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变电站工程简介 电气监理人员培训资料 一 变电站的作用 变电站的主要作用是把不同电压等级的电网连接起来 并通过输电线路完成电能的输送 分配任务 一般来讲 发电厂发出的电能经过升压变电站升压后送到电网 电网把电能送到目的地后 通过降压站降压后分配到用户 二 变电站的基本布置 现在变电站基本上都采用典型设计方案 其特点是结构紧凑 布局合理 节省用地 一个220kV变电站一般有一下主要建构筑物组成 1 220kV配电装置室 也有部分站将220kV配电装置布置于室外 将220kV配电设备安装于其内 2 生产综合楼 主要用于安装110kV 35kV配电设备 站用电设备和二次设备 无人值守的变电站一般为地上两层地下半层结构 地下半层为电缆层 地上一层安装35kV配电设备及站用电装置 二层安装110kV配电设备 继保 通信 直流等二次屏柜根据楼内的具体情况布置 3 主变基础及构支架 主变基础一般安排在综合楼与220kV配电装置室之间靠近综合楼测 用于安装主变压器 构支架主要用于主变附属设备安装和挂导线用 4 室外配电装置构筑物 目前 220kV变电站主要指补偿电容器装置基础和独立避雷针 5 屋外电缆沟 用于屋外电缆的敷设 其他还有消防系统 给排水系统 站内道路及图像监控系统等 王庄220kV变电站鸟瞰图 坪上220kV变电站平面布置图 220kV变电站典型设计一次图 三 变电站的主要设备 变电站主要设备 以220kV站为例 有金属封闭式组合电器简称GIS 主变压器 35kV配电装置 无功补偿装置 站用电装置 主控与直流设备 通信系统设备 图像监控及环境监测 防雷及接地 电缆等设施 下面分别进行简要介绍 1 封闭式组合电器 把电气设备封装在金属外壳内 并充装相应的绝缘介质 一般为SF6气体 以提高电气设备对外壳的绝缘强度 这种设备叫做金属封闭式组合电器 简称GIS 1 GIS的主要特点 节省占地和空间 运行安全可靠 电气性能良好 检修周期长 维护方便 无噪声 静电感应和无线电干扰 安全环保 但对SF6的纯度和水分含量要求严格 金属耗量大 造价高 主要用于110kV及以上高压电气 2 断路器及刀闸 断流能力强 用于接通 断开线路负荷 并在线路故障时切断大电流的故障线路 保护设备 操作机构一般为液压 注意在充装SF6之前不允许电动操作 刀闸主要用于线路与设备的隔离及接地 不允许带负荷操作 3 母线及电流互感器 母线一般采用三相共箱组装 即三相共装在一个母线筒内 通过连接件完成与设备的连接 母线安装时要特别注意清理好导体及母线筒的污染及毛刺 通过连接件可靠连接 电流互感器主要用于检测 计量 保护 注意电流互感器二次侧必须可靠接地且不允许开路 4 电压互感器 避雷器 电压互感器一般是将高压变为100V电压 主要用于检测 计量 保护 注意电压互感器二次侧不允许短路 避雷器用于线路过电压保护 防止设备及线路因过电压而损坏 注意以上两种设备应在开关设备及母线耐压试验完成后安装 5 GIS安装的一般要求 a 安装环境清洁 空气湿度符合规定要求 b 法兰对接前 各法兰面 密封槽 密封圈光洁 无损伤 合拢前 母线筒已清洁 密封剂已均匀涂抹 对接过程测量法兰间隙均匀 螺栓的紧固均用力矩扳手 力矩值符合要求 c 各气室真空处理合格 SF6气体充装后微水测试合格 用灵敏度不低于10的负六次方SF6检漏仪检漏不报警 年泄漏率小于1 2 主变压器 主变压器是变电站的核心部件 它决定了变电站的容量规模 其作用是连接不同电压等级的电网 进行能量转换 以便实现电能的输送和分配 主变一般为油浸式 有载调压 分三相和单相两种 1 主变压器的主要部件 主变主要由绕组铁芯 有载调压开关 散热器 电流互感器 升高座 出线套管等组成 另外辅以温度 瓦斯 压力 呼吸器 油色谱等监测保护装置 2 主变附属设备 主变附属设备主要有中性点隔离开关 中性点放电间隙 中性点避雷器 图片上左侧支架上部分级下图 充氮灭火装置 图片上右侧红色部分 等组成 3 主变压器安装程序 4 主变压器安装注意事项 运输过程冲撞记录值不大于规定 充氮运输的变压器充氮压力符合规定 器身检查时器身暴露在空气中的时间不超过16小时 且湿度符合规定 主变到位后做好接地 注油及热循环时 铁芯及所有绕组必须接地 中性点接地线不能用构支架代替 不少于两根且要接于不同的接地点 主变交接试验项目较多 要根据规范要求检查是否全部完成且合格 3 35kV及站用电配电装置 35kV配电柜一般手车式金属铠装柜 由开关室 仪表室 母线室 电缆室等部分组成 开关一般为真空或SF6断路器 母线多为D型母线 保护装置多为微机综合保护器就地保护 安全采用五防保护 站用电配电装置由站用变压器及低压配电柜组成 注油仪表室接地铜排要连接到等电位网 4 无功补偿装置 无功补偿装置主要用于电网无功功率的补偿 降低电网电能损耗 提高电能品质和设备利用率 无功补偿装置主要有 电网变电站 电容器 限流电抗器 放电线圈组成 并辅以隔离 接地开关 避雷器等 无功补偿装置主要部件 空心电抗器与电容器串联 用于限制浪涌电流和瞬时过电压 安装时要注意其接地不能成闭合回路 电容器的作用是产生容性电流来补偿电网的感性电流 降低无功功率 放电线圈主要用于停电时放掉电容两端的电压 保证安全 5 主控与直流装置 主控设备指用于监测 控制 保护的二次设备 现在基本上都通过微机完成 监测的是运行参数 控制的是各种操作 保护的是设备及设施 如主变保护 母线保护 线路保护等 主控设备安装在继保室 通过通信网络实现遥控 遥测 遥信 站内网络一般为以太网 站外通信一般 为光纤通信 智能化变电站站内也为光纤通信 直流装置主要有整流 充电 馈电及蓄电池组成 实现直流电源供给 并配置逆变设备作为应急电源 蓄电池安装后要进行充放电试验 施工单位提供充放电记录 蓄电池室的电气设备需用防爆型的 所有二次设备的调试应有记录 调试单位提供调试报告 6 图像监控及环境监测 图像监控是为了便于观察和记录现场设备的运行情况及人员进出情况而设置的 环境监测分两部分 其一是SF6及O2量监测 当室内SF6超标或氧量低于规定值时 装置报警并启动通风设备通风 以保证室内环境安全 其二是室内温湿度监测 当温度过低或湿度过大时 启动各控制箱柜的加热装置 以保证元器件对环境温度的要求和防止结露 7 电缆敷设要求 排列美观 避免交叉 固定可靠 标牌齐全正确 电缆支架桥架接地可靠 桥架连接处要跨接地线 电缆的钢铠 屏蔽层根据不同要求可靠接地 电力电缆与控制电路宜分开敷设 防火封堵符合设计要求 8 几点提示 初涉变电站建设的电气监理人员应注意以下几点 1 熟悉工程资料 主要包括批复的可行性研究报告 施工图及设计文件 设备订货技术协议 随设备的技术资料等 这些资料对进行监理活动很有用 2 熟悉有关规范规