供电系统及变压器的运行和维护.ppt

,高压电力系统,1.基础知识 2.高压电力系统的组成 3.配电房操作的严格规程 4.高压电力系统的常规参数 5.高压电力系统安全注意事项 6.高压电力系统一般故障排查以及模拟实例 7.高压电力系统保养方法和时间 8.紧急状况处理,11.1 变配电所的运行维护,变配电设备的正常运行，是保证变配电所安全、可靠和经济供配电的关键所在。电气设备的运行维护工作，是用户及用户电工日常最重要的工作。 通过对变配电设备的缺陷和异常情况的监视，及时发现设备运行中出现的缺陷、异常情况和故障，并及早采取相应措施防止事故的发生和扩大，从而保证变配电所能够安全可靠地供电,11.1.1 变配电所的巡视检查力的大小作用效应的强弱程度； 对供配电系统的运行进行维护是一项严密的工作，必须遵守一些规定。,1 变配电所的值班制度 工厂变配电所的值班方式有:轮班制、在家值班制和无人值班制。 如果变配电所的自动化程度高、信号监测系统完善就可以采用在家值班制或无人值班制。 目前一般工厂变配电所仍然以三班轮换的值班制度为主。车间变电所大多采用无人值班制，由工厂维修电工或高压变配电所值班人员每天定期巡查。 有高压设备的变配电所，为确保安全，至少应有两人值班。,（3） 夜间巡视 其目的在于发现接点过热或绝缘子污秽放电情况。一般在高峰负荷期和阴雨的夜间进行。,3巡视期限规定,（1）有人值班的变配电所，应每日巡视一次，每周夜巡一次。35KV及以上的变配电所，要求每班（三班制）巡视一次。 （2）无人值班的变配电室，应在每周高峰负荷时段巡视一次，夜巡一次。 （3）在打雷、刮风、雨雪、浓雾等恶劣天气里，应对室外装置进行白天或夜间的特殊巡视。,2巡视检查类型 （1） 定期巡视 值班员每天按现场运行规程的规定时间和项目，对运行和备用的设备及周围环境进行定期检查。 （2）特殊巡视 在特殊情况下增加的巡视。 在设备过负荷或负荷有显著变化，新装、检修或停运后的设备投入运行，运行中有可疑现象及遇到特殊天气时的一种巡视。,11.1 变配电所的运行维护,（5）投运或出现异常的变配电设备，要及时进行特殊巡视检查，密切监视变化。,4变配电所的巡视检查方法,看仪表：查看仪表的读数是否超出正常范围。,看外形：对运行设备可见部位的外观变化进行观察，发现设备的异常现象（如变色、变形、位移、破裂、松动、打火冒烟、渗油漏油、断股断线、闪络痕迹等）。,（4）户外多尘或含腐蚀性气体等不良环境中的设备，巡视次数要适当增加。无人值班的，每周巡视不应少于两次，并应作夜间巡视。,11.1 变配电所的运行维护,（3）闻 电气设备的绝缘材料一旦过热会使周围的空气产生一种异味。 （4）摸 设备过度发热和强烈振荡可通过手摸来发现。11.1.2 变压器的运行与维护 1变压器的巡视内容 （1）常规巡视（参看图111、2）,图11-1 三相油浸式电力变压器结构图 1-信号温度计 2-铭牌 3-吸湿器 4-油枕（储油柜） 5-油位指示器 6-防爆管 7-气体继电器8-高压套管 9-低压套管 10-分接开关 11-油箱 12-铁芯 13-绕组 14-放油阀 15-小车 16-接地端子,11.1 变配电所的运行维护,11-3 三相油浸式电力变压器外形图,112 储油柜及油位计示意图 1-油位计 2-连接气体继电器的法兰 3-呼吸器连通管 4-集泥器 5-注油孔 6-与防爆管连通的法兰 7-吊攀 8-端盖 9.10-截门,11.1 变配电所的运行维护,通过仪表监视电压、电流，判断负荷是否在正常范围之内。 变压器一次电压变化范围应在额定电压的5%以内。为了避免过负荷情况，三相电流应基本平衡，对于Yyn0 结线的变压器，中性线电流不应超过低压线圈额定电流的25%。,冷却系统的运行方式是否符合要求，冷却装置(风扇、油、水) 是否运行正常，各组冷却器、散热器温度是否相近。,监视温度计及温控装置，看油温及温升是否正常。 上层油温一般不宜超过850C，最高不应超过950C。（干式变压器和其他型号的变压器参看各自的说明书）,绝缘子（瓷瓶、套管）是否清洁，有无破损裂纹、严重油污及放电痕迹。,变压器的声音是否正常。正常的声响为均匀的嗡嗡声，如声响较平常沉重，表明变压器过负荷；如声音尖锐，说明电源电压过高。,油枕、充油套管、外壳是否有渗油、漏油现象，有载调压开关、气体继电器的油位、油色是否正常。,11.1 变配电所的运行维护,油面过高，可能是冷却器运行不正常或内部故障（铁芯起火，线圈层间短路等）；油面过低可能有渗油、漏油。 变压器油通常为淡黄色，长期运行后呈深黄色。如果颜色变深变暗，说明油质变坏，如果颜色发黑，表明炭化严重，不能使用。,变压器的接地引线、电缆和母线有无过热现象。,外壳接地是否良好。,装置控制箱内的电气设备、信号灯运行是否正常；操作开关，联动开关位置是否正常；二次线端子箱是否严密，有无受潮及进水现象。,变压器室的门、窗、照明应完好，房屋不漏水，通风良好，周围无影响其安全运行的异物（如易燃、易爆和腐蚀性物体）。,11.1 变配电所的运行维护,下雪天气 检查变压器引线接头部分有无落雪立即融化或蒸发冒气现象，导电部分有无积雪、冰柱。,大风天气 应检查引线摆动情况和是否搭挂杂物。,气温骤变时 检查变压器的油位和油温是否正常。,雷雨天气 应检查瓷套管有无放电闪络现象（大雾天气也应进行此项检查），以及避雷器放电记录器的动作情况。,大修及安装的变压器运行几个小时后，应检查散热器排管的散热情况。,2变压器的投运和试运行,投运和试运行前需做的一些检查：,1）变压器本体、冷却装置和所有附件无缺陷、不渗油。,2）轮子的制动装置的牢固性。,3）油漆完好、相色标志正确、接地可靠。,4）变压器顶盖上无遗留杂物。,5）事故排油设施完好，消防设施齐全。,6）储油柜、冷却装置、净油器等油系统上的油门均打 开，油门指示正确。,11.1 变配电所的运行维护,7) 电压切换装置的位置符合运行要求；有载调压切换装置的远方操作机构动作可靠，指示位置正确。,9） 温度指示正确，整定值符合要求。,10）冷却装置试运行正常。,11）保护装置整定值符合规定，操作和联动机构动作灵活、正确。,3 变压器异常的处理,1）异常现象种类 响声异常、油温异常、油位异常、保护异常、外表异常,2） 对异常运行的处理方法 响声异常：（变压器正常运行时，会发出均匀的较低的嗡嗡 声。）,（1）若嗡嗡声变得沉重且增大，同时上层油温也有所上升，但声 音仍是连续的，这表明变压器过载，这时可开启冷却风扇等冷却装置，增强冷却效果，同时适当调整负荷。,（2）若发生很大且不均匀的响声，间有爆裂声和咕噜声，这可能是由于内部层间、匝间绝缘击穿，如果杂有噼啪放电声，很可能是内部或外部的局部放电所致。碰到这些情况，可将变压器停运，消除故障后再使用。,11.1 变配电所的运行维护,（3）若发生不均匀的振动声，可能是某些零件发生松动，可安排大修进行处理。,油温异常：（上层油温一般不宜超过850C，最高不应超过950C。）,在同样条件下油温比平时高出以上，冷却装置运行正常，负荷不变但温度不断上升。,原因：可能是内部故障，如铁心发热，匝间短路等,处理：立即停运变压器。,油位异常：（参看图11-2）,后果：变压器严重缺油时，内部的铁心，线组就暴露在空气中，使绝缘受潮，同时露在空气中的部分绕组因无油循环散热，导致散热不良而引起事故。,原因及处理：,渗漏油，放油后未补充处理：补油 负荷低而冷却装置过度冷却处理：可适当增加负荷或停止部分冷却装置 在气体继电器窗口中看不见油位处理：立即停运变压器,油位过高，可能是补油过多或负荷过大处理：可放油，适当减少负荷,11.1 变配电所的运行维护,保护异常：,1）轻瓦斯的动作,处理：不允许强送，需进行内部检查，直至试验正常，才投入运行,处理：可取瓦斯气体分析，如不可燃，放气后继续运行，并分析原因，查出故障。如可燃，则停运，查明情况，消除故障。,套管破裂，内部放电，防爆管破损，严重时引起防爆管玻璃破损 处理：应停用变压器，等待处理。,原因及处理：,变压器着火处理：立即停运变压器,2）重瓦斯动作,外表异常：,渗油漏油，可能是连接部位的胶垫老化开裂，或螺钉松动。,11.1.3 配电设备的巡视与维护,1断路器,（1）断路器的巡视内容（参考结构图）,1）分合位置红绿信号灯、机械分合指示器与断路器的状态是否一致。,11.1 变配电所的运行维护,2）负荷电流是否超过当时环境温度下的允许电流；三相电流是否平衡；内部有无异常声音.,3）各连接头接触是否良好；接头温度、箱体温度是否正常；有无过热现象。,4）检查绝缘子（瓷瓶、套管）是否清洁完整、无裂纹和破损，有无放电、闪络现象。,5）检查操作机构、操作电压、操作气压及操作油压是否正常，其偏差是否在允许范围内。,6）检查端子箱内二次接线端子是否受潮，有否锈蚀现象,7）检查高压带电显示器，看三相指示是否正常，是否亮度一致。,8）检查设备接地是否良好。,9）检查油断路器油色、油位是否正常，本体各充油部位是否有渗油、漏油现象。,10）检查SF6断路器的气体压力是否正常。,11）检查真空断路器的真空室是否正常，有无漏气声。,(2) 断路器异常的处理（参看结构图）,1）异常现象种类,11.1 变配电所的运行维护,严重漏气，则立即将故障断路器停电。,2隔离开关和负荷开关,拒绝跳闸，可能是机械方面的原因（如跳闸铁芯卡位，操作能源压力不足）；也可能是操作回路的原因,接头（触头）和箱体过热，拒绝合闸，拒绝跳闸，爆裂，放电，严重漏气,2）对异常运行的处理方法,拒绝合闸，可能是本体或操作机构的原因（如弹簧储能,处理：拉开隔离开关将故障断路器停电，如该回路必须马上合闸，,处理：拉开该回路的母线侧隔离开关，使拒分的断路器脱离电源。,原因及处理：,接头（触头）和箱体过热，很可能是接头、触头接触不良或过负荷。,处理：可降低负荷，必要时进行停电处理,故障），也可能是操作回路的原因。,送电可采用旁路断路器代替。,如果油断路器出现爆裂、放电声，SF6断路器、真空断路器发生,11.1 变配电所的运行维护,隔离开关和负荷开关的巡视检查内容两者基本一致,(1) 隔离开关和负荷开关的巡视内容（参看结构图11-4、5、6）,图11-4 FN12-12(D)户内交流高压负荷开关,图11-5 GW4系列户外高压隔离开关,11.1 变配电所的运行维护,图11-6 GN19型高压隔离开关 1-上接线端子 2-静触头 3-闸刀 4-套管绝缘子 5-下接线端子 6-框架 7-转轴 8-拐臂 9-升降绝缘子 10-支柱绝缘子,1）检查分合状态是否正确，是否符合运行方式的要求。其位置信号指示器、机械位置指示器与隔离开关的实际状态是否一致。,2）检查负荷电流是否超过当时周围环境温度下隔离开关的允许电流。,3）检查隔离开关的本体是否完好，三相触头是否同期到位。,11.1 变配电所的运行维护,4）运行的隔离开关，触头接触是否良好，有否过热及放电现象。拉开的隔离开关，其断口距离及张开的角度是否符合要求。,5）保持绝缘子清洁完整，表面无裂纹和破损，无电晕，无放电闪络现象。,6）检查操动机构各部件是否变形，锈损，连接是否牢固，有否松动脱落现象。,7）接地的隔离开关，接地是否牢固可靠，接地可见部分是否完好。,(2) 隔离开关的异常及处理,1）异常现象种类,接头或触头发热，带负荷误拉、合隔离开关,原因及处理：接头或触头发热 可能是接触不良或过负荷,处理：适当降低负荷，也可将故障隔离开关退出运行,带负荷误拉、合隔离开关,处理：、误拉隔离开关时，如果刀片刚离开刀口（已起弧），应立即将未拉开的隔离开关合上。如果隔离开关已拉开，则不允许再合上，用同级断路器或上一级断路器断开电路后方可合隔离开关。,、误合隔离开关时，误合的隔离开关，不允许再拉开，只有用断路器先切开该回路电流才能拉开。,11.1 变配电所的运行维护,3互感器的巡视检查内容（参看结构图11-7、8）,（1）瓷瓶套管是否完好，清洁，有无裂纹放电现象。,（2）检查油位、油色是否正常，有无渗油和漏油现象。,（3）检查呼吸器是否畅通，是否有受潮变色现象。,（4）检查接线端子是否牢固，是否有发热现象。,（5）检查运行中的互感器声音是否正常，有否冒烟及异常气味。,4电力电容器的巡视检查内容（参看结构图11-7、8）,图 11-7 AM（BFM）全膜高压并联电容器,图11-8 BSMJ自愈式低电压并联2电容器,11.1 变配电所的运行维护,4）硅整流器件应清洁，连接的焊点或螺栓应牢固无松动 3）检查调压器的转动手柄是否灵活，有无卡阻现象。,放电现象。,2）检查接触器、继电器和调压器的触头接触是否良好，有无过热或,1）检查硅整流器的输入和输出电压是否在正常运行值范围内。,6）检查保护熔断器是否良好。,接头不过热。绝缘架、绝缘台的绝缘良好，绝缘子清洁无损。,5）检查套管是否清洁，有无放电闪络现象；回路导体应紧固，,4）检查外壳是否变形，有无渗漏油现象。,1）检查电容器电流是否正常，三相是否平衡（各相之差应不大于10%），有无不稳定及激振现象。,3）检查电容器的声音是否正常，有否吱吱放电声。,2）检查放电用电压互感器指示灯是否良好，放电回路是否完好。,7）无功补偿自动控制器应运行正常；电容器组自动投切动作正常；功率因数应在设定范围内。 8）外壳接地是否良好、完整。,5二次系统的巡视检查内容,（1）硅整流电容储能直流装置的巡视检查内容,11.1 变配电所的运行维护,1 架空线路巡视检查内容,5）蓄电池各接头连接应紧固，无腐蚀现象。,11.2.1 供配电线路的巡视检查,11.2 供配电线路的运行与维护,2）蓄电池室及电解液温度应保持在100C 300C之间，最低不低50C，最高不高于350C 。,5）电容器的开关应在充电位置，电容器外壳洁净、无变形、无放电；,连接线无虚焊、断线现象。,（2）铅酸蓄电池组的巡视检查内容：,1）当蓄电池采用浮充电方式时 值班人员要根据直流负载的大小，监视,或调整浮充电源的电流，使直线母线电压保持额定值，并使蓄电池总是处于,每个蓄电池的电压应保持在2.15V，变动范围为2.12.2V。电压长期高于2.35V，会产生“过充”；长期低于2.1V，则会产生“欠充”。过充或欠充现象都会影响浮充电状态下工作。,3）检查极板的颜色和形状。充好电后的正极板是红褐色的；负极板是深灰色的。极板应无断裂、弯曲，极板间应无短路或杂物充塞。,4）电池外壳无破裂、无漏液。,11.1 变配电所的运行维护,（1）检查线路负荷电流是否超过导线的允许电流。 （2）检查导线的温度是否超过允许的工作温度，导线接头是否接触良好，有无过热、严重氧化、腐蚀或断落现象。 （3）检查绝缘子及瓷横档是否清洁，有否破损及放电现象。 （4）检查线路孤垂是否正常，三相是否保持一致，导线有否断股，上面是否有杂物。 （5）检查拉线有无松驰、锈蚀、断股现象；绝缘子是否拉紧，地锚有无变形。 （6）检查避雷装置及其接地是否完好，接地线有无断线，断股现象。 （7）检查电杆（铁塔）有无歪斜、变形、腐朽、损坏及下陷现象。 （8）检查沿线周围是否堆放了易燃、易爆、强腐蚀性物品，以及保证附近的危险建筑物距架空线有足够的安全距离。,2电缆线路巡视检查内容 （1）负荷电流不得超过电缆的允许电流。 （2）电缆、中间接头盒及终端温度正常，不超过允许值。 （3）引线与电缆头接触良好，无过热现象。 （4）电缆和接线盒清洁、完整，不漏油，不流绝缘膏，无破损及放电现象。 （5）电缆无受热、受压、受挤现象；直埋电缆线路的路面上无堆积物和临建，无挖掘取土现象。, 11.2 供配电线路的运行与维护, 11.2 供配电线路的运行与维护,（6）电缆钢铠正常，无腐蚀现象。 （7）电缆保护管正常。 （8）充油电缆的油压、油位正常，辅助油系统不漏油。 （9）电缆隧道、电缆沟、电缆夹层的通风、照明良好，无积水；电缆井盖齐全、完整、无损。 （10）电缆的带电显示器及护层过电压防护器均正常。 （11）电缆无鼠咬、白蚁蛀蚀的现象。 （12）接地线良好，外皮接地牢固。, 11.2 供配电线路的运行与维护,3车间配电线路的巡视检查内容 （1）检查导线的发热情况 裸母线正常运行时最高允许温度一般为700C，若过高，将使母线接头处氧化加剧，接触电阻增大，电压损耗加大，供 电质量下降，甚至可能导致接触不良或断线。 （2）检查线路负荷是否在允许范围内 负荷电流不得超过导线的允许载流量，否则导线过热会使绝缘层老化加剧，严重时可能引起火灾。 （3）检查配电箱、开关电器、熔断器、二次回路仪表等的运行情况着重检查导体连接处有无过热变色、氧化、腐蚀等情况，连线有无松脱、放电和烧毛现象。 （4）检查穿线铁管和封闭式母线槽的外壳接地是否良好。 （5）对于敷设在潮湿、有腐蚀性的场所的线路和设备，要定期检查 绝缘电阻值不得低于0.5兆欧。,（6）检查线路周围是否有不安全因素存在。,11.2.2线路运行中突遇停电的处理,处理措施：,是电网暂时停电，这时总开关不必拉开，但各路出线开关应全部拉开，以免突然来电时用电设备同时起动，造成过负荷，使电压骤降，影响供电系统的正常运行。,1电压突然降为零,应立即进行切换操作（即倒闸操作），将负荷，特别是重要负荷转移到另一路电源上。（若备用电源线路上装有电源自动投入装置则切换操作自动完成。）,2双电源进线中的一路进线停电, 11.2 供配电线路的运行与维护,如开关的断流容量允许，可以试合一次。如果试合失败，即开关再次跳,3厂区内架空线路发生故障使开关跳闸,开，说明架空线路上的故障还未消除，也可能是永久性故障，应进行停电隔离,检修。,4放射式线路发生故障使开关跳闸,采用“分路合闸检查”方法找出故障线路，使其余线路恢复供电。,如下：,举例：动画（分路合闸检查方法）,灵或选择性不好，使WL1线路的开关越级跳闸，分路合闸检查故障的具体步骤,如图11-9所示的供配电系统，假设故障出现在WL8线路上，由于保护置失,图 11-9 供配电系统分路合闸检查故障说明图, 11.2 供配电线路的运行与维护,将设备由一种状态转变为另一种状态的过程叫倒闸，所进行的操作就叫倒闸操作。,1 倒闸操作定义, 11.2 供配电线路的运行与维护, 11.3 倒闸操作, 11.3 倒闸操作,3) 断路器合闸送电或跳闸后试发，工作人员应远离现场，以免因带故障,合闸造成断路器损坏时，发生意外。,4) 拒绝拉闸或保护拒绝跳闸的断路器，不得投入运行或列为备用。,(2) 高压隔离开关的操作,发生电弧，应将开关迅速合上，严禁往回拉，否则，将会使弧光扩大，使,过程进行。刚开始慢，便于观察有无电弧，如有电弧应立即合上 ，停止,1) 手动闭合高压隔离开关时，应迅速果断，但在合到底时不能用力过,猛，以免引起冲击，导致合过头或损坏支持绝缘子。如果刚合隔离开关就,设备损坏更严重。误合闸隔离开关时，只能用断路器切断回路后，才允许,将隔离开关拉开。,2）手动拉开高压隔离开关时，应慢而谨慎，一般按“慢快慢”的,操作，并查明原因。如无电弧，则迅速拉开。当隔离开关快要全部拉开时，,电弧产生，也应果断而迅速地拉开，促使电弧迅速熄灭。,反应稍慢些，以防冲击绝缘子。,切断空载变压器，小容量的变压器，空载线路和拉系统环路等时 ，虽有,3) 单相隔离开关拉闸时，先拉中相，后拉边相；合闸操作则相反。,保持在断开位置。,4) 隔离开关拉合后，应到现场检查其实际位置；检修后的隔离开关，应, 11.3 倒闸操作,5) 当高压断路器与高压隔离开关在线路中串联使用时，应按顺序进行倒闸,操作，合闸时应先合隔离开关，再合断路器；拉闸时应先拉开断路器，再拉隔离开关。,（2）一般验电 不必直接接触带电导体，验电器只要靠近导体一定距离，就会发光。,2验电操作步骤,（1）验电准备 验电前，必须根据所检验的系统电压等级选择电压相配的验电器。,（3）对架构比较高的室外设备，须借助绝缘拉杆进行验电。,3装设接地线,1) 可能送电到停电检修设备的各方面均要安装接地线。,（1）接地线的装设位置,4) 在电气上不相连接的几个检修部位，如以隔离开关、断路器分成的几段，各段应分别验电后，进行接地短路。,2) 停电设备可能产生感应电压的地方应挂地线。,3) 检修母线时，母线长度在10m及以下，可装设一组接地线。,5) 在室内，短路端应装在装置导电部分的规定地点，接地端应装在接地 网的接头上。, 11.3 倒闸操作,填写的主要内容：拉合的开关和刀闸；检查开关和刀闸的位置；检查负载分配；装拆接地线；安装或拆除控制回路、电压互感器回路的熔断器；切换保护回路并检验是否确无电压。,（2）接地线的装设方法,2操作的具体步骤,必须由两人进行：一人操作，一人监护；装设时，应先检查地线，然后将良好的接地线接到接地网的接头上。,11.3.3 倒闸操作步骤,1 操作票的填写,（1）接受主管人员预发的命令；,（2）填写操作票；,（3）审查操作票；,（4）接受操作命令；,（5）操作的预演；,（6）核对设备；,（7）唱票操作；,（9）汇报操作的结束；,（8）检查操作的正确性；,（10）复查评价各项操作；, 11.3 倒闸操作,3举例,例：图11-10 为某66KV/10VK变配电所电气系统图，现欲停电检修101断路器，请填写WL1的停电倒闸操作票。,任务：线路WL1停电操作票。,图11-10 66/10KV某工厂变配电所电气主结线运行方式图, 11.3 倒闸操作,（1）填写线路WL1的停电操作票。（参看表11-2）,表11-2变配电所倒闸操作票,编号0301,操作人： 监护人： 值班长：, 11.3 倒闸操作,动画：线路WL1的停电操作过程（按照操作票上的顺序进行）,11.4 电力节能,11.4.1 电力节能的意义,11.4.2节约电能的基本措施,1加强管理，计划用电,原则：根据供电系统的电能供应情况及各类用户不同的用电规律，合理地安排各类用户的用电时间，以降低负荷高峰，填补负荷的低谷, 11.4 电力节能,2采用新技术, 11.4 电力节能,3改造旧设备,（2）变压器，可以利用变压器原有的外壳、铁芯，重新绕制线圈，这就可以降低损耗，取得满意的经济效果。,（1）电动机，可以采取一些简易办法：采用磁性槽楔降低铁损；更换节能风扇降低通风损耗；换装新型定子绕组以降低铜损。,4选用高效节能产品,经济运行方式是指一种能够降低电力系统的电能损耗，且能获得最佳经济效益的运行方式。,实行经济运行的方法：, 11.4 电力节能,变压器的经济运行,（1）一台变压器运行的经济负荷计算：, 11.4 电力节能,举例：,例2 试计算S9-