1、高压变电站实习报告高压变电站实习报告高压变电站实习报告一、实习目的二、实习内容1、内容与形式：搜集整理变电站主要一、二次设备以及变电站运行方面的相关知识和资料。搜集整理500kV变电站特点方面资料。熟悉变电站电气主接线、主要电气设备构成，了解电气设备的布置，了解电气运行的有关知识。实地考察梦山500kV变电站的主接线、主要电气设备（包括主变压器、主要一次设备、二次设备、进出线情况等）电气设备布置方式、变电站主要运行控制方式、变电站的通讯方式等，参观考察过程中要求作好笔记。将搜集学习到的相关知识与梦山站的实践相结合，对理论知识进行深化理解，总结收获。运用所学知识，对生产实际中存在的问题作出一定的
2、分析，进一步提高分析问题和解决问题的能力。2、实习前期准备变电所是联系发电厂和电力用户的中间环节，起着电压变换和分配电能的作用。根据变电所在电力系统中的地位和作用不同，变电所可分为枢纽变电所、中间变电所、区域变电所和终端变电所。枢纽变电所枢纽中间变电所中间变电所位于枢纽变电所和区域变电所之间，使长距离输电线路分段，其高压侧以交换潮流为主，起功率交换作用。它一般汇集23路电源，电压等级在220330kV之间。除了通过功率外，它还降压向当地用户供电，当其停电时将使区域电网解列。区域变电所区域变电所负责向某一地区城市供电，高压侧电压等级一般为110kV或220kV，低压侧电压等级一般为110kV或3
3、5kV。当该变电所停电时将使该地区的供电中断。终端变电所终端变电所在输电线路的终端，直接向电力用户供电，高压侧电压一般为110kV。当全所停电时，只影响该变电所的供电用户。牵引变电所牵引变电所是一种特殊的终端变电所，用于向电气化铁路的电力牵引网和电力机车供电。其高压侧电压一般为110kV或220kV，低压侧电压为27.5kV（BT供电）或55kV（AT供电）。牵引变电所是一级电力负荷，少数牵引变电所还担负着其所在地区的10kV动力负荷。电网从历史发展来看,可以分为四个阶段:电厂直配城市网、省区电网、跨省大区电网和跨大区联合电网.随着用电量不断增长,大型水电、火电和核电的建设,地区间电源与负荷的
4、不平衡以及经济调度的需要,必然要求发展输电和联网,电压等级也随之逐步提高.从最初较低电压水平的6-10kV经历35kV、110kV和220kV,发展到超高压的330kV、500kV和750kV电网,并且还有继续上升的趋势。归纳起来,影响输电电压等级发展的因素主要有四个方面：长距离输电的需要；大容量输电的需要；电网互联的需要；节省基建投资和运行费用的需要。基于以上要求采用超高压输电也就在所难免，目前我国已经建成的华中、华东、华北、东北四大电网，都是以500kV网络作为其主干网络，跨大区电网还采用了500kV直流输电技术，部分省区的500kV电网技术已经较成熟，个别省份还在试行750kV输电技术。
5、500kV变电站的突出特点500kV线路和设备的电压等级高，工作电流大，设备本身外形尺寸和体积均很大。500kV变压器和并联电抗器套管的对地距离近9米，断路器和隔离开关的本体高度近7米，避雷器高度近6.5米。因此，在500kV变电站中，过电压与绝缘配合、静电感应水平，以及电晕和无线电干扰等问题都比较突出。500kV变电站电气主接线变电站电气主接线指的是变电站中汇集、分配电能的电路，通常称为变电所一次接线，是由变压器、断路器、隔离开关、互感器、母线、避雷器等电气设备按一定顺序连接而成的，电气主接线图中，所有电气设备均用规定的文字和符号表示，按它们的正常状态画出。变电站的主接线有线路-变压器组接线
6、，单母线接线，桥式接线三种。为了便于运行分析与操作，变电站的主控制室中，通常使用了能表明主要电气设备运行状态的.主接线操作图，每次操作预演和操作完成后，都要确认图上有关设备的运行状态已经正确无误。500kV变电站是电力系统的枢纽站，在电网中的地位极其重要，其安全可靠性将直接影响大网、主网的安全稳定运行。因此对500kV变电站电气接线一般采用双母线四分段带专用旁母和3/2断路器两种接线方式。500kV升压变电站配电装置采用中型布置，断路器采取三列式布置。在母线和线路上装设三相电容式电压互感器，在主变压器上装设单相电容式电压互感器，接线简单清晰。母线为铝合金型硬母线，间隔宽度为32m，基本冲击绝缘
7、水平1800kV。500kV变电站的主要电气设备500kV超高压变电站的主要电气设备有主变压器、断路器、隔离开关、电压互感器、电流互感器、避雷器、并联电抗器和串联电容器等。主变压器500kV升压变压器。500kV主变压器的特点是电压等级高、传输容量大，对变压器的设计和制造工艺的要求都比较高。500kV变电站的升压变压器，对于单机容量为600MV的发电机组，采用发电机-变压器组单元接线，变压器的容量为700MVA左右，多采用三相变压器，也有采用三台单相变压器接成三相组成的。500kV自耦变压器。为了节约材料、方便运输和降低损耗，500kV变电站的联络变压器和降压变压器都采用自耦变压器。500kV
8、自耦变压器一般接成星形-星形。由于铁心饱和，在二次侧感应电压内会有三次谐波出现。为了消除三次谐波及减少自耦变压器的零序阻抗，三相自耦变压器中，除有公共绕组和串联绕组外，还增设了一个接成三角形的第三绕组，此绕组和公共绕组、串联绕组只有磁的联系，没有电的联系。第三绕组电压为635kV，除了用来消除三次谐波外，还可以用来对附近地区供电，或者用来连接无功补偿装置等。断路器高压断路器的主要作用是，在正常情况下控制各种电力线路和设备的开断和关合，在电力系统发生故障时自动地切除电力系统的短路电流，以保证电力系统的正常运行。在超高压电网中我国500kV断路器全部使用六氟化硫断路器。隔离开关隔离开关是高压开关设
9、备的一种，在结构上，隔离开关没有专门的灭弧装置，因此不能用来拉合负荷电流和短路电流，。正常分开位置时，隔离开关两端之间有符合安全要求的可见绝缘距离，在电网中，其主要用途有：设备检修时，隔离开关用来隔离有电和无电部分，形成明显的开断点，以保证工作人员和设备的安全；隔离开关和断路器相配合，进行倒闸操作，以改变系统接线的运行方式。其只要作用是电气隔离。电压互感器电压互感器作为电压变换装置跨接于高压与零线之间，将高电压转换成各种设备和仪表的工作电压；电压互感器的主要用途有：供电量结算用，要求有0.2级准确等级，但输出容量不大；用作继电保护的电影信号源，要求准确等级一般为0.5级及3p，输出容量一般较大
10、；用作合闸或重合闸检查同期、检无压信号，要求准确等级一般为1.0级和3.0级，输出容量较大。现代电力系统中，电压互感器一般可做到四绕组式，这样一台电压互感器可集上述三种用途于一身。电压互感器分为电磁式和电容式两大类，目前在500kV电力系统中，大量使用的都是电容式电压互感器。电流互感器电流互感器是专门用作变换电流的特种变压器。电流互感器的一次绕组串联在电力线路中，线路中的电流就是互感器的一次电流，二次绕组接有测量仪表和保护装置，作为二次绕组的负荷，二次绕组输出电流额定值一般为5A或1A。避雷器避雷器是变电站内保护电气设备免雷电冲击波袭击的设备。当雷电冲击波沿线路传入变电站，超过避雷器保护水平时
11、，避雷器首先放电，将雷电压幅值限制在被保护设备雷电冲击水平以下，使电气设备受到保护。高压电抗器和抽能并联高压电抗器超高压交流输电线路有大量的容性充电功率。100km长的500kV线路容性充电功率约为100120M。为同样长度的220kV线路的67倍。如此大的容性充电功率给电网的安全运行带来了许多麻烦。因此，在超高压输电线路上一般要装设并联高压电抗器。为了解决500kV3、实习过程梦山变电站介绍三峡输变电江西二站三线工程，是我省直连三峡大网，提升骨干电网等级的国家重点工程。其中的“一站”500KV昌西梦山变电站至昌东变电站输电线路，堪称三峡电力经省城南昌转输全省的枢纽。500KV梦山变电站位于南
12、昌市新建县石埠镇，距市区30公里，占地面积109.05亩梦山变电站是三峡外输配套工程之一，也是华中电网与江西电网连接的500KV枢扭变电站。工程于2002年12月26日动工2004年4月25日投入运行。一期工程为500kV开关站，主接线采用3/2断路器接线，一期工程只上一串半，其中第四串为江西500kV电网中第一个完整串，有两回出线为咸梦线及梦罗回线，分别与咸宁变和新余罗坊变连接，第二串为不完整串，有一回出线为南梦线，与南昌变连接。二期工程于2003年11月开工，2004年11月4日投运。二期工程投运75万kVA主变一组，500kV第一串上半串。220kV采用双母单分段结线，其中母分段。220
13、kV最终有10回出线，二期工程只上6回出线，分别与西郊变、金子山变、桃苑变各2回连接。35kV侧接有2组低抗无功补偿装置及#01站用变。安装500KV单相自耦有载调压器主变一组容量750KVA一次主接线共分500KV、220KV、35KV三个电源等级500KV采用3/2断中器接线现在出线三回分别与500KV凤凰山变电站，南昌变，罗坊变连接220KV采用双母线单分段产接线其中母线分段玩有出线六回分别与220KV西郊变金子山变桃苑变连接35KV采用单母线接线供站用电中并接两缓组电抗器。本站采用端BSJ-2200监控系统所有的监控系统的间隔层设备，保护装置下放致开关场的保护小室内实现了保护和控制设备
14、的完全就地下放。目前站用电系统情况为，站用变有两台，一台为#01站用变，接于#1主变35kV侧；另一台#00为外接电源站用变，接于220kV西郊变10kV梦山站用线。梦山变电站目前有职工22人，其中，站长、副站长各1人，值班长3人、正值6人、副值各5人，学员6人，具有大专及以上学历的有20人。梦山变电站全体员工积极响应省电力公司建设“一强三优”现代化的江西电网企业的号召。弘扬努力超越追求卓越的企业精神，培育以人为本，忠诚企业，奉献社会的企业文化。为创建一流500KV变电站而努力奋斗。梦山变电站运行知识介绍目前我国一般将330-500kV电压等级的直流电称为高压电，把交流100万伏以上和直流正负
15、800kV及其以上的电压称为特高压。现在以发展500kV变电站为主，以发展特高压变电站为发展趋势。江西省电网隶属于华中电网，省内第一个500kV变电站是南昌变电站，第一条500kV线路是西盘线，到目前为止我省共有三座500kV变电站：南昌变、梦山变、卓广变，在建的有乐平变。江西电网有三条高压线路与华中电网连接：风梦线（500kV）、滋南线（500kV）、下线（220kV），有两条特高压输电线路规划。从500kV梦山变的五防图（见附录1）我们可以了解很多，关于500kV变电站运行的情况。500kV高压断路器合闸操作原则有两个考虑因素：潮流分布和检修寿命分布，因此在合闸时要先合边断路器，再合中断路
16、器；断开时先断中断路器，再断边断路器，先从整定时限为0.8s，后从整定时限为1.3s。梦山变采用500kV母线进线，220kV双母线出线的自耦式主变压器，断路器采用3/2断路器接线方式，每一套断路器配有一套重合闸和一套失灵装置。在主变压器的500kV侧有梦罗回、风梦线、南梦线，部分采用完整串，部分为不完整串在主变保护中不允许有重合闸，也不允许带负荷合闸；220kV侧接双母线六回出线分段式：梦西线、梦西线、梦金线、梦金线和两条备用线，并且以三相构成一组；35kV侧线圈接成三角形连接，连有站用电以及两路电压电抗器。站用电有三路独立电源以保证站内控制操作系统的安全运行，分别是：站内电、西郊变输入电、
17、独立发电机组，正如站长所说的站内控制系统就象是方向盘要保证站内的供电可靠性。500kV主接线采用四分-裂导线，容升效应很明显。（仪器内部升压变压器(L)和试品电容(C)，形成了一个LC回路，回路内电压会抬高，这就是“容升效应”）因此要用电抗器限制容升效应使其上翘部分削平，电抗器并联电网有两种形式：直接通过刀闸；通过间隙（电压上升，击穿间隙，开关自动合闸），目前梦山变使用的是较优的间隙连接电抗器。对于电压互感器500kV母线装单相电压互感器，子线装三相电压互感器；220kV母线装三相电压互感器，子线装单相电压互感器，并且都配有两套母差保护和失灵装置。500kV侧比220kV侧主电保护多一个过励磁
18、保护，以反时限整定。过励磁分为电压升高过励磁和频率下降过励磁，过励磁以5次谐波为主，励磁涌流以3次谐波为主，要分清过励磁和励磁涌流的区别。主变35kV三角形的作用除用来消除三次谐波改善波形外，还可以用来对附近地区（站用电）供电，以及用来连接无功补偿装置。变电站内电力系统通讯在确保电网安全、经济调度等重要技术有重要作用。梦山变站内的通讯方式包括：电力线路载波通讯、绝缘架空地缘载波通讯、微波通讯、光纤通讯。4、现场参观实习王副站长作完介绍后，我们就跟随工程师进入梦山变的变电区。在进入站区之前，我们首先了解了高压电的安全距离：10kV电压等级以下的为0.7米；35kV为1米；220kV为3.5米；5
19、00kV为5米。工程师严格要求我们要远离电气设备，不准乱碰乱摸，要注意安全。梦山变电站主要电气设备：主变压器：500KV级单自耦三线圈载调压变压器ODFPSZ-250000/500型500kV进线1#主变单相单体式，冷却方式是强迫油循环风冷，主变油在线监测装置监视高压、中压、低压、上层、下层五种油温。35kV侧三角形连接方式AxByCz方式。主变压器三相分组，一，二次绕组为自耦型，三次绕组为三角形连接。当变压器变动时，将会闭锁断路器5012的重合闸，保护电路的安全。梦山变电站有两个站用电，起到了备用的作用。主变的三次侧引到35KV的母线上起到保护和补偿功率的作用。在220KV的电压侧母线为三相
20、，设有开关保护，并从中引出高压输电线到各个220KV变电站进行分配。高压断路器：（1）500kV高压断路器为阿尔斯通GL317D550Kv3150A型，操作机构是弹簧式系统，灭弧介质为六氟化硫（2）220kV和35kV高压断路器为西门子GL317D型，操作机构是液压式系统，灭弧介质也是六氟化硫。在高压断路器均接电流互感器，500kV侧电流互感器变比为2500：1，220kV侧电流互感器变比为1200：1。高压断路器均采用六氟化硫式，六氟化硫断路器的优点有很多：介质强度高，灭弧能力强，开断容量大，熄弧特性好，无噪声干燥性，寿命长。并联电容器：使用国产25#油，分为并联电容器A组、并联电容器B组、
21、并联电容器C组、中性点并联电容器。隔离开关GWD-550DW（550KV，3150A）和接地刀闸：避雷器Y20W5-444/1106W，互感器SAS550梦山变500kV进线采用一塔一回式四分-裂导线，220kV出线采用一塔双回式二分-裂导线。（如手绘图所示）35kV保护小室:主要有保护装置以及各种装置柜,如继电保护试验电源屏、故障录波装置柜、监控装置低抗测量等。主控室：包括微机监控系统、电力系统通信系统、变电站管理系统。梦山变的主控室有六台计算机组成：视频视频监控系统机、故障录波系统、监控后台、监控后台、五防系统，以上的都是由我国电气业较先进的南瑞集团的产品，可以说都是国内最先进的技术。在主
22、控室里对整个变电站的运行进行监视，通过计算机技术对故障进行预警、分析、排除，控制及安全操作闭锁，显示和制表打印，时间顺序记录，事故追忆，信息的远传，运行、操作、事故处理指导，人机联系，运行的技术管理，自诊断、自恢复和自动切换。通讯主网是以太网，子网以NET网连接。5、梦山变电站事故处理原则及事故处理预案变电站事故处理的一般原则处理事故必须做到稳（沉着）、准（准确）、敏（迅速），且要根据以下原则采取措施：尽速限制事故发展，消除事故根源，解除对人身、设备安全的威胁；用一切可能的方法保持设备继续运行，以保证对用户的供电；尽快对已停电的用户恢复送电；调整电力系统的运行方式，使其恢复正常运行。事故时和事
23、故后的联系汇报制度和汇报内容。电力系统的值班调度员领导各变电站值班人员处理系统发生的事故，事故时，发生事故的变电站值班人员应将有关情况及时报告管辖值班调度员、分公司调度、站长。调度员则根据汇报的情况判断分析，做出事故处理决定，下达命令。值班人员的汇报必须做到及时、全面、准确。误报和漏报，会对处理事故造成不良后果.紧急情况可先处理后汇报.如果事故时变电站与调度联系中断，则值班人员按规程规定处理事故，通讯恢复后应立即将事故情况和处理过程详细汇报.并应做好事做记录。变压器的异常运行和事故处理的一般规定发生异常运行和事故时，运行人员应记录故障时的各种运行参数、信号掉牌和打印记录，并不得随意复归。检查现
24、场设备情况，向有关人员汇报。主变压器在运行中发生下列严重异常情况时，在及时向网调、中调值班调度员汇报的同时，可由值长命令立即切断主变三侧开关，使主变立即退出运行，并将处理情况向调度员汇报。变压器内部有强烈的爆炸声和严重的放电声。释放装置向外喷油或冒烟。主变压器起火。变压器严重漏油，使油位下降，并低于油位计的指示限度（注意确认油位下降）。在正常负荷和冷却条件下，变压器温度不正常，并不断上升，超过105。变压器过负荷运行超过1.6倍。瓦斯动作，在放气体前应暂将重瓦斯改投信号位置，完毕后投入跳闸。重瓦斯动作跳闸后，动作原因未查清不得将主变合闸送电。差动保护及重瓦斯保护同时动作使变压器跳闸时，不经内部
25、检查和试验，不得将变压器投入运行。如果变压器继电保护动作跳闸或压力释放装置动作，应对变压器进行检查（包括负荷、电压、温度等），在未查明确实是误动或其它原因以前，不得将变压器投入运行。变压器冷却设备发生故障退出运行时，值班人员应指定专人监视记录变压器的电流和温度，并立即向网调、中调值班调度员汇报。如果是冷却器电源故障（包括站用电故障），应查明原因，尽快恢复。如果是保险熔断或自动开关跳闸，应检查回路并更换保险或重合开关。若多次熔断或多次跳开关时，说明回路内部有故障，应立即查明原因，不得强行运行。如果是风扇故障或油泵的热耦动作时，对于风扇故障则将该故障风扇退出运行（拆除电源线）后重新启动冷却器，对于
26、油泵热耦动作则应在故障油泵退出运行后将另一组冷却器启动。主变当冷却器系统发生故障全停时（即油泵及风扇全停），在额定负荷下允许运行时间为30分钟。运行后，如油面温度尚未达到75时，则允许上升到75，但冷却器全停后，主变最长运行时间不得超过1小时。注意本站1主变的冷却方式有三种状态，即油浸自冷、风冷和强油风冷状态。上述冷却器全部故障后主变允许运行时间是指1主变的负荷或温度已经达到了启动风扇和油泵的启动值后的运行时间，也就是1主变处于风冷或强油风冷状态时而风扇和油泵全部故障后允许运行的时间。如1主变的负荷或温度没有达到风扇和油泵的启动值，1主变处于油浸自冷状态时则不受上述时间的限制。对于冷却设备的故
27、障，要及时检修处理，尽快恢复正常状态。变压器轻瓦斯动作，如查明瓦斯继电器内有气体，应立即向网调、中调值班调度员汇报，并按网调值班调度员命令执行。变压器着火，应立即切断各侧电源，关停风扇和油泵电源，使用水喷雾灭火装置，同时应立即向网调、中调值班调度员汇报。电抗器的异常运行和事故处理的一般规定1）发生异常运行和事故时，运行人员应记录故障时的各种运行参数、信号掉牌和打印记录，并不得随意复归。检查现场设备情况，向有关人员汇报。2）电抗器“温度高告警”时，应立即检查电抗器的负荷，并到现场检查设备上温度计的指示，与监控机上的远方测温仪表指示的事故记录显示数值进行对照。用手触摸设备温度情况，并对三相进行比较
28、：如果现场温度并未上升而远方式指示温度上升，则可能是测温回路有问题；如果现场和远方的温度指示都没有上升而发“温度高告警”时，可能是温度继电器或二次回路有故障，应立即向网调值班调度报告，申请停用温度保护，以免误跳闸。3）当电抗器在运行中发生下列严重异常时，应立即向网调值班调度员汇报，并要求断开对侧的开关，然后再断开本侧开关。（1）电抗器内部有强烈的爆炸声和严重的放电声；（2）释压装置向外喷油或冒烟；（3）电抗器着火；（4）在正常情况下，电抗器温度不正常且不断上升，超过105；（5）电抗器严重漏油使油位下降，且低于油位计的指示限度。4）如果电抗器继电保护动作跳闸或压力释放装置动作，在未查明确是误动
29、或其它原因之前，不得将电抗器投入运行。5）电抗器轻瓦斯动作，如果查明瓦斯继电器内有气体，应立即向网调值班调度员汇报，并按网调值班调度员命令执行。对于轻瓦斯继电器内的气体，要进行分析检查，可在瓦斯继电器处放出少量气体进行初步判断：如气体为黄色且不易点燃，则可能是本体故障；如气体为白色、有臭味且可燃，则可能是绝缘油击穿或铁芯故障；如气体无色无味不可燃，则可能是漏入空气。瓦斯继电器内气体大部分应保存，等待专业部门进行分析化验。6）电抗器着火时，应立即切断电源（包括对侧开关），使用干式灭火器进行灭火，并将情况向网调值班调度员汇报。互感器的异常运行和事故处理的一般规定下列情况应立即申请将互感器停用：A互
30、感器内部有严重放电声和异常声响；B互感器爆炸着火，本体有过热现象；C互感器向外喷油。DSF6电流互感器压力严重异常.互感器着火时，应断开电源，并作出必要的安全措施后，方可进行灭火。当电压互感器二次侧小开关跳闸或二次侧熔断器熔断后，应当特别注意该回路的保护装置动作情况，必要时应立即退出保护。应查明二次回路是否短路或故障，处理后再合上二次小开关或更换熔断器。当电流互感器二次回路开路时，应查明开路位置，并设法将开路处进行短接。如果不能进行短接处理，可向管辖值班调度员申请将该电流互感器停电。在处理过程中，必须注意安全，要使用合格的绝缘工具进行处理工作。对于故障退出的互感器，应进行必要的电气试验和检查。
31、如更换互感器，要注意互感器的极性，保证接线正确。避雷器的异常运行和事故处理的一般规定发生下列情况，应向管辖值班调度员申请将避雷器退出运行：A、避雷器爆炸；B、避雷器瓷套破裂或有裂纹；C、避雷器在正常情况下（系统无内部过电压和雷击过电压）计数器动作；D、引线断损和松脱。E、当电阻性电流与初始值比较增大50，避雷器可能存在明显裂化迹象，应申请停电测试。运行中发现避雷器接地引下线松脱时，应立即进行处理。断路器的异常运行和事故处理的一般规定（1）高压断路器在下列情况之一，应立即向管辖值班调度员申请将断路器退出运行：A、断路器爆炸B、接线桩头熔化、熔断；C、套管法兰炸裂；D、套管发生较大的放电火花。（2
32、）高压断路器声音异常：当发现断路器声音异常,内部有放电声时，应立即向管辖值班调度员汇报，并申请将该断路器退出运行；（3）高压断路器SF6压力无指示：当发现断路器密度表无指示时，应立即向管辖值班调度员汇报，征得调度同意后，退出该断路器保护，并断开该断路器的操作电源，将该断路器所在母线的其它负荷倒至另一段母线，然后用母联断路器将此断路器负荷切断，如无法用母联断路器转移负荷，应用上一级断路器来切断，以上操作应在管辖值班调度员命令下进行；（4）高压断路器过热：当发现断路器温度过热，应立即向管辖值班调度员汇报，要求停电检查。如一时不能停电时应要求管辖值班调度员减少负荷；（5）弹簧机构压力到零：当发现弹簧机构压力到零，在未做好防慢分措施以前严禁打压，应取下该断路器操作保险和断开打压电动机电源后，再进行检查，并及时将处理情况向管辖值班调度员汇报；（6）液压机构压力到零：当发
