进行操作时,一般应注意以下几个问题。(1)用断路器拉、合时,运行值班人员应从各方面检查、判断断路器触头的实际位置与外部指示是否相符合。一般来说,其自身的机械指示位置比电气控制回路的“红、绿灯”指示更为可靠。当然,值班人员还应根据断路器所在回路的指示仪表的指示及系统内的其他象征来帮助判
22、断断路器触头的实际位置。本讲稿第三十四页,共九十六页(2)电力系统运行方式改变时,应认真核对相关断路器安装处的开断容量是否满足要求,还要检查安装处的断路器重合闸容量是否符合要求。(3)在断路器合闸前,还要检查该断路器是否达到允许故障开断次数。一般情况下,禁止将超过开断次数的断路器继续投入运行。(4)检修后的断路器,在投运前应检查各项指标是否符合规定要求,禁止将检修后不合格的断路器投入运行。本讲稿第三十五页,共九十六页3.3.倒闸操作的原则与步骤倒闸操作的原则与步骤1)倒闸操作的原则为了保证倒闸操作的正确性,操作时必须按照一定的顺序进行。通常的操作原则是:(1)送电时:先合母线侧隔离开关再合负荷
23、侧隔离开关最后合断路器。(2)停电时:先拉断路器再拉负荷侧隔离开关最后拉母线侧隔离开关。实际操作时中间还有很多项目,由于操作任务种类繁多,这就需要对各种操作制定相应的操作顺序,根据操作原则,安排一条正确合理的操作途径。本讲稿第三十六页,共九十六页2)倒闸操作的步骤(1)予受操作任务:值班人员接受调度预发令时,要记录齐全,清楚调度员所发任务的操作目的,然后根据记录逐项向调度员复诵,核对无误。值班人员接受工作任务票后,应认真审核工作票所列安全措施是否正确完备,是否符合现场条件,对工作票中所列内容要清楚明了。本讲稿第三十七页,共九十六页(2)操作人员填写操作票:接令人根据调度员(或工作票)所发任务的
24、要求,值班负责人先核对模拟图和现场设备运行实际情况后,向操作人员交待清楚,操作人要弄清目的,核对模拟图及有关图纸资料,拟写操作票。操作票应按顺序使用,操作票填写的操作顺序不可颠倒、字迹清楚,如写错应注明“作废”字样。操作人填好操作票后,先自己审票,再交监护人审票。本讲稿第三十八页,共九十六页(3)正值(监护人)审票:审票人根据调度员所发的操作任务或工作票的任务,核对模拟图逐项审核,对上一班预开的操作票,即使不在本班操作也必须认真审核。审票时如发现错误,必要时可与有关调度员或工作票签发人联系核对,该票需注明“作废”,并写明作废原因,由操作人签名后留存,再由操作人重新开票。本讲稿第三十九页,共九十
25、六页(4)调度发布正式操作令。调度员发布操作任务和操作命令,正值(监护人)接令,并按填写好的操作票中的任务向发令调度员复诵,经双方确认无误后,在操作票上记录调度发出的“发令时间和发令人”。没有接到“操作命令”,不得进行操作。(5)监护人和操作人相互考问和事故预想。监护人与操作人相互考问和事故预想的内容有:操作目的和要求、操作中可能发生哪些现象、应注意的安全事项等。本讲稿第四十页,共九十六页(6)模拟操作和核对操作的正确性。操作前操作人、监护人应先在模拟图上按照操作票上所列的操作项目顺序唱票、预演;并逐项翻正模拟图,模拟时切记要注意操作中是否有带负荷拉隔离开关等情况,决不能流于形式。(7)对工具
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