1一般变电站日常操作与监视由调度机构或某中心变电所通过调度自动化设施的“五遥”功能(遥测、遥信、遥调、遥控、遥视)进行。2.5.2箱式变电站以往常规的变电站称为土建变电站,电气设备全部或部分敞露在大气环境中,占地面积大,建设周期长。为了加快小型用户变电站的建设速度、减少变电站的占地面积和投资,将小型用户变电站的高压电气设备、变压器、低压设备以及电能计量设备等按一定接线方案排成一体,在工厂内成套生产组装成箱式整体结构。在变电站现场完成基础施工后,将成套的箱式整体结构变电站运到现场安装后建成的变电站,称为高压/低压预装式变电站,简称箱式变。箱式变电站发展于20世纪60年代至70年代,是欧美等西方发达国家推出的一种户外成套变电站的新型变电设备,由于它具有组合灵活,便于运输、迁移、安装方便,施工周期短、运行费用低、无污染、免维护等优点,受到世界各国电力工作者的重视。(1)箱式变电站特点①占地面积小。一般箱式变电站占地面积仅为5~6㎡,甚至可以减少到3~3.5㎡。特别适合用于负荷密集的工业区和人口稠密的居民区等。可以使高电压供电延伸到负荷中心,减少低压供电半径,降低损耗。②现场施工周期短,投资少。③采用全密封变压器和SF6开关柜等新型设备时,可延长设备检修周2期,甚至可达到免维护要求。④外形新颖美观,可与变电站周围的环境相互协调。(2)我国箱式变电站的发展我国箱式变电站是在70年代末首先从欧洲法国、德国等国引进而发展起来的,最早的名称为箱式变电站,以后有称组合(装)式变电站的,也有称户外成套变电站的。从90年代初我国又从美国引进了箱式变电站。由于欧洲的箱变和美国的箱变结构不同,为了区分,从而产生了“欧式箱变”和“美式箱变”的名称。欧式箱变(高压/低压预装式变电站)从结构上采用高、低压开关柜,变压器组成方式。形象比喻为给高、低压开关柜、变压器盖了房子。美式箱变(组合式变压器)在结构上将负荷开关,环网开关和熔断器结构简化放入变压器油箱浸在油中。避雷器也采用油浸式氧化锌避雷器。变压器取消油枕,油箱及散热器暴露在空气中。形象比喻为变压器旁边挂个箱子。现在我国将箱式变电站正式取名为:“高压/低压预装式变电站”(欧洲式);“组合式变压器”(美国式)。90年代末期,特别是农网改造工程启动后,科研开发、制造技术及规模等都进入了3高速发展,箱式变电站被广泛应用于城区、农村10~110kV中小型变(配)电站、厂矿及流动作业用变电站的建设与改造,因其易于深入负荷中心,减少供电半径,提高末端电压质量,特别适用于农村电网改造,2.5.3电气设备的绝缘耐热等级绝缘耐热等级是指电气设备所用绝缘材料的耐热等级,分Y、A、E、B、F、H、C级。各级的允许极限温度如下表。绝缘的温度等级Y级A级E级B级F级H级C级最高允许温度(℃)90105120130155180180以上所谓允许极限温度是指电机绝缘材料的允许最高工作温度,它反应绝缘材料的耐热性能。绝缘耐热等级为B级的绝缘材料,主要是由云母、石棉、玻璃丝经有机胶胶合或浸渍而成的。所谓绝缘材料的极限工作温度,系指电机在设计预期寿命内,运行时绕组绝缘中最热点的温度。根据经验,A级材料在105℃、B级材料在130℃的情况下寿命可达10年,但在实际情况下环境温度和温升均不会长期达设计值,因此一般寿命在15~20年。4如果运行温度长期超过材料的极限工作温度,则绝缘的老化加剧,寿命大大缩短。所以电气设备在运行中,温度是寿命的主要因素之一。2.5.5电器的外壳防护等级(1)电器外壳防护有以下两种型式:第一种型式防止人体接触及(或)接近壳内带电部分和触及壳内的运动部件(光滑的转轴和类似部件等非危险运动件除外),以及防止固体异物进入电器外壳内部。第二种型式防止水进入电器内部而引起有害的影响。(2)电器的外壳防护等级IP(InternationalProtection)防护等级系统是由IEC(InternationalElectrotechnicalCommission)所起草。电器的防护等级代号由表征字母IP和附加在后的三位数字所组成,三个数字分别代表三种受环境影响的不同状态。第三位数字常常被省略。每个数字的意义如下表所示:5(3)防护等级代号及其含义举例例1:KEGCK(L)低压抽出式成套开关设备防护等级为IP30含义:第一个数字“3”表示能防止直径(或厚度)大于2.5mm的工具、金属线等进入壳内;第一个数字“0”表示对外壳进水无防护作用。6例2:KEXBW□-12共箱式变电站防护等级为IP33含义:第一个数字“3”表示能防止直径(或厚度)大于2.5mm的工具、金属线等进入壳内;第一个数字“3”表示与垂直线成60°范围内的淋水应无有害影响。2.5.6电气设备缺陷管理制度运行中的电气设备发生异常,虽能继续使用,但影响安全运行称为缺陷。变电站发现设备缺陷后,应遵循设备缺陷管理制度进行处理。(1)缺陷的分类按对供、用电安全的威胁程度,缺陷可分为I、Ⅱ、Ⅲ三类。I类缺陷:是紧急缺陷,指缺陷严重程度已使设备不能继续安全运行,随时可能导致发生事故或危及人身安全的缺陷,必须尽快消除或采取必要的安全技术措施进行临时处理。Ⅱ类缺陷:是重大缺陷,是指缺陷比较严重,但设备仍可继续短期安全运行的缺陷,应在短期内消除,消除前应加强监视。Ⅲ类缺陷:为一般缺陷,是指近期对安全运行影响不大的缺陷,可列入年、季度检修计划或日常维护工作中去消除。(2)缺陷管理方法巡视中发现缺陷后,必须及时、认真地填写缺陷通知单,注明缺陷类别,并提出初步处理意见,对于I类缺陷应立即向班长或单位电气负责人汇报。7(3)缺陷处理办法:发现缺陷后,应认真分析产生缺陷的原因,并根据其性质和情况予以处理。I类缺陷。应立即设法停电进行处理。同时,要向本单位电气负责人和供电局调度汇报。Ⅱ类缺陷。应向电气负责人汇报,尽可能及时处理;如不能立即处理,务必在一星期内安排计划进行处理。Ⅲ类缺陷。不论其是否影响安全,均应积极处理。对存在困难无法自行处理的缺陷,应向电气负责人汇报,将其纳入计划检修中予以消除。任何缺陷发现和消除后都应及时、正确地记入缺陷记录簿中。(4)缺陷记录的主要内容应包括:设备名称和编号、缺陷主要情况、缺陷分类归属、发现者姓名和日期、处理方案、处理结果、处理者姓名和日期等。(5)气负责人应定期(每季度或半年)召集有关人员开会,对设备缺陷产生的原因、发展的规律、最佳处理方法及预防措施等进行分析和研究,以不断提高运行管理水平。2.5.5电气设备定级(1)设备定级的目的设备定级是设备管理的内容之一,是全面掌握设备健康状况的重要措施,也是反映设备健康状况的综合指标,对于促进管好、用好、修好设备有很大的作用。8变电站设备以台(相)为单位每年对主要设备进行定级。(2)设备分级及完好率设备定级分为一、二、三级,一、二级设备均称为完好设备,一、二级设备为完好设备,完好设备与参加定级设备数量之比称为设备完好率。要求各变电站设备完好率在100%,一级率在80%以上。新装和大修后的设备应满足一级设备的要求,经运行单位验收合格后方可投入运行。3第三单元(电力系统中性点运行方式)3.1学习目的、要求:掌握:①电力系统中性点的概念;②中性点不接地系统在正常运行时,电压、电流值;③中性点不接地系统在发生单相金属性(接地电阻为零)接地时,各相对地电压、中性点对地电压、各线电压的变化情况;④中性点不接地系统在发生单相金属性接地时,接地电流的变化及影响接地电流大小的因素;接地电流的工程计算方法;⑤完全接地(即接地相接地电阻为零,也称为金属性接地);不完全接地(即接地相通过一定的阻抗接地)的概念。两种接地形式电压、电流数值有什么不同。⑥消弧线圈补偿的工作原理;9⑦中性点直接接地系统;⑧中性点经阻抗接地系统工作原理。⑨相量图分析小接地电流系统发生单相接地后电流电压的变化。熟悉:①中性点不接地系统单相接地故障时的特点;②中性点不接地系统的适用范围;③消弧线圈补偿的应用范围及补偿方式;④中性点直接接地系统的应用范围;⑤中性点经阻抗接地系统的应用范围。了解:①中性点不接地系统经过渡电阻接地的概念;②中性点不接地系统经过渡电阻接地与金属性接地二者电压、电流的比较;③消弧线圈的结构;④中性点直接接地系统在发生单相接地时的特点;⑤中性点经阻抗接地系统在发生单相接地时的特点;⑥电力变压器全绝缘与半绝缘的概念。3.2学习重点①小接地电流系统在发生单相金属性接地时,中性点对地电位的变化。②小接地电流系统在发生单相金属性接地时,各相对地电压的变化情况。10③小接地电流系统在发生单相金属性接地时,线电压的变化情况。④中性点不接地系统在发生单相金属性接地时,接地电流的变化及影响接地电流大小的因素。⑤中性点不接地系统在发生单相金属性接地时的运行处理方法。⑥消弧线圈补偿的工作原理、三种补偿方式及通常采用过补偿的理由;⑦中性点直接接地系统可以降低电力系统的绝缘投资的分析。3.5第三单元延伸阅读小电流接地系统中单相接地故障的判断与处理小电流接地系统是指采用中性点不接地或经消弧线圈接地的系统。在该系统中,如发生单相接地时,由于线电压的大小和相位不变(仍对称),且系统绝缘又是按线电压设计的,所以允许短时运行而不切断故障设备,从而提高了供电可靠性。但是,若一相发生接地,则其它两相对地电压升高为相电压的3倍,特别是发生间歇性电弧接地时,接地相对地电压可能升高到相电压的2.5~3.0倍。这种过电压对系统的安全威胁很大,可能使其中的一相绝缘击穿而造成两相接地短路故障。因此,值班人员应迅速寻找接地点,并及时隔离。当中性点非直接接地系统发生单相接地时,一般出现下列迹象:(1)警铃响,“xx千伏母线接地”光字牌亮,中性点经消弧线圈接地的系统,常常还有“消弧线圈动作”的光字牌亮。(2)绝缘监察电压表三相指示值不同,接地相电压降低或等于零,其它两相电压升高为线电压,此时为稳定性接地。如果绝缘监察电压11表指针不停地来回摆动,出现这种现象即为间歇性接地。(3)当发生弧光接地产生过电压时,非故障相电压很高,表针打到头,常伴有电压互感器高压一次侧熔体熔断,甚至严重烧坏电压互感器。当小电流接地系统发生上述迹象时,值班人员应沉着冷静,及时向上级调度汇报,并将有关现象作好记录,根据信号、表计指示、天气、运行方式等情况,判断故障。各出线装有接地信号装置的变电所(站),若装置正常投入,故障范围很容易区分,若报出母线接地信号的同时,某一线路也有接地信号,则故障点多在该线路上。若只报出母线接地信号,对于这种情况,故障点可能在母线及连接设备上。所以,处理时应注意:(1)母线和某一线路都报出接地信号,应检查故障线路的站内设备有无异常。(2)只报出母线接地信号,应检查母线及连接设备、变压器有无异常。如经检查,站内设备无异常,则有可能是某一线路有故障,而其接地故障信号装置失灵,应用瞬停的方法,查明故障线路。当各出线未装接地信号装置时,首先应根据前面所述的特征,判明故障性质的相别;其次分网运行,缩小查找范围。在分网运行时,应考虑各部分之间功率平衡、继电保护的配合、消弧线圈的补偿等因素;然后再检查所内设备有无故障,如设备瓷质部分有无损坏,有无放电闪络,设备上有无落物,有无小动物及外力破坏,有无断线接地,检查互感器、避雷器、电缆头有无击穿损坏等;最后在确定所(站)内12设备没问题的情况下,可以汇报调度,用瞬停拉线查找法,依次断开故障所在母线上各分路开关。如果接地信号消失,绝缘监察电压表指示恢复正常,即可以证明所瞬停的线路上有接地故障。查出故障线路之后,对于一般不重要的用户线路,可以停电并通知查找;对于重要用户的线路,可以转移负荷或者通知用户做好准备后停电查找故障点。在某些情况下,系统的绝缘并没有损坏,而是由于其它原因产生断。如电压互感器内部某些不对称状态,可能报出接地信号,此种接地称为“虚幻接地”,应注意区分判发生故障时,电压互感器一相高压熔体可能熔断,而报出接地信号,此时应将电压互感器立即停运。又如变压器对空载母线充电时,由于开关三相