变电站实习报告2

实习报告1．实习目的实习的目的是理论联系实际，增强学生对社会、国情和专业背景的了解；使学生拓宽视野，巩固和运用所学过的理论知识，培养分析问题、解决问题的实际工作能力和创新精神；培养劳动观念，激发学生的敬业、创业精神，增强事业心和责任感；通过本次实习，使学生所学的理论知识得以巩固和扩大，增加学生的专业实际知识；为将来从事专业技术工作打下一定的基础；进一步培养学生运用所学理论知识分析生产实际问题的能力2．实习时间2012年3月7日至2011年4月6日。3．实习地点四川仪陇供电有限责任公司实习。4．实习内容4.1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，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。电气主接线是整个变电站电气部分的主干，电气主接线方案的选定，对变电所电气设备的选择，现场布置，保护与控制所采取的方式，运行可靠性、灵活性、经济性、检修运行维护的安全性等，都有直接的影响。因此选择优化的电气主接线方式具有特别重要的意义。4.2变电站主要电气设备4.2.1主变压器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为了节约材料、方便运输，一般采用自耦变压器。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6~35kV，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。4.2.2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。4.2.3隔离开关隔离开关是高压开关设备的一种，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：①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；②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。4.2.4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：①供电量结算用，要求有0.2级准确等级，但输出容量不大；②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；③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。4.2.5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。4.2.6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，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。4.3变电站二次故障处理4.3.110KV母线充电时三相电压严重不平衡的原因及处理方法一、故障现象及原因：2012年3月15日下午4点35分系统恢复供电后，在进行35kV新政变电所10kV母线充电过程中，发现电压表指针低频摆动的幅度很大，而且指示的三相电压严重不平衡，中央信号系统发出了“10kV接地”的信号（在此次系统停电之前，设备运行正常可靠、无任何异常）。透过现象分析其原因是：由于某些激发条件的作用（如：用于充电的开关三相不同期、做为负载的电压互感器三相参数有差异、电源的三相电压不平衡等），诱使电压互感器的三相感抗与等值电容组成的并联阻抗、有的呈感性状态，有的呈容性状态。由此导致三相负载严重不平衡，三相电压也随之严重的不平衡，形成电源中性点的严重位移，从而出现了对地电压，10kV接地保护装置动作并发出信号。这就是充电操作时，发生铁磁共振造成母线电压严重不对称以及中性点出现很高的对地电压的原因。二、处理方法：1、在10KV母线充电过程中发生铁磁共振时，迅速投入负载。2、改变可能产生铁磁共振的操作程序，避免在充电时构成铁磁共振的条件。3、安装一次消谐器或改变电压互感器主接线方式。4.3.235kV永乐变电站2号主变保护越级跳闸一.事故经过2011年04月09日09时54分40秒，35kV永乐变电站事故电笛响，主变低压侧902DL跳闸，10kV母线失压。现场值班员检查后向调度汇报情况如下：主变低压侧902开关跳闸，10kV母线上其余设备未见异常情况，主变低后备保护装置出口跳闸灯亮，保护动作报文显示为“Ⅰ段出口”；10kV线路915保护装置出口跳闸灯亮，重合闸动作灯亮，保护装置报文显示“Ⅱ段出口，重合闸动作”。09时58分调度员下令值班员合上902DL，合闸成功，运行正常。根据现场上报情况，判定本次相关保护装置动作存在异常情况。二.现场事故情况调查1.检查04月09日915DL低压线路保护装置，保护装置型号为WXH-111/N，生产厂家为许继。保护装置内保护动作报文显示如下：04年04月09日09时54分40秒768毫秒II段出口04年04月09日09时54分41秒811毫秒重合闸动作2.核对10kV线路915保护装置定值，与定值单一致。其主要参数如下：（CT变比为：100/5）过流I段:24AI段时间:0秒过流II段:12AII段时间:0.5秒过流III段:6AIII段时间:1.00秒重合闸投检无压重合时间：1.00秒3．检查4月9日变压器低后备保护装置，保护装置型号为WCB-111，生产厂家为许继。保护装置内保护动作报文显示如下:04年04月09日09时54分42秒306毫秒I段出口4．核对902DL保护定值,未见异常。其主要参数为：（CT变比为：400/5）过流I段:11AI段时间:0.5秒过流II段:6AII段时间:1.5秒三．事故分析对原始记录进行分析看出,10kV线路915保护装置09时54分40秒768毫秒过流II段出口,跳闸成功。延时1043毫秒后09时54分41秒811毫秒重合闸动作,开关重合成功。而后09时54分42秒306毫秒主变低压后备保护过流I段出口902DL保护跳闸。也就是说在10kV线路915出口跳闸后的1538毫秒、重合成功后的495毫秒后发生主变低后备保护过流I段出口跳902开关的，而此时10kV母线上所有线路保护装置均没有任何保护动作或其他异常信号。是什么导致此时主变低后备保护越级动作呢？首先我们怀疑10kV母线上某一线路的保护装置存在拒动现象从而导致此情况发生。我们对所有10kV线路保护装置进行了检验，所有10kV线路保护装置均能正确动作。即我们可以排除了此时是由于10kV线路故障而线路保护装置拒动引起的主变低后备保护动作。那么此时主变低后备的保护装置所感受到的故障量从何而来？接着我们提出第二个假设：主变低后备保护装置在10kV线路915故障时启动后时间继电器不能正确返回。为此我们对主变低后备保护装置作如下试验：设置故障电流（二次值）为12A，第一次故障电流输出时间为400毫秒，停止输出1000毫秒，再输出400毫秒，再停止输出100毫秒，最后输出550毫秒。保护装置在第一、第二次输出的故障电流下没有动作，在第三次输出故障电流时才动作。试验结果结果证明了主变低后备保护装置也可以正确动作。以上假设不成立。我们再对10kV线路915保护装置与低后备保护装置进行一次详细检验，结果全部保护功能均正确动作，未见任何异常情况。但是我们发现了一个不引人注意的细节，主变低后备保护装置的时钟比10kV线路915保护装置快1－2秒左右，我们用同一台保护测试仪同时对10kV线路915保护装置与主变低后备保护装置施加13A的故障电流（二次值），使10kV线路915保护过流II段与主变低后备保护过流I段动作，按照定值来看，两套保护装置记录的保护动作时间应一致，误差不会超过50毫秒。但是从两台保护装置的动作报文来看主变低后备保护动作时间比10kV线路915保护动作时间超前了1527毫秒。结合前面的原始记录时间，我们判定当时保护真实动作情况应是902与915开关同时保护跳闸，延时1秒后915开关重合成功。但从保护配合原则上说这明显不合理。按主变低后备过流I段定值计算短路电流应为880A（一次电流）。而按915线路过流I段定值计算短路电流应为480A（一次电流），从理论上说，如果一次故障电流（大于880A）引起902DL过流I段出口，那么915DL过流I段瞬时动作先切除故障。那915线路保护不正确动作的唯一可能就是由于外部电流回路的问题。我们对外部电流回路进行检查，用大电流发生器对915线路的电流互感器进行一次升流试验。一次电流二次电流A相B相C相20A0.99A1.01A1.00A100A4.98A4.99A5.01A200A9.98A10.00A10.03A300A14.31A14.21A14.44A500A14.76A14.67A14.80A从上表可知，当一次电流达到3倍额定电流（即300A）时，保护二次电流因CT饱和仅为14A；当加到电流I段一次值500A时，保护电流二次值仍为14A左右(正常为25A)，电流I段未见动作。四、调查结论根据以上事故调查分析情况，我们认为事故发生过程如下：当10kV915线路发生近区短路时，故障电流达到880A以上，915线路保护与主变保护低后备同时启动。由于915线路电流互感器在3倍额定电流下已饱和，无法达到915线路保护过流I段定值，而是过流II段动作；又由于915线路保护过流II段延时为0.5秒，这个延时和902DL保护的I段延时0.5秒是一致；所以，915线路保护过流II段与主变低后备过流I段同时动作跳闸。915开关与902开关跳闸后，故障消除915开关重合闸成功。所以本次事故发生原因为915线路电流互感器保护用绕组10％误差曲线不满足要求。事后我们查阅了相关工程的竣工资料，未能查询到相关电流互感器的厂家资料，也未能找到电流互感器的10％误差特性曲线报告。由于是10kV一体式柱上开关，我们也没有能从现场设备的铭牌上找到电流互感器的相关资料。五、相关措施对同一批设备的相同型号的电流互感器所有绕组进行进行了伏安特性曲线测试，试验结果表明此变电站的10kV线路中的电流互感器各绕组饱和电压均为9～10V，按实测回路阻抗0.7Ω计算，二次电流最大仅为14.3A（变比100/5，一次电流不足300A），不能满足保护要求，需要将此批次电流互感器全部更换。5.二次回路5.1二次回路概念测量回路、继电保护回路、开关控制及信号回路、操作电源回路、断路器和隔离开关的电气闭锁回路等全部低压回路。由二次设备互相连接，构成对一次设备进行监测、控制、调节和保护的电气回路称为二次回路。是在电气系统中由互感器的次级绕组、测量监视仪器、继电器、自动装置等通过控制电缆联成的电路。用以控制、保护、调节、测量和监视一次回路中各参数和各元件的工作状况。用于监视测量表计、控制操作信号、继电保护和自动装置等所组成电气连接的回路均称为二次回路或称二次接线。5.2二次回路的分类5.2.1按电源性质分交流电流回路---由电流互感器（TA）二次侧供电给测量仪表及继电器的电流线圈等所有电流元件的全部回路。交流电压回路---由电压互感器（TV）二次侧及三相五柱电压互感器开口三角经升压变压器转换为220V供电给测量仪表及继电器等所有电压线圈以及信号电源等。直流回路---使用所变输出经变压、整流后的直流电源。蓄电池---适用于大、中型变、配电所，投资成本高，占地面积大。5.2.2按用途区分测量回路、继电保护回路、开关控制及信号回路、断路器和隔离开关的电气闭锁回路、操作电源回路。操动回路---包括从操动（作）电源到断路器分、合闸线圈之间的所有有关元件，如：熔断器、控制开关、中间继电器的触点和线圈、接线端子等。信号回路---包括光字牌回路、音响回路（警铃、电笛），是由信号继电器及保护元件到中央信号盘或由操动机构到中央信号盘。二次回路5.3防跳回路5.3.1防跳回路的作用防止因控制开关或自动装置的合闸接点未能及时返回(例如操作人员未松开手柄,自动装置的合闸接点粘连)而正好合闸在故障线路和设备上,造成断路器连续合切现象。对于电流启动、电压保持式的电气防跳回路还有一项重要功能,就是防止因跳闸回路的断路器辅助接点调整不当(变位过慢),造成保护出口接点先断弧而烧毁的现象。这种现象对于微机保护装置来说是不可容忍的,而这一点却常被人们忽视。5.3.2防跳回路的典型接线常用防跳回路有串联式防跳回路、并联式防跳回路、弹簧储能式防跳回路、跳闸线圈辅助接点式防跳回路等。国产断路器多采用串联式防跳回路。断路器多采用并联式防跳回路。其中串联式防跳回路最合理,应用也最广泛,它除具有防跳功能外,还具有防