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TOC\o1-3\h\uHYPERLINK\l_Toc14525企业供配电系统解析1HYPERLINK\l_Toc25775电气安全知识问答23HYPERLINK\l_Toc7479电气名词解释30HYPERLINK\l_Toc1268电气运行基本知识36HYPERLINK\l_Toc1651电气运行实际计算运用95HYPERLINK\l_Toc20932互感器知识简介98企业供配电系统解析
一、炼化企业供配电系统的特点
1、生产工艺特性及其对供电的要求
(1)炼化生产工艺特性
①稳定连续
②高温高压
③易燃易爆
④有毒有害炼油生产工艺的上述特性,决定了炼__业属高危行业中国石化直属企业都是国家大型、特大型企业,生产过程中流转的危险品数量多,一旦发生事故,可能造__身伤亡和设备严重损坏,即使仅仅是化工物料泄漏或污水未经处理直接排放,也可能造成震惊全国的环境污染事故
(2)生产工艺控制精度高,对电网扰动敏感炼化企业需要采用大型联合生产线、连续生产,生产工艺要求精确控制物料流量、压力、温度等参数,大型转动机械及其他关键设备要求严格控制振动、轴承温度、润滑油系统压力,因此设置了计算机过程控制系统(DCS),自动控制工艺参数和监视设备运行状况,当控制、监视参数超限时发信,直至联锁停车工艺参数受控和关键设备运行稳定是炼化企业生产的基本要求电网扰动可影响电动机等电气设备稳定运行为了维持供电,炼化企业普遍采用了备自投、电动机分批自启动等安全自动装置然而,备自投需躲过后备保护,时限通常整定为
1.5~
2.5秒,备自投成功之时,通常炼化生产工艺参数早已超限,设备运行工况已经失稳,不能避免生产装置停车,只能提供安全停车用电;电动机分批自启动对炼油装置较为有效,对化工、塑料、化纤装置大多不能避免停车
(3)安全停车需要用电,用电负荷大多数炼化生产装置安全停车需要用电装置停车可分为临时停车和完全停车
①临时停车需要维持物料在生产设备中循环流动,一是为了缩短重新开车时间,二是为了减少物料通过火炬排放所造成的损失
②完全停车需要将生产设备中的物料输送到中间储罐中储存,或者避免物料在设备中聚合,导致设备堵塞甚至报废;部分反应塔(釜)需要注入中止化学反应的制剂或气体,避免反应失控;大型转动设备需要盘车避免轴系弯曲,需要润滑避免损坏轴瓦;循环冷却水需要在较长时间内维持供应,避免设备超温;部分排风机需要较长时间保持转动,避免可燃气体聚集;仪表风必须确保,因为生产装置停车而仪表控制系统不停;空压站通常需要维持运行,因为管线和反应塔吹扫需要压缩空气;锅炉通常不停炉,因为停车和开车需要使用蒸汽,等等由此可见,安全停车用电负荷很大安全停车负荷通常可占满负荷生产的一半及以上安全停车用电设备对失电的承受能力生产装置对电压深幅波动和瞬间失电的承受能力很差,电网稍有扰动即可导致停车,但是安全停车用电设备允许短时间失电视生产装置不同,安全停车用电设备要求停电时间不超过数分钟或数十分钟
(4)生产工艺对电能质量的要求
①电压偏差35~
37.45kV(35kV);
6.1~
6.2kV(6kV)
②电压波动对于异步电动机,电压保护定值设定在70V(归算到一次侧为额定电压的70%),电压波动对异步电动机运行有多方面影响最显著的是,电磁转矩和轴功率随电压的平方成倍数变化,电压波动可造成定子电流和绕组温度反向波动,对无功消耗和效率也有影响,电压波动时,电动机转速同向波动同步电动机的低电压保护定值也是70V,除转速之外,电压波动对其余运行参数的影响与异步电动机相似交流接触器的主触头靠电磁力吸合,在电压下降时发生震颤,通常当电压降到80%额定电压左右释放,造成甩负荷市场上虽已出现多种工作原理的自保持交流接触器,但是当电网发生大扰动时,不甩负荷电网所受安全威胁更大,只应保关键生产装置和安全停车设备用电,所以自保持交流接触器不可普遍采用由于小容量的低压开关普遍采用交流接触器,当电压降到80%额定电压左右时即可造成生产装置停车综上所述,大部分用电设备对电压波动的要求是额定电压-15%~额定电压+5%,然而部分电动机按额定电压±5%设计,电压波动反复大于设计值即可造成电动机损伤,甚至烧毁,这部分电动机要求电压波动幅度为额定电压±5%
③连续供电25%额定电压及以下为失电,备自投启动但是备自投成功时,生产装置已经停车,所以任一工作电源失电都会造成生产装置停车转移负荷过程不能停电
④频率包括发电机在内的所有用电设备都没有配置低频保护,炼化生产能够承受的低频率只能靠推断异步电动机的转速公式n=60f(1-s)/p频率与转速存在线性关系又因流量Q、转速n、扬程H和轴功率P之间存在如下关系由上述三式可知流量与转速成正比,扬程与转速的2次方成正比,轴功率与转速的3次方成正比沿用大部分用电设备对电压波动承受能力为85%额定电压的标准,按上述轴功率与电压、轴功率与转速关系式,推算可承受频率为45Hz参考电压波动实例大容量电动机起动初始阶段电压大幅度下降持续时间1~2s、相间短路切除时间60~150ms,大部分用电设备能够由运行经验证明的低电压可承受时间很短,因此推算可承受频率45Hz不足为据实际运行中,低周减载最后一轮定值为
47.5Hz,48Hz时企业电网可以主动与大电网解列,__石化的稳控系统经反复论证采用的频率下限为48Hz因此,炼化企业对频率下限的要求宜定为48Hz
⑤检修周期生产装置各类生产装置要求装置变电站及其下级变电站全接线连续运行时间为炼油装置3年及以上;乙烯装置5年及以上;其余装置一般为1~3年公用工程工艺和设计对公用工程的变电站都没有给予充分重视,但是主要公用工程已经实行区域集中供应,并且选用大容量机组,因此对变电站连续运行的要求更高空分装置5年及以上;空压站、循环水站由某座装置变电站供电,而压缩空气和循环水供应多套生产装置,这些生产装置并不安排同时停车检修,所以供配电系统几乎不能安排停电检修乙烯开工锅炉早年的30万吨/年乙烯装置,在二轮改造时扩建为70万吨/年,甚至更高,实际是2套乙烯装置如果2套乙烯装置共用开工锅炉,而乙烯装置几乎不安排同时停车检修,那么如果不将开工锅炉配电系统进行改造,就不能安排停电检修__石化2008年以前就是这种情况
2、炼化与供电行业对供电的要求对比
(1)供电行业要求电力行业对供电的要求见下表表1中国电力电能质量标准标准标准名称允许限值说明GB12325-90供电电压允许偏差
1.35kV及以上正负偏差绝对值之和不超过10%
2.10kV及以下三相供电为±7%
3.220V单相供电为±7%~10%衡量点为供用电产权分界处或电能计量点GB12326-90电压允许波动和闪变电压波动
1.10kV及以下
2.5%
2.35kV~110kV
2.0%
3.220kV及以上
1.6%闪变△U
101.对照明要求较高的
0.4%(推荐值)
2.一般照明负荷
0.6%(推荐值)衡量点为公共连接点,取实测95%概率值GB/T14549-93公用电网谐波公用电网谐波电压(相电压)限值电网标称电压(kV)电压总谐波畸变率(%)各次谐波电压含有率(%)奇次偶次
0.
385.
04.
02.
064.
03.
21.
610353.
02.
41.
2661102.
01.
60.8各级电网谐波源产生的谐波电压值电网标称电压(kV)电压总谐波畸变率(%)各次谐波电压含有率(%)奇次偶次
0.
382.
62.
11.
162.
21.
80.
910351.
91.
50.
7661101.
51.
20.6注2008年版取消了对谐波源的谐波限值衡量点为公共连接点,取实测95%概率值GB/T15543-95负序电压系数(三相电压允许不平衡度)
1.正常允许2%,短时不超过4%
2.每个用户一般不得超过
1.3%GB/T15945-95电力系统频率允许偏差
1.正常允许为±
0.2Hz,根据系统容量可以放宽到±
0.5Hz
2.用户冲击引起的频率变动一般不得超过
0.2Hz
1.各级电压要求一样
2.衡量点为公共连接点,取实测95%概率值或日累计超标不超过72min,且每30min中超标不超过5min从上表看,供电行业对电能质量的要求详细、指标苛刻,似乎比炼化行业要求高但是炼化企业电气管理干部的直觉告诉我们,炼化生产对供电的要求比供电行业高这是___?
(2)炼化与供电行业要求对比表2炼化与供电行业供电要求对比项目炼化行业供电行业评价主要供配电点母线电压允许偏差设计规范±5%__石化35kV+7~-0%6kV+
3.3~+
1.7%35kV及以上│∑±χ│<10%10kV及以下±7%炼化行业要求高主要供配电点母线电压允许波动和内变大容量电动机启动时-10%电动机群成组再启动时-15%35~110kV-
2.0%10kV及以下-
2.5%供电行业要求高谐波设计规范与供电行业相同,但实际是先污染后治理见表12008年新版国标取消了对谐波源的要求供电行业要求高负序电压系数设计时无针对性要求
1.正常允许2%,短时不超过4%
2.每个用户一般不得超过
1.3%供电行业要求高频率偏差设计时无针对性要求
1.正常±
0.2~
0.5Hz
2.用户冲击≯
0.2Hz供电行业要求高连续供电不允许电压波动到70%及以下;每个电源都不允许瞬时失电;备自投成功装置也停车;化工装置安全停车需要用电供电时间≥
99.9%;电压偏差和波动只作内部考核,不对用户负责;备自投成功、不长时间全站停电不算事故炼化行业要求苛刻转移负荷方式将工作电源与第二电源合环——拉开原工作电源开关,期间供电无中断拉开工作电源开关——合上母线分段开关——用电设备重新启动,期间中断供电炼化行业要求高检修周期1年及以上,多数炼化装置3~5年,甚至更长1年,或需要时,错开迎峰度夏即可炼化行业要求高,超越系统配置小结供电行业对电能质量量化指标的要求比炼化行业高,而炼化行业在非量化指标方面要求高,对连续供电要求苛刻,对检修周期的要求超越系统配置
(3)炼化行业供配电系统主要存在的问题综合以上两表格可以来看,供电行业在电能质量量化指标方面的要求详细而且合理,炼化行业供电要求高,但是供配电系统存在一些先天不足,问题主要由设计规范自身矛盾、设计规范与运行要求之间的差距引起电压偏差与波动要求倒置炼化行业对电压偏差与电压波动的要求倒置——电压偏差小而电压波动大将电压偏差订得小,造成向供货商承诺的电压质量高、供货商按此设计的电动机承受电压波动能力低供电行业其实并不执行大容量电动机起动和电动机组成群起动时允许母线电压深幅下降的国标,它要求用户电动机启动执行电压波动标准炼化行业不了解这个情况,无选择套用国标,按允许母线电压深幅下降设计电动机启动方式,造成电压波动国标名存实亡,没有任何一种场合可以适用,事实上摒弃了电压波动国标因此,炼化企业配电网在大容量电动机启动时电压下降幅度很大,远大于电压偏差标准这样,当大容量电动机起动时,承受电压波动能力低的电动机就受损、一段时间后烧毁国标在波动与电动机启动允许压降这两个标准上固然存在矛盾,但是供电行业选择性执行对电网有利的波动国标,不理会启动压降国标他们会分析会选择,所以长治久安炼化行业却盲目执行启动压降国标,造成波动国标失效,并且__不研究___波动国标没有适用场合、不执行波动国标会有什么问题,甚至在企业已经烧毁电动机之后仍然安之若素谐波先污染后治理炼化行业的设计规范在谐波方面与供电行业相同,但是大多数项目在设计时认为每台变频器、UPS的谐波都满足国标要求,忽略了多台谐波源用在同一段母线,会造成谐波超标,因而没考虑为谐波源设置电源侧滤波装置个别设置了电源侧滤波装置的项目,由于用户对此也认识不足,因而在压缩项目投资时,电源侧的滤波装置成为首先被砍掉的设备在运行中,与谐波源共用母线的设备容易出现绝缘击穿、电容器鼓胀、烧毁的情况,变频器也容易发生原因不明的跳闸发生上述问题,用户一般不会从谐波角度去找原因,总要到严重污染后才安排治理相电压平衡不受重视三相电压是否平衡通常不受重视在部分区域,三相电压不平衡造成线损增加1~3%频率问题几乎不予考虑频率与电动机转速成正比,电动机转速正比于泵的流量的1次方、扬程的2次方、轴功率的3次方,频率下降威胁炼化安全稳定生产新建企业设计电力系统、老企业无数次改扩建,都不考虑如何安排低周减载,投运后再安排难上加难带电力缺额与大电网事故解列后的孤立小网,是否会发生频率崩溃,在设计源头上尚未予以考虑连续供电要求与系统配置不匹配供电行业对电能质量的考核是站在自己的角度,而不是用户角度,它考核累计供电时间,对供电瞬时中断并不考核炼化行业照搬供电行业的设计规范,只能适应供电行业的考核标准,与炼化行业的三项要求(备自投成功仍算事故、转移负荷过程不能停电、安全停车需要用电)相去甚远连续供电要求与系统配置不匹配现行设计规范对运行威胁最大的是强调当一个电源检修或故障时,不考虑另一个电源发生故障由此在双电源配置上选用最低标准同一电源点、同一路径;对用户选用三电源持排斥态度;不考虑采取进一步措施完善设计全站停电虽然是小概率__,但当系统扩大到一定程度就时有发生,并非加强管理所能避免,这也是__石化___力推三电源的原因;电气隐患治理资金不足、老企业客观上不可能基本治理完毕的情况,加大了全站停电的概率;生产工艺受瞬时扰动联锁停车和化工装置安全停车需要用电的特性,对不中断供电提出了苛刻的要求上述三个因素决定了连续供电问题必须在设计环节加以解决,但是有关部门和设计规范考虑得很少,缺少实质性措施转移负荷困难先合环后转移负荷的方式,要求合环电流小于设备额定电流然而系统上并非总能满足,设计规范对此没作规定,没有成熟的技术和设备解决这个问题长周期运行要求与设备档次不匹配设计粗糙的中压空气绝缘和复合绝缘开关柜、国产低压成套设备的检修周期是1年设计规范没有针对长周期运行要求的相应对策,概算和批准概算卡得紧,难得__高可靠性设备,用户如果不提出长周期运行的要求,采购到的设备档次就低,不满足长周期运行要求电压等级不敷使用配电网规模持续扩大、大容量用电设备越来越多越大、生产装置大型化使得区域负荷密度显著增高、总图布置创新将变电站设置到远离负荷中心的边角地块、长周期运行等发展趋势,要求特大型企业电网的电源、输电网和主配电网即便不截然区分,也应该拥有三个不同电压等级;在用电侧,也需要更多电压等级近年新建千万吨炼油、百万吨乙烯__,普遍拥有220kV、110kV、35kV、10kV、6kV、380V电压等级,但是不少老企业不是缺少220kV电压等级,就是缺少110kV或35kV电压等级无论新老企业,在电压等级的使用上都未臻合理,没有随着负荷增长提高电压等级,尤其缺少660V配电电压等级备用发电机组定位不准设计供配电系统时,将自备电厂的发电机组作为可靠电源,然而又不完全满足用电需求,留出一些电力缺额由大电网补充设定这个原则的初衷是兼顾供电安全和投资控制,但是在建设、运行和事故发生时,一些结果事与愿违a建设阶段自备发电机组不完全满足用电需求,炼化企业电网接入大电网的设施,还须按发电机组全停时满足全部用电需求设计,炼化企业与电力公司双方都没省投资b运行阶段在炼化企业方面,因拥有自备发电机组,企业电网与大电网的交换功率很小,而接入大电网的变压器容量很大,每月须向电力公司缴纳巨额基本电费在电力公司方面电度电费收得少,为发电机提供事故备用而无收益;夏季大电网缺电的时候也是炼化企业需要买电的时候,大电网要限电却因炼化企业是重要负荷而难以落实;春秋季大电网电力富裕时炼化企业也富裕,并不买电;炼化企业的低周减载负荷比例低,因而对电网安全所尽义务少;炼化企业集高危行业和容易停车于一身,电网事故一旦影响炼化企业后果严重,电力公司监管责任大而没有收益在日常调度业务交往中,双方在权利、义务上各执己见,摩擦多c事故发生时石化电网接入大电网正常运行时,发电机组的一次调频、DEH、DCS能够正常发挥调功调频功能,符合将自备发电机组作为可靠电源的设计思路但是,当带电力缺额与大电网事故解列时,石化孤立小网的频率下降,平时视作先进控制手段的上述三个具有调频功能的系统却不能发挥作用,小网安全将受到威胁主要原因是锅炉、汽轮机和发电机基本满发,或已接近设备健康状况所许可的出力;发电机组是供热机组,超额定发电功率须多供汽,而事故中多供蒸汽没有出路备自投在单一电源情况下具有安全保障作用,但是在带电力缺额与大电网事故解列时,不管电力缺额多大,频率降低多少,由于自备发电机组还在运行,孤立电网有电,备自投并不动作即使采用进线或主变差动保护动作作为备自投启动条件,因发电机电势和电动机反电势的存在,备自投通常不成功如果炼化企业的发电装机容量超过用电负荷一定百分比,汽轮机为抽汽凝汽式,而且正常运行时石化电网有功潮流指向大电网,方可视作可靠电源理论上如果汽轮机的低压缸保有足够的旋转备用容量,锅炉能够在1分钟内提高蒸发量满足汽轮机需求,在电力缺额小于20%时,自备发电机组可以视作可靠电源但是事故初发时有些装置可能已遭遇停车而少用汽或多用汽、锅炉增加蒸发量需要分台阶平缓渐进、电气事故暂态或稳态过程存在不确定因素,自备发电机组跳闸并不罕见,与可靠电源的标准还有相当距离鉴于以上情况,中东新建石化__采用了孤立小网作为正常运行方式,只当自备热电站黑起动时,才以较低电压等级从大电网受电这种方式的经济性显而易见,但自备热电站的发电机组数量应足够多出现最大用电负荷时,保有最大一套机组容量的检修备用;运行机组中,仍留有最大一套机组的旋转备用容量也就是最大供电负荷下的检修方式,仍满足事故备用要求中东新建石化__选用的发电机组是燃气蒸汽联合循环机组,其中燃气轮机起动快,有利于事故处理但是炼化企业的运行经验表明,抽凝式机组低压缸留有旋转备用,总备用容量达到一台机组的额定容量,锅炉-汽轮机采用DCS联合控制,锅炉能快速提高蒸发量,一次调频和DEH系统完好,并设有二次调频,在低周减置装置帮助下,有可能避免孤立小网崩溃这种建设模式和运行方式如能移植到中国石化,可以预期自备热电站投资增量将由免缴基本电费回收,回收期短于炼化生产装置;地方电网短路容量资源枯竭,限制炼化企业增设发电机组的难题,将得到__解决系统规划缺失炼化企业供配电系统最大的问题是系统规划缺失,老企业的情况尤为严重a.炼化生产规模不断以“拓瓶颈”方式增长,使得配电网和装置变电站脱离设计基础无限扩张,电缆配电网电容电流、抗扰动能力、配电网馈线仓位和电缆通道、电源点和装置变电站主变容量和短路阻抗、配电网母线和装置变电站检修等问题由量变引起质变;b.生产装置大型化,使得6kV、380V系统出现高温节点多、设备投资小而电缆投资大、故障频繁、检修周期满足不了生产装置长周期运行等问题;c.生产装置和公用工程采用大容量电动机的趋势,使得35kV配电电压等级不堪重负;d.公用工程区域集中供应,不随生产装置停车,而仍由装置变电站供电,影响装置变电站停电检修;e.电网建设滞后于装置变电站,电网的分层分级、电源改造和优化、电力调度自动化、电网安全自动装置等问题__搁置,新建生产装置设计文件对电源的描述多年一贯制,系统分析没有涉及电网核心问题,流于形式;f.电力系统和供配电系统的基本属性是系统,炼化行业很少采用研究系统的观念和方法跟踪解决系统问题,而习惯以当前最小投资解决“点”的增容问题,长此以往形成的系统隐患,需要更多的投资、冒很大的风险去改造,最终还很难改造出合理的新系统新建企业的供配电系统比较完善,但是规划或设计文件中没有说明该系统的输配电规划容量,若干年后又形成系统隐患;中国石化总部电气隐患治理和中石化电气专家组成立以来,已在企业电网优化、企业电网接入大电网方式、提高电压等级、UPS合理配置、35kV及以上总变选用GIS、线路变压器组接线、配电装置室装设空调等方面取得突破,但是供配电系统仍然存在不少问题,需要从设计源头加以解决
3、炼化企业的电网
(1)电网的特性电网的任务是分配和输送电能,确保电能质量合格电网由升压变压器、输电线路和降压变压器组成电网可由多级电压电网组成,纯粹执行输送电能任务的电网称输电网,为用户变电站供电的电网称配电网在__石化(海南炼化),220kV环网为输电网,35kV和10kV(6kV)为主配电网,专为生活区供电和为生产区非主要生产用户供电的10kV配电网称为城网,界区内还有6
(10)kV和380V配电网,这已属于用电侧配电网在炼化企业电网中,以下特性需要时常__脆弱的电网由“电的传输速度接近光速”、“电力不可储存,发、供、用同时实现”的特性所决定,电网中发生短路会造成系统低电压,在炼化企业电网中,视情况不同,或停机泵,或装置停车,或大__停电电力缺额、功率因数、谐振、低频率有可能影响电网稳定与其他专业相比,电网从故障发生到发展成事故甚至连环事故,均在瞬间完成,事故影响面广,对联合生产线冲击大从这个意义上讲,电的上述特性决定了电网是脆弱的简洁与繁复的博弈——电网结线和电源电网输送电力以线路和变压器为载体,线路的布置方式称为电网结线电网结线分无备用和有备用两大类,无备用类的用户只能从单一电源受电,电网结线方式见图2有备用类的用户能够从2个及以上电源受电,电网结线方式见图3有备用放射式结线供电可靠性最高,投资最大输电线路分架空线和电缆两种形式架空线投资省、寿命长、过载能力大,但是占地__大、容易遭受雷击,供电可靠性低电缆的优缺点与架空线恰好互换炼化企业配电__常采用放射式结线,并且尽量创造条件,使用户变电站从2个电源变电站引出进线见图4国标和行标的变电站设计规范,按重要性等级将用户分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ类负荷Ⅰ、Ⅱ类负荷需要双电源供电,Ⅲ类负荷单电源即可炼化企业都是Ⅰ、Ⅱ类负荷Ⅰ类负荷中又可分出特别重要负荷,需要在双电源基础上增加其他能源提供的备用电源,譬如柴油发电机等由于柴油发电机投资大、功率有限,每月需要开机一次,确定它是否完好,比较麻烦,显然,只有DCS等仪表和消防泵才能列入Ⅰ类特别重要负荷,炼化企业生产装置安全停车所需大量用电负荷无法采用柴油发电机供电电力公司在设计规范基础上,又按是否来自两座变电站、进线是否同一通道,将双电源分出多个等级最新的改进——国家电力监管委员会“电监安全
[2008]43号”文,对重要电力用户供电电源及自备应急电源配置作了规定重要用户分特级、一级和二级按其具体定义,炼化企业属一级用户一级用户应“具备两路电源供电条件,两路电源应来自两个不同的变电站,当一路电源发生故障时,另一路电源能保证__正常供电”;“重要电力用户应配置自备应急电源……自备应急电源应符合以下要求
1.自备应急电源配置容量标准应达到保安负荷的120%……”电监会的43号文比现有设计规范改进之处在于一是规定了“两路电源应来自两个不同的变电站”,二是规定了“自备应急电源配置容量标准应达到保安负荷的120%”目前炼化企业电网绝大多数不满足这两条新标准,然而这两条新标准是无数事故代价换来的,不按此执行还将继续付出代价
(2)炼化企业的网架结构和接入系统炼化企业的用电负荷通常都在100MW以上100~200MW之间,最高电压等级取110kV也能满足要求,但是从可靠性角度考虑,同时拥有220kV更好200MW及以上规模的企业,220kV、110kV、35kV、10kV、6kV、380V这6个电压等级一个也不能少电力公司正在归并调整电压等级,在一些地方,220kV和110kV可能合并为220kV,35kV归并入110kV,10kV有可能提升为20kV,6kV淡出供电行业已有几十年,最新的研究方向是220kV直接降压到20kV但是炼化行业的要求不同,近几年的趋势是企业电网接入大电网取220kV电压,可以提高可靠性并减少按变压器容量计算的基本电费;110kV作为输电网、自备发电机组接入系统、区域变电站和大容量电动机电源电压,十分必要;35kV为中等规模生产装置的变电站所用,很合适,三电源变电站可向大型生产装置供电;10kV、6kV、380V是用电设备直接需要的电压等级,更是不能少由此,新建千万吨炼油、百万吨乙烯企业大多采用以下网架结构1座220kV配电装置,双母线接线,规划容量4台220kV/110kV主变;1~2座110kV配电装置,双母线或双母双分段接线,规划容量为若干台升压变让发电机接入系统,十余台降压变为35kV装置变电站和10kV大容量电动机供电;110kV区域变电站和35kV装置变电站下设6
(10)kV和380V母线,直接为用电设备配电企业电__常以2回及以上220kV联络线接入大电网2个不同变电站见图5所示
4、变电站主接线变电站内配电装置所采用的母线形式通常有线路变压器组、单母线、桥形、多角形、双母线、双母线带旁路和双母线正母分段带旁路;按每回线路使用开关数量,可分为单、双、3/2开关等主接线的基本要求是a.保证供电可靠性和电能质量;b.力求简单、清晰和操作方便灵活;c.保证操作维护人员和设备安全;d.具有发展和扩建余地;e.技术可靠、经济合理变电站主接线经历了由简到繁、由繁到简的螺旋型提升过程早年设备可靠性低、开关使用变压器油作为绝缘介质,需要经常停役滤油的时候,主接线由线路变压器组、单母线、外桥、内桥、扩大内桥、单母线分段提升到双母线,从双母线提升到正母分段、双母线带旁路、双母双分段随着开关无油化进程,尤其是GIS得到__使用的今天,GIS母线已不再设置旁路母线,最复杂的接线止步于双母双分段,核电站和超高压特高压电站也采用3/2开关接线在没有穿越潮流和特殊需求的变电站,单母线分段和线路变压器组接线已成为典型设计,线路变压器组接线甚至已经发展到用户侧不设开关一流设备采用简洁的主接线,省投资、可靠性高,已成为共识在炼化企业中,220kV和部分110kV配电装置接入大电网系统,可能有穿越功率和接入发电机,需要采用较复杂的接线形式;110kV和35kV配电装置要求灵活调整负荷的需要采用双母线或双母双分段,没有调整负荷任务的采用单母线分段;35kV及以下变电站属装置变电站,在6
(10)kV开关柜不能选用GIS,而被要求长周期运行的情况下,需要边运行边轮流检修,因此适合采用35kV侧无开关的三电源线路变压器组、6
(10)kV单母四分段接线炼化企业变电站主接线沿革和当前的主流选择见图6线路变压器组低压四分段接线适合35kV/610kV变电站或110kV/3510kV变电站,1座三电源变电站的变电能力抵2座主变容量相同的双电源变电站,投资节省20%,当一个电源检修,另一电源的上级电网发生故障时,第三电源仍能为生产装置安全停车负荷供电高压侧GIS单母二分段接线适合需要用3台及以上主变的110kV/3510kV变电站,低压侧可以是2组及以上单母线二分段,也可以是1组单母线二分段加多组变压器电动机组接线,单母线二分段供普通负荷,变压器电动机组供大容量电动机GIS双母双分段接线适合进出线超过8路的110kV/3510kV变电站或220kV/3510kV变电站,双母线可适应穿越潮流和对变压器励磁涌流有要求的场合,双分段是为了适应GIS检修后做耐压试验时正副母线需要同时停役的特殊需求
5、主要电气设备常见问题及对策
(1)普通电动机定义普通电动机含没有特殊要求的380V、6kV和10kV电动机,这是占炼化企业80%以上用电负荷的主要用电设备普通电动机大多是鼠笼式,按制造商要求使用可确保经久耐用对电网的要求抗电网扰动能力强但是,当电压波动超过20%时,使用交流接触器的低压电动机会跳闸;电压波动超过30%时,设置了低电压保护的高压电动机会跳闸抗扰动近年来市场上出现了多种工作原理的自保持交流接触器,但是可靠性未经__运行验证,炼化企业很少使用拖动重要机泵的电动机可以用电动机自启动装置,在电动机因电网扰动停机后,装置自动检测电压恢复情况,达到要求时自行启动电动机自启动装置分集中控制和单台电动机控制两大类集中控制装置可接入数十台电动机,按工艺流程设置好哪些电动机首批启动,哪些第二批、第三批单台控制装置对不同电动机设置不同启动时间,也能达到同样目的在投资方面,集中控制装置少,但是一旦发生故障影响面广高温节点装置大型化使得电动机容量增大,接线盒中压接点发热问题比较常见定购电动机时应__接线盒大小,要求选配大盒,减轻压接点应力集中现象但是对于使用大截面电缆和双拼电缆的电动机,即使选配大接线盒也不一定能解决问题,需要提高电压等级进水容量较大的电动机,常见将接线盒水平布置在电动机背上这种布置方式对接线很方便,但是进线口密封老化后,雨水容易侵入接线盒,直接造成短路或产生蒸汽造成短路宜要求制造商倾斜设置接线盒,进线口向下,进水问题就能解决滚珠(柱)轴承损坏滚珠(柱)轴承损坏是电动机最常见的故障,造成扫膛、切割绕组端部等严重损伤电动机的问题滚珠(柱)轴承损坏通常由缺油、振动、伪劣产品引起,谐波也会在轴承槽中蚀刻出凹槽定期正确加油和自动加油机可解决大部分缺油问题拖动机械震动和与电动机对中偏差过大可引起电动机滚珠轴承(柱)振动滚珠(柱)轴承进货渠道不对可能采购到假冒伪劣产品在线检测滚珠轴承温度或振动的装置可及时发现异常情况,比较可靠有的企业不发现振动超标不切换备台,附带减少了定期切换备台的麻烦超温电动机自身没有问题,但绕组温度缓慢上升,直至超标这种情况通常见于强制风冷的较大容量的电动机,其内部风道被油泥附着,通流__变窄强制风冷电机虽有专用进风口,但是运行中绕组端部存在负压,轴承油少量、持续被吸进风道,与进风中的灰尘搅和成粘性油泥,多年之后堵塞风道解决办法只有大修一条路绝缘老化运行25年以上的电动机,部分会突然发生绝缘击穿不设备台的大型电动机通常不会主动安排更新,发生绝缘击穿后往往生产装置就不能开车,更换绕组又需要十几天时间装置停车时对电动机做例行预防性试验,很难发现绝缘老化问题全面在线检测分析拖动关键机组的电动机和大容量电动机通常不设备台,由于缺乏在线检测和分析手段,运行维护人员对电动机处于什么状态心中无数近年来国外已有能够同时检测下列故障的设备机械故障(基座、动平衡、对中、耦合器、轴承、被拖动设备、转子)、电气故障(接线松动、定子、短路、内部、电网)、电气参数(功率因数、有功功率、无功功率、电压有效值、电流有效值、电压不平衡、电流不平衡、频率、谐波)该设备只须接入三相或三相四线电流互感器,以及电压互感器的二次侧,几星期、几个月之后,专业分析软件依据积累的数据,就能判断电动机的健康状况,在电动机状况出现恶化趋势时提前__该设备已取得了较__的运行业绩增安型电动机吹扫增安型电动机停机后,机内形成负压,有可能吸入可燃气体据称2010年年底将__新的防爆规定,要求增安型电动机每次启动前先用氮气吹扫,每次吹扫45min执行这项规定,电动机停机后都需要尽快安排吹扫,可燃气体__仪__后,区域内所有停机的电动机都要再吹扫,否则就须改用隔爆型电动机,大幅增加投资国外的炼化企业大量选用增安型电动机,未见有此规定这是一个新问题
(2)大容量电动机定义启动时对电网冲击较大的大型电动机,通常容量在_____kW以上有些电动机容量超过_____kW,但采用了降压启动,对电网冲击不大,因而不在讨论之列有些电动机容量只有6000kW左右,但是启动条件苛刻,对电网冲击较大,反而需要讨论启动方式串联电抗器、串联自耦变、并联电容器、全压拖动空气压缩机的同步机案例12000kW、19200kW同步电动机,采用串联电抗器、自耦变异步启动,冲转到额定转速90%时断开电源,随即直接施加全电压,并且投励拉入同步这种启动方式对电网冲击很大,可在35kV母线上产生7%的电压降,需要事先调高电压方能启动运行中,同步机向电网输出少量无功,一旦35kV母线电压偏高,同步机呈进相运行状态,控制仪表系统就认为出了故障,立即切断电源,造成装置停车启动时要求系统高电压,运行中要求系统低电压,这类电动机对电网要求很苛刻拖动往__压缩机的同步机案例6500kW、9000kW同步电动机,不允许降压启动,并需克服启动时的高转矩这类电动机容量不大,但是在设计时逼尽35kV配电网的潜力,仍可能不满足启动要求拖动塑料挤出机的异步机案例10500kW,重载全压启动,可使35kV母线产生9%的电压降拖动风机-烟机“三机组”的异步机案例17000kW,全压启动如果接入35kV系统,即使短路容量高达900MVA,还需要配置高压变频器上述大容量电动机启动时需要吸收数万千乏无功功率,运行时持续时间超过
0.2秒、甚至瞬间的系统低电压,都可能造成停车,同步机还有运行时母线电压不允许偏高的要求,不适合设置在35kV配电网中
(3)UPS质量好的UPS,无故障使用寿命实际不满10年,并非如制造商所称平均
10、15万小时,多数故障发生在电容器上制造商建议电容器7年更换蓄电池寿命更短,建议选用普通蓄电池,5年更换UPS发生故障,它所供电的仪表系统就会造成装置停车,2003年前后中国石化曾经有多个管理部门为UPS造成装置停车召开专题会议,分析原因,寻找对策控制仪表电源模块都有2路电源端子中国石化股份公司生产经营管理部2005年发文规定,过程仪表控制系统的UPS电源,应改为一路UPS供电和一路市电供电,重要装置可采用2台UPS供电这项规定打破了仪表必须由UPS供电的陈规,明显扭转了UPS故障频繁造成装置停车的被动局面__石化采用一路UPS、一路市电供电方式的仪表系统,十余年来UPS发生过几次故障,但没有一例造成仪表系统失电具体配置为a.UPS经隔离变接入一段380V母线,UPS输出接入DCS、ESD的一路电源端子,隔离变之后至UPS输出端子之后,接一条短接线路,正常运行时拉开,需要将UPS退出检修时合上b.从另一段380V母线经隔离变引出第二路市电,直接接入DCS、ESD的第二路电源端子上述仪表电源接线如图7所示__石化认为,UPS冗余配置投资高、在一用一备还是各带50%负荷方面各有利弊、使用2台UPS到需要更新时资金难以解决、可靠性未必超过一路UPS、一路市电的供电方式
(4)变频器变频器抗电网扰动能力比较差,电压波动超过30%、持续
0.3秒,即可引起变频器跳闸变频器制造商都标榜自己的产品无谐波,但是一段母线上如果接有
4、5台没有装设电源侧滤波装置的变频器,就可能发生抗扰动能力差的设备无因跳闸、电缆等固体绝缘设备绝缘击穿、电容器发热鼓胀等问题除非生产工艺需要调速,否则单为节能选用变频器不尽合理理论上使用变频调速可以节能30%以上,实际上“大马拉小车”如此严重的场合很少,使用变频器后没有很高的节能效果,“大马拉小车”情况严重的场合改用1~2台小泵,投资少、收益并不比变频调速差为节能,可以考虑选用永磁调速器,它的节能效果稍逊于变频器,投资相当,长处是无须治理谐波、__时无须准确对中,电动机轴承使用寿命长
(5)电容器电容器通常经串、并联之后,成组挂接在中压母线上,另一端接地这样布置的电容器组称为并联电容器组,起到补偿电动机、变压器等感性电气设备消耗的无功功率的作用并联电容器产生的无功可提高功率因数、降低线路损耗、抬高母线电压、提高电气设备抗电网扰动能力但是,电容器的功率公式是电容器在提高母线电压的同时,输出功率与电压的平方成正比,可能造成自身过载因此,选用电容器的额定电压须高出配电母线标称电压,譬如6kV母线应选配
7.2kV电容器组,35kV母线应选配
40.5kV此外,电容器组应选用串联级数少的,最好单台电容器就达到配电母线所需电压水平串联电容器当1台绝缘击穿时,其余电容器就持续承受高于额定值的电压,很快就会因过载而损坏
(6)开关柜低压成套设备低压成套设备又称低压柜目前所有国产低压柜都没有达到上世纪90年代中期颁布的IEC61641关于内部电弧防护形式、IEC60439关于工频耐受电压等标准,与按此标准生产的外资品牌产品相比,主要差距在额定工作电压、额定绝缘电压和冲击耐受电压国产柜额定工作电压是660V,IEC标准是690V;额定绝缘电压是660V,IEC标准是1000V;冲击耐受电压没有要求,IEC标准是8000V此外,西门子等制造商非常注重发热问题,__SIVACON8PV柜做了86次温升型式试验,试验前要将连接静触头的铜排加热到150℃,再施加额定电流而国产柜是在冷态下施加额定电流,只要温度不超过105℃极限值,1次就可通过温升型式试验因此,国产低压柜在长周期运行中容易发生短路6kV开关柜炼化企业使用最多中压柜国产与外资品牌制造标准相同,制造质量不断上升,外观与外资品牌已不相上下,但是质量不够稳定,元器件间隙配合差,强度不够,动静触头发热严重,部分大容量开关柜甚至不能长时间承受40%额定电流,如再加上没有通过内部燃弧试验检验、存在结构性缺陷的问题,就不仅不可靠,而且存在可造__身伤亡的安全隐患外资品牌6kV开关柜也并非没有问题,大量使用固体绝缘的开关柜,在运行中一切正常,停电检修时遇到暖湿空气,固体绝缘易凝露,致使在短暂而紧张的检修后不能按期复役10kV开关柜炼化企业使用的10kV开关柜大多用于为大型电动机配电因电流大、柜体与6kV开关柜相同,使得问题更加突出,需要慎重选择制造商、精心维护、加强运行中的检测35kV开关柜早年的35kV配电装置都是间隔式,使用户外型断路器、互感器、刀闸等开关设备现场拼装上世纪90年代起开始使用金属铠装空气绝缘柜,设计和__工作量小了,但是运行人员不欢迎,因为开关柜相对地和相间距离远小于电力部标准,容易发生短路,完全没有长周期运行能力运行部门宁愿沿用间隔式配电装置,但是受场地所限,新建变电站仍大多采用空气绝缘开关柜,发生了很多事故2005年中国石化电气专家组成立后,生产经营管理部发文规定,重要变电站不能使用35kV空气绝缘柜,宜选用CGIS自此炼化企业“合法”地扭转了35kV空气绝缘柜频繁短路的被动局面,35kVCGIS、GIS安全运行记录远远超过空气绝缘柜110kV、220kV开关设备在这两个电压等级上,早年都使用间隔式配电装置,并且大多是户外布置受迷雾、盐雾、灰尘、含硫气体甚至冻雨融雪影响,这些开关设备每年安排1次及以上停电检修,还不能避免故障和事故发生有些高型构架将正副母线重叠布置,检修必须全站停电,在生产装置开始长周期运转、炼化企业不再集中安排几乎所有装置停产大检修后,这类配电装置的检修就很难安排,留下一些检修死角,因此事故发生得更多,并且都是导致企业半数甚至绝大部分生产装置停车的事故2005年中国石化生产经营管理部发文规定,110kV、220kV开关设备应选用GIS,新建和改造项目照此执行,短路事故大幅度减少
(7)GIS上世纪80年代初期供电行业引进的110kVGIS,创造了连续运行20年的记录,并且得到了除非发生故障,否则不要维修;不修没有故障,修了反而出故障的经验,可见GIS确实是长周期运行的首选设备然而,尽管国内三大高压开关厂引进技术生产了大量110kV、220kVGIS,设计、工艺和材质都与国际接轨,但是工人操作不规范影响了产品质量稳定,GIS的盆式绝缘子或有污渍或有细小裂纹,成为局放故障多发部位;筒体内部遗留少量金属屑和粉尘,导致运行时有异常声音;焊缝砂眼则是漏气和导致气体微水的起因各厂常年有一批售后人员奔波在事故处理的路上国产110kV和220kVGIS已在中国石化内部企业造成2起严重事故世界著名品牌的110kVGIS未能幸免,也发生了1起严重事故事故使我们认识到,用了GIS并非就可以高枕无忧对于时常发生轻微漏气、需要补气的GIS,应定期抽出少量气体检测微水应选用现场局放检测装置,定期检测GIS内部可能发生的局放,将故障消灭在萌芽状态
(8)变压器炼化企业使用的各电压等级变压器,国内一流制造商都能做好,
二、三流制造商的产品质量不稳定,时有发热、渗漏油、油中总烃超标等问题,影响满负荷、长周期运行但是,近年来国内三大制造商的精力转向生产特高压(500kV、750kV、1000kV)变压器,无意竞争220kV及以下变压器订单,中标后在生产安排上还要给特高压变压器让路,因此并非炼化企业主选供货商
(9)电力电缆与变压器一样,炼化企业使用的各电压等级电力电缆,近年来国内一流制造商的产品质量与世界名牌已经没有多大区别但是,在炼化企业100%备用的配电网中,电缆正常负荷电流小于50%额定载流量很多,发热量小,几乎没有驱潮作用在一些地下水位高、直接埋地敷设的企业中,按国标生产的35kV交联电缆主绝缘中容易生长水树,水树又可作为电树的基点,无须10年,35kV交联电缆就频繁发生单相接地故障,在消弧线圈接地系统中,严重损伤同一系统非故障相电缆的主绝缘,最终整个系统的35kV电缆绝缘都加速老化到单相接地迅速发展为相间短路,经常导致成批生产装置停车__石化与电缆制造商合作__了35kV本质安全改型电缆选用最纯牌号的绝缘料和两种屏蔽料,提高电气性能,以防电树生成;采用综合阻水结构铝塑复合带纵向包复热粘合、聚苯乙烯颗粒阻水带迭绕、PE和PVC复合护套,阻断水分子侵入主绝缘的通道;增大铜屏蔽截面,铜丝疏绕加铜带迭绕,适应炼化企业35kV母线特别大的电容电流;将导线连接管压接方式由点压改为六方围压,避免管口电场畸变发生局放;选用3M冷缩式中间接头,经武高所破坏性试验证明,接头绝缘和冷热变化性能远胜于原先绕包式接头;电缆终端选用预制式;将单芯电缆屏蔽层两端接地改为交叉互联,消除感应电流损伤主绝缘的现象改型电缆已运行10年,没有发生一起由电缆本质引起的故障,主绝缘切片显微检测没有发现水树某制造商为__石化生产的35kV本质安全改型电缆,被发现金属屏蔽层的铜丝挤压绝缘屏蔽层,留下了凹槽原因是该制造商认为铜带屏蔽与护套之间已经设了聚苯乙烯颗粒阻水带,就擅自取消绝缘屏蔽层与铜丝屏蔽层之间的阻水带这层阻水带有比吸水更重要的作用,它在电缆热胀冷缩时缓冲两个屏蔽层的相互冲突,它带有的半导电性能又可增强绝缘屏蔽层均恒电场的作用,负责任的制造商在110kV和220kV电缆上也这样设置110kV和220kV电缆附件(指中间接头和终端)国产产品与引进产品材质相同,但是质量未经__检验认定即使进口产品,220kV电缆附件也有较高的故障率鉴于220kV电缆发生故障,将至少造成炼化企业一半生产装置停车,应向电缆使用量最大的北京市电力公司电缆公司讨教,选用运行业绩好的进口产品
(10)微机综保炼化企业以前是进口微机综保的天下,现在南瑞继保公司的销售收入远远超过任何一家国外微机综保制造商,质量有保证,功能更多除了功能合适和通常__的质量指标外,选用综保还要考虑一个重要因素——功耗和散热方式质量好的综保自身发热量较小,散热通道是具有庞大表__的金属大机壳部分国产和进口综保做得小巧,用户因容易布置而喜欢选用,老屏位置有限的改造项目尤其如此然而小机壳和塑料机壳常在底部开了散热孔或栅格,成为灰尘进入通道__石化已发生这类综保内部进灰引起220kV开关误动的__
(11)电气监控电气监控系统又称变电站自动化系统,现已得到广泛应用电气监控技术已经很成熟,似乎无须注意什么其实不然,不少监控系统平时运行正常,电网故障后却找不到相关记录一个好的监控系统应能记录事故时海量__信息,并优先显示关键__信息;应能记录足够细、长、多的故障波形,以方便事故分析;应能在任何时候正确显示系统实时信息,包括电脑死机时仍能看到各断路器的位置、各节点电压和潮流,仍能进行“五防”模拟操作,仍能在控制室拉合断路器值班电工越来越少,一些企业的部分35kV变电站已无人值守监控系统应具有遥控功能,以免在处理系统事故时无人接听调度员__,提高倒闸操作进度启用遥控功能是双刃剑,__石化和__市电力公司都发生过监控系统误操作导致的事故,因此监控系统应具有防误闭锁功能遥视也是保障遥控操作安全的重要措施,视频系统应能拉近每台开关柜盘面,看清操作前后开关位置指示遥视还能迅速发现变电站内烟雾、火焰、人员进入等情况
(12)调度自动化拥有220kV电压等级的炼化企业,应设立公司级电力调度室电力调度室不能仅靠__获得信息,调度自动化系统必不可少调度自动化与电气监控有类似之处,成功与否主要看事故时的表现一些非主流供货商__的调度自动化系统比较简单,报价低,但是如果事故中和事故后发现调度自动化系统没有达到预期效果,就很遗憾了
二、炼化企业供配电系统发展趋势
1、设备本质安全可靠的设备是电力系统安全的物质基础定义本质安全型设备——不可能发生危及系统和人身安全故障的设备世界上没有完全满足以上定义的电气设备,我们讨论的是相对意义上的设备本质安全电力公司在历时十年的城网改造和农网改造后,已全面淘汰检修周期短、容易发生短路的电气设备GIS、高性能微机综保等设备可以连续运行很多年,是本质安全设备性能良好的空气绝缘柜等设备具备连续运行1-3年能力,完全适应每年可至少安排1次检修的运行要求,也是本质安全设备评价设备可靠度不能脱离检修周期,固有检修周期超过用电负荷要求的设备,无论新旧都是本质安全设备我们不可片面追求设备更新,美国还有大量40年、50年前的老古董电气设备,正在安全运行中用这个观念___石化炼化企业的电气设备,我们认为,经历三年电气隐患治理后,部分企业的电气设备本身已经基本达标,如能改善运行环境,有希望达到或者基本达到本质安全要求随着电气人员长周期运行意识不断强化,新建和改造项目采购的设备越来越好,设备本质安全程度将继续提高虽然情况在不断好转,企业电气人员只是乐观其成还不行,应发挥主观能动性,促成设备本质安全变压器选择业绩良好、有把握焊死油箱的制造商,实现器身本质安全;进出线铜排改为电缆或绝缘管形母线,解决支持瓷瓶积灰严重时沿面放电问题;将电缆终端插入油箱或筒体(见图
8、9),取消暴露在空气中的套管,根除套管外表面沿面放电和电容式套管内部局放问题;自然油循环全自冷,根除油泵和风机故障问题;散热器与本体水平分室布置,解决散热器需要自然通风降温,而本体不宜积灰见水的矛盾图8电缆终端插入筒体管理图9变压器与GIS联接低压成套设备选用满足IEC相关标准的成套设备(见
1.
5.6节),在温湿度控制和防尘良好的封闭式配电装置室中,检修周期可以达到和超过5年,满足生产装置连续供电需求,实现本质安全要求6
(10)kV空气绝缘开关柜选择动静触头接触电阻小而稳定、在额定电流下能够__运行的开关柜,辅以温湿度控制和防尘良好的封闭式配电装置室,检修周期也能达到和超过5年,成为本质安全型设备变电站本质安全型设备,如果搭配不当,对于一些向2套不同时停车检修的装置供电的变电站,不一定能够做到本质安全输电网和主配电网如果网架结构合理,35kV及以上配电装置全面采用GIS,主变本质安全化,电力电缆也是如此,那么输电网和主配电网也将具备本质安全特性
2、与系统__紧密炼化企业电网接入系统方式,近年来普遍受到重视2回及以上220kV对外联络线,分别接入当地2座220kV变电站,并且尽量避免潮流穿越炼化企业的220kV母线,已经成为典型接入系统方案,它与系统__紧密,具有足够的可靠性以前供电行业对重要用户也安排从2座及以上变电站供电,前几年修订的设计规范改为偏向于从一座变电站的不同母线供电,理由是电网的__加强了,继电保护灵敏了,是否从两座变电站供电已经没有大的区别这是供电行业典型的利已主义的表现中国石化内部也不断有砍投资的__疑接入2座变电站的方案,认为既然设计规范允许从1座变电站受电,炼化企业就应该选用这种投资小的方案现在我们找到了国家电监会关于重要用户两路电源应来自两个不同的变电站的规定,设计规范将按照这项规定作出修改,我们有理由相信,炼化企业电网与系统的__将更紧密尽管这种接入系统方案投资大、效益差,但是中国石化的建设理念已经决定了自备发电机组配置不可能达到检修备用迭加事故备用的程度,也不可能大量配置具备迅速启动性能的大功率燃气机组,所以这种接入系统方案是必然选择与系统__紧密有利有弊,是一把双刃剑有利之处是有了个强大的靠山,频率、电压稳定,短路容量大,抗内部短路能力大,其供电____要求可以作为电气隐患治理的依据不利之处是受制于当地电力公司,新建机组并网难、发电出力不足、试用新产品、缴纳巨额基本电费、外电网晃电影响企业电网
3、信息化自动化可遥控炼化企业电网实现信息化自动化并非遥不可及的幻影国家电网公司___智能电网的定位中,信息化和自动化是四大基本特征中的两个炼化企业一次、二次电气设备基本与国内电力公司接轨之后,下一步就是实现信息化和自动化信息化指将各种实时运行信息采集、整合、上传,实现信息共享,为各级电力调度机构合理安排运行方式和正确处理系统事故提供决策依据,为节能和科学管理提供详尽可靠的基础资料,为实现自动化打基础目前还有一些单位对披露真实运行信息晦莫如深,害怕暴露管理中的漏洞,这种闭关自守观念将被汹涌的信息化潮流淹没值得注意的是,我们正在不断添置的电气监控系统和调度自动化系统,应该顺应信息化潮流,避免若干年后被无情淘汰自动化指使用各种高级应用软件,分析电网实时状况,定量模拟各种事故对的电网的破坏程度,生成事故处理预案;分析所需执行的任务,提供可能的运行方式,并作对比分析;取代各种人工日常管理工作,自动生成报表、分析、预测、发电计划、有功无功控制曲线、操作票等;最大限度发展无人值守变电站,全面实现“五遥”(遥信、遥测、遥控、遥调、遥视)对于炼化企业来说,大范围实现遥控操作是有指望的
4、封闭配电装置室多年来我们要求配电装置室不设窗户,进出口设两道门,中间是带拐角的过渡门廊设计院并不理会,因为设计规范要求变电站具备良好的光照和自然通风条件到欧美独资企业的配电装置室参观,可以发现它根本没有窗户一种典型布置方式是,配电装置室位于一栋大房子中的某个位置,上下曲折行走才能到达配电装置室内开关柜布置得很紧凑,其中包括高低压变频器柜,发热量巨大配电装置室全靠灯光照明,空调设置到位,既有__空调,又有柜式或吊顶式空调,平时用__空调,__空调检修时用柜式吊顶式空调,温度和湿度得到严格控制在这样的配电装置室内,灰尘很少,空气绝缘中低压开关柜都能顺利实现5年及以上连续运行目标设在大楼里的配电装置室还能免除在门口装设容易绊倒人的挡鼠板
5、增设现场检测实现长周期运行说到连续运行5年,就引来一片质疑声,理由是违反检修规程其实指导性依据已经有了,就看谁先把它转化为规程中石化新版电气管理制度指出“……采用电气设备状态检测技术,及时诊断设备运行隐患”,国家电网公司2010年2月1日颁布的《关于加强输变电设备状态管理的指导意见》(国家电力网生
[2010]129号文)中,第6条是“全面完成状态检修验收工作”,第8条是“进一步完善设备检测技术手段”,明确要求“加大成熟、适用、有效的检测手段配置和应用力度,特别是红外成像测温、超高频、超声波局放检测等一些带电检测手段的应用”__石化前几年强制推行红外成像仪扫描,成功检测到变压器套管、铜排接头、电缆中间接头和终端异常发热点测温包括开关柜背板,要求积累背板表面温度数据,与历史数据对照分析,以期发现动静触头过热问题近年强制推行变压器油质色谱定期检测从去年开始,强制要求新设备连续运行5年,积极引入在线和离线局放检测仪,以期发现变压器和GIS内部的局部放电,引入金属氧化物避雷器带电检测泄漏电流技术与设备目标是新设备全面达到连续运行5年的标准,再将在新设备上取得的经验用到现有设备上去现场检测是状态检修的依据,状态检修是长周期运行的基本条件
6、系统安全问题逐步显现设备可靠度不断提高,系统隐患持续治理,为何系统安全问题逐步显现?这里说的是另一个概念炼化企业电网频率崩溃和电压崩溃频率崩溃由于自备发电机组总是与用电负荷存在差距、自备发电机组不是可靠电源、企业电网与大电网事故解列时自备发电机组闭锁备自投、炼化企业生产装置都是重要负荷,供配电系统和无数次扩建的设计都没有考虑为设置低周减载采取相应措施,矛盾越积越多,现在按装置重要程度和对联合生产线的影响自行设置低周减载,又遇到安全停电用电负荷约占到正常负荷50%的问题,无法成功设置低周减载因此,炼化企业电网一旦与大电网解列,频率崩溃风险客观存在电压崩溃由于占炼化企业负荷80%以上的电动机负荷呈感性,补偿设施是6kV、35kV母线上人工分批投切的电容器组,它发出的无功功率与系统性事故时母线电压降落的平方成正比,自备发电机组又大多接入110kV母线,不能发挥强励功能挽救电压降落,因此,电压崩溃的风险也客观存在从总体上看,炼化企业生产装置安全停电负荷巨大,与国家电监会关于重要用户自备应急电源配置容量标准应达到保安负荷的120%的规定差距实在太远,一旦发生企业电网局部或全面崩溃,生产装置不能安全停车,将引发震惊全国的大事故__石化已经在国内企业电网中首先大范围设置稳控系统,尽管存在一些问题,但这是避免企业电网频率崩溃的出路如果中国石化坚持自备电厂总装机容量小于用电负荷的建设模式,企业电网存在带20%以上电力缺额与大电网解列风险,设置稳控系统或将成为趋势2008年__石化投运了2套35kV动态静止型无功补偿装置(SVC),这是中国石化首次应用大功率动态无功补偿装置它能在20ms内准确跟踪补偿系统无功缺额,使功率因数保持在设定值,有效避免大容量电动机启动时高达40Mvar无功缺额对系统的冲击但是,SVC是无源补偿装置,当电网发生解列事故,而且电压急剧下降时,SVC输出无功功率比电压下降得快,无法拯救电压崩溃有源动态无功补偿装置(SVG)是一种有效避免电压崩溃的设备,国内电力公司已开始试点应用当国内SVG技术成熟后,也将出现在炼化企业电网中
7、检修难度大动摇检修规程现有检修规程规定了许多试验项目,某些项目明显不适合施加在新型电气设备上,某些项目甚至不允许使用长周期运行不允许安排常规检修方式,状态检测技术的发展产生一些新的试验手段,随着这些新手段的应用,必将带来新的试验项目和标准现有检修规程将以很短的周期不断修订,我们不能抱着现有规程不放,墨守成规将阻碍生产力发展
8、分布式发电与大容量机组分布式发电指利用各种能源就地发电,就近并网炼化企业有不少低品位蒸汽排放或用非所值,I__C作为一种短流程高效炼油工艺,早晚会被采用,它的副产热能用来发电适得其所,一些企业还有风能、潮汐能可资利用,若干年后太阳能也会值得利用这些能源所能转化的电能,与炼化企业的用电负荷相比还很小,不能成为主力电源,但是它可增加企业自发电量,减少买电量,提高企业电网的安全性和效益我国在大容量工业供热机组设计应用方面走在世界前列330MW双抽(
2.5MPa/
1.5MPa)亚临界机组有多台运行一年以上,350MW双抽超临界机组也已开始并网发电它的发电煤耗比我们使用的高压供热机组低很多,它的发电量能够满足炼化企业长远发展需求,它如接入炼化企业电网,可大幅度改善电网的脆弱性大容量机组也有不利的一面,炼化企业用不完的电须出售,向电网卖电有很多限制合资电厂的电卖给炼化企业要受到电力公司的盘剥,使得炼化企业用电成本上升
9、电压等级因地制宜电力公司正在调整归并电压等级,大部分地区将35kV向110kV靠,部分地区将110kV向220kV靠苏州工业园区推出新的电压等级20kV,十多年来的运行业绩证明在一次投资和节能方面有优势,近年来不少省市的电力公司正在借鉴苏州经验,筹划将10kV升级为20kV炼化企业则将出现国家大部分标准电压等级结合企业电网实际情况展开分析计算,可知供电要求特殊的炼化企业电网,使用尽可能多的电压等级,无论从技术角度还是经济角度看,都是必要的因此,没有35kV电压等级的企业,将因该电压等级配置灵活,适合向中型生产装置供电,如果建三电源变电站,还适合向大型生产装置借鉴,而得到采用;只有35kV电压等级且已扩建到极限的企业,将因110kV电压等级适合向特大型生产装置、大容量电动机和区域变电站供电,并且能够对过度扩张的35kV配电网实施分割,缓解扩张带来的问题,而得到采用尤其是随着生产装置大型化、总图布置将配电站从负荷中心推到装置界区边缘的趋势,低压电缆大截面、多拼、长距离输电成为常态,电动机接线盒出现高温节点,低压电缆投资所占比例和故障率上升,660V或者690V在大型新建项目中部分取代380V配电,将是一个含有技术进步特征的发展趋势
10、智能电网炼化企业电网智能化的道路还很漫长,但是我国是继美国之后第二个提出建设智能电网的国家,此后各强国纷纷跟进我们应该了解智能电网的概念和进展,避免走弯路美国目前美国电网的可靠率高达
99.97%,但每年仍需花费1500亿美元弥补
0.03%故障率带来的损失美国与___电网联在一起,采用长距离大容量输电平衡发电出力与用电负荷,2004年曾经发生半个美国和___大__停电严重事故吸取事故教训后的整改措施是,大力发展分布式发电,将现有电网升级成“稳定的智能电网”,把剩余的
0.03%故障率排除在外通用电气认为智能电网是电力和通信架构的__,并将自动化和信息技术结构结合到我们现有的电力网络CISCO认为“智能电网是一种智能化的未来电力系统,通过智能通信系统来连接所有电力供应、电力网络和电力需求等组成要素,同时为电力供应单位和电力消费者带来巨大的效益”IBM把智能电网称为“电网
2.0”,认为“与传统的电网相比,智能电网看起来更像因特网,可以接入大量的分布式的清洁能源,比如风能、太阳能,并整合利用电网的各种信息,进行深入分析和优化,对电网更完整和深入的洞察,实现整个智能电网“生态系统”更好的实时决策”欧盟将可再生能源发电并入电网,建设跨越欧盟、北非、中东等国家和地区的超级智能电网中国全面建设以特高压电网为骨干网架、各级电网协调发展的坚强电网为基础,以信息化、数字化、自动化、互动化为特征的自主创新、国际领先的智能电网电气安全知识问答
1、电动机的作用原理是什么答:电动机的主要工作部分是定子和转子定子绕组互成120°,通过三项交流电后能产生旋转磁场当电动机接通电源后,在定子绕组所产生的旋转磁场作用下,转子就跟着旋转磁场一起转动(作切割磁力线运动)若把三相电源的三条线中任何两条线的位置对调一下就改变了旋转磁场的方向,而转子的转动方向就改变了这就是电动机的作用原理
2、电动机由哪些部件组成?答电动机由转子和定子两部分组成,包括下列零件转子部分电机风扇、转子绕组、前后轴承、轴、转子铁芯定子部分前后轮盘、定子绕组、机座、机罩、机壳、接线盒
3、电机易着火的部位有哪些?答共有三个部位定子绕组、转子绕组、铁芯
4、电机轴承发热的原因有哪些答原因有
①轴承装配过紧,
②轴承缺油正常情况下润滑脂应充满轴承盖的2/3,
③轴承油太多,
④润滑脂里有杂物,
⑤轴承跑套,轴承外套与端盖摩擦,称为跑外套,轴承里套与旋转与轴摩擦,称为跑内套
⑥轴承盖和轴承相互摩擦
5、电机温度高是什么原因?如何处理?答电机温度高的原因有
①绝缘不良,潮湿;
②电流过大,超负荷;
③电机电源线短路;
④电机轴承__不正;
⑤电机内油脂过多或过少;
⑥__不清扫、通风散热不好处理方法切换备用泵、断电、__检修
6、电机___要装接地线?答当电机内绕组绝缘被破坏漏电时,机壳带电,容易造成触电事故__接地是为了将漏电从接地线引入大地,这样就形成回路,以保证人身安全所以,当操作人员发现电机接地线损坏或未装上时,应及时处理
7、低压电动机的保护有哪几种?答低压电动机的保护有
①短路保护当运行电机内部或电缆发生单相接地或相见短路故障时,利用空气开关或熔断器切断电机的电源;
②过载保护当负荷电流达到
1.2倍的额定电流值时,20分钟即自行跳闸
8、电机电流增高有哪些原因?答电机电流增高的原因有
①介质的比重或粘度大;
②流量或压头大;
③叶轮中有杂物堵塞;
④转动部分与静止部分摩擦
9、运转中的电机___会跳闸?答电机跳闸的原因有
①电机内绕组短路,因为短路电流相当大,使电源保险丝烧断,控制线路无电,使中间接触器把它在电源线上的主触点断开,电机就跳闸了;
②电网电压低,即使是电机功率不变,电流也会上升,泵的转子卡住也是同样;
③电机过负荷(如电机容量不够);
④转子卡住;
⑤平衡管堵
10、引起电机振动的原因有哪些?答引起电机振动的原因有
①电机基础螺栓松动;
②电机轴弯曲;
③转子上笼条与端环有松动现象;
④风扇叶片损坏,造成转子机械不平衡;
⑤找正不好,电机轴与泵轴不同心;
⑥电机单相运行
11、运转中的电机应检查哪些项目?答运转中的电机应检查以下几点
①机身和轴承的温度是否正常外壳温度防爆式电机≯95℃;密封式电机≯80℃轴承温度滚动轴承≯75℃;滑动轴承≯60℃;
②检查电机运行中发出的声音是否正常;
③检查电机接线盒的温度;
④检查负载电流是否在额定范围内
12、电缆的作用?答电缆一般分为动力与控制电缆,动力电缆是用来输送和分配电能.控制电缆用于测量,保护和控制回路
13、电气线路因___原因而产生电火花、电弧?答原因如下
①短路;
②过载;
③接触电阻过大
14、什么是隔爆型电气设备?答具有隔爆外壳的电气设备,把能点燃__性混合物的部件封闭在外壳内,该外壳能承受内部__性混合物的__压力,并阻止向周围的__性混合物传爆
15、简述电流通过人体的危害?答危害主要有
①流通过头部,立即昏迷甚至导致死亡;
②电流通过脊髓,会使人半身瘫痪;
③电流通过中枢神经或有关部位会引起中枢神经系统失调而死亡;
④电流通过心脏,会引起心室颤动,致使心脏停止跳动而死亡
16、多大频率的交流电对人体伤害最为严重?答50~60HZ
17、人体触电的方式有哪几种?答共有单相触电、两相触电和跨步电压触电三种
18、触电预防中什么叫保护性“接地”?答在三相三线制中性点不接地的供电系统中为保护人身安全,把电气设备金属外壳进行接地
19、什么叫保护性“接零”?答在380/220V三相四线制中性点接地的供电系统中,在设备经常不带电的外壳上,用一根专用导线接在中性点接地零线上
20、触电伤员如意识丧失,如何对其呼吸心跳进行判断?答应在10S内用看、听、试的方法判断伤员呼吸、心跳情况
①看——看伤员的胸部、腹部有无起伏动作;
②听——用耳贴近伤员的鼻孔处,听有无呼吸声音;
③试——试测口鼻有无呼气的气流,再用两手指轻试一侧喉结旁凹陷处的颈动脉有无博动
21、触电伤员呼吸和心跳都停止时,应怎样正确抢救?答应立即按心肺复苏法支撑生命的三项措施,正确进行就地抢救三项措施为通畅气道、口对口人工呼吸,胸外按压(人工循环)
22、什么叫静电?答当两种不同性质的物体相互磨擦或紧密接触迅速分离时,由于它们对电子的吸引力大小各不相同,就会发生电子转移若甲物失去一部分电子而呈正电性,则乙物获得一部分电子而带上负电性如果该物体与大地绝缘,则电荷无法泄漏,停留在物体的内部或表面呈相对静止状态,这种电荷就称静电
22、静电产生的途径有哪些答
(1)磨擦起电
①喷射带电当有压力的液体从喷嘴或管口喷出,与空气高速磨擦,又快速分成许许多多小液滴,而成雾状,这雾状滴就带有大量静电;
②液体冲击带电油品由罐顶部注入槽内时,装油的冲击引起飞沫、汽泡和雾滴,也会造成静电的产生;
③液体沉降带电如非纯净的油品中含有杂质或水分向下沉降时,因磨擦也将产生静电;
④流体在管道中的输送,也会产生静电
(2)附着带电某种极性离子或自由电子附着在绝缘的物体上,也能使物体呈现带有静电的现象
(3)感应起电带电的物体能使附近与它并不相联接的中一物体表面的不同部分,出现极性相反的电荷现象,即静电感应起电
(4)极化起电在静电场内的物质,其内部或表面分子能产生极化而出现电荷的现象,叫极化起电
(5)除此而外,还有因材料断裂而带电;因电压和热效应而带电;电解质离子__的带电等等
23、静电的危害有哪些答
①静电火花作为引火源而导致燃烧__;
②静电作用会危及产品的质量和人身安全;
③静电电击
24、消除静电的措施有哪些答
(1)接地是消除静电灾害最简单、最常用的办法;
(2)工艺控制以限制和避免静电的产生积聚,主要办法有
①控制流速;
②加快静电电荷的逸散;
③消除产生静电的附加源;
④合理选择材质措施;
⑤增湿;
⑥使用防静电剂;
⑦使用静电消除器
25、静电的放电形式有哪几种?答有电晕放电、刷形放电和火花放电三种
26、防止静电危害有哪些措施?答主要有
①防止或减少静电的产生;
②设法导走或中和产生的电荷;
③防止有足够能量的静电放电;
④防止__性混合气体的形成
27、静电泄漏方法分几类?答分为接地、增湿和添加抗静电剂三类
28、静电接地的方式有哪几种?答有三种
①直接接地;
②间接接地;
③跨接接地
29、哪些技术措施是实现安全供电的有效措施?答主要有
①停送电联络签;
②停电检修安全技术措施;
③验电操作程序;
④带电与停电设备的隔离措施;
⑤安全用具的检验规定
30、按不同电流通过人体时的生理反应,可将触电电流分为哪几种?答主要有
①感觉电流使人体有感觉的最小电流;
②摆脱电流人体能自主摆脱的最大电流;
③致命电流在短时间内危及人生命的最小电流
31、触电后的急救原则是什么答触电后急救的要点是动作迅速,救护得法切不可惊惶失措,束手无策发现有人触电,首先要尽快使触电者脱离电源,然后根据触电者的情况,进行相应的救治人触电后,会出现精神神经麻痹,呼吸中断,心跳停止等症象如呈现昏迷不醒的状态,不应认为是死亡,而应看作是假死,并且迅速而持久地进行抢救一般来说抢救越快,救活率越高,如果触电后12小时以上者,救活者可能性很小现场急救方法是人工呼吸法和胸外心脏挤压法在医生指导下可慎用肾上腺素因为肾上腺素有使停止跳动的心脏恢复跳动的作用,即使出现心室颤动变动粗的颤动而除颤,但如果心脏已跳动者则不能使用只有在证实心脏确实停止跳动时,才允许使用肾上腺素如果在触电的同时发生外伤伤口出血,应予以止血为了防止伤口感染,最好予以包扎其他对症处理
32、什么是雷电雷电是如何分类的答雷电是雷云层接近大地时,地面感应出相反电荷,当电荷积聚到一定程度,产生云和云间以及云和大地间放电,并发出光和声的现象根据雷电的不同形状,大致可分为片状、线状和球状三种形式;从危害角度考虑,雷电可分为直击雷、感应雷(包括静电感应和电磁感应)和球形雷雷云发生的机理来分,有热雷、界雷和低气压性雷
33、雷电的危害有哪些答雷电的危害是多方面的,可归纳如下
①电效应在雷电放电时,能产生高达数万伏,甚至数十万伏的冲击电压,足以烧毁电力系统的发电机、变压器、断路器等电气设备或将输电线路绝缘击穿而发生短路,导致可燃、易燃、易爆物品着火和__;
②热效应当几十至几千安的强大雷电流通过导体时,在极短的时间内将转换成大量的热能雷电击的发热能量约为500-2000焦耳,这一能量可熔化50-200立方毫米的钢故在雷电通道中产生的高温,往往会酿成火灾;
③机械效应由于雷电的效应,还将使雷电通道中木材纤维缝隙和其它结构中间的缝隙里的空气剧烈膨胀,同时使水分及其它物质分解为气体因而在雷击物体内部出现强大的机械压力,致使被击物体遭受严重破坏或造成__;
④静电感应当金属处于雷云和大地电场中时,金属物上会生出大量的电荷雷云放电后,云和大地间的电场虽然消失,但金属物上所感应积聚的电荷却来不及免散,因而产生很高的对地电压这种对地电压,称为静电感应电压静电感应电压往往高达几万伏,可以击穿数十厘米的空气间隙,发生火花放电,因此,对于存放可燃性物品及易燃、易爆物品的场所是很危险的;
⑤电磁感应雷电具有很高的电压和很大的电流,同时又是在极短暂的时间内发生的因此在它周围的空间里,将产生强大的交变电磁场不仅会使处在这一电磁场中的导体感应出较大的电动势,并且会使处在这一电磁场中的导体感应出较大的电动势,并且还会在构成闭合回路的金属物中感应电流这时如果回路中有的地方接触较大,就会局部发热或发生火花放电,这对于存放易燃、易爆物品的建筑物是非常危险的;
⑥雷电侵入波雷电在架空线路、金属管道上会产生冲击电压,使雷电沿线路或管道迅速传播若侵入建筑物内,可造成配电装置和电气线路绝缘层击穿,产生短路,或使建筑物内易燃、易爆物品燃烧和__;
⑦防雷装置上的高电压对建筑物的反击作用当防雷装置受雷击时,在接闪器、引下线和接地体上都具有很高的电压如果防雷装置与建筑物内、外电气设备、电气线路或其它金属管道的相隔距离很近,它们之间就会产生放电,这种现象称为反击反击可能引起电气设备绝缘破坏,金属管道烧穿,甚至造成易燃、易爆物品着火和__;
⑧雷电对人的危害雷击电流迅速通过人体,可立即使呼吸中枢麻痹,心室纤颤或心跳骤停,以致使脑__及一些主要脏器受到严重损害,出现休克或突然死亡,雷击时产生的电火花,还可使人遭到不同程度的烧伤
34、引起电动机着火的原因主要有哪些答引起电动机着火的原因可归纳为以下几点
①电动机过负荷运行如发现电动机外壳过热,电动机电流表所指示超过额定电流值,说明电动机已超载,必须迅速查明原因请注意,如果电网电压过低,电动机也会产生过载!当电源电压低于额定电压80%时,电动机的转矩只有原转矩的64%,在这种情况下运行,电动机就会产生过载,引起绕组过热,烧毁电动机或引起周围可燃物着火;
②电动机匝间或相间短路或接地碰壳由于金属物体或其它固体掉进电动机内,或在检修时绝缘受损,绕组受潮,以及遇到过高电压时将绝缘击穿等原因,会造成电动机的相间短路或接地;
③电动机接线处各接点接触不良或松动接触电阻增大引起接点发热,接点越热氧化越迅速,接触电阻越大发热越严重如此恶性循环,最后将电源接点烧毁产生火花电弧,损坏周围导线绝缘,造成短路,同时可将周围易燃易爆物品引燃引爆;
④三相电动机单机运行危害极大,轻则烧毁电动机,重则引起火灾;
⑤机械磨擦电动机在旋转过程中存在着轴承磨擦轴承最高允许温度是滑动轴承不超过80℃,滚动轴承不超过100℃,否则轴承会被磨损轴承磨损后使转子定子互相磨擦发生扫膛这时,磨擦部位温度可达1000℃以上,而使定子和转子的绝缘破坏,造成短路,严重时可产生火花电弧
⑥电动机接地不良电动机正常运行时,机壳必须装有良好的接地保护如无可靠的接地保护,电动机外壳就会带电,万一操作人员不慎触及外壳,会造成触电伤亡事故
35、电气火灾的特点是什么答电气火灾有如下特点
①带电电气设备着火后,着火之处很多电气设备是带电的扑救电气带电设备的火灾,存在着接触电压和跨步电压的危险;
②带油许多电气设备着火时是绝缘油在燃烧,如电力变压器,多油开关等,其本身充有大量的绝缘油油受热后可能发生喷油和__事故,进而扩大火灾范围扑救带油电气设备火灾时应特别注意这个特点所以,在扑救电气火灾时,应按起火场所的具体情况作特殊规定
36、扑救电气火灾时的安全措施有哪些答扑救火灾时,应首先切断电源
①防止带负荷拉刀闸切断高压电源时,应先切断油开关,然后再切断隔离开关切断低压电源时,应先切断磁力启动器后再拉闸刀开关,以免引起弧光短路,扩大火灾事故范围;
②火灾发生后,由于潮湿及烟熏等,电气设备绝缘已受损,所以操作时应用绝缘工具操作;
③选好切断电源点切断电源的地点要选择适当,若在夜间切断电源,应考虑临时照明电源问题;
④若需剪断电线切断电源时,应注意非同相电源应不同部位剪断,以免造成短路事故剪断电线部位应选在有支撑物支撑电线的地方,以免电线剪断后掉落下来,造成接地短路或触电事故;
⑤切断电源时,如需电力产门或其它部门配合,应迅速用____,报告情况,提出断电要求扑救火灾时,为了争取灭火时间,如来不及切断电源灭火,或因生产需要不允许断电,这时需要带电灭火,必须注意以下几点
①带电体与人体保持一定距离,室内应在四米以外灭火,室外应在八米以外灭火;
②对架空线路等空中设备进行灭火时,人__置与带电体之间的仰角不超过45度角,以防导线断落伤人;
③如遇带电导体断落地面,要划出一定警戒区,防止跨步电压伤人;
④带电灭火应选用不导电的灭火器,如二氧化碳、
1211、二氟二溴甲烷或干粉灭火器;
⑤用水枪带电灭火时,持者应穿绝缘鞋,带绝缘手套,水枪嘴应有接地线操作人员可穿均压服电气名词解释
1.电压——单位正电荷由高电位移向低电位时,电场力对它所做的功叫电压单位为伏特(V)
2.电流——就是大量电荷在电场力的作用下有规则地定向运动的物理现象单位为安培(A)
3.电阻——当电流通过导体时会受到阻力,这是因为自由电子在运动中不断与导体内的原子、分子发生碰撞,使自由电子受到一定阻力导体对电流产生的这种阻力叫电阻单位为欧姆(Ω)
4.有功功率——在交流电能的发输用过程中,用于转换成电磁形式的那部分能量叫做有功功率单位为瓦特(W)
5.无功功率——在交流电能的发输用过程中,用于电路内电磁场交换的那部分能量叫做无功功率单位为伏安(VA)
6.电力系统——由发电机、配电装置、升压和降压变电所、电力线路及电能用户所组成的整体称为电力系统
7.中性点位移——在三相电路中,电源电压三相负载对称的情况下,如果三相负荷也对称,那么不管有无中性点,中性点的电压均为零但如果三相负载不对称,且无中性线或中性线阻抗较大,那么中性点就会出现电压,这种现象称为中性点位移现象
8.操作过电压——因断路器分合操作及短路或接地故障引起的暂态电压升高,称为操作过电压
9.谐振过电压——因断路器操作引起电网回路被分割或带铁芯元件趋于饱和,导致某回路感抗和容抗达到谐振条件,可能引起谐振而出现的电压升高,称为谐振过电压
10.电气主接线——主要是指在发电厂、变电所、电力系统中,为满足预定的功率传送方式和运行等要求而设计的、表明高压电气设备之间相互连接关系的传送电能的电路
11.双母线接线——它具有两组母线工作母线I和备用母线l每回线路都经一台断路器和两组隔离开关分别接至两组母线,母线之间通过母线连络断路器简称母联连接,称为双母线接线如下图所示图
1.双母线接线图
12.一个半断路器接线——每两个元件出线或电源用三台断路器构成一串接至两组母线,称为一个半断路器接线,又称3/2接线如下图所示图
2.3/2断路器接线
13.厂用电——发电厂在启动、运转、停役、检修过程中,有大量以电动机拖动的机械设备,用以保证机组的主要设备和输煤、碎煤、除灰、除尘及水处理等辅助设备的正常运行这些电动机以及全厂的运行、操作、试验、检修、照明等用电设备都属于厂用负荷,总的耗电量,统称为厂用电
14.厂用电率——厂用电耗电量占发电厂全部发电量的百分数,称为厂用电率厂用电率是发电厂运行的主要经济指标之一
15.经常负荷——每天都要经常连续运行使用的电动机用电负荷
16.不经常负荷——只在检修、事故或机炉起停期间使用的负荷
17.连续负荷——每次连续运转2h以上的负荷
18.短时负荷——每次仅运转10—120min的负荷
19.断续负荷——反复周期性地工作,其每一周期不超过10min的负荷
20.电动机的自启动——厂用系统中正常运行的电动机,当其供电母线电压突然消失或显著降低时,若经过短时间一般在0.5—1.5s在其转速未下降很多或尚未停转以前,厂用母线电压又恢复正常如电源故障排除或备用电源自动投入,电动机就会自行加速,恢复到正常运行,这一过程称为电动机的自启动
21.失磁——同步发电机突然部分的或全部的失去励磁称为失磁
22.励磁控制系统——由励磁调节器、励磁功率单元和发电机本身一起组成的整个系统称为励磁控制系统
23.自并励静止励磁系统——采用接于发电机出口的变压器称为励磁变压器作为励磁电源,经硅整流后供给发电机励磁因励磁变压器并联在发电机出口,故这种励磁方式称为自并励方式,励磁变压器、整流器等都是静止元件,故又称其为自并励静止励磁系统
24.互感器——是电力系统中测量仪表、继电保护和自动装置等二次设备获取电气一次回路信息的传感器互感器作用是将高电压、大电流按比例变成低电压和小电流
25.六氟化硫断路器——采用具有优良灭弧性能和绝缘性能的SF6气体作灭弧介质的断路器,称为SF6断路器它具有开断能力强、体积小等特点,但结构较复杂,金属消耗量大、__较贵26.真空断路器——利用真空的高介质强度来灭弧的断路器,称真空断路器此种断路器具有灭弧速度快、触头材料不易被氧化、寿命长、体积小等特点
27.工作接地——是为了保证电力系统正常运行所需要的接地,例如中性点直接接地系统中的变压器中性点接地其作用是稳定电网对地电位,从而可使对地绝缘降低
28.防雷接地——是针对防雷保护的需要而设置的接地,例如避雷针线、避雷器的接地目的是使雷电流顺利导入大地,以利于降低雷电过电压,故又称为过电压保护接地
29.保护接地——也称安全接地,是为了人身安全而设置的接地,即电气设备的外壳包括电缆皮必须接地,以防外壳带电危及人身安全
30.仪控接地——发电厂的热力控制系统、数据采集系统、计算机监控系统、晶体管或微机型继电保护系统和远动通信系统等,为了稳定电位、防止干扰而设置的接地仪控接地亦称电子系统接地
31.接地电阻——是指电流经接地体进入大地并向周围扩散时所遇到的电阻
32.电动机的额定电流——就是该台电动机正常连续运行的最大工作电流
33.电动机的功率因数——就是额定有功功率与额定视在功率的比值
34.电动机的额定电压——就是在额定工作方式时的线电压
35.电动机的额定功率——是指在额定工况下工作时,转轴所能输出的机械功率
36.电动机的额定转速——是指其在额定电压、额定频率及额定负载时的转速单位一般为转/分(rpm)
37.电力系统振荡——由于发电厂引出线或线路开关故障、跳闸等原因,使电力系统动态稳定受到破坏引起频率表指示异常,负荷表、电压表大幅度摆动的不稳定现象称为电力系统振荡
38.保护接零——在中性点接地系统中,把电气设备的金属外壳、框架等与中性点引出中线相连接,同样也是保护人身安全的重要措施
39.母线——母线起着汇集和分配电能作用,又称汇流排在原理上它是电路中的一个电气节点,它决定了配电装置设备的数量,并表明以什么方式来连接发电机、变压器和线路,以及怎样与系统连接来完成输配电任务
40.短路——三相电路中,相与相和相与地之间经小阻抗或直接连接,从而导致电路中的电流剧增,这种现象叫做短路
41.线电压——三相电路中,不管哪一种结线方式都有三根相线引出,把相线之间的电压称为线电压
42.自动重合闸——当线路发生故障,断路器跳闸后,能够不用人工操作而进行自动重新合闸的装置
43.击穿电压——导致绝缘介质失效(击穿)时,施加在介质两端的电压称为击穿电压
44.直流电——电压或电流的大小和方向不随时间变化的电流,称为直流电
45.直流设备——直流设备是指给继电保护和控制回路供给直流操作电源,以及供给事故照明等的直流电源装置
46.短路比——同步发机在额定转速下,空载电压为额定值时的励磁电流与三相对称稳态短路电流为额定值时的励磁电流的比值
47.感应电动势——穿过导电回路所围绕的__内的磁通量发生变化时,在该回路中产生的电动势或当导线切割磁力线时在导线两端产生的电动势,称为感应电动势
48.发电机效率——发电机输出功率与钻入功率以百分率表示的比值不特别注明时系指额定工况时的数值
49.轴电流——由轴电压引起的从汽轮发电机组轴的一端经过油膜绝缘破坏了的轴承、轴承座及机座底板,流向轴的另一端的电流
50.发电机辅助保护——发电机继电保护中补充主保护、后备保护和异常运行保护性能而增设的保护如电压互感器回路可能断线,断路器可能失灵或发生闪络,发电机在启动、同步、停机过程可能发生意外事故等,对这些主保护和后备保护不能检测,因此对大机组多增加一些辅助保护作为补充
51.发电机后备保护——发电机继电保护中当主保护退出运行或失灵和拒动时仍能反应故障而动作于有关断路器和自动装置的继电保护主要有复合电流速断保护、阻抗保护、复合电压起动的方向过流保护等
52.强励——当同步发电机的自动电压调节器测得电网电压低于一设定值时,通常为80%一85%额定值时,即输出阶跃__,控制励磁系统使励磁电压迅速升至顶值的功能用继电器实现强行励磁的,通常称为继电强行励磁
53.灭磁——使同步发电机的励磁电源迅速断开并使励磁绕组所储存的磁场能量迅速消耗掉的装置为了减小发电机内部故障电流或解列时过电压所造成的危害,当发电机短路保护或发电机异常运行保护的继电保护装置动作跳开断路器时,要求同时尽快地灭磁
54.励磁机项值电压倍数——同步发电机的励磁机在额定转速和规定条件下能够提供的直流电压最大值与其额定励磁电压之比值
55.励磁系统电压响应比——从励磁系统电压响应曲线所确定的输出电压增长率除以额定励磁电压所得的值,是衡量励磁系统动态性能的重要指标亦称励磁系统标称响应
56.__变压器——每相由一个高压绕组与两个或多个电压和容量均相同的低压绕组构成的多绕组电力变压器__变压器正常的电能传输仅在高、低压绕组之间进行.而在故障时则具有限制短路电流的作用__变压器的低压绕组也称__绕组
57.隔离开关——一种在分闸位置时其触头之间有符合规定的绝缘距离和可见断口,在合闸位置时能承载正常工作电流及短路电流的开关设备当工作电流较小或隔离开关每极的两接线端间的电压在关合和开断前后无显著变化时,隔离开关具有关合和开断回路的能力,兼有操作和隔离功能隔离开关的主要用途是当电气设备检修时,用来隔离电源电压
58.无励磁调压装置——在变压器不带电条件下切换绕组中线圈抽头以实现调压的装置,也称无励磁分接开关这种调压装置结构简单,成本低,可靠性高,但凋压范围较小,只适用不需要经常调压的场合
59.有载调压装置——在变压器不中断运行的带电状态下进行调压的装置,也称有载分接开关通过有载调压装置进行电压调整,既可以稳定电力网的电压又能够提高供电的可靠性与经济性
60.一次设备——一次设备是直接生产和输配电能的设备如发电机、变压器、开关电气、电力电缆等
61.一次回路——由发电机经变压器和输配电线路直至用电设备的电气主接线,通常称为一次回路
62.二次设备——二次设备是对一次设备的工作进行监察测量、操作控制和保护等的辅助设备,如仪表、互感器、继电器、控制电缆、控制和__设备等
63.二次回路——二次设备按一定顺序连成的电路,称为二次电路或二次回路
64.低压开关——是用来接通或断开1000伏以下交流和直流电路的开关电器不同于《安规》中的低压(对地电压在250伏以下)
65.接触器——是用来远距离接通或断开电路中负荷电流的低压开关,广泛用于频繁启动及控制电动机的电路
66.自动空气开关——自动空气开关简称自动开关,是低压开关中性能最完善的开关它不仅可以切断电路的负荷电流,而且可以断开短路电流,常用在低压大功率电路中作主要控制电器
67.灭磁开关——是一种专用于发电机励磁回路中的直流单极空气自动开关
68.高压断路器——又称高压开关它不仅可以切断或闭合高压电路中的空载电流和负荷电流,而且当系统发生故障时,通过继电保护装置的作用切断短路电流它具有相当完备的灭弧结构和足够的断流能力
69.消弧线圈——是一个具有铁心的可调电感线圈,装设在变压器或发电机的中性点,当发生单相接地故障时,起减少接地电流和消弧作用
70.电抗器——电抗器是电阻很小的电感线圈,线圈各匝之间彼此绝缘,整个线圈与接地部分绝缘电抗器串联在电路中限制短路电流
71.涡流现象——如线圈套在一个整块的铁芯上,铁芯可以看成是由许多闭合的铁丝组成的,闭合铁丝所形成的平面与磁通方向垂直每一根闭合铁丝都可以看成一个闭合的导电回路,当线圈中通过交变电流时,穿过闭合铁丝的磁通不断变化,于是在每个铁丝中都产生感应电动势并引起感应电流这样,在整个铁芯中,就形成一圈圈环绕铁芯轴线流动的感应电流,就好象水中的旋涡一样这种在铁芯中产生的感应电流称为涡流
72.涡流损耗——如同电流流过电阻一样,铁芯中的涡流要消耗能量而使铁芯发热,这种能量损耗称为涡流损耗
73.小电流接地系统——中性点不接地或经消弧线圈接地系统
74.大电流接地系统——中性点直接接地的系统
75.电枢反应——当没有电枢电流时,气隙主磁场由励磁电流单独产生,当有电枢电流时,气隙主磁场便由励磁电流的磁场与电枢电流的磁场共同叠加而成电枢电流对主磁场的这种影响,称为电枢反应
76.异步电动机——又称感应电动机,它是按照导体切割磁力线产生感应电动势和载流导体在磁场中受到导磁力的作用这两条原理工作的为了保持磁场和转子导体之间有相对运动,转子的转速总是小于旋转磁场的转速,所以叫异步电动机
77.同步转速——在异步电动机三相对称绕组中通入三相对称电流时,便在电动机的气隙中产生一个旋转磁场,根据电机极数的不同,旋转磁场的转速也不同,极数多的转速慢我们把这个旋转磁场的转速叫同步转速n0=60f/P
79.转差率——同步转速n0与电动机的转速n之差n0-n叫做转速差,转速差与同步转速的比值叫做转差率,转差率S通常用百分数表示,即S=n0-n/n0╳100%
80.星—三角换接启动——若电动机在正常工作时,定子绕组接成三角形,在启动时定子绕组接成星形,启动结束后在接成三角形运行,这种启动方法叫做星—三角换接启动
81.吸收比——对绝缘试品加直流电压后60秒和15秒的电阻之比
82.电弧——电火花的大量汇集形成电弧
83.相序——各相正弦量经过同一值的顺序任意一组不对称的三相正弦交流电压或电流相量都可以分解成三组对称的分量一组是正序分量,用下标“1”表示,相序与原不对称正弦量的相序一致,即A-B-C的次序,各相相位互差120°;一组是负序分量,用下标“2”表示,相序与原不对称正弦量的相序相反,即A-C-B的次序,各相相位互差120°;另一组是零序分量,用下标“0”表示,三相相位相同例如两相运行的不对称现象就会出现负序和零序分量
84.继电器启动电流——能使继电器动作的最小电流值
85.电流继电器——以反应输入继电器线圈电流大小决定其动作与否的继电器称为电流继电器
86.电压继电器——以反应输入电压高低决定其动作与否的继电器
87.快速继电器——一般指继电器动作时间小于10毫秒的继电器
88.速断保护——不加时限,只要电流达到整定值就可瞬时动作的保护__.差动保护——是利用电气设备故障时电流变化而达到启动的保护
90.零序保护——反应电力系统接地故障所特有的零序电流和零序电压电气量的保护
91.距离保护——反应故障点至保护__处距离的一种保护装置
92.综合重合闸——其功能是单相故障跳单相,不成功跳三相;相间故障跳三相,三相重合,不成功跳三相
93.重合闸后加速——重合闸于永久性故障上,保护装置再次无时限动作跳开断路器并不再进行重合闸,叫重合闸后加速
94.综合保护——能满足系统稳定及设备安全要求,有选择地快速切除被保护设备和全线故障的保护
95.倒闸操作——当电气设备由一种状态转换到另一种状态,或改变系统的运行方式时,需要进行一系列的操作,我们把这种操作叫做电气设备的倒闸操作倒闸操作主要有变压器的停送电;电力线路停送电;发电机的启动,并列和解列操作;网络的合环与解环;母线接线方式的改变(即倒换母线操作);中性点接地方式的改变和消弧线圈的调整;继电保护和自动装置使用状态的改变;接地线的__与拆除
96.空载损耗——是以额定频率的正弦交流额定电压施加于变压器的一个线圈上(在额定分接头位置),而其余线圈均为开路时,变压器所吸取的功率,用以供给变压器铁芯损耗(涡流损耗和磁滞损耗)
97.空载电流——变压器空载运行时,由空载电流建立主磁通,所以空载电流就是激磁电流额定空载电流是以额定频率的正弦交流额定电压施加于一个线圈上(在额定分接头位置),而其余线圈均为开路时,变压器所吸收电流的三相算术平均值,以额定电流的百分数表示98.短路损耗——是以额定频率的额定电流通过变压器的一个线圈,而另一个线圈接线短路时,变压器所吸收的功率,它是变压器线圈电阻产生的损耗,即铜损(线圈在额定分接点位置,温度70℃)99.短路电压——是当一组线圈接成短路时,在另一个线圈中为产生额定电流而施加的额定频率的电压(在额定分接头位置),以额定电压的百分数表示,它反映了变压器阻抗(电阻和漏抗)参数,也称阻抗电压(温度70℃)
100.变频器——用来改变交流电频率的电气设备我国三相交流电正常运行频率为50HZ(工频),通过变频器可以改变交流电流的频率,从而改变电动机转速,以达到调速或节能等各种目的电气运行基本知识第一章运行的基本知识静电感应一个不带电的物体,如果靠近带电体,虽然并未接触,但不带电物体也会出现电荷,这种受外电场作用,电荷重新分布的现象称为静电感应电流的热效应当电流通过导体时,由于导体电阻会引起发热,这种现象称为电流的热效应,电流通过导体产生的热量与电流的平方、导体的电阻及通电的时间成正比Q=I2Rt左手定则伸开左手,拇指与其余并拢四指相垂直,让磁力线垂直穿过手心,手心对这着N极,四指指向电流方向,则拇指所指的便是导体在磁场受力而运动的方向星形连接特点相电流等于线电流I相=I线,尾部相连,U线=U相,相量既能代表方向,又能代表数值三角形连接特点U线=U相,I线=I相,首尾相连有功功率单位时间内,在电路电阻上所消耗的功率,用P表示,单位W无功功率用来表示负载与电源进行能量交换的大小,等于电路中感性无功与容性无功互相补偿后所剩余的部分用Q表示,单位VAR或KVAR视在功率电压的有效值和电流的有效值的乘积被称为电路的视在功率用S表示,单位VA或KVA功率因数表示设备发挥能力的系数,COSΦ=P/S发电机有功功率靠调节汽轮机的进汽量来调整,无功功率靠调节发电机的励磁电流来调节一次设备直接生产和输配电能的设备称为一次设备二次设备对一次设备的工作进行监察、测量和操纵控制及保护的设备熔断器俗称保险,保护电气装置防止过载电流和短路电流的损害保险分为高压保险和低压保险,高压保险用于电压互感器;低压保险分为瓷插式、螺旋式、密封式和填料式保险的使用及注意事项拔送保险时不要正对保险,应侧对保险;拔保险时先拔下端再拔上端;送保险时先送上端,再送下端;应戴绝缘手套电路图的分类一次电路图和二次电路图一次电路图又叫电气主接线,将发电厂一次设备依一定的顺序用导线连接成的电路称为电气主接线二次接线图是二次电路连成的电路电气主接线图的作用反映电厂的运行方式,指示设备停用、检修状态及安全措施的执行情况,能帮助运行人员正确的进行倒闸操作分析和处理事故第二章电气设备的倒闸操作及事故处理第一节电气设备的倒闸操作发电厂和变电所的电气设备,常需进行检修、试验,有时还会遇到事故处理,故需改变设备的运行状态和改变系统的运行方式电气设备由一种状态转换到另一种状态,或改变系统的运行方式所进行的一系列操作,称为倒闸操作一.倒闸操作的内容倒闸操作有一次设备的操作,也有二次设备的操作,其操作内容如下:
1.拉开或合上某些断路器简称开关和隔离开关简称刀闸;
2.拉开或合上接地刀闸拆除或挂上接地线;
3.拉开或装上某些控制回路.合闸回路.电压互感器回路的熔断器又称保险;
4.停用或加用某些继电保护和自动装置及改变整定值;
5.改变变压器或消弧线圈的分接头二.倒闸操作的一般规定倒闸操作必须得到相应级别调度和值长的命令才能执行执行操作票和单项操作,均应在模拟图上进行模拟操作,以核对系统接线方式无误设备送电前,必须终结全部工作票,拆除接地线及一切与检修工作有关的临时安全措施,恢复固定遮栏及常设警告牌对送电设备一次回路进行全面检查应正常,摇测设备绝缘电阻应合格无保护的设备不许投入运行装有同期合闸的断路器,必须进行同期合闸,仅在断路器一侧无电压进行充电操作时,才允许合上同期闭锁SA开关解除同期闭锁回路检修过的断路器送电时,必须进行远方跳合闸试验,油断路器不允许带电工作电压用手动机构合闸运行中的小车开关不允许解除机械闭锁手动分闸三.倒闸操作的基本原则电气运行人员在进行倒闸操作时,应遵循下列基本原则:
1.停送电操作原则拉、合隔离开关及小车断路器停送电时,必须检查并确认断路器在断开位置倒母线例外,此时母联断路器必须合上严禁带负荷拉.合隔离开关,所装电气和机械防误闭锁装置不得随意退出停电时,先断开断路器后拉开负荷侧隔离开关,最后拉开母线侧隔离开关;送电时,先合上电源侧隔离开关,再合上负荷侧隔离开关,最后合上断路器手动操作过程中,发现误拉隔离开关时,不准把已拉开的隔离开关重新合上只有用手动蜗姆轮传动的隔离开关,在动触头未离开静触头刀刃之前,允许将误拉的隔离开关重新合上,不再操作
2.母线倒闸操作原则母线停电后需做安全措施者,应验明母线无电压后,方可合上该母线的接地隔离开关或装设接地线向检修后或处于备用状态的母线充电时,应优选加用;无速断保护时,其主保护必须加用母线送电时,应先将母线电压互感器投入;母线停电时,应先将母线上的所有负荷转移完后,再将母线电压互感器停运母线倒闸操作时,先给备用母线充电,检查两组母线电压相等,确认母联断路器已合好后,取下其控制保险,然后进行母线隔离开关的切换操作母联断路器断开前,必须确认负荷已全部转移,母联断路器电流表指示为零,再断开母联断路器母线倒闸操作过程中,应检查重动继电器的动作情况,当有“重动继电器同时动作”__来时(同一线路的两母线隔离开关都合上,或一隔离开关拉开后,该隔离开关联动的重动继电器不返回),不允许断开母联断路器否则,母联断路器断开后,若两母线的电压不相等,使两电压互感器二次侧流过环流,会将二次侧熔断器熔断,造成保护误动或烧坏互感器
3.变压器停、送电原则双绕组升压变压器停电时,应先拉开高压侧断路器,再拉开低压侧断路器,最后拉开两侧隔离开关.送电时的操作顺序与此相反.双绕组升压变压器停电时,应先拉开低压侧断路器,再拉开高压侧断路器,最后拉开两侧隔离开关、送电时的顺序与此相反.三绕组升压变压器停电时,应依次拉开高、中、低三侧断路器,再拉开三侧隔离开关、送电时的顺序与此相反三绕组降压变压器停、送电的操作顺序与三绕组升压变压器相反四.倒闸操作程序
1.正常情况下倒闸操作的一般程序下达命令和接受任务在需要进行操作前,值长向电气值班长下达操作任务(预令),并说明操作目的的设备状态电气值班长接到操作任务后,复诵一遍,并记入操作记录本中电气值班长确定操作人和监护人,并向他们下达操作任务,同时交待安全事项填写操作票填写操作票的目的是拟定具体的操作内容和顺序,防止在操作过程中发生顺序颠倒或漏项操作人接受任务后,根据操作任务,查对模拟系统图和实际运行方式,认真填写操作票或由计算机调用典型操作票审核批准操作人填写好操作票后,先自审一遍并签字,然后交监护人、值班长.值长逐级审核,无误后,分别在操作票上签字批准模拟操作经值班长批准,进行模拟操作,监护人和操作人在模拟图上进行操作预演监护人按操作票的项目顺序唱票,操作人在模拟图上进行操作,以核对操作票和正确性发布正式操作命令一切准备工作就绪后,值长或班长向监护人下达正式操作命令,监护人重复操作命令,值长或值班长认为正确无误后,下达命令“对,执行”,并在操作票上填入发令时间现场操作监护人和操作人携带操作工具进入现场操作前,先核对__作设备的名称和编号应与操作票相同,核对断路器.隔离开关实际位置及辅助设备善__灯.表计指示.继电器和连锁装置等状况,然后进行操作当监护人认为操作人站立位置正确,使用的安全用具合乎要求时,监护人按操作票的顺序及内容高声“唱票”,操作人应再次核对设备名称和编号,确认无误后,复诵一遍,监护人确认无误后,发出动令“对,执行”此时,操作人按照命令进行操作,监护人记录开始时间按顺序,操作完一项,在操作项目顺序号上打“√”,然后依次操作后续各项操作人在操作过程中,监护人还应监视其操作方法是否正确(对计算机控制的配电装置操作,敲动计算机键盘上的相关键,由计算机按事先输入的操作顺序自动对配电装置进行操作,上述2~6可省略)复查设备操作人在监护人的监护下,检查操作结果如断路器和隔离开关的位置、表计指示、__指示、连锁装置等,以检查操作过的设备是否正常汇报按照操作票已全部操作完毕后,监护人向发令人汇报,并汇报操作开始和结束时间发令人认可后,由操作人在操作票上盖“已执行”图章记录监护人将操作任务、起绐和终结时间记入操作记录本中
2.事故时的操作规定在处理事故时,为了迅速切除故障,限制事故的发展,迅速恢复送电,并使系统频率.电压恢复正常,可以不用操作票,以节省时间,但需遵守安全工作规程的有关规定进行操作事故处理后的一切善后工作,仍应按正常情况下的程序进行五.操作票的填写方法和填写项目
1.填写方法每份操作票只能写一个操作目的的任务一个操作目的任务是指根据同一个操作目的而进行的.不间断的倒闸操作过程填写时需用钢笔或圆珠笔填写,票面应清楚.整洁,不得任意涂改个别错.漏字允许修改不超过3个字,但被改的字和改后的字应保持字迹填写时,在操作票上应先填编号,并按编号顺序使用根据部颁《电业安全工作规程》的规定,操作票应填写设备的双重名称,即设备的名称和编号,如25XX线或XX线25编号在前.名称在后或名称在前.编号在后,各地用法不同,可按各级调度规定使用一个操作目的的任务所填写的操作票超过一页时,续页操作顺序号应连续续页操作任务栏填“续前”,首页填操作开始和结束时间,每页有关人员均应签名操作完毕,每页盖“已执行”图章操作票填写完毕,经审核正确无误后,在操作顺序最后一项后的空白处打终止号“”,表示以下无任何操作
2.操作票的填写项目下列各项作为单独项目填操作票应拉.合的断路器例合上××断路器检查断路器开.合情况例检查××断路器已合好应拉.合的隔离开关例拉开××隔离开关检查隔离开关拉.合情况例检查××隔离开关已拉开操作前的检查项目操作前,对设备的运行状态进行检查,以防止误操作例检查××断路器在分闸位置检查送电范围内是否遗留有接地线设备检修完毕,恢复送电前,应检查送电范围有无接地线,防止带地线合闸验电和挂.拆接地线的地点及编号或拉.合隔离接地开关的编号例验明﹟1母线无电后,在﹟1母线上挂一组﹟3接地线;又例验明××线路无电后,合上××线路的线路侧接地隔离开关检查负荷的转移情况(仪表指示)两条并列运行的回路,当停下其中的一回路时,应检查负荷的转移情况例用旁路断路器代替线路断路器运行时,当操作规程到旁路断路器与线路断路器并列运行时,先检查两断路器的负荷分配,断开线路断路器后,检查该线路的仪表指示应正常取下或装上熔断器例装上××断路器的控制熔断器停用或投入继电保护的保护连接片(包括同时停用或投入多个保护连接片)若一项中有同时停用或投入多个连接片,操作时,每操作完一个连接片,应在该连接片编号前打“√”例如用XX线84断路器的保护连接片√1XB.√2XB六.倒闸操作术语倒闸操作术语见表1-2-1所列表1-2-1操作术语__作设备术语__作设备术语发变组并列、解列继电保护投入加用、停用、动作环状网络合环、解环自动装置投入、退出、动作联络线并列、解列、充电熔断器装上、取下变压器运行、备用、充电接地线装上、拆除隔离开关合上、拉开有功、无功增加、减少断路器合上、断开、跳闸、重合第二节事故处理由于各方面的原因,如自然灾害.设备缺陷.继电保护误动.运行人员误操作等,可能使发电厂.变电所.电力系统发生事故系统中的事故影响整个电网的安全运行正确.迅速处理事故,其意义十分重大一.事故处理的一般规定发生事故和处理事故时,值班人员不得擅自离开岗位,应正确执行调度.值长.值班长机长的命令,处理事故在交__手续未办完而发生事故时,应由交班人员处理,__人员协助.配合在系统未恢复稳定状态或值班负责人不同意交__之前,不得进行交__只有在事故处理告一段落或值班负责人同意交__后,方可进行交__处理事故时,系统调度员是和系统事故处理的__和__者,值长是发电厂全厂事故处理的__和__者,电气值班长是电厂(变电所)电气事故处理的__和__者机长是本机组的事故处理的__和__者,电气值班长机长均应接受值长指挥,值长和变电所值班长均应受系统调度员的指挥处理事故时,各级值班人员必须严格执行发令.复诵.汇报.录音和记录制度发令人发出事故处理的命令后,要求受令人复诵自己的命令,受令人应将事故处理的命令向发令人复诵一遍如果受令人未听懂,应向发令人问清楚命令执行后,应向发令人汇报为便于分析事故,处理事故时应录音事故处理后,应记录事故现象和处理情况事故处理中,若下一个命令需根据前一个命令执行情况来确定,则发令人必须等待命令执行人的亲自汇报后再定不能经第三者传达,不准根据表计的指示__判断命令的执行情况(可作参考)发生事故时,各装置的动作__不要急于复归,以便查核,便于事故的正确分析和处理二.事故处理的一般原则迅速限制事故的发展,消除事故的根源,解除对人身和设备安全的威胁注意厂用电的安全,设法保持厂用电源正常事故发生后,根据表计.保护.__及自动装置动作情况进行综合分析.判断,作出处理方案处理中应防止非同期并列和系统事故扩大在不影响人身及设备安全的情况下,尽一切可能使设备继续运行必要时,应在未直接受到事故损害和威胁的机组上增加负荷,以保证对用户的正常供电在事故已被限制并趋于正常稳定状态时,应设法调整系统运行方式,使之合理,让系统恢复正常尽快对已停电的用户恢复供电做好主要操作及操作时间的记录,及时将事故处理情况报告有关__和系统调度员水电厂发生事故后,处理时应考虑对航运的影响三.事故处理的一般程序判断故障性质根据计算机CRT图像显示.光字牌____.系统中有无冲击摆动现象.继电保护及自动装置动作情况.仪表及计算机打印记录.设备的外部象征等进行分析.判断判明故障范围设备故障时,值班人员应到故障现场,严格执行安全规程,对设备进行全面检查母线故障时,应检查断路器和隔离开关解除对人身和设备安全的威胁若故障对人身构成威胁,应立即设法消除,必要时可停止设备运行保证非故障设备的运行应特别注意将未直接受到损害的设备进行隔离,必要时起动备用设备做好现场安全措施对于故障设备,在判明故障性质后,值班人员应做好现场安全措施,以便检修人员进行抢修及时汇报值班人员必须迅速.准确地将事故处理的每一阶段情况报告给值长或值班长机长,避免事故处理发生混乱四.处理事故时,各岗位人员__方式发电厂发生事故时,值长或值班长通过__迅速向系统调度汇报事故情况,听取调度的处理意见事故发生后及事故处理过程中,值长用口头或__向值班长(或机长)发布事故处理的命令,值班长(或机长)根据值长的命令,口头向值班员发布命令,值班员受令复诵后,立即执行执行完毕,用口头或__向值班长(或机长)汇报;值班长(或机长)用口头或__向值长汇报在紧急情况下,值班长(或机长)来不及向值长请示时,可直接向值班员发布事故处理的命令事故处理后,值班长(或机长)用口头或__再向值长汇报变电所发生事故时,变电所值班长用__与系统调度直接__,听取调度的处理意见在事故发生后及处理过程中,值班长用口头直接向值班员发布事故处理的命令,值班员受令复诵后立即执行执行完毕,口头向值班长汇报第三章电气安全技术第一节安全技术基本知识概述电力的安全生产是十分重要的如发生重大事故不仅使本企业的设备和人身受到损害而且直接影响到千家万户给国民经济造成严重的损失因此,必须了解事故的情况,研究事故发生的原因和规律,采取相应的安全__措施和技术措施,以防触电及设备事故的发生触电事故虽然发生的突然,但根据触电事故资料的分析,可找到如下的一定规律触电事故事故有季节性一般二三季度事故较多,而以六七八三个月最多因为在这三个月里,天气潮湿.多雨降低了电气设备的绝缘性能而且人体因天热而多汗增加了触电的危险性因此,在雨季和夏季以前,应对电气设备进行检查,采取预防性措施触电事故多发生在职1000伏以下的交流设备上根据触电事故资料分析,低压触电事故占事故绝大多数而高压触电事故较少这主要是由于低压设备较高压设备应用得广与低压设备接触的人多以及运行方式不合理.设备有缺陷.保护装置不完善等所造成触电事故多发生在非专职人员身上根据事故统计资料得知在触电事故中电工触电占少数绝大多数是其他工作人员和青年因为这些人员缺少安全用电的知识为此对这些人员应加强安全用电的教育触电事故与生产部门的性质和触电方式的关系一般来说,冶金.矿业.建筑、机械等行业的触电事故较多电气行业的较少;单相触电事故占绝大多数两相触电.跨步电压触电事故占少数由于发电厂和变电所的运行及检修人员经常工作在带电设备中间,则可能会因违反安全规程及制度而发生人身触电事故人体的触电,除了人与带电部分直接或过份接近外,还可能是人接触到平时没有电压,但由于对地绝缘损坏而呈现电压的电气设备的金属结构或外壳按照人体触及带电体的方式,有以下三种触电情况单相触电这种触电是指人体在地面或其它接地体上,人体的一部位触及一相带电体的触电例如电气设备一相对地绝缘损坏后,人体触及设备的金属结构或外壳而造成触电事故两相触电这种触电是指人体的两个部位同时两相带电体的触电在这种情况下加于人体的电压是比较大的故对人的危险性甚大跨步电压触电在电气设备对地绝缘损坏之处,或在带电设备发生接地故障之处,就有电流流入地下,电流在接地点,周围土壤中产生电压降,当人走近接地点附近时,两脚之间便承受电压,于是人就遭受跨步电压而触电为了防止触电事故的发生,必须执行劳动保护制度,改善劳动条件,加强技术管理,进行安全工作方法的训练,严格遵守安全作业规程,使用保安用具及工具,从而保证安全生产电流对人体的作用电流通过人体内部对人体伤害的严重程度与通过人体的电流值.电流的频率.电流通过人体的途径以及人体的健康状况等因素有关而电流值则是危害人体的直接因素现分述如下
1.人体电阻人体电阻的大小,可以改变电流值的范围由于表皮角质层对电流的阻力很大,因此人体的总电阻是根据角质层电阻的大小而决定的如除掉角质层,则人体电阻由皮肤电阻的大小决定,这时人体电阻约为800~1000Ω,而皮肤电阻与下列因素有关皮肤的状况皮肤干燥,电阻就大,皮肤潮湿.多汗.有破损电阻就显著降低与外加电压值有关外加电压愈低皮肤电阻愈大外加电压愈高皮肤电阻愈小与接触__有关人体与导体接触__愈大电阻愈小;反之电阻越大与流通电流的大小及持续时间有关通过皮肤的电流愈大.持续时间愈长人体电阻愈低例如用
0.1毫安电流通过人体时则人体电阻为50000Ω用不着10毫安电流通过人体时则人体电阻为8000Ω
2.触电伤害的电流值触电时人体的受害程度决定于电流值根据触电受伤事故资料可以得出电流数值与电伤程度的关系如表面化1-3-1所示工频交流1毫安的电流通过人体就引起麻或痛的感觉但自己能摆脱电源而当通过人体的工频交流超过20~25毫安时会使人感觉麻痹或剧痛并且呼吸困难自己不能摆脱电源有生命危险随着通过人体电流的增加致死所需的时间愈短如100毫安的工频电流通过人体,只要很短的时间就会使呼吸窒息心脏停止跳动.失去知觉而死亡一般来说10__以下的工频交流电流或50__以下的直流电流通过人体人还可以自己摆脱电源可以看作是安全电流表1-3-1工频电流对人体的作用电流毫安人体生理反应
0.5~
1.5开始有感觉手指手腕处有痛感2~3手指强烈发麻没有痉挛5~7手的肌肉痉挛8~10手指尖到手腕感到剧痛且不易摆脱带电体30~50在数秒到数分钟后心脏跳动不规则昏迷血压升高强烈痉挛时间过长即引起心室颤动500~数百如低于心脏搏动周期心脏受强烈冲击但未发生心室颤动;如超过心脏搏动周期人昏迷心脏停止跳动失去知觉而死亡
3.作用的持续时间通电时间愈长,人体电阻越低,导致通过人体的电流进一步增加,电击危险亦随之增加一般情况下,在110~35Kv及10~6Kv系统中,由于电流的短时作用,触电很少会使人呼吸麻痹,因为伤害电流是由感应所引起的
4.触电电流的途径一般认为,触电电流从手到脚是最危险的电流途径,因为沿这条途径的电流会通过心脏.肺部和脊髓等器官其次是手到手的电流途径再其次是从脚到脚的电流途径电流从脚到脚的危险性虽然较小,但很容易因剧烈痉挛而摔倒,导致电流通过全身而造成重伤
5.安全电压值采用安全电压,可以从根本上防止危险的接触电压触电安全电压值是按皮肤表面破损时人体电阻的最低值800~1000Ω来考虑的这时,人所接触的电压达到
0.05A×800~1000Ω≈40~50伏就可能危害人的生命因此,我国的安全电压标准规定,在较危险的工作场所为36v,在特别危险的工作场所为12v,实践证明,安全电压限制触电时通过人体的电流在较小的范围之内,从而保障人身安全安全技术的概念人触电时的受害程度是由多种因素造成的而电流值.接触电压和跨步电压值是危害人体的直接因素为保障人身安全,便于工作人员的工作,必须掌握这些基本概念
1.电流在地中的流散现象由于电气对地绝缘损坏或电网的一根导线折断落地等原因都产生了电流流入地中的现象当电流通过接地体入地时,它在接地体的周围向大地作半球流散由于球__与半径的平方成正比,所以,接近接地电流入地点处具有最小的半球形__,因此呈现的电阻最大,产生的电压降也最大当距接地体越远时,半球形的__逐渐增大,周围土壤呈现的电阻也随着逐渐减小,因此,电压降亦相应减小在远离接地体20米以外的地方,巳经可以算作零电位了
2.对地电压电气设备的任何部份如导线.接地体等与大地之间的电位差称为对地电压这里,大地的电位规定为零由此可知,电流入地点附近地面各点的电位分布,也可称为电流入地点附近地面各点的对地电压当有一电气设备,断路器一相绝缘损坏而发生碰壳短路时,则有接地电流Ijd通过接地体流入地中在接地体周围就产生对地电压由于电流入地点附近地面各点呈现着不同的电位,所以距离接地体越远,大地导电截面越大,对电流的阻力也就越小,因此电压降逐渐减小,曲线逐渐变平,或者说曲线的陡度逐渐减少从这个曲线还可以看出,接地体具有最高电位,即接地体与地之间有着最高的对地电压Ujd,也就等于断路器DL外壳的对地电压
3.接地电压和跨步电压如果人体同时接触具有不同电压的两处则在人体内有电流通过人体就成为电流回路的一部分这时,加在人体两点之间的电压差称为接触电压Uj断路器右侧的人触及断路器DL外壳时,其接触电压Uj即为手和脚之间的电压差接触电压通常按人体离开设备
0.8米来考虑例如断路器外壳最高对地电压为Ujd,距断路器
0.8米处的电压为U则接触电压为:Uj=Ujd-U接触电压大小因人站立的位置而不同离开接地体越远,受到的接触电压越大;离开接地体20米左右时,受到的接触电压最大,接近于接地体对地电压Ujd跨步电压系指人站在地上具有不同对地电压的两点在人的两脚之间所受的电压差人的跨步一般按
0.8米考虑断路器DL右侧的人承受了跨步电压Uk,如果人两脚之间的电压分别为U1和U2,则跨步电压为Uk=U1-U2人体所承受跨步电压的大小,与所接触两点间的电压差值以及人的脚对地面接触电阻的大小有关一般情况下,距接地体越远,则跨步电压越小;在20米以外的地方,则跨步电压越大;距接地体越远,则跨步电压可视为零了因此,当高压设备导电部分发生接地故障时,若为室内配电装置,则人体不得接近故障点4~5米以内;若为室外配电装置,则人体不得接近故障点8~10米以内跨步电压的极限容许值在现行规程中并无规定,但人倒地后,遭受跨步电压的持续时间仅为几秒钟,就可能遭到电击的危害因此,现行安全规程中指出,要采取防护措施来避免此类危险的发生若在户外配电装置中,跨步电压大于40伏时,则工作人员应穿绝缘鞋,以保证人身安全
4.保护接地保护接地是防止电气设备意外带电如漏电而造__身触电的安全措施之一它将电气设备平时不带电压,但可能因对地绝缘损坏而呈现电压的金属结构和外壳接地因为这种接地是保护人身安全的,故称为保护接地如果发电机的外壳不接地,则当发电机一相对地绝缘损坏时,它的外壳就处在相电压下,人若接触到外壳,就有电容电流通过人体,这与直接接触到未绝缘的载流导线的一相有同样的危险当有保护接地时在发生单相接地时发电机外壳上的对地电压是:Ujd=Ijd*Rjd式中Ijd—单相接地电流安;Rjd—接地电阻Ω;Ujd—对地电压v这时,当人与发电机外壳接触时,接地电流将同时沿着接地体JD和人体两条通路流过,通过人体的电流为Iru=I'jd/Rru+RjdIjd=I'jd+Iru式中Iru--通过人体体的电流A;Ijd–单相接地电流A;Rjd–接地电阻Ω;Rru–人体接地电阻Ω;I'jd–通过接地装置的电流A由上式可看出Rjd愈小通过人体的电流也就愈小通常Rjd〈〈Rru,所以Iru〈〈I'jd当Rjd极微小时,通过人体的电流就几乎等于零,可认为I'jd≈Ijd因此,适当选择接地装置的电阻值Rjd,就可以保证人身的安全接地装置的接地电阻包括接地线与接地体对地的电阻由于接地线的电阻很小,一般可不考虑,故接地电阻即为接地体对地电阻,其值为Rjd=Ujd/Ijd式中Ujd—接地电压v;Ijd—单相接地电流A第二节安全工作制度在电气设备上进行检修.试验等工作时根据不同的安全程度可以分为全部停电工作.部分停电工作三类工作时,必须遵守下列各项要求根据工作内容和需要填写工作票或口头.____;至少应有二人在一起工作;完成保证工作人员安全的__措施和技术措施
一、保证安全的技术措施在全部停电和部分停电的电气设备上工作必须完成下列保证安全的技术措施:断开电源验电装设接地线悬挂标示牌和装设遮栏上述措施由值班人员执行没有值班人员时,由断开电源的人执行,并应有监护人在场断开电源在工作地点必须断开电源的设备如下:施工设备的带电部分的电源;工作人员在进行工作时正常活动范围内与带电部分的距离小于表1-3-2者的电源;表1-3-2工作人员在工作中与带电设备的安全距离电压等级Kv安全距离米10及以下
0.7020~
351.
00441.2060~
1101.
501542.
002203.
003304.003工作人员后面或两侧的无遮栏或其它可靠安全措施的带电部分的电源在检修设备上断开电源必须将检修设备各方面的电源都断开禁止在没有明显断开点(只断开断路器)的设备上工作,必须将停电设备有关的变压器和互感器从高.低压两侧断开防止从低压侧向施工设备反送电为了防止断路器和隔离开关的自动误合闸,应将断路器和隔离开关控制回路的操作保险取下,或者堵塞(或封闭)操作机构的进气阀凡是无关人员可能接近的隔离开关操作机构,都应用锁锁住手动操作的隔离开关的操作机构,当隔离开关在断开位置时,亦应该用锁锁住
2.验电所谓验电是指检验施工设备上有无电压验电时,必须用电压等级合格且试验期限有效的验电器在验电前,应先将验电器在带电设备上进行试验,以证实验电器良好验电应在施工设备两侧各项分别进行,如施工设备为断路器,则应检验所有套管的引出线,验明无电后,方可装设接地线在检查验电器本身和施工设备是否有电压时,都需要戴上绝缘手套必须注意,表示设备断开的位置__及经常接入的电压等只能作参考,不得作为设备确已无电压的根据;但是,如果批示有电,则禁止在该设备上工作当需要检查35Kv和110Kv屋内.屋外配电装置停电部分有无电压时允许将12Kv验电器的工作部分装在绝缘棒上使用但应在验电器的工作部分加装火花间隙这样,当停电部分仍有电压时,就能发出光和声的__;若无电压时,则无上述放电声在特殊情况下,可以用绝缘棒作为110Kv屋外配电装置的架空输电线路的验电器当把绝缘棒靠近停电设备时,可根据绝缘棒端有无火花的放电噼啪声来判断有无电压但应注意,只在晴天才允许在屋外配电装置和架空线路上检验电压
3.装设接地线1接地线的作用和装设地点.这里所指的接地线是指将施工设备三相短路并接地在工作地点装设接地线,是防止突然来电.保护工作人员安全的唯一可靠的安全措施;同时施工设备断开后的剩余电荷亦会因接地而放尽装设接地线的地点应这样考虑对于可能送电至停电设备的各方面以及停电设备可能产生感应电压的地方都要装设接地线接地线与带电部分应符合表1-3-2安全距离的规定,同时,接地线应装设在从工作地点可以看见的地方,使工作人员可以随时看见接地线施工部分若分为几个在电气上不相连接的部分如母线以隔离开关或断路器分成几段则各段应分别验电并接地接地线与施工部分之间不得有断路器或熔断器降压变电所全部停电时,应将各个可能来电侧的部分都接地,而其余部分可不必每段都装设接地线在检修母线时,应根据母线的长短和有无感应电压等实际情况确定地线数量检修10米及以下的母线,可以只装设一组接地线检修10米以上的母线,至少应在母线两端装设接地线现举例说明装设接地线的地点及数量在双母线系统上检修母线侧隔离开关MG2时,需按倒闸操作等程序将Ⅱ组母线上的电路倒至Ⅰ组母线上运行,停用Ⅱ组母线,然后断开断路器XD1,拉开隔离开关XG1及MG1经验电确证施工设备无电压后,装设两组接地线,1号接地线D1,装设在施工隔离开关MG2与停电母线Ⅱ之间的连接线上,2号接地线D2装设施工隔离开关MG2与断路器XD1之间的连接线上此外,还应在工作地点悬挂“在此工作”的标示牌2接地线的装拆程序装.拆接地线必须由两人进行若为单人值班则只允许使用接地开关接地.装设接地线时应先将接地一端接到接地网的接头上然后用绝缘棒将接地线的另一端连接在施工设备的各相导体上拧紧接地线的夹头使夹头与导体保持良好的接触.拆接地线的程序与上述相反即先拆连接导体的一端然后拆连接地网的一端所有装拆接地线的操作,都应戴上绝缘手套,并将所装、拆的接地线号码记录入薄在交__时应交待清楚
4.悬挂标示牌和装设遮栏为了避免工作人员与带电部分接近而造成触电事故故在施工设备装好接地线后在工作地点两旁和对面间隔上及禁止通行的过道上悬挂“禁止合闸有人工作!”的标示牌在一经合闸即可送电到工作地点的断路器的隔离开关的操作把手上,均应悬挂“禁止合闸,有人工作!”的标示牌如果线路上有人工作,应在线路断路器和隔离开关的操作把手上悬挂“禁止合闸,有人工作!”的标示牌,标示牌的悬挂和拆除,应按调度员的命令执行部分停电的工作,对安全距离小于表1-3-2规定以内的未停电设备,应装设临时遮栏临时遮栏与带电部分的距离,不得小于表1-3-3的规定值临时遮栏可用干燥木料.橡胶或其它坚韧绝缘材料制成装设应牢固并悬挂”止步高压危险!”的标示牌.表1-3-3临时遮栏与带电设备的安全距离电压等级Kv安全距离米10及以下
0.3520~
350.
60440.9060~
1101.
501542.
002203.
003304.00在室内高压设备上工作应在工作地点的两旁及对面间隔的遮栏上和禁止通行的过道上悬挂”止步高压危险!”的标示牌在室外高压设备上工作应在工作地点的四周用绳子做好围栏围栏上悬挂适当数量的”止步高压危险!”标示牌且标示牌必须朝向围栏里面;在围栏的入口”在此工作!”的标示牌在室外架构上工作则应在工作在地点邻近带电部分的横梁上悬挂”止步,高压危险!”的标示牌此项标示牌在值班人员的监护下由工作人员悬挂在工作人员上.下用铁架或梯子上应悬挂”从此上下!”的标示牌在邻近其他可能误登的架构上,应悬挂”禁止攀登高压危险!”的标示牌上述技术措施是由运行人员执行的对于无人值班的电气设备,由断开电源的人执行,并应有人在场二.保证安全的__措施在高压电气设备上工作保证安全的__措施有四种即工作票制度工作许可制度工作监护制度工作间断.转移的终结制度.现分述如下:工作票制度在电气设备上进行工作根据具体工作内容和需要应填用工作票或口头.____工作票有二种,即第一种工作票和第二种工作票需填用第一种工作票的工作有1高压设备上需要全部停电或部分停电的工作;2在高压室内的二次线接线和照明等回路上工作需要将高压设备停电或做安全措施者需填用第二种工作票的工作有:带电作业;控制盘和低压配电盘.配电箱.电源干线上的工作;二次接线上的工作无需将高压设备停电者;运行中的发电机及同期调相机有励磁回路或高压电动机转子电阻回路上的工作;用绝缘杆.电压互感器定相或用钳形电流表测量高压回路电流实践证明,工作票制度是保证安全的有效__措施工作票签发人应对工作的必要性,工作票上所载的安全__措施是否齐全,充任工作负责人的工作班人员是否有足够的熟练程度等,进行全面的考虑工作负责人在得到工作许可人允许进入现场后,要负责检查所作安全措施是否与工作实际条件相适应,以及工作票上所载的工作复杂性是否与全组人员的熟练程度相适应;工作负责人应正确安全的__工作,并定期督促.监护工作人员执行安全措施的情况工作许可人即运行值班人员的主要责任是准备工作现场,做好工作票中所规定的以及工作票中未规定而现场条件所必需的安全措施,并检查施工设备有无突然来电的危险和检查检修人员遵守安全规程及安全措施的执行情况工作负责人.工作许可人任何一方不得擅自变更安全措施如因工作特殊需要变更有关施工设备的运行接线和安全条件时则应停止工作重新开工作票后方可恢复工作值长应负责审查工作的必要性和检修工期是否与批准期限相符以及工作票上所列安全措施是否正确齐全只有这样,才能使工作票起到应有的作用,从而保证人身和设备安全工作许可制度在高压电气设备上进行检修工作首先要经过许可手续许可人在接到工作票后,应检查工作票上所载的安全措施是否齐全,与施工现场的条件是否相适应,并按工作票上的要求完成施工现场的安全措施,如断开电源.装设接地线.放置遮栏及悬挂标示牌等然后会同工作负责人到现场再次检查所做的安全措施是否正确完备并在工作地点对工作班人员当面用手测试证明施工设备确无电压并对工作负责人指明带电设备的位置在上述要作结束后,许可人和负责人在两份工作票上分别签名,其中一份必须经常保存在工作地点,由工作负责人收执,另一份由运行人员收执,按值移交运行人员应将工作票号码.工作任务许可工作时间及完工时间记入操作记录簿中办完工票的开工手续后,检修人员方可进行检修工作工作监护制度为了防止检修人员疏忽大意走错工作间隔及违反安全的不正确动作而发生触电事故因此必须实行工作监护制度完成工作许可手续后,工作负责人(监护人)应向工作人员交待现场安全措施.带电部位和其他注意事项工作负责人必须始终在工作现场,对工作人员的安全认真监护,及时纠正违反安全的动作工作负责人除担任监护工作外,一般不得参__作班工作但是,在全部停电的情况下,可以参__作班的工作在部分停电时,只有在安全措施可靠,人员集中在一个工作地点,不致误碰导电部分的情况下,方可参__作运行值班人员如发现工作人员违反安全规程或任何危及工作人员安全的情况,应向工作负责人提出改正意见,必要时可暂时停止工作,并立即报告上级工作间断.转移和终结制度
(1)工作间断制度为了安全,在工作间断时,工作人员应撤离工作现场,所有安全措施均应保持不动,工作票仍由工作负责人执存间断后继续工作,无需通过工作许可人每日收工后,应清扫工作地点,开放已封闭的通路,并将工作票交给运行人员次日复工时,应得到运行值班员的许可,取回工作票,工作负责人重新认真检查安全措施符合工作票的要求后,方可工作若无工作负责人监护人带领工作人员不得进入工作地点在未__工作票终结手续以前运行值班人员不准将施工设备合闸送电
(2)工作转移制度所谓工作转移,是指在同一电气连接部分用同一工作票依次在几个工作地点工作时,全部安全措施收运行值班人员在开工前一次做完,不需再__转移手续,但工作负责人在转移工作地点时,应向工作人员交待带电范围.安全措施和注意事项
(3)工作终结制度全部检修工作结束后,工作班应清扫,整理现场工作负责人应先周密地检查检修设备状况,待全体工作人员撤离工作地点后,再向运行值班人员讲清所修项目.发现问题.试验结果和存在问题等并与运行值班员共同检查设备状况有无遗留物件是否清洁等然后在工作票上填明工作终结时间经双方签字后工作方告终结只有在同一停电的系统上所有工作票结束,拆除所有接地线.临时遮栏和标示牌.恢复常设遮栏并得到值班调度员或值班负责人的许可后方可合闸送电第四章电气主接线系统的运行方式第一节电气主接线基本要求发电厂电气主接线,是由高压电器设备通过连接线组成的接受和分配电能的电路一.对电气主接线的基本要求保证必要的供电可靠性和电能质量安全可靠是电力生产的首要任务保证供电可靠和电能质量是对电气主接线最基本的要求停电不仅使发电厂造成损失,而且对国民经济各部门带来的损失将更严重,往往比少发电量的价值大几十倍至于导致人身伤亡.设备损坏.产品报废.城市生活混乱等经济损失和__影响更是难以估量电压.频率和供电连续可靠是表示电能质量的基本指标主接线应在各种运行方式下都能满足各方面的要求尤其是兼作调频厂的主接线更应予以保证.具有一定的灵活性和方便性主接线应能适应各种运行状态并能灵活地进行运行方式的转换不仅正常运行时能安全可靠地供电而且在系统故障或设备检修时也能适应调度的要求并能灵活.简便.迅速地倒换运行方式使停电时间最短影响范围最小具有经济性电气主接线的经济性与可靠性是一主要矛盾.欲使主接线可靠灵活将导致投资增加因此必须把技术与经济两者综合考虑在满足供电可靠运行灵活方便的基础上尽量使设备投资费用为最少具有发展和扩建的可能性随着电力建设事业的高速发展往往对已投产的发电厂需要扩建尤其是火电厂从发电机.变压器一直到馈线数均有扩建的可能;所以电气主接线不仅要考虑到最终接线的实现同时还要兼顾到分期过渡接线的可能和施工的方便二.电气主接线的方式及我厂主接线的特点两组母线是利用母线联络断路器(简称母联)MD连接的,正常时它是断开的,但它两侧的隔离开关是合上的母线联络断路器的作用是在转换母线(由工作母线倒至备用母线)时,先合上它,使备用母线充电这样,一方面可以检查备用母线是否良好,如备用母线有故障,则它在继电保护作用下会自动跳闸,另一方面可使两组母线的电压相同以便进行备用母线和工作母线侧隔离开关的转换工作,即利用等电位原理,用隔离开关转移负荷电流,以保证人身和设备的安全母联的另一作用是当某一线路断路器检修或当运行中的线路断路器由于某种原因不能断开或不许可断开时,如传动装置损坏或油断路器缺油等,可利用母线联络断路器来代替,从而保证了对用户的连续供电,提高了系统运行的可靠性和灵活性有了备用母线,就能实现在单母线系统上所不能完成的一系列操作和运行方式,从而提高了装置工作的灵活性和可靠性,因此可以做到轮流检修母线时,不会破坏装置的工作及中断对用户的供电;修理任一组线路的母线隔离开关时,可只断开这一条线路,而不影响其它线路的供电;工作母线上发生故障时,装置能迅速地恢复正常工作(只需转换母线的时间);检修任一条线路的断路器时,不使这一条线路__停止工作,即可用母线联络断路器代替线路断路器向用户供电(但需设置该断路器的临时跨条)双母线也有一些缺点,它的主要缺点是
(1)在转换母线的操作过程中,使用隔离开关切换所有负荷电流的电路,操作过程比较复杂,容易造成误操作运行经验证明,双母线接线的配电装置中,带负荷拉隔离开关等重大事故,往往是有误操作所造成的;
(2)工作母线故障时,将造成短时(转换母线时间内)全部装置停电
(3)在检修任一线路断路器时,用母线联络断路器代替工作前,必须用跨条将其短路,此时该线路亦须短时停电;
(4)母线隔离开关数目比单母线接线大大增加,配电装置结构也复杂得多,故建造费用增加很多在实际工作中如采用以下措施,可部分消除这种接线的缺点
(5)为避免工作母线故障时造成整个装置停止工作,可以采用两组母线同时工作的运行方式两组母线通过母线联络断路器(它平时是接通的)并联运行,电源和引出线适当均衡地分布在两组母线之间由于母线继电保护的要求,每条电路固定地与一组母线连接,而不随意改变即发电机F-
1、线路X--2及X—3接在Ⅰ组母线,发电机F-
2、线路X—2及X—4接在Ⅱ组母线,当其中任一组母线此种接线,当其中任一组母__生故障时,例如Ⅰ组母__生故障时,则接在Ⅰ组母线上的所有电源断路器和母线联络断路器均跳闸,切除故障母线,从而保证了接在Ⅱ组母线上的发电机和引出线的正常工作而原来接在Ⅰ组母线上的发电机和引出线,就要短时停电,经过转换操作(即转到Ⅱ母线)后,才能继续供电
(6)为了避免隔离开关的误操作,可在断路器和隔离开关之间装设机械或电气闭销装置闭销装置的作用是在断路器未断开之前,使该电路的隔离开关既拉不开也合不上,而当断路器在断开位置时,该电路的隔离开关就能拉开或合上运行经验证明,上述两项措施要是执行得好,对于防止误操作是有很大作用的
(7)在检__路断路器时,为避免对用户的短时停电,可装设旁路母线及旁路断路器和旁路隔离开关(详见发电厂35~220千伏电压侧接线)由上述分析可知,双母线并联运行的接线,有较高的工作可靠性和灵活性,故适用于各种电压等级的配电装置中,特别是广泛用在35~220千伏电压等级中,通常足以保证对用户供电的可靠性第二节操作原则一.系统的运行方式(参见运行规程)二.系统的操作原则倒闸操作必须严格执行《电业安全工作规定》及两票三制刀闸无灭弧能力,不能带负荷电流操作,在操作刀闸前,要确认开关在断开位置,严防带负荷拉刀闸停电拉刀闸操作,必须按照开关、负荷侧刀闸、母线侧刀闸顺序依次操作,送电合闸顺序与此相反回路中未设开关时,可用刀闸进行下列操作a拉合无故障的电压互感器和避雷器b拉合空母线和直接连接在母线上设备的电容电流c;拉合变压器接地中性点(系统无故障时)d与断路器并联的旁路隔离开关,当断路器在合闸位置时,可拉合断路器的旁路电流e拉合励磁电流不超过2A的空载变压器和电容电流不超过5A的无负荷线路刀闸抄作前,抄作后应检查防误闭锁装置各部件正确合刀闸时,必须迅速果断,在合闸行程终了时,不得有冲击,即使合错甚至发生电弧,也不准将刀闸再拉开拉刀闸时,在刀闸动触头刚离开竟触头时,应谨慎,发现有电弧应迅速合闸,并停止操作,若已拉开,严禁重合,查明原因,然后再重新操作拉合刀闸必须确保开合到位,经确认后,方可停止操作闭锁装置是防误操作的重要措施,正常不得解除只有当闭锁装置失灵时,经值长批准方可破坏闭锁进行操作,但必须确认开关断开三.高压断路器及刀闸操作应注意的问题
1.断路器拉合时,操作人员应从各方面检查判断断路器的触头位置是否真正与外部指示相符合一般“合闸”“跳闸”机械指示,比“红”、“绿”灯指示更为可靠,此外,还根据设备的电气仪表及系统内的其它象征来判断
2.断路器合闸前,应检查断路器是否已达允许事故断开次数,一般情况下,禁止将超过断开次数的断路器投入运行
3.断路器动作三相不同期的时间超过规定值,禁止投入运行系统
4.正常情况下,具备远方操作的高压开关禁止就地机械脱扣跳闸(事故时,远方操作失灵或危及人身、设备安全者除外),在短路故障后的送电,不准就地操作合闸
5.正常操作,禁止使用解锁钥匙,如果系电磁锁故障,必须经职长许可,方可使用解锁钥匙第五章厂用电系统的运行及事故处第一节概述一.厂用电发电厂在电力生产过程中有大量的电动机拖动的机械设备,用以保证重要设备(锅炉、汽轮机、发电机等)和辅助设备的正常运行这些电动机以及全厂的运行操作、试验、修配、照明、电焊等用电设备的总耗电量统称为厂用电厂用电率厂用电耗电量占同一时期发电厂全部发电量的百分数,称为厂用电率额定工况下,厂用电率可用下式估算KCY=SjSCOSФP/Pe×100%式中KCY——厂用电率(%)SjS——厂用计算负荷COSФP——平均功率因数Pe——发电机的额定功率(KW)厂用电率是发电厂主要运行经济指标之一一般凝汽式发电厂厂用电率为(5~8)%,热电厂为(8~10)%,水电厂为(
0.3~
2.0)%降低厂用电率可以降低电能成本,同时相应地正大了对系统的供电量二.厂用负荷的种类厂用电负荷,根据其用电设备在生产中的作用和突然供电中断时造成的危害程度,按其重要性可分为四类
1.I类厂用负荷凡短时停电(包括手动操作恢复供电)会造成设备损坏,危及人身安全,主机停运及大量影响出力的厂用负荷,都属于I类厂用负荷,如火电厂的给水泵、凝结水泵、循环水泵、引风机、送风机、给粉机等通常,它们都设有两套设备互为备用,分别接到两个__电源的母线上,当一个电源失去后,另一个电源就立即自动投入
2.Ⅱ类厂用负荷,允许短时间停电(几秒至几分钟),恢复供电后,不致造成生产紊乱的厂用负荷,都属于Ⅱ类厂用负荷如火电厂的工业水泵、疏水泵、灰浆泵、输煤机械和化学水处理设备等,以及水电厂绝大部分厂用电动机负荷一般它们均由两段母线供电,并采用手动切换
3.Ⅲ类厂用负荷,较长时间停电,不会直接影响生产,仅造成生产上不方便者,都属于Ⅲ类厂用负荷如__修配厂、试控室、油处理室等负荷,通常由一个电源供电
4.事故保安负荷,在200MW及以上机组的大容量发电厂中,自动化程度较高,要求在事故停机过程中及停机后的一段时间内,仍必须保证供电,否则,可能引起主要设备损坏,重要的自动控制失灵或危及人身安全的负荷称为事故保安负荷,如实时控制用的电子计算机,允许短时停电的交流保安负荷,如盘车电动机等为满足保安负荷的供电要求,对大容量机组应采用事故保安电源通常事故保安电源由蓄电池、柴油发电机组、燃汽轮机组或具有可靠的外部__电源进行供电第二节厂用电系统接线特点厂用电接线方式的合理与否,对机、电、炉的辅机及整个发电厂工作的可靠性有很大影响,因此,厂用电接线的选择应保证厂用电供电的连续性和可靠性,使发电厂能够安全、稳发、满发厂用电接线的选择除了满足正常运行时安全、可靠、经济和维护方便等一般要求外,尚应满足以下要求
1.尽量缩小厂用电系统故障时的影响范围,以免引起全厂停电事故;万一发生全厂停电事故,应能尽快地从系统获吸起动电源
2.应充分考虑发电厂正常、事故、检修等方式,以及机炉起、停过程中的供电要求
3.备用电源引接应尽量保证其__性,引接处应保证有足够的容量一.6KV厂用电系统正常运行时的厂用电由高压厂用工作变压器供电,其高压侧电源一般都从发电机—变压器组之间支持当机组启动,解列前由备用电源,高压启动/备用变压器供电6KV厂用母线都配有厂用电快切装置,当高压厂用变压器运行中因故跳闸而使6KV厂用母线失电时,高压启动/备用变压器能在极短时间内自动投入运行另外,高压厂用工作变压器的6KV开关或电缆临时检修消除缺陷时,也可通过手动切换,使备用电源投入,不影响机组的正常运行6KV厂用母线一般采用分段母线,将重要辅机分别在两段母线上,以避免电厂任一段母线故障时造成机组停运二.400V厂用系统低压厂用系统的母线电压一般采用400V400V厂用母线也分两段母线其常用工作电源由低变低压分支开关供给,电源从6KV母线相应段上引接400V工作IA、IB段母线都设有备用线电源自投装置,即当400V某一段母线的工作电源因故失去时,备用电源即自动投入运行另外当任一低压工作厂变需临时检修消除缺陷时,也通过手动切换使低备变投入运行第三节厂用电系统操作原则一.厂用系统的操作原则
1.6KV母线一般不需停电,如必须停电时,应预先调整厂用负荷,厂用电的操作不得影响机组正常运行(特殊情况除外)
2.母线的停送电应在空载下进行,送电先合电源侧开关,停电顺序相反
3.送电前应将母线PT以及保护装置投入运行,母线停电时,应停用母线PT及有关保护
4.低压厂变送电时,应先合高压侧开关,后合低压侧开关,停电时相反
5.不允许用刀闸拉合空载电流超过2A的空载变压器二.6KV工作电源切换原则
1.6KV厂用电源,正常切换采用手动并联切换方式,既先手动合上工作或备用电源,切换成功后,手动跳开备用或工作电源,然后将备用电源自投开关投入或断开
2.6KV厂用电源事故切换采用快速自投方式,由保护跳开工作电源后快速投入备用电源
3.自动切换不成功,则当电压降至30℅时,低电压继电器动作,自动跳开所有电动机的断路器,以防重新合上备用电源时,因未跳开馈线断路器而产生冲击电流对设备产生损坏三.400V工作电源切换
1.400V母线采用分段运行方式,分别由开关供电,正常运行其分支开关均在合闸位置
2.400V母线某一段故障或检修,应将分支开关断开,并将开关抽出柜外
3.400V厂用电源,正常切换采用手动并联切换方式,即先手动合上工作或备用电源,切换成功后,手动跳开备用或工作电源,然后将备用电源自投开关投入或断开
4.400V厂用电源事故切换采用快速自投方式,由BZT装置快速投入备用电源
5.带有联络开关的两段母线,在一段母线电源故障或检修后,确认该母线电源及负荷以断开,可手动合上联络开关第四节事故处理原则及正常维护一.厂用电源中断发电厂厂用电源中断,将会引起停机、停炉,甚至全厂停电的事故因此在正常运行中,值班员应调整运行方式保证对厂用系统的可靠供电,并做好事故预想,当厂用电系统发生事故时,其处理原则是尽可能保持厂用设备的运行,特别是重要的厂用设备应当根据当时的具体运行方式,可作如下处理
1.正常运行方式厂用工作电源运行,备用电源在热备用状态,并投厂用电快切装置或BZT备用电源的自动投入装置当厂用工作电源因故跳闸,备用电源自动投入时,值班员应检查厂用母线电压已恢复正常,将断路器的操作开关闪光复归,并检查保护装置动作情况,判明并找出故障点当工作电源因故障跳闸,备用电源未自动投入时,值班人员可不经任何检查,立即强送备用电源一次当备用电源投入又跳闸,不得再送,这证明故障可能在母线上,或因用电设备越级跳闸,此时值班人员应检查母线几用电设备若检查厂用母线有明显故障时,对具有分段的母线应停用故障半段母线,迅速恢复另半段母线运行,为不分段的单母线故障时,应停用该母线,并将部分可以转移的用电设备转移到其他段上,恢复其运行,若母线上无明显故障,应拉开母线上的所有用电设备,然后对厂用母线试送电,成功后先对重要的用电设备进行检查,无问题则迅速送电,恢复其运行
2.特殊运行方式厂用工作电源运行,备用电源热备用,备用电源自投装置停用时,若厂用工作电源因故障跳闸时,则可不经检查立即强送备用电源一次,若强送未成功时,可按正常运行方式中的第
(3)条所诉方法处理厂用工作电源运行或备用电源运行,无备用电源(即备用电源或工作电源停电检修),若电源故障跳闸,并非由于厂用变压器故障的继电保护动作,应立即强送此电源一次,若强送不成功,按正常运行方式第
(3)条规定方法出理二.厂用系统的正常维护运行人员应对厂用系统的运行参数进行检查,并做好必要的记录按规定路线巡回检查,不得触动带电部分,发现缺陷及时汇报,__处理变压器在运行中检查其运行备用变压器应定期进行充电试验,充电前应测量绝缘电阻开关柜要检查表记指示正常,开关指示与实际位置相符外壳接地良好要保持配电盘运行设备清洁无损事故照明定期试验每半月检修人员应会同运行人员对厂用电设备进行一次系统检查第六章发电机简介第一节发电机基本工作原理同步发电机是利用电磁感应原理将机械能转换为电能的旋转机械当直流电经电刷、滑环通入转子绕组后,在磁极间就产生磁力线磁力线从转子的N极经过定、转子间的空气隙和定子铁心后,回到转子的S极此时,若发电机的转子由原动机带动旋转,则转子磁场的磁力线就被定子绕组切割,定子绕组中就会感应出电势来,这电势的数值由下式决定,即E=
4.44fNK∮式中E—每相电势的有效值(伏);f—周波(周/秒);N—每相匝数;∮—每极磁通(韦);K—绕组系数定子绕组内感应电势的方向,可由右手定则来确定在N极下,定子导体中的感应电势方向是垂直穿进纸面的,用符号⊕表示,在S极下,定子导体中的感应电势方向为垂直穿出纸面的,用符号⊙表示当转子旋转时,定子绕组内磁通的大小及方向便不断地变化,转子每旋转一周,定子绕组中感应电势的方向交变一次,如果气隙中磁通密度分布为正弦形,且转子等速旋转,则感应电势波形亦为正弦形当定子绕组与负载接通后,则在定子绕组和负载中就流过电流假定负载是纯有功的,则定子电流与定子电势相同,即任意瞬间二者方向相同通电导体在磁场中受电磁力的作用,根据左手定则可以确定定子导体在磁场中所受力F1的方向因为转子与定子之间有磁的__,所以转子上必然要产生反作用力F2与F1抗衡,F2所产生的力矩与转子的旋转方向相反,即F2对原动机起制动作用为了维持转子在额定转速n6下旋转,原动机一定要以力F来克服F2而作功,也就是说,原动机的机械能通过发电机中的电磁相互作用而转变为定子绕组的电能在同步发电机的运行过程中,由于负荷的变化,往往使发电机的转速有些变化当发电机的负荷增加即定子电流增加时,定子绕组在磁场中所受力F1也就增大,反作用力F2也相应增大,即制动力矩增加,这样便会使发电机转子减速为了维持发电机的额定转速,则必须增加原动机的原动力F,即开大汽轮机的汽门或水轮机的导水翼,以增加拖动转矩,使发电机转速升高,恢复到原来的数值当发电机负荷减小时,发电机转子便加速为了维持发电机的额定转速则必须关小汽轮机的汽门或水轮机的导水翼,以减少拖动转矩,使发电机转速降低,恢复到原来的数值在同步发电机的实际运行中,转速经常有些变化,所以发电厂主控室的值班人员要及时进行调整当转子旋转一周即转子磁场旋转一周时,定子磁场也旋转一周,并且两者的旋转方向相同,即转子转速总是等于定子磁场的同步转速,这样的发电机叫做同步发电机同步发电机在正常运行时,转子及定子的旋转磁场的速度就是转子的额定转速,称做同步转速,其值n1=60f/P第二节发电机的允许温度和温升发电机的连续工作容量主要决定于发电机的转子绕组、定子绕组和定子铁心的温度,这些部分允许的__最高温度又决定于所用的绝缘材料的等级和测温方法发电机在运行中,绝缘要逐渐老化,对绝缘老化有重大影响的是绝缘物的温度绝缘材料受热后,温度愈高,老化越快,寿命越短,因此必须规定其允许温度同时,为了能真正反映绕组的温度,还要规定其允许温升通常容量较大的发电机,都采用B级绝缘发电厂各主要部分的允许温度和温升,应根据制照厂的规定执行,如无制照厂规定时,可按表7-1所列数值监视发电机各主要部分的温度和温升从表中可以看出表7-1发电机各主要部分的温度和温升主要部件温度测量方法入口空气温度为40℃时允许温度(℃)允许温升(℃)定子绕组定子铁心转子绕组埋入减温计法埋入减温计法电阻法105105130656590
(1)发电机的铁心温度不应超过绕组的容许温度,所以其最高允许温度为105℃因为一方面有部分定子铁心直接与定子绕组接触,定子铁心的温度超过105℃时会使定子绕组的绝缘遭受损坏,另一方面定子硅钢片间的绝缘在温度超过105℃时也会迅速损坏,特别是用纸绝缘时,如温度经常在100℃以上,由于纸的过分干燥而较绝缘漆更易损坏
(2)汽轮发电机转子绕组规定的允许温升高于定子绕组的温升,其原因是转子绕组的电压较低,且绕组温度分布均匀,不像定子绕组因受定子铁心温度的影响而可能发生局部过热,其次,测温的方法不同,所用的绝缘材料也不同
(3)从上述分析可知,发电机在运行中,不论处于何种工作状态,都必须特别注意各主要部件的温度和温升,使之不超过允许值,从而保证发电机的安全运行而不影响其寿命第三节冷却气体温度变动时的运行发电机运行时,铜损(与电流的平方成正比)和铁损(与电压的平方成正比)均转变为热能,为了保证发电机能在定子绕组所用绝缘材料的允许温度下__必须经常把损耗所产生的热量排出去热量的排出是通过冷却系统来实现的,发电机的冷却有空冷、氢冷和水内冷三种,本章先叙述空冷发电机空冷发电机在额定冷却空气温度下,可以连续在额定容量下运行当冷却气体温度变化时,如保持出力不变,则各部分的温度亦将变化由于绝缘劣化的基本原因是它的发热,所以,当冷却空气的温度超过额定值时,若转子和定子绕组以及定子铁芯的温度经过试验确未超过其绝缘等级和制照厂所允许的温度时,可以不降低发电机的出力但是,当这些温度超过其绝缘等级或制照厂所规定的数值时,则应减少定子和转子的电流,使温度降低到规定的数值当冷却空气的温度低于额定值时,定子和转子的电流可以大于额定值,直至转子、定子绕组和定子铁心的温度达到用温升试验所确定的最大允许监视温度为止反之,如果冷却空气温度高于额定值时,定子和转子的电流可以小于额定值,直至定、转子绕组和定子铁心的温度不超过最高允许监视温度为止总之,当发电机冷却空气温度变化时,电流较额定值升高或降低的标准,是以绕组的温度不超过原来规定的最高允许温度为准的冷却空气温度高于额定值时额定冷却空气温度为35℃的发电机,当入口风温高于额定值时,其温度与出力的变化关系如表7-2所述表7-2冷却空气温度与出力的变化关系项目冷却空气温度变化(℃)增高温度(℃)降低定子电流(与额定值之比)﹪温度与出力的变化关系35~4040~4545~50超过5011111523额定冷却空气温度为40℃的发电机,当入口风温高于额定值时,其温度与出力的变化关系,如表7-3所述表7-3冷却空气温度与出力的变化关系项目冷却空气温度变化(℃)增高温度(℃)降低定子电流(与额定值之比)﹪温度与出力的变化关系40~4545~50超过50111523从上表可以看到,当冷却气体温度超过50℃时,发电机的出力将受到较大的限制,所以在一般情况下,发电机的入口风温不要超过50℃,在不得已的情况下,最高入口风温不得超过55℃冷却空气温度低于额定值时当冷却空气的温度低与额定值时,发电机的定子电流允许增加进风温度较额定冷却空气温度每降低1℃,允许定子电流升高额定值的
0.5﹪此时转子电流也允许有相应的增加容量在15000Q千瓦以上的汽轮发电机,当冷却空气温度低于额定值时,允许其电流增加至冷却气体温度较额定值低10℃时为止,如果冷却空气温度再降低,电流值也不得再增加原因是绕组温升过高,会使绕组和铁心之间的伸长值增大,由于铜的膨胀比铁的膨胀速度快,其间差别就很大,以致使定子绕组受到膨胀张力,这样次数就多了,就会损坏定子绕组的端部绝缘虽然由于冷却气体温度的降低可以相应地提高发电机的出力,但是冷却气体的温度不能降低对于开敞式通风冷却的发电机,为保证发电机绕组端部绝缘不变脆,进口风温不应低于+5℃,否则,应采取措施将进口风温提高对于封闭式通风冷却的发电机,应以气体冷却器的管子表面不凝结水珠为标准,要求进口风温不低于20℃第四节发电机在电压、周波变动时的运行电压和周波是供电质量的标准电压、周波的过高或过低不但对用户不利,而且对电力系统以及发电机本身也不利下面我们讨论一下电压、周波变动时对发电机运行的影响及其允许的变动范围在额定周波下,周波变动时的运行周波又称周率或频率,亦是供电的质量标准之一周波变化较大时,对用户极为不利,因为用户的机械大都是用感应电动机拖动的,其转速是随周波而变化的转速在额定值时,感应电动机的工作特性最好和最经济,当周波下降时,转速则随之降低,使工作机械的出力降低,影响工业品的产量和质量同样,周波下降对发电厂的运行也会带来有害的影响发电机在运行中,最好保持额定周波即50周/秒,但因电力系统中负荷的增减频繁,周波的调整不易十分及时,因此不能保持在额定值以上,而会上下稍有偏差由于较小的偏差对各方面都影响不大,因此规定出一个允许的变动范围,即周波的变动在不超过±
0、5周/秒时,发电机可按额定容量运行发电机的周波过高,会使发电机的转速增加,转子离心力增大,这对安全运行是不利的在汽轮发电机组中,与其同轴的汽轮机装有保护装置,使汽轮发电机组的转速限制在不大于额定转速的10﹪内,若转速超过此规定,汽轮机的危急保安器(即保护装置)就动作关闭主汽门,使汽轮发电机组停止运行考虑到对于这种危急保安器的动作点必须有裕度,以及为了不使转子材料和绝缘承受过大的应力,所以不应当在超过额定转速的5﹪以上的转速下运行,也就是说,周波的升高,不得超过
52.5周/秒运行中容易碰到的是周波降低,当周波降得过低时,发电机的出力就会受到限制,其原因如下发电机的通风是靠转子端部的风扇来进行的,因此当周波降得过低时,风扇的转速随之下降,使电机的通风量减少,造成绕组和铁心的温度升高,这时只有用减负荷的方法使绕组和铁心的温度降低发电机的感应电势与周波和主磁通成正比,如果周波降低,在同样负荷下,要保持母线电压U1,就必须相应地增加主磁通,即增加转子电流,这样就会使转子绕组过热为了避免转子绕组过热,也只有减负荷运行在增加转子电流时,铁心内的磁通增加即磁滞损失增加,但因周波降低,铁心内涡流损失降低(涡流损失与周波的平方成正比),所以铁心内部的损失之和基本不变,因此定子铁心的温度不变当周波降低时,发电厂厂用电动机的转速也随之下降,使厂用机械的出力也相应降低,这将使发电厂的生产过程不能保证安全经济运行,反而会使汽轮发电机的有功出力继续减少,导致系统周波的再度降低,若如此循环下去,可能会破坏电力系统的稳定运行汽轮机在较低转速下运行时,若发电机输出功率不变,叶片就要过负荷,因为功率等于转矩与角速度的乘积,当功率不变时,周波降低(ω=2Πf),便使转矩增大当叶片过负荷严重时,机组会产生较大的振动,并影响叶片的寿命综上所述,发电机在运行中,应保持额定周波50周/秒,允许变动范围为±
0.5周/秒,即
49.5~
50.5周/秒,最高不得超过额定值的±5﹪,即
47.5~
52.5周/秒第五节发电机在功率因数变动时的运行一.功率因数的额定值与最高极限值功率因数cosφ亦称为力率,它的大小是表示发电机向系统输送的无功负荷情况,这种无功负荷通常为感性的额定功率因数cosφ6是在额定功率下,,定子电压和电流之间相角差的余弦值一般发电机的额定功率因数是
0.8,但有些发电机尤其是大型发电机,额定功率因数是
0.85或
0.9发电机的功率因数在额定值到
1.0的范围内变动时,如果出力不受汽轮机容量所限制,其定子电流可等于额定值,保持发电机额定千伏安出力,这是由于无功负荷小,转子电流不会超过其额定电流为了保持稳定运行,发电机的功率因数不应超过迟相(指定子电流相位__于端电压)
0.95运行,因为发电机的功率因数愈高,表示发电机输出的无功就愈少,当cosφ=1时,就不送出无功负荷,而无功负荷是从调节励磁电流来达到的,因而减少了励磁电流,降低了发电机的电势,从而使发电机定子与转子磁极间的吸力减小,功角增大,因此会使发电机运行的静态稳定性降低如装有自动调整励磁装置时,因为稳定区扩大了,在必要情况下可以在cosφ=1时运行,并允许短时间内在功率因数为进相(指定子电流相位超前于端电压)
0.95~
1.0的范围内运行,但长时间的运行会引起发电机的振荡和失步二.功率因数降低的影响当功率因数低于额定值时,发电机的出力应降低,因为功率因数愈低,定子电流的无功分量越大,由于感性无功起去磁作用,所以减弱主磁通的作用愈大,这时为了维持定子电压不变,必须增加转子的电流,此时若仍保持发电机出力不变,则必然会使转子电流超过额定值,这会引起转子绕组的温度超过允许值而使转子绕组发热当cosφ降低时,在转子电流不变(即励磁电流不变)的条件下,发电机负荷与功率因数的关系很容易通过试验来确定在各种不同的功率因数下,所允许的最大视在功率Sy对额定视在功率S6的比值,如表7-4所示从上表可知,如当cosφ=
0.7时,发电机的出力将减少8﹪因此,发电机在运行中,若其功率因数低于额定值时,值班人员必须注意调整负荷数值,使发电机出力尽量带到允许值,而转子的电流不超过所允许的数值第六节同步发电机异常运行及事故状态分析一.同步发电机的不对称运行由于电力系统中三相负荷的不对称,或发生不对称短路故障,都会使同步发电机处于三相不对称的运行状态在这种情况下,电机中会出现正序、负序电流这些电流将导致电机局部发热,过电压以及机组震动负序电流引起转子过热发电机是根据三相电流对称的情况下__运行而设计的当三相电流对称时,由它们合成产生的定子旋转磁场是与转子同方向、同转速的,因此静子旋转磁场是与转子相对静止,它的磁力线不会与转子切割当三相电流不对称时,根据“对称分量法”,可以把这不对称的三相电流分解成三相对称分量,即正序、负序、另序三相分量根据三相对称电流能在三相绕组中产生旋转磁场的原理,正序电流将产生一个正序旋转磁场,它的转动与转子同方向、同转速;而负序电流将产生一个负序旋转磁场,它的旋转方向与转子的转向相反,其转速对转子的相对转速是两倍的同步转速负序磁场扫过转子表面时,会在转子铁芯的表面、槽楔、转子绕组、阻尼绕组以及转子其它金属结构部件中感应出两倍工频即100HZ的电流这个电流不能深入到转子深处,因深处的感抗很大,它只能在表面流通这些电流大部分通过转子本体、套箍、中心环,引起相当可观的损耗,其值与负序电流的平方成正比实践证明,发电机带不平衡负荷运行时,转子本体两端的槽楔,在本体嵌装处的温度最高,故此处发热最厉害其温度的升高也必然导致金属强度的下降,从而引起转子不见得损坏对隐极机来说,由于转子绕组是放置在整块转子本体上的槽中,不易散热,因此转子表面的发热对转子绕组的温升影响较大负荷不对称对发电机振动的影响振动是由脉动力矩造成的,而脉动力矩的产生与转子磁路是否对称有关对于隐极机而言,因转子是圆柱体,故沿圆周气隙中的磁阻相差不大,磁场比较均匀,所以引起的振动较小,危害不大短时负序电流允许值的规定系统发生单相或两相不对称短路事故,单相合闸等引起的不对称叫暂态不对称暂态不对称的负序电流会使转子严重过热而烧坏因此需要规定一个短时(指持续时间不超过100~120秒)的负序电流允许值,用来衡量汽轮发电机承受短时不对称故障的能力,即暂态负序电流允许的水平,可用暂态负序能量系数K=I22t来表示,其中I2是t时间内变化着的负序电流的有效值与额定电流的比值,即标么值t是指在故障时产生负序电流的允许存在时间,单位为秒机组的类型不同,I22t的值是不同的,我厂135MW发电机暂态I22t≥8秒长时间负序电流允许值的规定暂态不对称运行可用负序电流标么值I2来表示用来衡量发电机承受长时间不对称故障能力我厂135MW发电机暂态负序电流能力I2(标么值)≥8%二.同步发电机振荡和失步同步发电机在运行中,可能由于某种不利的原因,如负荷的突然变化,电网参数的改变,以及其它人为操作不当造成的干扰等引起的振荡振荡一般分为两种类型,一种是由于振荡中的能量消耗,振幅越来越小,逐渐衰减下来,在经过一定的往复振荡后,发电机转子将处于新的平衡位置,进入了稳定持续状态,这种振荡叫周期振荡另一种是功角δ不断增大,在其振荡过程中有可能产生一种振幅越来越大的所谓自摆脱同步现象,在这种情况下,发电机转子将被拖出同步转速而无法进入新的稳定运行状态,叫做非同期振荡振荡时,各电气量在发电机表记上的变化如下定子电流表指针剧烈摆动,电流有时超过正常值,电流的变化与功率的变化有关电流中含有平衡电流和负荷电流平衡电流与电网参数及功角δ的大小有关,δ=180°时,电流最大发电机电压表剧烈摆动,且指示降低,电压摆动的原因也是由于δ的变化引起的装有自动励磁调节器时,端电压波动幅度要小一些有功功率表的指针在全刻度摆动在同期振荡时,随着δ角的变化,电磁功率也会变化,在非周期振动时δ角在每周期的0~180°范围内发电机送出有功功率,在180°~360°范围内,吸收有功功率,所以表计摆动很大引起振荡的原因造成发电机失步的非同期振荡主要有以下几种原因静态稳定的破坏这种情况往往发生在运行方式的改变,使输送功率超过极限输送功率的情况下发电机与系统__的阻抗突然增加造成阻抗增加的原因是由于发电机与系统通过较长的多回联络线中的部分线路跳闸或误操作造成的由于阻抗的突然增加,使传输功率的极限下降本质上仍是破坏静态稳定的问题,只不过是由于网络参数变化而引起的电力系统的功率突然发生严重的不平衡大机组突然甩负荷,联络线跳闸等,使网络中的潮流发生很大的变化和出现严重的功率不平衡,造成稳定的破坏,发生振荡现象大型机组失磁,大型机组失磁将吸收大量的无功,系统无功功率不足,电压下降,容易造成振荡现象发生原动机调速系统失灵作为原动机的汽轮机调速系统失灵,使原动机功率突增或突降,都会使发电机力矩失去平衡,而引起振荡振荡的处理若发生趋向稳定的振荡,即振荡越小的同步振荡,则不需要操作,振荡几次就会过去注意观察及调整措施若振荡已造成失步,则要尽快创造恢复同期运行的有利条件增加发电机的励磁对于有自动电压调节装置的发电机可任其自由动作调整励磁对于无自动电压调节装置的发电机则要手动增加励磁增加励磁的作用,是为了增加定、转子磁场间的拉力,用以削弱转子的惯性作用,使发电机较容易在达到功率平衡点附近被拉入同步若一台发电机失步,可适当减轻它的有功出力,即关小汽轮机调门,这样容易拉入同步若发电机和系统发生振荡,采取措施后一分钟仍不能将发电机拉入同步,应将发电机解列若振荡是由于发电机非同期并列引起,应立即将发电机解列处理振荡事故时,要冷静分析,准确判断及时汇报,听从指挥三.同步发电机失磁发电机在运行中由于某种原因失去励磁电流,使转子的磁场消失,叫做发电机的失磁失磁后的发电机若不从电网上解列,它将进入带一定有功功率,以某一转差与电网保持__的状态,这种状态叫发电机失磁异步运行状态失磁运行表计指示的变化与原因分析转子电流表的指示为零或为零后又以定子表计摆动次数的一半而摆动出现这种现象原因在于,当转子回路开路时,转子电流表指示为零,若失磁后的转子绕组是通过灭磁电阻灭磁,可构成闭合回路在定子磁场的作用下,此回路将感应出差额电流,当转子电流表的分流器在此回路时,直流电流表反映的是差额电流的变化,因表计是单向的,所以是“一起一落”以转差频率摆动定子电流表的指示升高并摆动当发电机失磁后,定子电流开始下降,随即又逐渐增大且可能超过额定值,因为这时需从电网吸收大量的无功,以维持发电机异步运行所需的磁化电流,摆动的原因简单地说是由于转子回路中有差频脉动电流所引起有功功率表的指针降低并摆动异步运行发电机的有功功率的指示平均值比失磁前略有降低这是因为机组失磁后,转子电流很快以指数曲线衰减至零,原来由转子电流所建立的转子磁场也很快消失,这样作为原动机力矩反转矩的电磁转矩也消失了由于轴上转矩的不平衡,“释载”的转子在原动机的作用下很快升速,此时汽机DEH自动关小汽门,以调整转速,直到汽轮机转矩与发电机异步转矩平衡时,DEH停止动作,有功功率达到小于初始功率的某一值后,趋与稳定有功功率的摆动,是由于转子正向旋转磁场产生的两倍滑差频率的异步转矩所致发电机母线电压下降并摆动发电机失磁后,系统向发电机倒送大量的无功系统电压减去线路上的压降才是发电机出口电压,因此,使发电机端电压与失磁前相比较降低了一些,发电机电压摆动的原因是由于电流的摆动所引起的如果母线上还运行着其它机组,且这些机组都装有自动电压调节装置,那它们的电压也会摆动,这是由于电流的摆动使自动励磁调节装置不断的调整电压所引起的无功表指示负值,功率因数表指示进相,这是由于失磁后的发电机相当于一个滑差为S的异步发电机一方面向系统输送有功功率,另一方面,从系统取得大量的无功功率,发电机进入定子电流超前于电网电压的进相运行状态转子电压表指示异常其指示情况与其具体的接法相关,即接在励磁开关的前面和后面时,指示的情况不相同失磁运行对发电机本身和电网的影响发电机失磁运行对发电机本身有以下影响a发电机异步运行时,将在转子的阻尼绕组、转子表面、转子绕组中产生差频电流,引起附加温升此电流在槽楔与齿壁之间、槽楔与套箍之间,以及齿与套箍之间的接触面上,都可能引起局部高温而危及转子的安全b在定子绕组中将出现脉动电流,它将产生交变的机械力矩,使机组产生振动;c定子电流增大,可能使定子绕组温度升高发电机异步运行对电力系统有以下影响a发电机失磁后从系统吸收无功,这样将会造成系统较大的无功差额,使系统电压水平下降,特别是失磁发电机附近的系统电压将严重下降,威胁安全生产C由于过流,有可能引起系统中其它发电机或元件故障切除,以致进一步导致系统电压水平的下降,甚至使系统电压崩溃而瓦解发电机失磁运行的分析1发电机失磁后的失步发电机稳定运行时,隐极发电机送出的功率为PM=m.U.E
0.sinδ/Xd其中δ-发电机端电压与空载电势夹角U-发电机端电压(伏)与无穷大电网相联U=常数E0-发电机空载电势(伏)Xd-发电机同步电抗m-相数发电机正常运行时原动机的输入机械转矩加上轴上的摩擦转矩与电磁制动力矩处于平衡状态,转子以同步速度旋转,当励磁系统故障,在失去励磁的瞬间,转子仍以同步速度运行,但是,转子励磁电流及其产生的磁通则将按指数规律下降,最后衰减到零其在定子绕组中感应的电势E0
(1)也将按同一规律衰减随着定子绕组电势的减小,发电机的电磁功率Pm也相应减小,致使发电机轴上出现原动机转矩大于制动力矩的不平衡情况发电机轴上的过剩力矩,将驱动转子加速,使E0与U之间的夹角δ增大,以恢复发电机的电磁功率与原动机输出功率的不平衡,在忽略摩擦损耗时,可得下图中1-2中点2的暂态平衡点若此种状态继续下去,当励磁电流减少到某个值时,使δ角增大到大于静态稳定极限角δb,发电机轴上出现过剩转矩,最终使转子失去同步失步转子超过同步转速运行时,转子产生滑差(即转差),所谓滑差,就是转子的转速(n)与定子旋转磁场同步转速(n0)之差,此滑差与定子磁场的转速之比,一般用百分数表示,称转差率S=n0-n×100%/n0其中n0-定子磁场的同步转速(r/min)n-转子的转速(r/min)当转子转速高于同步转速时,转差率S0发电机进入异步运行状态2发电机进入异步运行发电机进入异步运行状态后,由于定子绕组仍接于系统在定子绕组中继续流过三相电流,其定子磁场为同步转速因此,转子以滑差s的速度被定子旋转磁场切割,于是在转子励磁绕组(假定励磁绕组短路)、阻尼绕组以及转子齿、槽楔中分别感应出滑差频率的电势、电流、发电机异步状态下运行,其电磁转矩就是定子旋转磁场和转子感应电流相互作用的结果3发电机的再同步再同步过程中起主要作用的是靠恢复励磁后产生的同步转速当直流励磁电流从零按指数规律逐渐增加到稳定值的过程中,相应的转子磁场于定子磁场相互作用便产生同步转矩,使异步运行的发电机被拖入同步,恢复同步发电机运行四.发电机的非同期并列当把启动中的发电机在其相位、电压、频率与系统的相位、电压频率存在较大差异的情况下,即不满足发电机并列条件时,由人为操作或借助于自动装置将励磁的发电机并入系统,叫非同期并列非同期并列是发电厂电气操作恶性事故之一并列合闸瞬间,将产生巨大的冲击电流,使机组发生强烈振动,发出嗡呜声,最严重时,可产生20-30额定电流冲击当发生发电机非同期并列事故时,应根据事故现象正确判断和处理当同期条件相差不很大时,汽轮发电机无强烈的声音及振动,而且表计摆动很快趋于缓和,这时可不必停机,机组自己会被拉入同步,进入稳定运行状态若机组产生很大的冲击和引起强烈的振动,表计摆动剧烈且不衰减时,应立即断__电机的主断路器和灭磁开关停机后,待试验检查确认机组无损坏时,方可再次启动五.发电机跳闸在处理发电机跳闸事故时,运行人应充分利用音响、灯光、光字牌等__、以及继电保护掉牌,进行分析判断当发电机是由于主保护差动或事先投入的转子两点接地保护等动作而跳闸的,运行人员应立即进行下列工作解除自动励磁调节装置,将励磁降至低限位检查励磁开关是否跳闸,如没跳,应尽快断开,以防止发电机内部故障扩大检查厂用电联动情况是否正常检查汽机危急保安器是否动作断__电机的出口隔离开关,测定发电机绝缘,初步了解机组绝缘是否有明显的损坏利用机组本身的定子绕组和铁芯的温度监测,查看各部温度是否正常检查引线情况,双水内冷机组,可以小心打开窥视孔进行检查通过以上检查,可以判断是否真有故障,至于故障的具体损坏情况,尚需通过进一步的试验和打开端盖检查当发电机是由于后备保护(或母线保护)动作而跳闸,只要外面故障点明显,则无须检查发电机内部,待发电机与外部故障点隔绝,即可并网当发电机失磁保护动作跳闸时,可切换励磁方式并网运行,待故障消除后,再切回正常运行方式当发电机跳闸是由于误操作,工作人员在二次回路上误接线,误碰继电器,造成出口继电器误动作,断路器操作机构有问题等原因引起发电机监视表计上不会反映故障现象,也不能看到保护装置的动作__在这种情况下,只要故障原因明显且解除后,即可尽快恢复并列运行六.发电机着火运行中的发电机常由于以下原因引起着火,使设备造成严重损坏,甚至酿成严重事故定子绕组绝缘击穿定子绕组的绝缘损坏以后,引起绕组单相接地,由于接地点拉起的电弧温度很高,可以引起绝缘物燃烧,使发电机着火导线及接头过热,如果发电机冷却失效,水内冷发电机某一段水路发生堵塞,发电机__超铭牌运行,或是导线接头接触不良或结构不合理等,都可能引起定子和转子绕组过热,绝缘老化和绕组间的垫块、绑线炭化,以及接头融化,并可能进一步发展成热击穿,引起电弧起火当发电机着火时,应根据安规中电气设备着火的灭火措施进行灭火,即应立即切断发电机电源,并不得使用泡沫灭火器或砂子等发电机事故过负荷发电机正常运行时,应按铭牌规定的额定负荷或低于额定负荷运行,不得超负荷运行否则,定、转子温度将超过允许值,使发电机定、转子绕组绝缘加速老化和损坏所以一般不允许过负荷运行在系统事故情况下,为了防止破坏系统的静态稳定,允许发电机短时过负荷运行,允许过负荷的时间和数值,应遵守制造厂的规定,如无制造厂的规定,对表面冷却式发电机,可参照表1-1,对内冷却式发电机,应根据试验确定表1-1表面冷却式发电机允许过负荷的时间和数值过负荷电流/额定电流1.101.121.151.251.50过负荷持续时间(分)60301552当发电机定、转子电流超过正常允许值时,应首先检查发电机功率因数和电压并注意过负荷运行时间如系统电压正常,应减少无功负荷,使定子电流降低到最大允许值,但功率因数不得超过0.98(迟相),电压不得低于95%Ue;如发电机电压低于95%Ue不能减无功,应汇报值长降低有功负荷当系统内其它并列运行的发电机发生事故,引起电压下降,导致本发电机__R进行强励时,时间不应超过10秒如时间过长应采取措施降低发电机的定子与转子电流到正常运行所允许的数值第七章变压器的基本知识在电力工业中,为减少损耗,电能经变压器的升高电压再进行远距离传输;为配电方面的安全与方便,一般是把远距离送来的高压用变压器降为中压再进行分配,为了用户的安全,在用变压器降为低压,以供用户使用总之,变压器的应用很广,特别是在电力系统的电能传输、分配和使用上具有重要意义,此外电气量的测量、控制和一般电气设备上,应用也很广在电机学的分类中,我们把变压器列为静止的电机,因为变压器的工作原理和电机是一致的,简单地说,变压器就是将高压电能转变成低压电能,或者将低压电能转变成高压电能的一种静止电机,它是利用电磁感应原理工作的,在本章,将简单介绍变压器的一些基本知识第一节变压器的作用和基本原理变压器是利用电磁感应定律工作的,最简单的变压器由两个绕组(又称线圈),一个铁芯组成,两个绕组套在同一个铁芯上,通常,一个绕组接电网,另一个绕组接负载,我们把前者,叫做一次绕组,(或原绕组,一次侧);把后者叫做二次绕组,(或副绕组,二次侧)当一次侧(可以是高压侧,也可以是低压侧),加上电压U1,则有交流电流I1流过,铁芯中产生交变磁通Φ1(电生磁),这些磁通Φ1大部分即交链着一次线圈,也交链着二次线圈,称它为主磁通,在主磁通的作用下,变压器原理接线两侧线圈分别会感应出电势E1和E2(磁生电)电势的大小与匝数成正比E1=-N1Φ1/d1E2=-N2Φ1/d1式中N1—一次线圈匝数N2—二次线圈匝数由于一次线圈和二次线圈的匝数不同,感应电势E
1、E2的大小也不同,若忽略内阻抗压降,感应电动势就等于端电压,所以电势不同可以说是电压不同,起到了变压的作用,但频率是不变的如果二次侧接上负载,则在E2的作用下将产生二次电流,并输出功率,如果不考虑变压器的损耗,二次输出功率等于一次输入功率,这样二次侧电压和电流的乘积等于一次侧电压电流的乘积由上述可知,
一、二次绕组的匝数不等,是变压的关键,另外可以看出,此类变压器
一、二次侧之间没有电的__,只有磁的耦合另有一种特殊变压器—自耦变压器它的
一、二次侧不仅有磁的__,而且还有电的__它传递功率的方式,不仅可以象普通变压器那样通过电磁感应关系,还要从一次侧直接传递到二次侧,电厂中常用的感应调压器实质上也是一种自耦变压器自耦变压器每相只有一个绕组,其中一部分是
一、二次公用的,它的任一相芯柱上套有两个同心绕组,ax为低压绕组,又是公用绕组,Ax与公共绕组串联后,供高压侧使用,叫串联绕组Ax可称高压绕组自耦变压器可看成从双绕组演变而成,但是自耦变压器的
一、二次侧不仅仅是单纯的磁的__,它由电源向负载传递的功率,可分为两部分,一部分称为电磁功率,它是根据电磁感应定律传递的另一部分称为传导功率,它是由电流流过电路直接传递的传导功率不需要外加设计容量(又称绕组容量和电磁容量),这是自耦变压器的优点之一,自耦变压器铭牌上标的容量比绕组的实际容量要小,它指的是自耦变压器输入输出容量自耦变压器除能减小设计容量外,还能减小损耗,但存在下列缺点短路电流大;运行方式、继电保护复杂后面将要叙述的变压器,尽管用途和结构可能有差异,但变压器的基本原理是一样的,且其核心部件都是绕组和铁芯第二节变压器的接线组别三相变压器的电路系统,牵涉到三相绕组的连接问题对电力变压器来说,三相绕组的连接有两种基本形式,几,即Y(Y)连接到Δ(D)连接三相绕组的连接法,绕组的缠绕方向和绕组端头的标志,这三个因素会影响三相变压
一、二次电压的相位关系,因此本节将对三相变压器的组别作以简介三相变压器的一次侧和二次侧,各有A-X,B-Y,C-Z和a-xb-yc-z三个单相绕组,在星形接法中,是将三个三相绕组,末端XYZ(xyz)连在一起,成为中性点O,将三个单绕组的首端ABCabc引出来,作为三相制的相线在三角形接法中,是将一相绕组的末端与另一相绕组的首端连接,按顺序连成一个闭合回路,又分为AX-BY-CZ连接两种(对于二次侧则为ax-by-cz和ax-cz-by)三相变压器的
一、二次侧绕组可以分别接成星形或三角形,于是三相变压器可以构成很多接线组别,我国规定的标准接线组别只有Y/Y和Y/Δ两种在Y/Y接线组别中,一次侧和二次侧绕组都以同极性的端头作为首端,而引出时,一次侧和二次侧对应的相电压同相位,对应的线电压也同相位,称为Y/Y-12接线组在Y/ΔL连接组别中,一次侧绕组接成星形,二次侧绕组按顺序ax-cz-by接成三角形,一次侧、二次侧绕组对应的相电压同相位,而一次侧绕组的线电压比对应的二次侧绕组的线电压滞后30°,称为Y/Δ-11接线组,将低压侧各相连线次序改变或改变相号标志,则会变成另一组别,用Y/Δ连接方式只能得到奇数连接组别第三节变压器的铭牌设备的铭牌是用以标明设备的额定数据和使用条件,是制造厂按照国家标准,设计和试验该类设备时,必须保证的额定运行情况变压器的铭牌主要有以下几项额定容量指的是额定视在功率,单位为KVA双绕组变压器
一、二次侧的额定容量相等额定电压单位KV表示,原绕组额定电压U1e是指规定加到一次侧的电压副绕组额定电压U2e,指的是分接头开关放在额定位置,一次侧加额定电压时,二次侧的开路电压,对于三相变压器的额定电压指线电压额定电流单位用A或KA表示,对于三相变压器指的是线电流额定频率用HZ表示,我国工业额定频率50HZ额定温升指变压器内绕组或上层油温和变压器周围大气温度之差的允许值根据国家标准,周围大气的最高温度规定为40℃,绕组的额定温升65℃变压器的型号由汉语拼音字母和数字组成,每个字母及数字都表示一定的意义,字母用以表示变压器的品种、规格、材料、结构特征和使用范围等,数字则表示变压器容量的大小及电压等级等,变压器的产品型号除新的国家标准外,目前旧的型号仍在沿用,为同时熟悉新旧两种型号所代表的意义,将新旧型号的代表符号列出如表4-1所示变压器的型号后面的数字表示的意义是斜线的左面表示容量,单位为KVA,斜线的右面表示高压侧的额定电压,单位为KV表4-1变压器新旧型号一览表代表型号分类项目新型号旧型号单相变压器DD三相变压器SS油浸式不表示J风冷式FF水冷式WS强迫油循环PP强迫油导向循环D不表示三绕组变压器SS有载调压ZZ铝线变压器不表示U干式GK自耦变压器OO__变压器FF干式浇铸式绝缘CC型式举例三相油浸风冷三绕组铝线8000KVA,35KV变压器新型号表示为SFSL-8000/35旧型号表示为SJFSL-8000/35三相油浸双绕组有载调压强油循环水冷却31500KVA,110KV变压器;新型号表示为SPWZ-31500/110;旧型号表示为SSPZ-13500/110;三相油浸三绕组自耦强迫循环导向风冷却180000KVA,220KV变压器;新型号表示为OSSFPD-180000/220;旧型号表示为OSFPS-180000/220第八章变压器的运行第一节变压器的操作
一、变压器起用的准备工作变压器在进行检修工作后,恢复送电以前,运行值班人员应进行详细的检查检查项目包括各级电压的一次回路中的设备,变压器分接头位置,并从母线开始检查到变压器的出线为止此外,还应检查临时接地线、遮栏和工作牌等是否均以撤除,全部工作票是否都以交回然后,测定变压器绕组的绝缘电阻合格后,方可起用变压器在合上变压器隔离开关前,应先检查变压器的断路器确在断开位置,并投入变压器保护,然后合上隔离开关,最后再合上断路器对变压器进行充电变压器在正式投入运行前必须进行充电,这是为了检查变压器内部绝缘的薄弱点、考核变压器的机械强度以及继电保护能否躲过激磁涌流而不误动作充电时究竟从变压器高压侧进行,还是从低压侧进行,则应进行如下分析从高压侧充电时,低压侧开路,对地电容电流很小,由于高压侧线路电容电流的关系,使低压侧因静电感应而产生过电压,易击穿低压绕组,但因激磁涌流所产生的电动力小,所以对系统的冲击也小(因系统容量大)从低压侧充电时,高压侧开路,不会产生过电压,但激磁涌流较大,可以达到额定电流的6-8倍激磁涌流开始衰减较快,一般经
0.5-1秒后即减到额定电流的
0.25-
0.5倍,但全部衰减时间较长,大容量的变压器可达几十秒由于激磁涌流产生很大的电动力,易使变压器的机械强度降低及对系统产生很大冲击,以及继电保护可能躲不过激磁涌流而误动作根据以上分析,如果变压器绝缘水平较高,则可以从高压侧充电;若变压器绝缘水平较低,则可丛低压侧充电此外,还应考虑保护状态,如只有一侧有保护装置,则应丛装有保护装置侧充电,以便在变压器内部故障时,可由保护切断故障若两侧均有保护装置,则可按接线和负荷情况,选择在哪一侧充电对备用中的变压器,均应随时保证能投入运行,__停用的备用变压器,应定期充电,对强迫油循环水冷却的变压器,在投入运行前,应先起动油泵,然后再起动水泵,以防止水渗入油中
二、变压器的拉合闸原则
(1)压器装有断路器时,拉合闸必须使用断路器,对空载变压器来讲,也应如此,因为空载变压器被隔离开关切断的电流,可以近似地看成为电感电流,切断时产生的过电压易引起弧光延及临相而发生短路
(2)如未装设断路器时,可用隔离开关切断或接通空载变压器
(3)变压器断路器停送电操作顺序停电时应先停负荷册,后停电源侧送电时与上述过程相反因为多电源的电路,按此顺序停电,可以防止变压器反充电若停电时先停电源侧,如遇变压器内部故障,可能会造成保护误动作或拒绝动作,延长故障切除时间,也可能扩大停电范围,其次,从电源侧逐级送电,如遇故障,也便于按送电范围检查、判断及处理
(4)在电源侧装隔离开关,负荷侧装空气断路器的电路中,送电时,应先合电源侧隔离开关,后合负荷侧空气断路器;停电时,应先拉负荷侧空气断路器,后拉电源侧隔离开关因为隔离开关只允许拉合变压器的空载电流,而负荷电流则应用空气断路器来拉合
(5)在用无载调压分接开关进行调整电压时应将变压器与电网断开后,才可改变变压器的分接头位置,并应该注意分接头位置的正确性在切换分接头以后,必须用欧姆表或测量用电桥检查回路的完整性和三相电阻的一致性变压器如有带负荷调压装置时,可以带负荷手动或自动调压关于变压器起、停用的具体操作顺序,可详见第四章倒闸操作部分第二节变压器的并列运行将两台或两台以上的变压器的原绕组并联接到公共电源上,副绕组也并联接在一起向负载供电,这种运行方式,叫做变压器的并列运行在近代电力系统中,随着系统容量的增大,需要将两台或多台变压器并列运行,以担负系统的全部容量从保证电力系统的安全、可靠和经济运行的角度来看,变压器的并列运行是十分必要的因为变压器运行中可能会发生故障,因此若干台变压器并列运行后,故障时正常运行的变压器由于在短时间内允许过负荷运行,从而可保证对重要用户的连续供电另外,在并列运行中,当系统负荷轻时,可轮流检修变压器而不中断供电由于电力系统负荷随昼夜和季节的不同而有变化,若多台变压器并列运行,在负荷轻时,还可停用几台变压器,以减少变压器的损耗,达到经济运行的目的变压器并列运行的条件变压器并列运行时,当带上负荷以后,其负荷的分配是按照各台变压器本身的特性(短路电压和变化)自行分配的,而不是按照各台变压器的额定容量成正比地分配的,因此易造成各类变压器间负荷分配的不合理,使设备容量不能充分利用为此,并列运行的变压器必须满足下列条件各台变压器的原边额定电压和副边额定电压应分别相等,但可允许误差值在±5%以内,即各台变压器的变比亦相等,但可允许差值在±
0.5%以内;各台变压器的短路电压(阻抗百分数)Ud%应相等,但可允许相差在±10%以内;各台变压器的接线组别应相同;相序相同;下面分别说明如不满足某一条件时所产生的不良后果变比不等时变压器的并列运行两台变压器并列运行,假设变压器I的变比KⅠ大于变压器Ⅱ的变比KⅡ,即KⅠKⅡ则由于两台变压器的原绕组接在同一母线上,因此它们的原边电压相等,即U1=UⅠ1=UⅡ1,而变压器副绕组中的感应电势却不等,即EⅠ2=UⅠ1/KⅠ〈EⅡ2=UⅡ1/KⅡ由于副绕组并列在同一母线上,所以在这两个副绕组所构成的闭合回路内,便出现了电势差△E其大小为两个副绕组感应电势之差,即△E=EⅡ2-EⅠ2在△E的作用下,副绕组内便产生循环电流Ih’其方向如图中虚线所示在循环电流Ih’的作用下,使副绕组I的感应电势增大,副绕组Ⅱ的感应电势减少,从而使两台变压器副绕组的电压相等由于变压器原、副绕组间存在着电磁__,所以当副绕组回路中有循环电流时,在原绕组中必然也会出现循环电流Ih,但是在两台变压器中,这两个循环电流是不相等的在变比小的变压器Ⅱ中,原绕组内的环流大,而在变比大的变压器I中,原绕组内的环流小,这样一来,便造成两台同容量的变压器并列运行时,不能按照它们的容量成正比地分担负荷,当变压器Ⅱ满负荷时,变压器I则达不到其额定负荷,反之,当变压器I满负荷时,变压器Ⅱ就会过负荷,由此可见,在变比不相等时,由于循环电流的出现,不能使所有并列的变压器都带上额定负荷,即总容量不能充分利用从上述分析得知,循环电流不是负荷电流,但是它却占了变压器的容量,增加了变压器的饿损耗,使变压器所能输出的容量减小,特别当变比相差很大时,循环电流可能大得足够破坏变压器的饿正常工作,所以要把它限制在一定范围内根据国家规定,并列运行变压器的变比差值,不得超过
0.5%短路电压不等时变压器的并列运行变压器的短路电压表示额定电流通过变压器时,在原、副绕组的阻抗上所产生的电压降变压器带上负荷以后,在原绕组电压U1副绕组负载功率因数cosΦ2不变的情况下,则副绕组电压U2将随负荷电流I2的增大而减小U2随I2变化的关系曲线称为变压器的外特性曲线短路电压大的变压器I,其外特性曲线较向下倾斜,短路电压小的变压器Ⅱ,其外特性曲线较平直因此,当两台变压器并列运行时,由于两台变压器的副绕组并联接在同一母线上,所以副绕组电压均等于U2,此时,则短路电压大的变压器I分担的电流II小,而短路电压小的变压器Ⅱ分担的饿电流IⅡ大如变压器Ⅱ达到满负荷时,则变压器I欠负荷;若变压器I达到满负荷时,则变压器Ⅱ就要过负荷由此可见,并列运行的变压器,其负荷分配是与短路电压成正比的容量不同的变压器,一般具有不同的短路电压,大容量变压器的短路电压比较大,而小容量变压器的短路电压比较小,容量的差别愈大,短路电压的差别也愈大,因此我国规定,并列运行的变压器,最大容量与最小容量的比例不能超过31,且短路电压的差值不应超过10%接线组别不同时变压器的并列运行三相变压器的原、副绕组,可以各自分别接成星形Y或三角形Δ为了表明变压器原、副绕组线电压之间的相位关系,可将变压器的接线分为若干组,称为接线组别三相变压器可以构成12种接线组别,其中6个是单数组,6个是双数组凡是原绕组和副绕组接法相同的,如Δ/Δ、Y/Y,都属于双数组
2、
4、
6、
8、
10、12凡是原绕组和副绕组接法不一样的,如Y/Δ、Δ/Y,都属于单数组
1、
3、
5、
7、
9、11表示变压器不同的接线组别,一般均采用上述的时钟表示法因为原、副绕组对应的线电压之间的相位差总是30º的整数倍,这正好与钟面上小时数之间的角度一样方法就是把原绕组线电压向量作为时钟的长针,将长针固定在12点上,副绕组对应线电压向量作为时钟的短针,看短针指在几点钟的位置上,就以此钟点作为该接线组别的代号例如,若副绕组线电压与原绕组线电压相位相同,则短针也应指在12点的位置上,其接线组别代号为12若副绕组线电压越前于原绕组线电压30º,则短针应指在11点的位置上,其接线组别代号为11为了制造和使用方便,我国规定Y/Y-12,Y/Y-12,Y/Y-12,Y/Δ-11和Y/Δ-11五种为标准接线组别在接线组别的符号中,斜线上面的符号表示原绕组的连接方法,斜线下面的符号表示副绕组的连接方法,符号中的数字即为变压器的接线组别代号,它说明了三相变压器中原、副绕组线电压之间的相位关系两台变压器并列运行时,其接线组别必须是一致的,否则会造成短路当两台变压器接线组别不一致时,如果组别是单数,可以用改变外部接线的方法达到并列条件但是单数接线组别与双数接线组别的变压器,则无法并列如一台接线为Y/Y-12的变压器和一台接线为Y/Δ-11的变压器并列,两台变压器的原边接在同一母线上,原边的对应线电压是同相位的,而两台变压器副边的对应线电压则有30º的相位差由于两台变压器的副边线电压大小相等,所以变压器副边回路中合成电压ΔU=UIab-UⅡab是两个对应线电压的向量差,由向量图可以求得ΔU=2UⅡabsin15º=
0.52UⅡab其中Uab是副边线电压的有效值其它两相的情况也是类似的由此可见,在并列变压器的副绕组电路中,将会出现相当大的电压差ΔU,在它的作用下,虽然变压器副绕组没有负荷,电路中也会出现几倍于额定电流的循环电流,而且由于变压器的绕组电阻和漏电抗相当小,所以这个电流可能会达到烧坏变压器的程度因此,连接组别不同的变压器是绝对不能并列运行的变压器在并列运行中的负荷分配由上述可知,并列运行的变压器,其负荷分配是按照各台变压器本身的特性自行分配的,而不是按照变压器的额定容量成正比地分配当两台变压器并列运行时,若短路电压不等,则其负荷分配与短路电压成反比,这将造成两台并列变压器不能按照它们的容量成正比地分担负荷,使设备容量不能充分利用所以对并列运行的变压器,为了能较合理的分配负荷,根据运行经验,两台并列运行的变压器的容量一般不应超过31,其短路电压差值一般不应超过10%同时,设法提高短路电压大的变压器的副绕组电压,以及用改变变压器分接头的方法来调整变压器的短路电压值,都可以使并列运行的变压器的容量能得到充分的利用当两台变压器并列运行时,若变比不等,则其负荷分配与变比成反比,变比大的变压器所带的负荷少,变比小的变压器所带的负荷多,造成两台并列变压器不能按照它们的容量成正比地分担负荷,使设备容量不能充分利用因此对并列运行的变压器,为了能较合理地分配负荷,其变比不应相差太大,一般规定变压器原、副边电压的允许差值应在5%以内,其变比差也不得大于
0.5%第三节变压器的允许运行方式变压器应根据制造厂规定的铭牌额定数据运行,在额定条件下,变压器按额定容量运行,在非额定条件下或非额定容量下运行时,应遵守变压器运行的有关规定
1、允许温度变压器运行时会产生铜损和铁损,这些损耗全部转变为热量,使变压器的铁芯和绕组发热,温度升高变压器温度对其运行有很大影响,最主要的是影响变压器绝缘材料的绝缘强度,变压器中所使用的绝缘材料,__在温度的作用下,会逐渐降低原有的绝缘性能,这种绝缘在温度作用下逐渐降低的变化,叫绝缘的老化,温度越高,绝缘老化越快,以致变脆而破裂,使得绕组失去绝缘层的保护根据运行经验和专门研究,当变压器绝缘材料的工作温度超过允许值__运行时,每升高6℃,其使用寿命减少一半,这就是变压器运行6℃规则另外,即使变压器绝缘没有损坏,但温度越高,绝缘材料的绝缘强度就越差,很容易被高电压击穿造成故障因此,运行中的变压器,运行温度不允许超过绝缘材料所允许的最高温度电力变压器大都是油浸式变压器油浸变压器在运行中各部分的温度是不同的绕组的温度最高,铁芯的温度次之,绝缘油的温度最低且上层油温高于下层油温,因此运行中的变压器,通常是监视变压器上层油温来控制变压器绕组最热点的工作温度,使绕组运行温度不超过其绝缘材料的允许温度值,以保证变压器的绝缘使用寿命变压器绝缘材料的耐热温度与绝缘材料等级有关,如A级绝缘材料的耐热温度为105℃;B级绝缘材料的耐热温度为130℃,一般油浸变压器为A级绝缘为使变压器绕组的最高运行温度不超过绝缘材料的耐热温度,规程规定,当最高环境温度为40℃时,A级绝缘的变压器,上层油温允许值见表4-2冷却方式环境温度(℃)__运行的上层油温(℃)最高上层油温(℃)自然循环冷却、风冷408595强迫油循环风冷407585强迫油循环水冷407585由于A级绝缘变压器绕组的最高允许温度为105℃,绕组的平均温度约比油温高10℃,故油浸自冷变压器上层油温最高允许温度为95℃考虑油温对油的劣化影响(油温每增加10℃,油的氧化速度增加1倍),故上层油温的允许值一般不超过85℃对于强迫油循环风冷或水冷变压器,由于油的冷却效果好,使上层油温和绕组的最热点温度降低,但绕组平均温度与上层油温的温差较大(一般绕组的平均温度比上层油温高20~30℃),故变压器运行中上层油温一般为75℃,最高上层油温不超过85℃为了监视和保证变压器不超温运行,变压器装有温度继电器和就地温度计温度计用于就地监视变压器的上层油温温度继电器的作用是当变压器上层油温超出允许值时,发出____;根据上层油温的变化范围,自动地起、停辅助冷却器;当变压器冷却器全停,上层油温超过允许值时,延时将变压器从系统中切除
2、允许温升变压器上层油温与周围环境温度的差值称温升温升的极限值(允许值),称为允许温升故A级绝缘的油浸变压器,周围环境温度为+40℃时,上层油的允许温升值规定如下1)油浸自冷或风冷变压器,在额定负荷下,上层油温升不超过55℃;2)强迫油循环风冷变压器,在额定负荷下,上层油温升不超过45℃强迫油循环水冷变压器,冷却介质最高温度为+30℃时,在额定负荷下运行,上层油温不超过40℃运行中的变压器,不仅要监视上层油温,而且还要监视上层油温的温升这是因为变压器内部介质的传热能力与周围环境温度的变化不是成正比关系,当周围环境温度下降很多时,变压器外壳的散热能力将大大增加,而变压器内部的散热能力却提高很少所以当变压器在环境温度很低的情况下带大负荷或超负荷运行时,因外壳散热能力提高,尽管上层油温未超过允许值,但上层油温升可能已超过允许值,这样运行也是不允许的例如一台油浸自冷变压器,周围空气温度为20℃,上层油温为75℃,则上层油的温升为75℃-20℃=55℃,未超过允许值55℃,且上层油温也未超过允许值85℃,这台变压器运行是正常的如果这台变压器周围空气温度为0℃,上层油温为60℃(未超过允许值85℃),但上层油的温升为60℃-0℃=60℃55℃,故应迅速采取措施,使温升降低到允许值以下需特别指出的是变压器在任何环境温度下运行,其温升均不得超过允许值干式自冷变压器的温升限值按绝缘等级确定,铁芯及结构零件表面温升最大不超过所接触绝缘材料的允许温升,见表4-3表4-3干式变压器允许温升变压器的部位允许温升(℃)测量方法绕组A级绝缘50℃电阻法E级绝缘75℃B级绝缘80℃F级绝缘100℃H级绝缘125℃铁芯及结构零件表面最大不超过所接触的绝缘材料的允许温度温度计法外加电源电压允许变化范围不论升压变压器或降压变压器,其外加电源电压应尽量按额定电压运行由于电力系统运行方式的改变、系统负荷的变化及系统事故等因素的影响,变压器外加电源电压往往不能稳定在额定值当变压器外加电源电压低于额定值时,对变压器运行无任何危害;若高于额定值,则对变压器运行有不良影响这是因为变压器在额定电压下运行时,其铁芯磁路已接近饱和,外加电压稍有增加,其空载电流和空载损耗将明显增加,使铁芯温度升高电压升至
1.1倍额定电压时,空载电流和空载损耗会增加很多,使铁芯表面温度显著升高而过热过高的铁芯温度会使铁芯绝缘老化,也使变压器油加速老化所以,变压器运行电压过高,将影响变压器使用寿命为此对变压器外加电源电压的变动作如下规定
1.外加电源电压允许变化范围为额定值的±5%无载调压变压器在额定电压±5%范围内改变分接头位置时,其额定容量不变;若为-
7.5%和+10%分接头时,额定容量相应降低
2.5%和5%有载调压变压器各分接头位置的额定容量,应遵照制造厂的规定
2.个别情况根据变压器的结构特点,经试验可在
1.1倍额定电压下__运行
3.变压器允许的过负荷变压器的过负荷是指在变压器运行时,传输的功率超过变压器的额定容量运行中的变压器有时可能过负荷运行,过负荷有两种,即正常过负荷和事故过负荷正常过负荷可经常使用,而事故过负荷只允许在事故情况下使用但应注意,无论何种过负荷,其温升不得超过允许值
4.正常过负荷正常过负荷是指在系统正常情况下,以不损坏变压器绕组绝缘和使用寿命为前提的过负荷正常过负荷每天都可能发生,随着外界因素的变化(如负荷的增加或系统电压的降低等),特别是在高峰负荷时段,可能出现过负荷变压器允许正常过负荷运行的依据是变压器的负荷大小昼夜间有变化,不同季节(夏季和冬季)也有变化,其绝缘寿命损失可以互补在一昼夜内,有高峰负荷时段,和低谷负荷时段,高峰负荷期间,变压器过负荷运行,绕组绝缘温度高,绝缘寿命损失大,而低谷负荷期间,变压器低负荷运行,绕组绝缘温度降低,绝缘寿命损失小,因此两者之间绝缘寿命损失互相补偿同理,在夏季,变压器一般为低负荷运行,冬季为过负荷运行,两者的绝缘寿命损失互为补偿因此,上述过负荷运行变压器总的使用寿命无明显变化,故可以正常过负荷运行正常过负荷的允许值及对应的过负荷允许运行时间,应根据变压器的负荷曲线、冷却介质温度及过负荷前变压器所带的负荷来确定干式变压器的正常过负荷应遵照制造厂的规定变压器正常过负荷注意事项
(1)存在较大缺陷的变压器,如冷却系统不正常,严重漏油,色谱分析异常等,不准过负荷运行
(2)全天满负荷运行的变压器不宜过负荷运行
(3)变压器在过负荷运行前,应投入全部冷却器事故过负荷事故过负荷是指在系统发生事故时,为保证用户的供电和不限制发电厂的出力,允许变压器短时间的过负荷事故过负荷时,变压器负荷和绝缘温度均回超过允许值,绝缘老化速度将比正常加快,使用寿命会减少但由于事故过负荷的几率少,平常又多在欠负荷下运行,故短时间内事故过负荷运行对绕组绝缘寿命无显著影响变压器事故过负荷的数值及持续时间应按制造厂的规定执行如无制造厂规定的资料对于油浸自冷或风冷的变压器可参照表5-5的数值确定干式变压器事故过负荷能力见表4-4表4-4油浸自冷或风冷变压器正常过负荷倍数及允许持续时间(h:min)过负荷倍数过负荷前上层油温(℃)18243036424850允许连续运行
1.055:505:254:504:003:001:30--
1.103:503:252:502:101:250:10--
1.152:502:251:501:200:35----
1.202:051:401:100:45------
1.251:351:150:500:25------
1.301:100:500:30--------
1.350:550:350:15--------
1.400:400:25----------
1.450:250:10----------
1.500:15------------表4-5油浸自冷或风冷变压器事故过负荷倍数及允许运行时间(h:min)过负荷倍数环境温度(℃)
0102030401.124:0024:0024:0019:007:
001.224:0024:0013:005:502:
451.323:0010:005:303:001:
301.48:305:103:101:450:
551.54:453:102:001:100:
351.63:002:051:200:450:
181.72:051:250:500:250:
091.81:301:000:300:130:
061.91:000:350:180:090:
052.00:400:220:110:06--表4-6强油循环冷却变压器事故过负荷倍数及允许允许运行时间(h:min)过负荷倍数环境温度(℃)
0102030401.124:0024:0024:0014:305:
101.224:0021:008:003:301:
351.311:005:102:451:300:
451.43:402:101:200:450:
151.51:501:100:400:160:
071.61:000:350:160:080:
051.70:300:150:090:05--表4-7干式变压器事故过负荷能力过负荷电流/额定电流
1.
21.
31.
41.
51.6过负荷持续时间min604532185第四节变压器的异常运行及事故处理
一、变压器的异常运行及处理变压器异常运行主要表现在声音不正常,温度显著升高,油色变黑,油位升高或降低,变压器过负荷,冷却系统故障等
1.变压器声音不正常变压器运行时,应为均匀的“翁翁声”这是因为交流电流通过变压器绕组时,在铁芯中产生周期性变化的交流磁通,随着磁通的变化,引起铁芯的振动而发出均匀的“翁翁声”如果变压器产生不均匀声音或其他异音,都属于变压器声音不正常引起不正常声音的原因有以下几点压器过负荷过负荷使变压器发出沉重的“翁翁声”变压器负荷急剧变化如系统中的大动力设备(如电弧炉、汞弧整流器等)启动,使变压器的负荷急剧变化,变压器发出较重的“哇哇”声,或随负荷的急剧变化,变压器发出“割割割、割割割”的突发的间歇响声系统短路系统发生短路时,变压器流过短路电流使变压器发出很大的噪声出现以上情况,运行值班人员应对变压器加强监视电网发生过电压如中性点不接地系统发生单相接地或系统产生铁磁谐振,至使电网发生过电压,使变压器发出“时粗时细的噪声”这时可结合电压表的指示作综合判断变压器铁芯夹紧件松动铁芯夹紧件松动使螺栓、螺丝、夹件、铁芯松动,使变压器发出“叮叮当当”和“呼……呼……”等锤击和似刮大风的声音此时,变压器油位、油色、油温均正常,运行值班人员应加强监视,待大修时处理内部故障放电打火内部接头焊接或接触不良,分接开关接触不良,铁芯接地线断开等故障,使变压器发出“哧哧”或“劈啪”放电声此时,变压器应停电处理绕组绝缘击穿或匝间短路如绕组绝缘发生击穿,变压器声音中夹杂不均匀的爆裂声;绕组匝间短路,短路处严重局部过热,变压器油局部沸腾,使变压器声音中夹杂有“咕噜咕噜”的水沸腾声此时,应将变压器停电处理外界气候引起的放电如大雾、阴雨天气或夜间,变压器套管处有蓝色的电晕或火花,发出“嘶嘶”或“嗤嗤”的声音,这说明瓷件污秽严重或设备线卡接触不良,此情况应加强监视,待停电处理
2、变压器油温异常在正常负荷和正常冷却条件下,变压器上层油温较平时高出10℃以上,或变压器负荷不变而油温不断上升,则应认为变压器温度异常变压器温度异常可能是下列原因造成的变压器内部故障如绕组匝间短路或层间短路,绕组对围屏放电,内部引线接头发热,铁芯多点接地使涡流增大而过热等这时变压器应停电检修冷却装置运行不正常如潜水泵停运风扇损坏停转,散热器管道积垢使冷却效不良,散热器阀门未打开此时,在变压器不停电状态下,可对冷却装置的部分缺陷进行处理,或按规程规定调整变压器负荷至相应值
3、变压器油色不正常变压器油有新油和运行油两种新油呈亮黄色或天蓝色且透明,运行油呈透明微黄色运行值班人员巡视时,发现变压器油位计中油的颜色发生变化,应取样分析化验当化验发现油内含有碳粒和水分、酸价增高、闪光点降低、绝缘强度降低时,说明油质已急剧下降,容易发生内部绕组对变压器外壳的击穿事故此时,该变压器应停止运行若运行中变压器油色骤然变化,油内出现碳质并有其他不正常现象时,应立即停用该变压器
4、变压器油位不正常为了监视变压器的油位,变压器的油枕上装有玻璃管油位计或磁针式油位计油枕采用玻璃管油位计时,油枕上标有油位监视线,分别表示环境温度为-
20、+
20、+40℃时变压器正常的油位;如果采用磁针式油位计,在不同环境温度下,指针应停留的位置由制造厂提供的曲线确定变压器运行时,正常情况下,变压器的油位随温度的变化而变化,而温度取决于变压器所带的负荷多少、周围环境温度和冷却系统运行情况变压器油位异常有如下三种表现形式油位过高油位因油温升高而高出最高油位线,有时油位升高到顶而看不到油位油位过高的原因是变压器冷却器运行不正常,使变压器油温升高,油受热膨胀,造成油位上升;变压器加油时,油位偏高较多,一旦环境温度明显上升,引起油位过高如果油位过高是因冷却器运行不正常引起,则应检查冷却器表面有无积灰堵塞,油管上、下阀门是否打开,管道有否堵塞,风扇、潜油泵运转是否正常合理,冷却介质温度是否合适,流量是否足够如果油位过高是因加油过多引起,应放油至适当高度,若油位看不到,应判断为油位确实高出最高油位线,再放油至适当高度油位过低当变压器油位较当时油温对应的油位显著下降,油位在最低油位线以下或看不见时,应判断为油位过低造成油位过低的原因是变压器漏油;变压器原来油位不高,遇有变压器负荷突然下降或外界环境温度明显降低时,使油位过低;强油水冷变压器油流入冷油器时间较长,也会使油位过低油位过低,会造成轻瓦斯保护动作,若为浮子式继电器,还会造成重瓦斯保护跳闸严重缺油时,变压器铁芯和绕组会暴露在空气中,这不但容易受潮降低绝缘能力,而且可能造成绝缘击穿因此,变压器油位过低或油位明显降低,应禁止将瓦斯保护由跳闸改为__,消除漏油,并使油位恢复正常若大量漏油,油位低至气体继电器以下或继续下降,应立即停用该变压器假油位造成假油位的原因可能有当非胶囊密封式油枕油标管堵塞、呼吸器堵塞或防爆管气孔堵塞时,均会出现假油位当胶囊密封式油枕内存有一定数量的空气、胶囊受阻呼吸不畅、胶囊装设位置不合理及胶囊袋破裂等也会造成假油位处理时,应先将重瓦斯保护解除变压器运行时,一定要保持正常油位运行值班人员应按时检查油位计的指示油位过高时(如夏季),应及时放油;油位过低时(如冬季),应及时补油,以维持正常油位,确保变压器安全运行5.变压器过负荷运行中的变压器过负荷时,警铃响,来“过负荷”和“温度高”光子牌__,可能出现电流表指示超过额定值,有功、无功表指示增大运行值班人员发现上述现象时,按下述原则处理a停止音响__,汇报值班长、值长,并做好记录b及时调整运行方式,调整负荷的分配,如有备用变压器,应立即投入c属正常过负荷或事故过负荷时,按过负荷倍数确定允许运行时间若超过允许运行时间,应立即减负荷,并加强对变压器温度的监视d过负荷运行时间内,应对变压器及其相关系统进行全面检查,发现异常应立即处理6.变压器冷却装置故障变压器冷却装置的常见故障有冷却装置工作电源全部中断、部分冷却装置电源中断、潜油泵故障或风扇故障使部分冷却装置停运、变压器冷却水中断当冷却装置故障时,变压器发出“备用冷却器投入”和“冷却器全停”__冷却装置故障的一般原因为供电电源熔断器熔断或供电电源母线故障冷却装置工作电源开关跳闸单台冷却器自动开关故障跳闸或潜油泵和风扇的熔断器熔断潜油泵、风扇损坏及连接管道漏油当冷却系统发生故障时,可能迫使变压器降低容量运行,严重者可能使变压器停运甚至烧坏变压器因此,当冷却系统发生故障时,应迅速处理对于油浸风冷变压器,当发生风扇电源故障时,应立即调整变压器所带的负荷,使之不超过70%额定容量单台风扇发生故障,可不降低变压器的负荷对于强迫油循环风冷变压器,若冷却装置电源全部中断,应设法于10min内恢复1路或2路电源在进行处理期间可适当降低负荷,并对变压器上层油温及油枕、油位严密监视因冷却装置电源全停时,变压器油温和油位会急剧上升,有可能出现油从油枕中溢出或从防爆管跑油现象如果10min内,冷却装置电源能恢复,当冷却装置恢复正常运行后,油枕油位又会急剧下降此时,若油位下降到油标-20℃以下并继续下降时,应立即停用重瓦斯保护如果10min内冷却装置不能恢复,则应立即停用变压器如果冷却器部分损坏或1/2电源失去,应根据冷却器台数与相应容量的关系,立即调整变压器负荷至相应允许值,直至冷却器修复或电源恢复由于大型变压器一般设有辅助或备用冷却器,在个别冷却器故障时,备用或辅助冷却器会自动投入,无需调整变压器的负荷但来“备用冷却器投入”__后,运行值班人员应检查备用冷却器投入运行是否正常7.轻瓦斯保护动作__变压器装有气体继电器,重瓦斯保护反应变压器内部短路故障,动作于跳闸;轻瓦斯保护反应变压器内部轻微故障,动作于__由于种种原因,变压器内部产生少量气体,这些气体积聚在气体继电器内,聚积的气体达一定数量后,轻瓦斯保护动作__(电铃响,“轻瓦斯动作”光字牌亮),提醒运行值班人员分析处理轻瓦斯保护动作的可能原因是变压器内部轻微故障,如局部绝缘水平降低而出现间隙放电及漏电,产生少量气体;也可能是空气浸入变压器内,如滤油、加油或冷却系统不严密,导致空气进入变压器而积聚在气体继电器内;变压器油位降低,并低于气体继电器,使空气进入气体继电器内;二次回路故障,如直流系统发生两点接地,或气体继电器引线绝缘不良引起误发__运行中的变压器发生轻瓦斯保护__时,运行值班人员应立即报告当值调度,复归__,并进行分析和现场检查,根据变压器现场外部检查结果和气体继电器内气体取样分析结果作相应的处理1检查变压器油位如果是变压器油位过低引起,则设法消除油位过低,并恢复正常油位2检查变压器本体及强油循环冷却系统是否漏油如有漏油,可能有空气浸入,应消除漏油3检查变压器的负荷、温度和声音等的变化,判明内部是否有轻微故障4如果气体继电器内无气体,则应考虑二次回路故障造成误__此时,应将重瓦斯保护由跳闸改投__,并由继电保护人员检查处理,正常后再将重瓦斯保护投跳闸位置5变压器外部检查正常,轻瓦斯保护__系统继电器内气体积聚引起时,应记录气体数量和__时间,并收集气体进行化验鉴定,根据气体鉴定的结果再作出如下相应处理1气体无色、无味、不可燃者为空气应放出空气,并注意下次发出__的时间间隔若间隔逐渐缩短,应切换至备用变压器供电,短期内查不出原因,应停用该变压器2气体为可燃且色谱分析不正常时,说明变压器内部有故障,应停用该变压器3气体为淡灰色,有强烈臭味且可燃,说明为变压器内绝缘材料故障,即纸或纸板有烧损,应停用该变压器4气体为黑色、易燃烧,为油故障(可能是铁芯烧坏,或内部发生闪烙引起油分解),应停用该变压器5气体为微黄色,且燃烧困难,可能为变压器内木质材料故障,应停用该变压器6如果在调节变压器有载调压分接头过程中伴随轻瓦斯保护__,可能是有载调压分接头的连接开关平衡电阻被烧坏,应停止调节,待机停用该变压器根据上述分析,对运行中的变压器应注意以下事项1变压器在运行中进行加油、放油及充氮时,应先将瓦斯保护改投__特别是大容量变压器,以上工作结束后,应检查变压器油位正常、气体继电器内无气体且充满油后,方可将重瓦斯保护投跳闸位置2变压器运行中带电滤油、更换硅胶、冷油器或油泵检修后投入、在油阀门或油回路上工作等,均应事先将重瓦斯保护改投__,工作结束待24h后无气体产生时,方可投于跳闸3遇有特殊情况(如地震等),可考虑暂时将重瓦斯保护改投__4收集气体继电器内气体时,应注意人身安全,弄清气体继电器内的检验按钮和放气按钮的区别,以免错误操作使瓦斯保护误跳闸在收集气体过程中,不可将火种靠近气体继电器顶端,以免造成火灾
二、变压器的事故处理变压器常见的故障部位绕组的主绝缘和匝间绝缘故障变压器绕组的主绝缘和匝间绝缘是容易发生故障的部位其主要原因是__过负荷运行,或散热条件差,或使用年限长,使变压器绕组绝缘老化脆裂,抗电强度大大降低;变压器多次受短路冲击,使绕组受力变形,隐藏着绝缘缺陷,一旦遇有电压波动就可能将绝缘击穿;变压器油中进水,使绝缘强度大大降低而不能承受允许的电压,造成绝缘击穿;在高压绕组加强段处或低压绕组部位,因统包绝缘膨胀,使油道阻塞,影响散热,使绕组绝缘由于过热而老化,发生击穿短路;由于防雷设施不完善,在大气过电压作用下,发生绝缘击穿引线绝缘故障变压器引线通过变压器套管内腔引出与外部电路相连,引线是靠套管支撑和绝缘的由于套管上端帽罩(将军帽)封闭不严而进水,引线主绝缘受潮而击穿,或变压器严重缺油使油箱内引线暴露在空气中,造成内部闪烙,都会在引线处发生故障铁芯绝缘故障变压器铁芯由硅钢片叠装而成,硅钢片之间有绝缘漆膜由于硅钢片紧固不好,使漆膜破坏产生涡流而发生局部过热现象此外,若变压器内残留有铁屑或焊渣,使铁芯两点接地或多点接地,都会造成铁芯故障变压器套管闪烙和__变压器高压侧(110KV及以上)一般使用电容套管,由于瓷质不良故而有沙眼或裂纹;电容芯子制造上有缺陷,内部有游离放电;套管密封不好,有漏油现象;套管积垢严重等,都可能发生闪烙和__分接开关故障变压器分接开关是变压器常见故障部位之一,在运行中多有发生,我们已经知道,变压器分接开关为无载调压和有载调压两种,常见的故障原因是对于无载调压的分接开关1由于长时间靠压力接触,会出现弹簧压力不足,滚轮压力不匀,使分接开关连接部分的有效接触__减小,以及连接处接触部分镀银层磨损脱落引起分接开关在运行中发热、烧坏,这种事例较为多见2分接开关接触不良,引出线连接和焊接不良,经受不住短路电流的冲击而造成分接开关在变压器向外供出瞬间短路过电流时被烧坏而发生故障3为了监视分接开关的接触好坏和回路的接通情况,变压器大修后应测分接开关所有位置的直流电阻值,小修后测运行分接头的直流电阻,用以和原始情况进行比较,看其数值有无大的变化,是否满足规程要求(规定),在试验与检修后工作中,一定要严格核实分接头位置(分相操作的要各相一致,运行分接头测直流电阻后一般不再改动)实践中,由于管理不善,调乱分头或工作脱节造成分接开关故障的事例也有发生对于有载分接开关1有载分接开关的变压器,一般切换开关油箱与变压器油箱是不相通的,若切换开关油箱漏油使之发生缺油严重,则在切换中会发生短路故障,使分接开关烧毁,为此在运行中应分别监视两油箱的油位在正常状态2分接开关机构故障,由于卡塞,使分接开关停在过渡位置上,造成分接开关烧毁3分接开关油箱不严,渗水漏油或运行多年不进行油的检查化验,使油脏污,绝缘强度大大下降,这样造成的故障也不少见4分接开关切换机构调整不好,触头烧毛,严重时部分熔化,进而发生电弧引起故障重瓦斯保护动作的处理运行中的变压器,由于变压器内发生故障或继电保护装置及二次回路故障,引起重瓦斯保护动作,使断路器断闸重瓦斯保护动作跳闸时,__事故音响发出笛声,变压器各侧断路器绿色指示灯闪光,“重瓦斯动作”和“掉牌未复归”光字牌亮,重瓦斯__灯亮,变压器表计指示为零此时,运行值班人员对变压器应进行如下的检查和处理1检查油位、油温、油色有无变化,检查防爆管是否破裂喷油,检查呼吸器、套管有无异常,变压器外壳有无变形2即取气样和油样作色谱分析3据变压器跳闸时的现象(如系统有无冲击,电压有无波动)、外部检查及色谱分析结果,判断故障性质,找出原因在重瓦斯保护动作原因未查清之前,不得合闸送电4如果经检查未发现任何异常,而确系二次回路故障引起误动作,可将差动及过流保护投入,将重瓦斯保护投__或退出,试送电一次,并加强监视变压器自动跳闸的处理当运行中的变压器自动跳闸时,值班人员应迅速作出如下处理1当变压器各侧断路器自动跳闸后,将跳闸断路器的控制开关操作至跳闸后的位置,并迅速投入备用变压器,调整运行方式和负荷分配,维持运行系统及其设备处于正常状态2检查掉牌属何种保护动作及动作是否正确3了解系统有无故障及故障性质4若属以下情况并经__同意,可不经检查试送电人为误误碰保护使断路器跳闸;保护明显误动作跳闸;变压器仅低压过流或限时过流保护动作,而跳闸变压器下一级设备的保护却未动作但试送电只允许一次5如属差动、重瓦斯或电流速断等主保护动作,故障时有冲击现象,则需对变压器及其系统进行详细检查,停电并测量绝缘在未查清原因之前,禁止将变压器投入运行必须指出,不管系统有无备用电源,也绝对不准强投变压器变压器着火变压器运行时,由于变压器套管的破损或闪烙,使油在油枕油压的作用下流出,并在变压器顶盖上燃烧;变压器内部发生故障,使油燃烧并使外壳破裂等变压器着火后,应迅速作出如下处理
(1)断开变压器各侧断路器,切断各侧电源,并迅速投入备用变压器,恢复供电
(2)停止冷却装置运行
(3)主变压器及高压厂用变压器着火时,应先解列发电机
(4)若油在变压器顶盖上燃烧时,应打开下部事故放油门放油至适当位置若变压器内部故障引起着火时,则不能放油,以防变压器发生__
(5)迅速用灭火装置灭火如用干式灭火器或泡沫灭火器灭火必要时通知消防队灭火第九章互感器第一节互感器概述互感器的分类及作用互感器是电力系统中供测量仪表和继电保护与自动装置用的主要设备根据用途的不同,互感器分成两大类型一种是电流互感器,它是将大电流变换成小电流(5安或1安)的设备;另一种是电压互感器,它将高电压按比例变换成低电压(100V)的设备由于互感器的一次侧高压线路(母线)相连,二次侧接入仪表、继电器等,所以要求互感器既要有良好的绝缘性能,同时又要具有一定的精度它的主要作用是隔离电路,使测量仪表和继电器与高压系统隔离,以保证低压电器和工作人员的安全;使测量仪表和继电器标准化、小型化,并可简化结构,降低成本,有利于大规模生产;可避免短路电流直接流过测量仪表及继电器的线圈
二、互感器运行中的检查及故障处理
1.的电压互感器而次侧严禁短路
2.的电流互感器而次侧严禁开路
3.感器、电流互感器运行中的检查
(1)清洁、完整、无裂纹、破损及放电现象的痕迹
(2)常,油色透明,无漏油,渗油现象
(3)异常响声,外壳接地良好
(4)分接线、接点、PT保险接触良好,无松动、放电现象
(5)大风及冰雪的天气后,要对互感器进行特殊检查
(一)电流互感器二次开路的处理
1.用有关保护
2.开路前的端子上将其短接,如无法短接经值长同意,断开CT所属一次侧开关
(二)电压互感器二次开路的处理
1.判别相别
2.停用有关保护和自动装置
3.更换保险,若保险压不住,应查明原因
4.若二次小开关跳闸,试送一次不成不得再送
(三)互感器着火的处理
1.切断电源
2.用、干式灭火器或二氧化碳灭火器进行灭火第二节电压互感器目前,电力系统广泛采用的电压互感器,按其工作原理分为电磁式电压互感器和电容式电压互感器这里仅介绍电磁式电压互感器
(一)电磁式电压互感器有关参数
1、特点容量很小,类似一台小容量变压器,但结构上有较高的安全系数
2、变压比电压互感器的一次与二次绕组之比,称为额定变压比Ku,即Ku=Um/Un2≈ni/n2式中n
1、n2分别为
一、二次绕组的匝数Un1—为一次额定电压,就是电网的额定电压Un2—为一次额定电压,统一规定为100V(线电压)
3、电压互感器的误差和准确级
(1)误差(a)比值差fu是二次电压数值乘以额定变压比ku与一次电压的百分数,即fu=(kuU2-U1)/U1×100﹪(b)相位差&u是二次电压相位差U2(或U1)旋转180后与一次电压相差U1的相位角差
(2)准确级为了保证各测量仪表,继电保护和自动装置的准确性,应把电压互感器的误差限制在一定范围内,通常以准确级别表示国产电压互感器级别和对应的误差范围如表2—11所示
0.
1、
0.
2、
0.
5、
1、3分成五个级别,主要用于测量回路;__和6P是用于继电保护回路的由表2-11可知准确级别实际上根据比值差的百分数确定的,例如
0.5级电压互感器的比值就是
0.5%表2-11国产电压互感器级别和对应的误差范围准确级电压误差±%相位差±(,)±(crad)
0.
10.
150.
150.
20.
2100.
300.
50.
5200.
6011401.2033不规定不规定__
31203.56P
62407.0输出容量电压互感器输出容量Sn2系指在额定二次电压Un2和额定负荷(二次回路阻抗值)条件下,共给二次回路的视在功率,此时的误差如表2-11所视如果外接负荷的容量大于额定值Sn2,则该电压互感器的准确级别将降低,例如某电压互感器准确级别为
0.5级,Sn2=50VA;其外接负荷容量SL=60VA,其准确级别实际上以降为1级电压互感器的极性极性端是判断电压互感器实际接线方式是否正确的依据,应引起高度重视我国均采用减极性原则确定电压互感器的极性端,既在一次和二次绕组的同极性端同时加入某一同相位(如直溜)时,两个绕组产生的瓷通在铁心中同方向端子A与a(或X与x)为同极极性端,通常采用直溜法检查电压互感器的极性端当开关S合闸瞬间,电压表由零往正方向偏移则说明极性是正确的,若电压表指针向负方向偏转,则说明图中标记是错误的,应将端子a改为x而把端子x改为a对三相电压互感器极性端的检查,仍可采用直流法但应分别检查AB与ab,CA与bc各端子间极性关系
三、电压互感器的接线方式电磁式电压互感器常用接线方式有以下几种
(1)单相电压互感器单相电压互感器常用接线方式如图所式,它可以用来测量电网的线电压,或对地电压(大接地电流系统)二次绕组接地属于安全接地,以防止绝缘破坏时高压侵入二次绕组危及人身安全
(2)V/V联接电压互感器的V/V联接方式它只能测量线电压,不能测量相电压,主要用于小接地电流系统
(3)星形——有中性点引出的星形联结电压互感器的星形——有中性点引出的星形接线方式它由一台三相电压互感器连接而成,只能测量电网的线电压,一次绕组的中性点不允许接地运行如果一次绕组的中性点接地,当小接地电流系统发生单相接地故障时三相绕组中将产生零序电压和零序电流,会使绕组过热,甚至烧毁
(4)两个绕组为中性点引出的星形接线方式且中性点接地,第三绕组为开口三角形联结,一台三相五柱式电压互感器连接而成,由三台单相三绕组电压互感器连接而成的,均属这种接线方式这种接线方式可以测量电网的线电压和相电压,因此可用作电网的绝缘监察;当小电流接地系统发生单相接地故障时故障相电压表的指示接近线电压二次侧接成开口三角形的绕组,又称为零序绕组,每个绕组的额定电压为100/3V;当小接地电流系统发生故障时,开口三角形输出电压为3U0即100V正常情况下,三相电压基本对称,所以开口三角形输出电压接近于零该绕组主要用于绝缘监察和接地保护回路
四、电压互感器的有关问题及注意事项
(一)电压互感器的二次侧必须接地,电压互感器的二次侧接地是为了人身和设备的安全,因为万一绝缘损坏使高压窜入低压时,对在二次回路工作的继电保护人员及运行人员有危险,另外,因二次回路绝缘降低,若没有接地点,也会击穿使绝缘损坏严重一般电压互感器的二次侧在配电装置端子箱内经端子排接地对于变电所的电压互感器二次侧一般采用中性点接地(也叫另序接地)对于发电厂的电压互感器,一般采用二次侧B相接地,也有B相和零相接地采用B相接地是基于以下原因:1)习惯问题通常有的地方为了节省电压互感器的台数,选用v/v接线,为了安全,二次侧总要有个接地点,这个点一般选在一次侧的公共点上,而为了接线对称,习惯上总把一次侧的两个线圈的首端一个接在A相上,一个接在C相上,而把公共端接在N相上因此,二次侧对应的公共点就是B相,于是B相接地,从理论上讲,二次侧哪一相作为公共端都行,只要
一、二次相对应就行2)可以简化同期系统,其实这一点由上述第1)点来,而且这里主要是针对星形接地的电压互感器而言的,因为一个电压可能有星形和“V”形接线的两种电压互感器,它们所在的系统进行同期并列时,若让星形接法的电压互感器采用B相接地,则使V形接线的星形接线上午电压互感器二次侧中性点都可以用于同期系统凡采用B相接地的电压互感器二次侧中性点都必须接击穿保险这是考虑到B相二次保险熔断时,即使高压窜入低压,仍能击穿保险,使互感器二次侧有保护接地,击穿保险工频放电电压一般为500-1000V因此500-1000V摇表不应击穿,2500V摇表应可靠击穿
(二)电压互感器投入运行的注意事项及定相电压互感器大修后或新的电压互感器投入系统工作(包括二次回禄有更改的电压互感器投入)时,除一般规程规定的外部检查和操作前没有能做的准备工作外,还需要从工作电压检查其接线与其他二次电压回路关系的正确性,其中包括
(1)测量相及相间电压正常
(2)测量相序应正相序
(3)进行定相,确定相序的正确性若相序及相位不正确会带来以下后果a破坏同期的正确性若两电压互感器的一次系统的A.B.C是正确的,而二次侧却接错了,把B相当做A相,这样同期表指示同期位置而并列时,实际一次系统的双方同名电压还差60°,因为把Ubc当作Uac,破坏了同期的正确性B当母线绝缘监察切换开关两个同时插入而造成两台互感器并列时,会有很大的电流使熔断器损坏
(3)电压互感器高压侧和低压侧装熔断器的作用电压互感器高压侧装熔断器的作用防止高压系统受电压互感器本身或其引线的影响保护电压互感器本身但装设高压熔断器不能防止电压互感器二次侧过流的影响,因为熔断截面是根据机械强度而选择的,其额定电流比电压互感器的额定电流大很多倍,二次过流时可能熔断不了,所以为了防止电压互感器二次短路所引起的持续电流,在电压互感器的二次侧还要装低压熔断器以上讨论仅适用于110KV以下系统,对于110KV及以上系统因为不易制造,一般高压侧不装设熔断器
(三)电压互感器二次侧不能短路因为电压互感器二次侧与仪表和继电器的线圈相联,为高阻抗,相当于变压器在空载状态下运行当二次短路后,有很大的短路电流流过,因为电压互感器是根据正常状态下I=0设计的,短路电流会烧坏互感器
(四)电容式电压互感器随着电力系统输电电压的增高,电磁式电压互感器的体积和重量越来越大,成本也随之增加电容式电压互感器与电磁式电压互感器相比,具有结构简单、重量轻、体积小、站地少、成本低的优点,且电压越高效果越显著电容式电压互感器的运行维护也较方便,且其中的分压电容还可兼作载波通讯的耦合电容,因此广泛应用于110KV_500KV中性点直接接地系统中电容式电压互感器实质是一个电容分压器,由若干相同的电容器串联组成,接在高压相线与地之间,如图9-21所式为了分析方便起见,讲电容器串分成主电容C1和分电容C2两部分当一次侧相对地电压为U1时,用静电电压表测量C2上的电压Uc2为Uc2=C1/C1+C2×U1=KU1式中K——分压比,K=C1/C1+C2若改变C1和C2的比值,可以得到不同的分压比,由于UC2与UC1成正比,故测量UC2后即可得到U1,这就是电容式电压互感器的基本工作原理但是当C2两端接入普通电压表和其他负荷时,所测得的UC2将小于上述电容分压值UC2,而且在分压回路中流过的负荷电流越大,实测所得的UC2越小,测量误差也越大这种误差是由电容器的内阻抗1/jwC1+C2所引起为了减少内阻抗,在a、b回路中加入电抗L,当wl=1/wC1+C2时,内阻抗为零,输出电压UC2即与负荷无关,故电抗L称为补偿电抗当然,实际上内阻抗不可能为零,因而负荷变化时,还会产生测量误差为了减少分压器的输出电流,从而减少误差,将测量仪表经中间变压器TV与分压器相连电网电压U1加在电容串上,按一定分压比,从分压电容C2上抽取中间电压UC2(通常为13KV),再经过串联补偿电抗L,将UC2接到电磁式中间变压器TV的一次侧绕组上中间变压器TV实际就是一台电磁式电压互感器,它有两个二次侧绕组,基本二次绕组的电压为100/V,辅助二次绕组的电压为100V,供测量仪表和继电器使用阻尼电阻Rd用来消除可能产生的铁磁谐振过电压P1为放电间隙,当分压电容C2出现异常过电压时,P1先击穿,以保护补偿电抗器,分压电容器和中间变压器补偿电容CK可以补偿中间变压器的激磁电流和负荷电流中的电感分量,提高二次侧负荷的功率因数,从而可以减少测量误差需要指出,还可以利用电容分压原理,从110KV及以上变压器的电容式套管上抽取电压,供测量仪表和继电器使用,但输出容量很小电容式电压互感器的主要缺点是输出容量较小,影响误差的因数较多,误差特性比电磁式电压互感器差些第三节电流互感器电磁式电流互感器的原理,它的一次绕组串在主电路中,而且匝数很少(甚至只有一匝)因此,电流互感器的一次电流全取决于被测电路负荷电流,而与二次电流无关(电流互感器二次绕组连接的仪表和继电器线圈阻抗很小,正常情况下接近于短路状态)电流互感器的有关参数交流比Ki电流互感器的一次电流In1与额定二次电流In2的比值,称为额定变流比Ki即Ki=In1/In2≈N2/N1式中N
1.N2-----分别为一.二次绕组的匝数为了便于测量仪表继电器及自动装置的系列化生产统一规定二次电流的额定值为5A或1A弱电系统适用;一次电流的额定值国家也有统一标准.
2.电流互感器的误差和准确级电流误差:电流误差又称比差Fj=KjI2-I1/I2×100%相位误差&(a称为角差)是与I1的相角差,并规定为-I2超前I1时&为正值反之为负值复合误差由于电流互感器传变电流过程中的非线形特性,使激磁电流和二次电流出现了高次谐波分量,此时,如果仅用相量图表示误差不合理,所以新的国家标准提出了一项新的指标—复合误差复合误差的定义在稳定情况下,电流互感器二次电流值乘以额定变比与一次电流瞬时值之差的有效值的百分数,即式中I1——一次电流有效值(A)i1——一次电流瞬时值(A)i2——二次电流瞬时值(A)T——一个周波的时间(S)4)准确级电流互感器根据误差的不同分成多个准确级别0.1,0.2,0.5,1,3,5六个准确级的电流互感器主要用于一般测量电路,故称为测量用电流互感器
0.25和
0.5s准确级的电流互感器系用于特殊电度表测量回路,要求在很大的电流变化范围内其误差基本不大变化,以保证计量的准确性,因此称为特殊使用要求的电流互感器,5P和10P准确级的电流互感器,是继电保护回路使用的,因此对复合误差提出了具体要求,测量用电流互感器则对复合误差不做具体规定电流互感器的极性电流互感器的极性端仍按减极性原则确定,通常多用直流法检查,具体方法与电压互感器相同电流互感器的极性端的标志L1和L2为一次绕组的出线端子,K1和K2为二次绕组出线端子,C1和C2为中间出线端子(一次绕组分为两段,供串联或并联用)L
1.K
1.C1或L
2.K
2.C2为同极性端也可以不用文字标志而用圆点“.”或星号”*”标志同极性端影响电流互感器误差的因素
1.一次电流的影响电流互感器一次电流变化时,铁芯的导磁率和损耗角在非线形区将随之变化,故对比值差的相位差都有影响,由此可见I1较高时,fi和﹠I均较大,I1再额定值附近时,误差较小选择电流互感器时,应注意变化问题,尽量选择一次电流接近于回路额定电流
2.二次负荷的影响电流互感器二次侧额定电流通常为5A,二次负荷取决于阻抗Z2的大小和功率因数,其额定输出容量Sn2可用下式表示Sn2=In2×In2×Zn2我国规定的额定输出容量等级有5,10,15,25,30,40,50,60,80,100VA等十级电流互感器的接线仅用一只电流互感器的情况,适用于三相基本对称系统称为星形接线方式,三只电流互感器分别装在A.B.C三相中,可分别测量三相电流两只电流互感器分别装在A.C两相中因此二次回路的中性点即公共线电流为B相的电流单方向相反.星形和不完全星形接线方式适用于三相基本对称或不对称系统后者少用一只电流互感器和一只电流表单运行中不如星形接线方式方便灵活.五.电流互感器的有关问题及注意事项
1.电流互感器的二次侧不允许开路否则将产生几千伏甚至上万伏的高压,危及人身和二次回路设备安全因为当I2=0时,一次磁势全部用于激磁,铁芯严重饱和,磁势波形为平顶波,磁通过领阶段的变化率很大,故二次感应电势很高
2.注意电流互感器的极性
3.电流互感器的二次侧必须接地其目的是为了防止一.二次侧之间绝缘击穿时造__身和设备的损伤.电流互感器只允许有一个接地点对于差动保护电流回路则在配电装置内经端子排接地.___不配多点接地呢因为多点接地会形成分路易使继电保护拒绝动作如图2-20所示.如果端子箱处a点已接地继电器附近的保护盘端子排上再有b点接地;恰巧b电又在继电器线圈的另一侧的话,则流过继电器线圈的电流被两个接地点形成回路分流,使流过继电器的电流减小,故障时可能无法动作4.当电缆型的零序电流互感器用于小电流接地系统的出线保护,电缆头的外皮的接地线须穿过零序电流互感器的铁芯这样接地可消除在电缆外皮流过的电流对保护装置的影响,因为从电缆外皮流过的电流可以从接地线流回,再铁芯中一进一出,其作用相互抵消,因而铁芯中不会产生磁通第十章直流系统第一节直流系统机组的继电保护、自动装置、通讯设备、事故照明;汽轮机的直流油泵;锅炉、汽轮机的热工保护及自动控制等一般都采用专用的直流系统作为电源对直流系统的运行,要求有足够的可靠性和稳定性,即使在全厂停电,交流电源全部失去的情况下,也要求直流系统能持续地向直流负载供给直流电正常时,充电装置与蓄电池并联运行,对蓄电池进行浮充电当一组蓄电池进行均衡充电时,应将该蓄电池的经常负荷切换至另一组蓄电池,校对性冲放电结合机组大修进行第二节直流系统运行、检查、操作一直流系统的运行方式正常运行方式直流Ⅰ、Ⅱ段母线分段运行,#
1、#2蓄电池组分别和#
1、#2充电装置并联运行于Ⅰ、Ⅱ段母线,充电装置向母线负载供电的同时对#
1、#2蓄电池组进行浮充电定期充电方式直流Ⅰ、Ⅱ段母线联络运行,由一组充电装置和一组蓄电池供电,另一组充电装置以大电流向另一组蓄电池充电在#1或#2充电装置发生故障时,应投入#3充电装置运行二直流系统的运行规定正常时直流母线电压应维持在230±10V范围内,若发现母线电压降低或升高,应查明原因如为充电装置故障,应切为备用充电装置运行,以保证母线电压在规定值范围内不允许两组蓄电池组并列运行,不允许两组充电装置长时间并列运行充电装置不允许过负荷运行,不允许单独(无蓄电池组并联)向母线负载长时间供电两台充电装置切换运行时,应采用先停后投(即停电切换)的方法进行所有双回路供电或有联络线的直流负载,无论电源是否在同一母线上,均应各自送电,不可联络并环(需要见到直流回路图后再修改)遇有直流系统操作时,必须做好__工作,确证操作涉及的直流回路上无大电流负载运行,并解除直流油泵联动,禁止启动第三节220V直流系统异常运行及事故处理
1.流母线失压处理原则现象短路处有强烈的电弧光,并冒火、冒烟充电装置跳闸,蓄电池出口熔丝熔断直流母线电压表指示为零处理严禁将Ⅰ、Ⅱ段母线联络运行(按负载重要程度,分别将故障母线上能切换的负载停电,测绝缘合格后切换至另一段母线运行)“是否可行需见直流网络图而定”检查母线及蓄电池系统,测量绝缘若为支路故障将其切除,恢复母线及良好支路运行若为母线故障,则拉开蓄电池出口刀闸,__检修处理消除故障后恢复正常运行方式
2.直流系统接地的处理原则现象警铃响,“直流系统接地”光字牌亮接地总__灯和“I”或“Ⅱ”组母线接地__灯亮“低频指示灯”可能会亮处理按‘菜单’键,弹出“运行菜单”,按‘↑、↓’键选择接地追忆后按‘确认’键,显示当前接地情况根据绝缘在线监测装置查出的情况,询问该支路是否有辅机启动,直流回路有无工作对接地回路进行外部检查,确证是否由于明显的漏水、漏汽所造成对查出的接地负载应与设备负责人__,解列有关保护和热工自动装置,采用瞬时拉合分路的方式进行选切试拉合后注意接地现象是否消失,应尽快合上所拉开关对接地回路或设备设法进行隔离,并__检修处理注查找直流系统接地的一般原则及注意事项首先试停运行中多次接地、易受气候或环境影响以及断电影响较小的设备,最后试重要设备,试停负荷时,应按先负荷后电源的顺序试停在试验负荷时,应事先与有关专业__,停用有可能误动作的保护,试验电源时,应保证不使母线失去电压查找过程中出现故障,应立即将停电的支流负荷送电
3.直流母线电压异常处理原则现象警铃响,直流母线“过压”或“欠压”__灯亮母线电压表指示异常处理立即检查母线电压值,判断绝缘在线监测装置动作是否正确如果是充电装置故障引起,应立即停用故障充电装置,投入备用充电装置,通知检修处理母线电压恢复正常后复归__
4.充电装置跳闸处理原则现象显示界面右下侧自动弹出告警喇叭并闪烁,发出音响,同时操作面板上红色指示灯亮充电装置输出电流表指示到零直流母线电压降低处理监视蓄电池及母线电压运行情况停用故障充电装置,迅速启用备用充电装置,以维持母线电压正常查明故障原因,通知检修处理如属交流熔丝熔断,应进行更换后投运在复归及更换熔丝前,应检查回路有无故障,若有故障则应停用
5.蓄电池着火的处理原则及时停用、隔离相应的蓄电池组检查并维持直流母线电压正常使用防毒面具,用二氧化碳或泡沫灭火器灭火通知消防部门第十一章高压断路器高压断路器具有完善的灭弧装置和高速的传动机构,它能接通和断开各种状况下高压电路中的电流,用以完成主接线运行方式的改变和尽快切除故障电路,所以它是发电厂和变电所中最重要的电气设备之一本章首先介绍高压断路器的基本参数和技术性能,然后分别介绍常用的几种高压断路器的工作原理和基本结构,以及高压断路器的操作机构第一节高压开关概述高压断路器的用途及对它的基本要求在发电厂和变电所中,高压断路器是1000V以上电路中的重要控制设备,在正常运行时,用来接通或断开电路的负荷电流;故障时用来迅速断开短路电流,切除故障电路因此,对断路器的基本要求有以下几点在合闸状态时应为良好的导体不但能通过正常的负荷电流,即使通过短路电流时,也不应因热和电动力的作用而损坏在分闸状态时应具有良好的绝缘性,在规定的环境条件下,能承受相对地的电压,以及一相内断口的电压在开断规定的短路电流时,应有足够的开断能力和尽可能短的开断时间,一般在开断临时性故障后,要求能进行自动重合闸在接通规定的短路电流时,短时间内断路器的触头不能产生熔焊等情况在制造厂给定的技术条件下,高压断路器要能__可靠地工作,有一定的机械寿命和电气寿命此外,高压断路器还应具有结构简单,__、检修方便,体积小、重量轻等优点高压断路器的类型根据断路器装置地点,可分为户内和户外用两种根据断路器使用的灭弧介质,可分为下列几种类型油断路器:油断路器是以绝缘油为灭弧介质可分为多油断路器和少油断路器在多油断路器中,油不仅作为灭弧介质,而且还作为绝缘介质,因此用油量多,体积大在少油断路器中,油只作为灭弧介质,因此用油量少,体积小,耗用钢材少我国目前生产的高压油断路器主要是少油断路器多油断路器仅生产35KV及以下的产品,在发电厂和变电所中,多油断路器已很少采用,故本书仅介绍少油断路器空气断路器:空气断路器以压缩空气作为灭弧介质,具有灭弧能力强、动作迅速等优点,但结构复杂,工艺要求高,有色金属消耗多因此,空气断路器一般应用在110KV及以上的电力系统中六氟化硫(SF6)断路器:SF6断路器采用具有优良灭弧能力和绝缘能力的SF6气体作为灭弧介质,具有开断能力强、动作快、体积小等优点,但金属消耗多,__较贵近年来SF6断路器在我国发展很快,在高压和超高压系统中得到较广泛应用,尤其以SF6断路器为主体的封闭式组合电器,是高压和超高压电器的重要发展方向真空断路器:真空断路器是在高度真空中灭弧它的优点是可以频繁操作,维护工作量少,体积小等真空断路器目前在我国配电系统中已逐渐得到广泛应用此外,还有磁吹断路器和自产气断路器,它们具有防火、防爆、使用方便等优点但是一般额定电压不高,开断能力不大,主要用作配电用断路器第二节高压断路器的基本技术参数通常用下列技术参数表示高压断路器的基本工作性能
一、额定电压额定电压是表征断路器绝缘强度的参数它是断路器__工作的标准电压我国标准规定,高压断路器的额定电压有以下各级
3、
6、
10、20
(15)、
35、
60、
110、
220、
330、500KV为了适应电力系统工作的要求,断路器又规定了与各级额定电压相应的最高工作电压对3-220KV各级,其最高工作电压较额定电压约高15%左右;对330KV及以上,最高工作电压较额定电压高10%断路器在最高工作电压下,应能__可靠地工作
二、额定电流额定电流是表征断路器通过__电流能力的参数,即断路器允许连续__通过的最大电流我国标准规定,断路器的额定电流有下列各级
200、
400、630
(1000)、
1250、1600
(1500)、
2000、
3150、
4000、
5000、
8000、_____、
12500、
16000、20000A额定开断电流额定开断电流是表征断路器开断能力的参数在额定电压下,断路器能保证可靠开断的最大短路电流,称为额定开断电流,其数值用断路器触头分离瞬间短路电流周期分量有效值的千安数表示当断路器在低于其额定电压的电网中工作时,其开断电流可以增大但受灭弧室机械强度的限制,开断电流有一最大值,称为极限开断电流动稳定电流动稳定电流是表征断路器通过短路电流能力的参数,它反映断路器承受短路电流电动力效应的能力断路器在合闸状态下或关合瞬时,允许通过的电流最大峰值,称为电动稳定电流,又称为极限通过电流断路器通过稳定电流时,不能因电动力作用而被破坏关合电流关合电流是表征断路器关合电流能力的参数因为断路器在接通电路时,电路中可能预伏有短路故障,此时断路器将关合很大的短路电流这样,一方面由于短路电流的电动力减弱了合闸的操作力,另一方面由于触头尚未接触前发生击穿而产生电弧,可能使触头熔焊,从而使断路器造成损伤断路器能够可靠关合的电流最大峰值,称为额定关合电流额定关合电流与动稳定电流在数值上是相等的,二者都等于额定开断电流的
2.55倍热稳定电流和热稳定电流的持续时间热稳定电流也是表征断路器通过短路电流能力的参数,但它反映断路器承受短路电流热效应的能力热稳定电流是指断路器处于合闸状态下,在一定的持续时间内,所允许通过电流的最大周期分量有效值,此时断路器不应因电流短时发热而损坏国家标准规定断路器的额定热稳定电流等于额定开断电流额定热稳定电流的持续时间为2S,需要大于2S时,推荐4S合闸时间与分闸时间分、合闸时间是表征断路器操作性能的参数各种不同类型的断路器的分、合闸时间不同,但要求动作迅速合闸时间是指从断路器操动机构合闸线圈接通到主触头接触这段时间断路器的分闸时间包括固有分闸时间和熄弧时间两部分固有分闸时间是指从操动机构分闸线圈接通到触头分离这段时间熄弧时间是指从触头分离到各相电弧熄灭为止这段时间所以,分闸时间也称全分闸时间操作循环操作循环也是表征断路器操作性能的指标架空线路的故障大多是暂时性的,短路电流切断后,故障即迅速消除因此,为了提高供电的可靠性和系统运行的稳定性,断路器应能承受一次或二次以上的关合、关断,或关合后立即开断的动作能力此种按一定时间间隔进行多次分、合的操作,称为操作循环我国规定断路器的额定操作循环如下自动重合闸操作循环分-Ø-合分-t-合分非自动重合闸操作循环分-t-合分-t-合分其中分——表示分闸动作;合分——表示合闸后立即分闸的动作;Ø——无电流间隔时间,即断路器断开故障电路,从电弧熄灭起到电路重新自动接通的时间,标准时间为
0.3S或
0.5S;t——为运行人员“强送电”时间,标准时间为180S第三节高压断路器的型号和基本结构高压断路器的型号高压断路器类型很多,目前我国断路器的型号根据国家技术标准的规定,一般由文字符号和数学按以__式组成123-45/678其代表意义为产品字母代号,用下列字母表示S-少油断路器;D-多油断路器;K-空气断路器;L-六氟化硫断路器;Z-真空断路器;Q-产气断路器;C-磁吹断路器;装置地点代号N-户内;W-户外;设计系列顺序号以数字
1、
2、3表示;额定电压,KV;其他补充工作特性标志G-改进型;F-分相操作;额定电流,A;额定开断电流,KA;特殊环境代号例如SW6-220/1250-20型断路器,即指额定电压为220KV,额定电流为1250A,额定开断电流为20KA的户外少油高压断路器高压断路器的基本结构高压断路器的类型虽然很多,结构也不尽相同,但就其基本结构来讲,可由以下五个部分组成通断元件、中间传动机构、操动机构、绝缘支撑件和基座通断元件是断路器的核心部分,主电路的通断,由操动机构接到操作命令后,经中间传送到通断元件,通断元件执行命令,使主电路接通或断开通断元件中包括有触头、导电部分、灭弧介质和灭弧室等,一般安放在绝缘元件上,使带电部分与地绝缘,而绝缘支撑元件则__在基座上这些基本组成部分,随着断路器类型不同,有着不同的具体结构第四节少油断路器的型号和基本结构少油断路器中油仅作为灭弧介质,而用空气、陶瓷或有机绝缘材料作为相与想或相与地间的绝缘因此,少油断路器油量少、体积小、防爆性能好、耗用钢材少、__便宜,目前在我国10-220KV系统中得到广泛应用
一、在油中开断电流的情况少油断路器在油中开断电流时,触头间将产生电弧电弧的高温(5000-13000K)使油急速蒸发和分解,于是电弧便在油蒸汽和油分解后产生的氢气、甲烷、乙烯和乙炔形成的气泡中燃烧在上述气体中,氢气约占70%~80%,而且氢气的热倒率非常高,并有很强的扩散作用氢气和其他冷、热气体对弧道产生强烈的冷却和去游离作用,特别是当电弧经过零值瞬间,这种作用更加强烈,有利于熄灭电弧如果使电弧在绝缘材料制成的灭弧室中燃烧,利用灭弧室内升高的压力(可达十几兆帕),使油一方面流动,一方面与电弧接触,则灭弧效果更好为了提高断流能力和缩短电弧燃烧时间,目前生产的高压断路器,大多都有灭弧装置
二、油吹灭弧室原理当前少油断路器的灭弧室有许多不同的结构形式,但都是几种基本灭弧方式的综合应用和发展,现分别介绍如下
1.纵吹灭弧室纵吹灭弧室原理,灭弧室固定在静触头座的下面,由耐电弧高温的灭弧隔板和__度的绝缘筒构成,在灭弧隔板之间形成多层油囊合闸时,动触头由下向上穿过灭弧隔板的中心孔插入静触头当分闸时,动触头向下运动产生电弧,电弧使油囊内的油迅速分解,产生高压力的气泡,迫使灭弧室内的油和气体通过灭弧隔板中间的圆孔向上纵吹电弧,使电弧冷却和熄灭纵吹灭弧室的优点是气泡呈圆柱型,油与电弧接触紧密,冷却效果好,汽化作用强;产生的压力高,有利于熄灭电弧;采用了逆流原理,气体排出的方向与触头运动方向相反,新鲜的冷油不断与弧根接触,有利于冷却电弧;结构简单其缺点是因为所产生的压力高,受绝缘材料强度的限制,对开断大电流有困难;灭弧后,新鲜油不易补充,回油较慢,不利于重合闸;灭弧时间较长2.横吹灭弧室横吹灭弧室特点是灭弧室有横的吹弧道口当合闸时,动触头上向下与静触头接触,此时动触头杆恰好将横吹弧道口堵死当分闸时,动触头离开静触头瞬间产生电弧,使电弧室下面的油汽化和分解,产生高压力的气泡,但由于动触头杆仍然堵住横吹弧道口,因此不产生吹弧作用当动触杆继续向上运动,打开横吹弧道口时,高压力的油和气体强烈横向吹弧,拉长电弧,使电弧冷却而熄灭灭弧室的贮气室充满气体,产生气垫作用,它一方面降低电弧电流最大时灭弧室内的压力的峰值,另一方面又提高电弧电流过零瞬间灭弧室内的有效压力,既有利于降低灭弧室的机械强度,又有利于灭弧横吹灭弧室的优点是开断能力强,灭弧时间短,适合开断大电流电弧;贮气室使压力可以调节其缺点是在开断小电流电弧时,由于电弧能量小,压力低,吹弧效果差,燃弧时间长3.环吹灭弧室环吹灭弧室原理,其特点是管型动触头端部镶有绝缘端头,侧面有喷油小孔分闸时绝缘端头把环状喷口的中心孔堵住,电弧分解油所产生的气体,__下边冷的油沿环状喷口吹向电弧同时,采用体积补偿原理,当动触头向下运动时,__灭弧室下部的油通过动触头的喷油孔喷向电弧,实现压油吹弧,有利于熄灭小电流电弧环吹灭弧室的优点是吹弧时电弧仍为直线形状,电弧短,电弧电压低,电弧能量小,大大减轻喷油、喷气的情况;利用电弧产生的气体,__冷的油吹向电弧,灭弧能力强;实现压油吹弧,有利于熄灭小电流电弧其缺点是结构比较复杂4.机械油吹灭弧室纵吹和横吹灭弧室,都是依靠电弧本身能量分解的气体进行,进行灭弧的,所以称为自吹式灭弧室,或自能式灭弧室这种灭弧室的缺点是熄灭小电流电弧时,由于电弧能量小,所以灭弧时间长为了缩短熄灭小电流电弧的时间,在现代高压、大断流能力的断路器中,采用活塞压油的机械油吹灭弧室,即它能式灭弧室机械油吹灭弧室原理,分闸时,触头带动活塞向上运动,触头之间产生电弧当切断小电流时,灭弧室下部压力升高不多,而灭弧室上部的油由于受到向上运动的活塞压力,使压力油经油孔冲向下部电弧区,形成强烈的纵吹,最终将电弧熄灭在熄灭大电流电弧、时,活塞下部压力明显升高,活塞上、下压力差减小,机械油吹不显著,其作用与普通纵吹灭弧室相似这种灭弧室的特点是对熄灭小电流电弧有利,对熄灭大电流电弧不利,而且提高了对灭弧室机械强度的要求以上几种基本形式的灭弧室都各有不同的优缺点,因此现代高压断路器的灭弧室,构造比较复杂,都是对以上几种形式加以综合利用第十二章继电保护装置的任务和对继电保护的基本要求继电保护装置的任务继电保护装置是一种能反应电气设备发生故障或不正常工作状态作用于继电器跳闸或发生__的装置.它的任务是:
(1)发生故障时自动.迅速.有选择性的将故障设备从系统中切除以保护非故障设备继续正常运行.此外防止故障设备继续遭到破坏.
(2)反应电气设备的不正常工作状态.根据不正常状态的条件动作发出__减负荷或跳闸反应不正常工作状态的继电保护允许带一定的延时动作.继电保护装置是电力系统自动化的重要组成部分是保证电力系统安全运行的重要措施之一.在现代化电力系统中它是维持系统正常动作必不可少的部分.对继电保护装置的基本要求对继电保护在技术上一般应满足以下四个基本要求即选择性.速动性.灵敏性.可靠性对于反应不正常工作状态并作用于__的继电保护“动作迅速”的要求可降低一些选择性选择性是指电力系统发生故障时,保护装置仅将故障设备切除,以尽量缩小停电范围保护装置动作的选择性是保护对用户安全供电最基本的条件之一它是合理地选择保护方案和正确整定计算而获得的速动性速动性就是要求继电保护快速切除故障作用于断路器跳闸的保护都要求动作迅速其主要原因如下
1.可提高发电厂并联运行的稳定性
2.可加速系统电压的恢复,改善用户电动机的自启动条件,使用户工作尽可能少受影响因为短路时,电压下降太多,电动机的力矩将下降一半以下,使电动机制动保护动作越慢,电压下降的时间就越长,待故障切除电压恢复时,电动机就很难自启动,从而影响生产反之,快速切除故障,系统电压很快恢复,电动机容易自启动,并且可迅速恢复正常运行,用户少受影响
1.可减轻电气设备的损坏程度,短路时,故障设备本身将通过很大的短路电流,且故障点常伴随着电弧,由于电流效应和电弧的作用,设备将受到严重损伤保护动作越慢,故障切除时间越长,损害越严重,甚至被烧坏
2.可防止、故障进一步扩大由于短路点常伴随电弧产生,故障切除时间越长,电弧燃烧时间越长,在故障点电弧作用下,接地点故障可能扩大为相间故障,两相短路扩大为三相短路,甚至使暂时故障为永久性故障在考虑继电保护的快速性时,还应注意以下两个问题
1.故障切除时间等于保护装置动作时间与断路器跳闸时间之和所以采用快速保护和快速断路器才能减小切除时间
2.单纯追求保护动作的快速性常导致保护装置的复杂性,既在确定保护的动作时间时,必须从系统的结构被保护设备的重要性和工作条件等具体条件情况出发,通过技术经济比较后确定一般对不同结构和不同电压等级的网络,切除故障的最小时间应有不同的要求灵敏性灵敏性是指保护装置对于保护范围内发生故障或不正常运行状态的反应能力满足灵敏性就是要求保护装置在系统的任何条件下,当被保护装置任何地点发生任何形式短路时,它都能动作于跳闸即保护装置不但在最大运行方式下三相金属性短路时能灵敏动作,且在最小运行方式下和经过较大过流电阻的两相短路,也能有足够的灵敏度而可靠动作所谓最大运行方式是指在被保护对象末端短路时,系统的等效阻抗最小,通过保护装置的短路电流为最大的运行方式最小运行方式是同样短路情况下,系统等效阻抗最大,通过保护装置的短路电流为最小的那种运行方式可靠性可靠性是指在其保护范围内发生故障时,保护装置应可靠动作,即不应该拒绝动作;而在任何不属于它动作的情况下,又不该误动作如果保护拒动,且保护如同虚设;如保护误动,则保护成为事故的根源两者都将造成事故的扩大,所以,可靠性是对继电保护性能的最根本的要求发生保护装置的拒动或误动的原因是多种因素的,一般地,组成保护装置的元件质量越高,保护越简单,管理水平越高,运行经验越丰富,保护装置的可靠性越高第十三章电动机本章主要介绍电动机的允许运行方式,电动机的操作和维护,异常运行及事故处理第一节电动机的允许运行方式
一、电动机的允许温度和温升电动机在运行中产生的各种能量损耗(铜损、铁损、机械损耗等)都转化为能量,引起电动机绕组、铁芯和轴承等温度的升高若电动机绝缘材料的温度超过了规定值,将使电动机的使用寿命因绝缘材料的迅速老化而减少,因此,规定了电动机运行的最高允许温度最高允许温度由电动机使用的绝缘材料等级和温度测量方法来决定考虑电动机的绝缘寿命,电动机还规定了最高允许温升电动机的允许温升系指在一定环境温度下(一般规定为35℃或40℃),电动机温度与周围环境温度的差值即θ=t-tn式中t—允许温度;tn—环境温度电动机的允许温升由其所使用的绝缘材料来决定,不同绝缘等级的绝缘材料有不同的允许温升常用的绝缘等级有A、E、B、F级,对应的耐热极限温度分别为
105、
120、130及155℃,如规定环境温度为40℃,一般还留有5℃的裕度(测出的温升为绕组的平均温升,而绕组的最高温升要比平均温升高,故留有5℃温升裕度),故上述绝缘等级绝缘材料的允许温升分别为
60、
75、85及110℃不同绝缘等级电动机的最高允许温度和温升见表6-1表6-1电动机最高允许温度和温升电动机各部件名称各绝缘等级的允许温度和温升(℃)A级E级B级F级H级tθNtθNtθNtθNtθN测定方法定子绕组105701208513095155120180145电阻法转子绕组105701208513095155120180145定子铁芯105701208513095155120180145温度计法滑环t=105℃θ=70℃滚动轴承t=100℃θ=65℃滑动轴承t=80℃θ=45℃注环境冷却空气温度为35℃表中t为最高允许温度,θN最高允许温升电动机运行时,环境空气温度的高低,对其各部分的温度有很大影响所以,运行中的电动机,还应考虑周围空气温度变化时,其负荷应控制在相应的范围内表6-2为A级绝缘的电动机,当周围空气温度变化时,允许负荷变化的百分数(对额定负荷而言)表6-2周围空气温度变化时允许电动机负荷变化范围周围空气温度(℃)允许负荷变化百分数(%)周围空气温度(℃)允许负荷变化百分数(%)25及以下+1040-530+545-1035额定负荷50-15由表6-2可知,当周围空气温度的额定值为35℃时,电动机可以在电压、频率正常的情况下带额定负荷__运行当周围空气温度高于额定值时,电动机的出力应相应降低;当周围空气温度低于额定值时,其出力允许升高,但不能超过额定负荷的10%对于大容量的高压电动机,如采用空气冷却器时,其入口温度不得低于5℃,入口冷却水量以不使空气冷却器出现凝结水珠为标准,以防止电动机定子绕组端部绝缘变脆
二、电动机电压、频率允许变化范围电压的允许变化范围电动机的电磁转矩与外加电源电压的平方成正比,因此,外加电源电压的变化直接影响电动机的运行工况当电动机起动时,若电压太低,起动转矩小,使电动机的起动时间长,甚至不能起动;对运行中的电动机,若运行电压下降,电动机转矩变小,由于机械负荷不变,电动机转速下降,引起电动机定子电流增大,使电动机发热增大,严重时会烧坏定子绕组若电压大幅度下降,也可能造成电动机停转和烧坏定子绕组与上述相反,电源电压稍高于电动机的额定电压,对电动机运行无大的影响,但电源电压过高,因磁路高度饱和,激磁电流急剧上升,使铁芯严重发热,将对电动机的绝缘也会造成危害此外,三相电源电压不平衡,引起电动机的三相电流不平衡,这将导致电动机温升增加和电磁力矩减小(因为负序电流产生的负序磁场对电动机转子产生了制动作用,电动机从电网得到的一部分功率变成了损耗,形成额外发热),同时三相电压不平衡还会产生振动和噪声基于上述原因,对电动机电源电压变化有如下规定
(1)电动机的电源电压在额定值的-5﹪~+10﹪范围内变化时,其额定出力不变当额定电压提高10﹪时,电动机的额定电流将减少10﹪
(2)电动机额定运行,三相电源电压的不平衡度(任一相电压与三相电压平均值之差,与三相电压平均值之比的百分数)不超过5%,或相间电压不平衡不超过额定值的5%
(3)三相电压不平衡引起的三相不平衡电流不超过额定电流的10%,且任一相电流不超过额定值频率的允许变化范围电源频率发生变化也影响电动机的工况当电源电压为额定值时,电源频率降低时,对电动机的运行会产生如下影响
(1)影响电动机的出力由电动机的电势公式E=
4.44Kf1WΦm可知,式中W、K常数,故E∝f1Φm由于E≈U保持不变,则当电源频率f1下降时,磁通Φm将增加Φm的增加使定子励磁电流增加,电动机无功消耗增加,则电动机的功率因数降低,故电动机出力降低另外,由于电动机的异步转速n=(1﹣S)60f1/p,当电源频率f1下降时使转速n下降,电动机机械负载的出力一般与转速有关(如火电厂的给水泵、风机等),若负载力矩不变,则电动机的输出功率将因n的降低而明显降低
(2)降低电动机的散热效果当电源频率降低时,电动机的转速降低,电动机风扇的风量减小,影响电动机的散热效果,从而使电动机的温度上升基于上述原因,电动机对电源频率的变化有如下规定我国交流电源额定频率为50Hz,当电源电压为额定值时,电源频率与额定频率的偏差不得超过±10%,即电源频率允许在
49.5~
50.5Hz范围内变化,电动机出力可维持额定值如果频率过低,电动机定子电流增加,功率因数下降,效率降低,故不允许电动机在过低频率下运行
三、电动机振动与串动允许值运行中的电动机有时振动及串动过大振动值过大,可能损坏电动机,故规定运行中的电动机,其振动及串动值不得超过表6-3的规定值当振动与串动值超过规定值时,应停止电动机运行,并查明原因予以处理表6-3电动机振动和串动允许值额定转速(r/min)15001000750及以下振动值(双振幅,mm)
0.
0850.
100.12串动(mm)2~4
四、电动机绝缘电阻允许值检修后的电动机、停电时间长达7天以上的电动机,在送电前必须测量电动机的绝缘电阻处于备用状态的电动机也必须定期测量其绝缘电阻以防投入运行后,因电动机绝缘受潮发生相间短路或对地击穿电动机绝缘电阻合格的标准是高压电动机用2500V摇表测量绝缘电阻,其绝缘电阻不应低于1MΩ/1kv高压电动机的绝缘电阻,在相同环境温度下测量,一般不应低于上一次测量值的1/3~1/5,否则,应查明原因还应测量吸收比(R60/R15),其值应大于
1.3380V/220V交、直流电动机,用500~1000V摇表测量绝缘电阻,其绝缘电阻值应不低于
0.5MΩ运行中的电动机因__运行使绕组积满灰尘或碳化物,可能使绝缘下降,绝缘电阻合格与否应与原始记录相比较,当绝缘电阻较以前同样情况下(温度、电压、使用摇表的额定电压均相同)降低50%以上时,则应认为不合格第二节异步电动机的运行操作监视检查和维护
一、电动机的运行操作
(1)电动机的停、送电操作,应由集控运行值班人员进行,而电动机的起、停操作则应由电动机所带动机械的值班人员进行
(2)电动机的停、送电操作应遵守倒闸操作的安全规程规定,严格执行操作票和操作监护制度的有关规定特别要防止带负荷拉、合刀闸
(3)电动机送电前,要了解该电动机的检修工作是否结束,工作票是否__终结手续,安全措施是否拆除,既符合送电的手续送电前,应对电动机的控制设备包括各引线及其系统作全面检查,电动机的绝缘电阻值必须符合要求送电操作中,应将电动机有关电源包括操作电源全部送上(即处于热备用状态)这时如果一经值班人员操作,电动机即可投入运行
(4)送电前,操作人员应检查熔断器符合要求(包括容量正确),并装设牢固,验电正常
(5)电动机送电后,送电的值班人员应向主值汇报,并由主值向值长汇报,同时还应该作好操作记录送电完毕后,有条件时,由机械值班人员进行试验开停一次
(6)电动机的停电操作,应在电动机停转且机械值班人员已作好隔绝措施以后进行,并根据停电后是机械作业,还是电气作业或者是机电同时作业等不同情况,分别进行操作和执行有关安全措施,停电操作也须作汇报和记录电动机的起动
1、电动机起动前的检查
(1)电动机周围应清洁,无杂物、无漏水、漏汽、且无人工作
(2)电动机及其控制箱应无异常现象,外壳接地应完好;电动机引线已接复
(3)机械部分应完好,旋转部分外露者应有装置完善的防护罩
(4)如电动机停运的天数超过规定时间或受潮时,应由运行人员测量其绝缘电阻合格
(5)电动机底座螺栓应牢固不松动,轴承的油位和油色正常
(6)用手盘动机械部分,应无卡住、摩擦现象
(7)检查传动装置应正常,例如传动皮带不应过紧或过松,不断裂、联轴器完好等
(8)有关各部测温元件的显示或指示正常冷却装置完好,水冷却器水源应投入,且无漏水情况,压力、流量正常电动机的起动a对大、中容量的电动机,起动前应通知值长,并采取必要的措施以保证电动机能顺利起动b电动机的起动电流很大,但随着电动机转速的上升,在一定时间内,电流表指示应逐渐返回额定值以下如果在预定时间(对各种机械有不同的起动时间,各岗位应有这种数据)内不能回至额定电流以下者,应停用电动机,并会同各有关部门查明原因,否则不允许再行起动c电动机起动时,应监视从起动到升速的全过程直至转速正常如起动过程中发生振动,异常声音,冒火等情况,应立即停用d对新投运的或检修后初次起动的电动机,应注意其旋转方向必须与设备上标定的方向一致否则应停电后纠正
3、电动机起动次数的规定电动机应避免频繁起动或尽量减少起动次数电动机直接起动时的起动电流可达额定电流的4~7倍,这样大的起动电流将对电动机产生很大的影响,特点是频繁起动将会使电动机经常流过较大电流造成热量的积累,可能使电动机的绝缘因过热而老化,缩短了使用寿命另外,也将使供电线路产生较大的线路压降而影响负载端的电压,特别是大功率的电动机,电压下降更为明显我们知道,电动机的转矩与电压平方成正比,如果电压下降严重,不仅使该台电动机起动困难而且将使线路上或者所接电源母线上供电的其他电动机因电压过低而转矩减少,影响了电动机的出力,甚至不能起动,为此,对各类电动机的起动次数,在现场都应明确规定一般规定为正常情况下,鼠笼式电动机的起动次数应遵照制造厂规定执行,无规定时,一般允许在冷态下起动两次,每次间隔不少于5分钟;允许在热态下起动一次大容量电动机的起动间隔不得小于
0.5~1小时在事故处理以及电动机的起动时间不超过2~3秒时,允许比正常情况下多起动一次在事故处理以及电动机的起动时间不超过2~3秒时允许比正常情况多起动一次这里所指的冷态和热态,是指电动机的本身热量与周围空气温度相比较而言,所谓冷态,是指电动机任何部分的温度与周围的空气温度只差超过3℃的状态热态则指电动机停机后热量尚未散走时的状态为了便于记忆和掌握,现场一般对冷态的规定为停用4小时后,热态则指电动机的运行状态或是在刚刚停用后对电动机起动次数所作的限制,是考虑频繁起动时,原来的热量还来不及散发,而下一次起动时的起动电流将在电动机原有温升的基础上再次产生热量,对绕组的威胁比冷态更为严重因为绕组的绝缘损坏不仅与温度高低有关,还与温度作用的时间有关,作用的时间越长,影响就越大,另外,起动电流的电动力对绕组特别是端部绕组的威胁也不能忽视对绕线式转子的电动机,由于转子回路内增加了电阻,改善了起动特性,使起动电流大大减少,因而对次数没有专门规定为了减少电动机起动时对电动机的影响,采用了不少降低起动电流的起动方法
4.三相异步电动机的起动
(1)直接起动电动机在额定电压下直接起动采用这种方法时起动电流较大,如果供电动机的变压器容量足够大,较大容量的电动机也可以直接起动对于不经常起动的电动机,其额定容量(千瓦数)一般不应超过变压器容量的30﹪,对经常起动的电动机,则不应超过变压器容量的20﹪直接起动的电动机中,为了减少起动电流,对一些大型电动机,往往采用双鼠笼或是深槽式由于鼠笼式电动机的鼠笼转子绕组是短路的,因此无法采用转子回路串联起动电阻的方法得到较大的起动转矩为了改善鼠笼式异步电动机的起动特性,深槽式和双鼠笼式异步电动机已广泛使用,这种电动机的起动转矩较大,而起动电流较小,在正常运行时还具有较好的工作性能现将其工作原理简述如下深槽式异步电动机的转子绕组中通有电流时,导体下部所匝链的磁通比上部多,因此导体下部的漏磁电抗较大,上部的漏磁电抗较小在起动的瞬间,转子电流的频率为电网频率,高于正常运行时的频率,由于感抗与频率成正比,因而导体中漏磁电抗很大此时,转子导体中的电流决定于电抗的大小槽底部分漏磁电抗大,流过导体下部的电流很小,而槽口处由于漏磁电抗小,使电流集中流过导体上部,这种情况相当于导体上部的有效截__减小,即增加了导体的电阻值,所以电动机在起动的瞬间获得了较大的起动转矩,同时也限制了起动电流的数值起动正常后,转子电流的频率下降,漏磁电抗减小,导体中电流的大小基本决定于电阻,故电流分布均匀,转子电阻恢复至原来数值,因此正常运行时转子铜耗不会增加,效率也不会降低双鼠笼电动机与上述情况相似,其转子上鼠笼匝链的漏磁通少,漏磁电抗也小,而下鼠笼则由于匝链的漏磁通较多,漏磁电抗也大,因此在起动瞬间转子电流频率等于电源频率时,电流基本上从上鼠笼流过,同时由于采用的上鼠笼电阻本来就较大,因而可获得较大起动转矩的同时又减小了起动电流起动完毕后,转子电流频率又降低,因而漏磁电抗相应减小,此时转子电流的分布由电阻决定,电流主要流过电阻较小的下鼠笼,因而能够获得较好的工作性能这是由于起动时上鼠笼起主要作用(亦称起动鼠笼),而下鼠笼则在正常时起主要作用(亦称运行鼠笼)当然,这两种异步电动机由于漏磁电抗较大,其过载能力和功率因数都比普通单鼠笼电动机稍低但由于起动性能较好,目前,仍普遍应用于大容量电机上
(2)降压起动在开始起动时,间电动机通过一定的专用设备,使加到电动机上的电源电压降低,以减小起动电流,待电动机的转速达到一定转速后,在将电动机通过控制设备换接到额定电压下运行例如,一些电厂中的工业水泵,消防泵等便采用Y/接线来减少起动电流这种起动方法,在起动时加在电机绕组上的电压仅为正常运行时的1/倍,从而减少了起动电流
(3)在转子回路中串入附加电阻起动这种方法只适用于绕线式异步电动机,它们既可减小起动电流,又可以使起动转矩增加,有些是在转子回路中串入频敏变阻器
三、电动机运行中的监视电动机运行中的外部检查等由该电动机所带动机械的值班人员负责单对重要的电动机,如给水泵、吸、送风机、凝结水泵等,值班人员亦应按巡回检查制度的规定进行检查和维护当运行人员在检查过程中发现电动机运行不正常时,必须通知值班人员或值长,然后才能改变电动机的运行方式仅当发生必须立即停运的故障时,才可先行停止电动机运行,但应尽快通知值班人员和汇报值长运行中电动机的检查项目监视电动机电流应不超过规定值电动机各部分的温度不超过规定值,测温装置完好电动机及其轴承的声音应正常,无异常气味电动机的振动、串动应不超过表2-1中的规定转速(转/分)300015001000750振动值(毫米)
0.05以下
0.08以下
0.10以下
0.12以下串动值(毫米)滑动轴承的电动机不超过2-4毫米滚动轴承的电动机不允串动表2-1轴承润滑情况良好不缺油,不甩油,油位、油色正常,油环转动正常,强制润滑系统工作正常
1.电动机冷却系统包括冷却水系统正常
2.电动机周围清洁,无杂物,无漏水、漏汽现象
3.电动机各护罩、接线盒、控制箱等无异常情况第三节电动机的异常运行及事故处理电动机运行中可能发生的故障种类很多,原因也较复杂,不少故障的现象很相似,但产生的原因却不一样例如,电动机三相电流的不平衡,即可能是电动机本身的问题也可能是运行过程中的问题(如电压不对称,气隙不平衡,绕组短路、断线、嵌反、接线错误等)所以,要确定产生故障的原因,就必须进一步了解故障的各种现象,通过分析,才能作出正确的判断,从而消除故障当发电厂的厂用电动机发生故障或异常运行后,在进行处理的同时应立即汇报,如不及时正确处理,不仅要造成电动机本身的事故,还可能扩大为停机、停炉或限电拉闸事故,严重影响安全、经济发供电
一、电动机运行中跳闸正在运行中的电动机如果突然发出故障__,且电流表指示到零,指示灯__显示开关跳闸,电动机停转等现象时,说明电动机已经自动跳闸此时,机械值班人员应立即按下列原则和步骤进行处理
1.如果备用电动机自动投入,应复置__,将各控制开关复置到对应位置
2.通知电气值班人员将故障电动机停电,并检查原因电动机运行中自动跳闸的原因主要有
(1)电动机及其电气回路发生短路故障,由保护装置动作跳闸例如,电动机因绝缘损坏而短路,因绕组过热而烧断,负荷急剧增大,而由过负荷或过流保护动作跳闸
(2)电动机所带机械严重故障,负荷急剧增大,而由过负荷或过流保护动作跳闸
(3)电动机本身保护误动作跳闸,例如接线错误、继电器故障、保护整定有误、直流系统两点接地等此时,电气系统上无冲击现象
(4)电动机电源发生故障如380伏电动机经常因电源电压瞬间降低或失去而造成电磁接触器失压跳闸;或者是开关本身故障以及人为或小动物碰动开关引起某厂曾发生过由于老鼠碰动开关机构造成跳闸的事例,也曾发生过因老鼠钻入电动机电缆接线盒造成短路而跳闸的情况
(5)电动机两相运行,如电源熔断器熔断一相、电源缺相、电缆断线、开关一相接触不良等
(6)根据电动机自动跳闸的原因,进行相应的处理运行中电动机自动跳闸后,运行人员在处理时不能草率从事例如,当检查发现跳闸原因为熔断器熔断一相或热电偶保护动作时,不应以单纯进行熔断器更换或复归热继电器后便要求重新起动,而是应先检查分析发生这些情况的原因例如测量电动机绝缘电阻,检查机械部分是否有异物卡住等,情况正常后方可重新起动如重新起动后又出现相同原因的跳闸时,则应通知检修人员处理另外,对热继电器的整定值,运行人员不得随意改动,必须由检修人员通过专用设备校验才能改变,以免由于整定值太大而烧坏电动机
一、电动机运行中声音异常有经验的值班人员能从电动机的异声中作出故障性质的初步判断
1、机械方面的原因
(1)电动机风叶损坏或紧固风叶的螺丝松动造成风叶与端盖相碰,它所产生的声音随着碰击的轻重时大时小
(2)由于轴承磨损或轴心不正,造成电动机转子偏心,严重时可能使定、转子相擦,使电动机产生振动和不均匀的碰擦声
(3)基础不牢或因__使用致使地脚螺栓松动,因而在电磁转矩使用下产生不正常的振动声
(4)电动机轴承内缺少润滑油形成干磨运行或轴承中钢珠损坏,因而在电动机轴承座内发出异常的“咝咝”声或不规则的“嚓嚓”声电磁方面的原因
(1)电动机带负载运行中,转速明显下降,并发出低沉的吼声,可能是三相电流不平衡、负载过重、或者是两相运行
(2)定、转子绕组发生短路故障,或者是鼠笼式电动机转子断条,则电动机发出时高时低的“嗡翁”声,机身也伴随有轻微振动运行中遇到上述情况时,有条件的应投入备用机组无备用机组者,则应视情况轻重分别处理如对振动超出规定值、明显的两相运行等情况,应立即停用电动机;性质较轻者也应及早争取停用检查处理电流表指示上升或降至零电动机在缺相运行时,其电流指示上升或为零(如果断__生在__电流表的一相时,电流指示即为零),伴随电动机温度升高、产生振动,且声音异常所谓缺相运行,就是三相电动机因某种原因造成一相失电时的运行例如一相熔断器熔断或接触不良;供电电源失去一相电压;开关、隔离开关、电缆等一相断线或接触松动等均可能造成缺相运行缺相运行时,如果电动机的机械负荷不变,即二相绕组承担,由三相绕组承担的负荷,电流必然增大现以星形接线的三相电动机为例,来粗略分析电动机两相运行时定子电流的变化若电源C相断线,则该相电流为零,其余两相绕组串联后接在线电压上,每相绕组所加电压为1/2线电压正常运行时电动机功率为P=3U线I线COSΦ缺相运行时,电动机的功率为P=
2.1/2U线I.COSΦ电气运行实际计算运用一个低压三相三线制的车间内,现有220V、100W的白炽灯泡3只,请画出照明接线图,并计算每只灯泡的实际功率,当一个灯泡损坏时,计算其它两只灯泡的总功率解
(1)计算每只灯炮的实际功率由题意可知,三个灯泡的电阻相等由可得(Ω)由于三个灯泡采用星形连接,负载对称,所以,每个灯炮两端电压为(V)所以,每个灯炮的时间功率为(W)
(2)如果一个灯泡损坏,则其它两个灯炮串联后接入380V电压电路中所以,两只灯炮的总电阻为(Ω)所以,另外两只灯炮的总功率为(W)答每只灯炮的实际功率为100W;当一个灯泡损坏时,另外两只灯泡消耗的总功率为149W电阻=1Ω,=8Ω,两电阻串联后接在一内阻为1Ω,电动势为5V的直流电源上求回路中的电流是多少?和两端的电压各为多少?解和串联后的总电阻为(Ω)电源内阻Ω根据全电路欧姆定律可知回路电流(A)所以电阻分得的电压为(V)电阻分得的电压为(V)答回路电流为
0.5A,电阻两端的电压为
0.5V,电阻两端的电压为4V一个星形连接的对称感性负载,每相电阻R=60Ω,感抗=80Ω,接到线电压=380V的对称三相电源上,试求线路上的电流?解相阻抗(Ω)由于负载星形连接,所以相电压(V);所以相电流(A)所以A答线路上流过的电流为
2.2A一台四对极的三相异步电动机,转差率为
0.02,试计算该电动机接入工频电源时转速是多少?若频率改变为40HZ,转速为多少?一台星形接线异步电动机,接在相电压为
3.5KV电源系统中,电流为100A,功率因数为
0.8,该动机的功率是多少?已知某发电机的某一时刻的有功功率P为240MW,无功功率Q为70MVar,此时发电机发出的视在功率是多少?功率因数是多少?解根据公式可得视在功率(MVA)功率因数答此时该发电机发的视在功率为250MVA,功率因数为
0.96某厂一台接线方式为的低压厂用变压器运行在6kV厂用母线上,6KV侧电流为50安培,
0.4KV侧电流为多少安培?解由于该变压器为接线,所以;;;由题可知KV;KV;A;所以根据公式可得答该变压器
0.4KV侧此时的运行电流是750A一台发电机的充氢容积为,漏氢试验持续时间24小时试验开始时各参数为机内氢气压力
0.30Mpa;发电机内平均温度48℃试验结束后各参数为;机内氢气压力
0.294Mpa;发电机内平均温度44℃温度每下降1℃,压力下降约为
0.0013Mpa试估算发电机的漏氢量是多少?该台发电机在氢气置换二氧化碳时,大约需要多少氢气?6KV母线PT一次保险运行中单项熔断后,会发出哪些____?PT二次绕组相电压如何变化?某电厂的可调最大负荷为1200MW,某日的总发电量为2200万kWh,求该日的平均负荷率?发电利用小时数是多少?解根据题意,该日的平均负荷为总发电量/24小时=2200/24=
91.667(万kW)可调最大负荷为1200MW=120万kW所以日平均负荷率=全日平均负荷/可调最大负荷×100%=
91.667/120×100%=
76.39%答该发电厂该日的平均负荷率为
76.39%凝结泵再循环门不严漏流引起凝结泵电流较原来增加了I=20A,试求每天凝结泵多耗的电量为多少?(凝结泵电压U=6kV;功率因素cosø=
0.85)解互感器知识简介互感器是电力系统中测量仪表、继电保护和自动装置等二次设备获取电气一次回路信息的传感器按测量__不同分为电流互感器和电压互感器
一、互感器的作用
(1)将一次回路中的大电流、高电压变为小电流、低电压供二次设备使用
(2)使测量仪表标准化、小型化
(3)使二次设备与一次侧电气隔离,保证设备和人身安全
二、互感器分类
(1)电流互感器电磁式、
(2)电压互感器电磁式和电容式
三、互感器的工作原理
(1)电磁式互感器的工作原理图
1.电磁式互感器工作原理图
(2)电容式电压互感器的工作原理随着电压等级的升高,电磁式电压互感器的体积和重量越来越大,成本也增加电容式电压互感器具有结构简单、重量轻、体积小、成本低等优点,运行维护也较方便,并且还可兼作载波通讯的耦合电容,广泛应用于110kV~500kV系统中电容式电压互感器的主要缺点是输出容量较小、影响误差的因素较多、误差特性比电磁式互感器差些,实用中后侧多接一中间变压器(电磁式PT)(K为分压比)图
2.电容式电压互感器工作原理图
四、电流互感器的特性
(1)一次绕组串接于一次回路,匝数少、阻抗小,其一次侧电流由负荷电流决定;
(2)二次侧所接表计阻抗小;
(3)使用时二次侧严禁开路
五、电压互感器的特性
(1)一次绕组并接于一次回路,阻抗大,其一次侧电压由母线电压决定;
(2)二次侧所接表计阻抗大;
(3)使用时二次侧严禁短路
六、互感器的几个问题
(1)误差及准确度级互感器的测量结果有大小上的误差(电流误差或电压误差)和角度上的误差(角误差),其影响因素有一次侧电流(电压)、铁心质量及二次侧负载,通常根据误差大小分为
0.
2、
0.
5、
1、3以及保护级等几个准确度级;
(2)额定容量表明互感器的带负荷能力,一般不同的准确度级有不同的额定容量,通常电流互感器用二次侧额定阻抗代替;
(3)配置及接线方式为了满足测量、保护、自动装置、同期等的要求,发电厂、变电站中加装有大量的互感器,根据所要变换的__(二次设备的要求)可采取多种接线方式,常用的电流互感器的接线有
①单相接线用于负荷对称的回路中,仅作一般监视;
②三相接线又称星形接线,一般用于发电机、变压器、110kV及以上的线路;
③两相接线又称不完全星形接线,一般用于110kV以下的线路或母联分段回路;
④电压互感器一般在母线加装,用来测量线电压、相电压、相与地电压及零序电压互感器各种接线示意图如下图
3.单相接线示意图图
4.三相接线示意图图
5.两相接线示意图图
6.电压互感器接线示意图
七、互感器型号说明互感器代号结构特点绝缘方式使用特点J--电磁式电压互感器D--单相G--干式W--铁芯为五柱R--电容式电压互感器S--三相J--油浸式B--有补偿绕组L--电流互感器C--串级F--气体绝缘J--有辅助绕组 M--母线式Z--浇筑绝缘D--差动保护用 D--单匝式C--瓷绝缘B--保护用 F--复匝式YD--电容式J--加大容量 R--装入式 W--屋外用 B--支持式 表
1.互感器型号说明
八、互感器的参数电流互感器的基本参数有额定电流比In1/In
2、级次组合、二次负荷、10%倍数、1秒热稳定电流倍数和动稳定电流倍数等,电压互感器的基本参数有额定电压(标明原绕组、副绕组、辅助绕组)、副绕组额定容量(有多个副绕组时应分别标出)和最大容量等第七篇电气主接线及系统运行方式
一、电力系统主要的接线方式电气主接线分为有母线和无母线两种类型,其发展过程如下有母线类单母线→单母线分段→双母线→一双母线带旁路→双母线分段带旁路;无母线类变压器线路接线或称单元制接线→桥形接线内桥、外桥→多角形接线等变电所在选择主接线类型时,应根据变电所在系统中的地位、进出线回路数、设备特点、负荷性质等条件进行110kV变电所较多采用桥形、单母线或单母线分段、单母线分段带旁路接线方式;220kV变电所较多采用双母线或双母线带旁路、双母线分段带旁路接线方式;500kV变电所较多采用3/2接线方式现对几种主接线方式作简单介绍1.单母线分段带旁路在实际运用中,常用单母线分段带旁路母线的接线,这种接线方式是将单母线分为两段并用断路器连接,线路侧增设旁路母线和旁母隔离开关如图所示图
1.单母线分段带旁路接线图其优点是具有单母线接线的结构简单性,由于增设了分段断路器,就减少了母线故障停电范围,提高了供电可靠性,且由于增设了旁路母线,所以当出线路器检修时,该线路仍能继续供电;缺点是当任一段母线或母线隔离开关故障或检修时,该段母线上所有回路仍需停电2.双母线在双母线接线方式中,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电源和出线适当地分配在两组母线上,并可通过母联断路器并联运行,如图所示图
2.双母线接线图这种接线方式的优点与单母线比供电可靠性大,可以轮流检修母线而不使供电中断当一组母线故障时,只要将故障母线上的回路倒换到另一组母线上,即可恢复供电另外还具有调度、扩建、检修方便的优点其缺点是与单母线相比每个回路增加了一组母线隔离开关,使配电装置的构架及其占地__、投资费用都相应增加,在改变运行方式倒闸操作时容易发生误操作3.双母线带旁路双母线带旁路接线方式是在双母线基础上,增设了旁路母线,当出线回路达到5个及以上时装设专用旁路断路器,而当出线回路数小于5个时一般采用母联兼旁路或旁路兼母联的接线方式,较常用的接线如图所示图
3.双母线带旁路接线图这种接线方式优点是当线路或主变断路器检修时,可通过旁代操作,保持该线路或主变压器继续供电缺点是旁代操作比较复杂,投资费用也较大4.双母线分段带旁路双母线分段带旁路主接线的特点是当进出线回路数为12~16时,在一组母线上装设分段断路器;当进出线回路数为17及以上时,在两组母线上都装设分段断路器该主接线方式具有双母线带旁路的优点,同样也有与之类似的缺点随着电网网架的不断完善和变电所一二次设备可靠性的提高,新建220kV变电所已逐步取消旁路母线及旁路开关,有力地简化了接线方式,降低了倒闸操作的复杂性和危险性5.3/2断路器接线3/2断路器接线是目前500kv电力系统主接线中应用最多的接线方式,是将两个元件引线用三台断路器接在两组母线组成一个半断路器接线,每一回路经一台断路器接至母线,两回路间设一台联络断路器形成一串的接线方式如图所示图
4.3/2断路器接线图一台半断路器接线有较多的优点
①运行调度灵活,正常时两组母线和全部断路器都投入运行,形成多环状供电;
②检修时操作方便,当一组母线停用时,回路不需切换,任何一台断路器检修各回路仍按原接线方式运行,也不需切换;
③运行可靠,任一母线故障或检修均不停电,甚至两组线同时故障的情况下仍能继续供电缺点是投资费用大,保护接线复杂6.桥形接线当只有两台变压器和两条输电线路时,采用桥形接线,用断路器数目最少只用3台断路器,投资也比较节省根据桥形断路器的位置,桥形接线分为内桥和外桥两种接线,如图所示图
5.桥形接线图当输电线路长,故障机率多,而且变压器不需要常切换时,比较合适采用内桥接线,所以系统中较多采用内桥接线7.多角形接线多角形接线,这种接线方式设备少,投资省,运行可靠性和灵活性较好,正常情况下为双重连接,任何一台断路器检修都不影响送电由于没有母线,在连接的任一部分故障对系统运行影响也较小最主要的缺点是回路数受到限制,因为当环形接线中有一台断路器检修时就要开环运行,此时当其他回路发生故障就要造成两个回路停电,扩大了事故停电范围四边形接线如下图所示图
6.四边形接线图8.线路变压器组接线线路变压器组接线如图所示,这种接线方式结构简单,设备少,投资省,但灵活性和可靠性较差,操作比较简单图
7.线路变压器组接线图
二、电力系统运行方式1.110kV系统运行方式110kV变电所比较常用单母线接线和桥形接线,现以实际中常用的单母线分段带旁路母线接线和内桥接线来介绍它们的运行方式单母线分段带旁路母线的运行方式
①正常运行方式母线两个分支都在运行,分段断路器及其两侧隔离开关合上,每条引出线经过的断路器及其母线侧隔离开关、线路侧隔离开关均合上,旁路母线接某一出线运行,旁路断路器热备用图
8.单母线分段带旁路母线正常运行方式
②母线一分支检修时运行方式检修母线分支上所有出线的断路器、母线侧隔离开关均断开,分段断路器及其两侧隔离开关断开如果旁路断路器接在检修母线分支上时也应将旁路断路器及其两侧隔离开关断开;如果旁路断路器不在检修母线分支上时,旁路断路器可用于先旁代某一线路,再停母线分支,如图所示为单母线分段带旁路母线分支Ⅱ检修运行方式图
9.单母线分段带旁路母线分支Ⅰ检修运行方式图10单母线分段带旁路母线分支Ⅱ检修运行方式
③旁路代路的运行方式旁路断路器代路时,被代断路器两侧隔离开关断开,被代出线旁路隔离开关合上,如果被代断路器和旁路断路器不在母线同一分支上,分段断路器及其两侧隔离开关均应合上后才可进行旁代,如图所示为旁路断路器QF2代QFl断路器运行方式图11单母线分段带旁路代路运行方式
④线路停电断路器检修的运行方式线路停电时只将停电线路断路器及其两侧隔离开关断开,其旁路隔离开关断开,其他单元仍保持正常运行方式的状态二内桥接线的运行方式
①正常运行方式两条出线的断路器及两侧隔离开关均合上,变压器单元引线隔离开关合上,联络断路器断开而其两侧隔离开关在合闸位置,即联络断路器处于热备用状态图12内桥接线正常运行方式
②出线断路器检修的运行方式运行线路的断路器及其两侧隔离开关和变压器侧的隔离开关合上,联络断路器及其两侧隔离开关合上,检__路的断路器及其两侧隔离开关断开如图所示为断路器QF1所在线路检修时运行方式图13内桥接线出线断路器检修时运行方式
③联络断路器检修的运行方式两条出线的断路器及两侧隔离开关均合上,变压器侧的隔离开关合上,联络断路器及其两侧隔离开关断开图14内桥接线联络断路器检修时运行方式2.220kV系统运行方式一双母线带旁路母线的运行方式
①正常运行方式两条工作母线运行,母线联络断路器及其两侧隔离开关合上作母联运行,旁路母线接某一线路运行,每条引出线经过断路器和其中一组母线隔离开关分别接到相应母线上运行图15双母带旁路正常运行方式
②一条工作母线检修的运行方式检修母线上所有的出线均倒闸到另一条工作母线上,检修母线联络断路器及其两侧隔离开关断开,检修母线上所有隔离开关断开如下图为Ⅰ段母线检修的双母线带旁路母线的运行方式图16双母带旁路母线检修的运行方式
③旁路代路的运行方式旁路断路器代路时,被代断路器两侧隔离开关断开,被代出线旁路隔离开关合上,按被代断路器所接母线合上相应的一组旁路断路器母线侧隔离开关,如果没有专用母联断路器,而旁路断路器又兼作母联断路器,代路前将出线都倒闸到同一段母线运行,空出旁路兼母联断路器来作代路如下图所示为旁路断路器QF2代QFl断路器运行方式图17旁路断路器QF2代QFl断路器运行方式
④线路停电断路器检修的运行方式线路停电时只将停电断路器及其两侧隔离开关断开,其旁路隔离开关断开,其他单元仍保持正常运行方式的状态下图为断路器QF2检修时的运行状态图18线路停电断路器检修的运行方式四角形的运行方式
①正常运行方式正常运行时所有断路器和隔离开关都合上图19四角形接线的正常运行方式
②断路器检修运行方式断路器检修时将要检修的断路器及其两侧隔离开关断开,此时四角形接线开环运行如下图所示,为断路器QF1检修时,四角形接线运行方式图20断路器QF1检修时四角形接线的正常运行方式3.500kV系统运行方式500kV变电所电气主接线一般采用双母线四分段带旁路母线和3/2断路器的接线方式一双母线四分段带旁路母接的运行方式双母线四分段带旁路母线接线中有四组工作母线,一组旁路母线;每条引出线通过一台断路器、两组母线隔离开关分别接到工作母线上,并通过一组旁母隔离开关与旁路母线连接
①正常运行方式四条工作母线运行,母线联络、分段断路器及其两侧隔离开关合上,旁路母线备用,每条引出线经过断路器和其中一组母线隔离开关分别接到相应母线上运行如下图所示图21双母线四分段带旁路正常运行方式
②一条工作母线检修的运行方式检修母线上所有的出线均倒闸到另一条工作母线上,检修母线联络、分段断路器及其两侧隔离开关断开,检修母线上所有隔离开关断开如下图示为Ⅰ段母线检修的双母线四分段带旁路母线的运行方式图22双母线四分段带旁路母线检修运行方式
③旁路代路的运行方式旁路断路器代路时,被代断路器两侧隔离开关断开,被代出线旁路隔离开关合上,按被代断路器所接母线合上相应的一组旁路断路器母线侧隔离开关,如图所示为旁路断路器QF2代QFl断路器运行方式图23双母线四分段带旁路代路运行方式
④线路停电断路器检修的运行方式线路停电时只将停电断路器及其两侧隔离开关断开,其旁路隔离开关断开,其他单元仍保持正常运行方式的状态二3/2断路器的接线的运行方式3/2断路器接线是两条回路有三台断路器的双母线接线,它是介于单断路器双母线和双断路器双母线之间的一种接线
①正常运行方式正常运行时两组母线同时运行,所有断路器和隔离开关均合上,如图所示图243/2断路器接线正常运行方式
②断路器检修时运行方式任何一台断路器故障时,可将故障断路器两侧隔离开关断开,将故障断路器退出运行进行检修如图所示为断路器5011检修时的运行方式图253/2断路器接线断路器检修运行方式
③线路停电断路器合环的运行方式线路因故停电,而变电设备无检修工作时,可将线路隔离开关断开,其断路器合上,以提高供电可靠性图示为W1线路停电,
5011、5012断路器合环运行方式图263/2断路器接线线路停电断路器合环运行方式
④母线检修的运行方式母线检修时,断开母线断路器及其两侧隔离开关,图示为Ⅰ段母线检修时的运行方式这种运行方式相当于单母线接线,其中几条出线经两台断路器与母线连接,运行可靠性较低,实际工作中应尽量缩短单母线运行时间图273/2断路器接线母线检修运行方式-3-。