搜索
薛家湾220kv变电站---认识实习报告学院：机电工程学院班级：10级电气姓名：日期：2012年11月13日前言薛家湾220kv变电站于1992年10月14日投运，占地面积为43272平方米，分为220kv、110kv、10kv三个电压等级。其中，220kv、110kv系统的主接线形式为双母线带旁路接线，10kv系统采用单母分段的接线形式。初期建设规模为220kv出现三回，110kv出现4回，63000kvA主变1台，随着电网及地方经济的不断发展，现拥有220kv出线8回,110kv出线11回，10kv出线10回，单台容量为120000kvA的主变3台，无功补偿容量为10800kvar的大型变电站。薛家湾变电站220kv系统连接着准格尔电厂、准能矸石电厂、长胜220kv变电站，同时与宁格尔500kv变电站及大路220kv变电站联网。110kv系统以辐射状向14个110kv变电站提供电源，担负着准格尔旗、呼市清水河县、准格尔煤田地区工农业及居民生活用电的供电任务。同时为准大、淮东、伊泰及官牛犋四条电气化铁路提供电源，在内蒙古西部电网中占有重要地位。薛家湾220kV变电站是连接220kV跨区域主网架与220kV省内网架的主要枢纽。本次实习主要包括薛家湾220kV变电站一、二次设备的学习，是由工人师傅带领我们到现场参观一些设备以及讲解一些相关知识，重点通过现场参观设备以及阅读图纸，使我们对变电站的电力系统的整体运行以及继电保护、自动装置等二次设备有一个全面深入的认识和了解，增强对本专业知识的理解能力与实践能力。一、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；本次实习在学生完成部分专业课程学习后进行，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。二、实习前期准备2.1变电所的相关知识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。①枢纽变电所枢纽变电所位于电力系统的枢纽点，汇集有多个电源（发电厂或其他电力网），连接电力系统的高压和中压，电压等级在330kV以上，负责向区域变电所和中间变电所供电。②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，起功率交换作用。它一般汇集2~3路电源，电压等级在220~330kV之间。③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35kV。④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。2.2变电站主接线的学习薛家湾220kv变电站分为220kv、110kv、10kv三个电压等级。其中，220kv、110kv系统的主接线形式为双母线带旁路接线，10kv系统采用单母分段的接线形式。现拥有220kv出线8回,110kv出线11回，10kv出线10回，单台容量为120000kvA的主变3台，无功补偿容量为10800kvar的大型变电站。2.3主要设备的学习主要设备的学习包括站内主变压器、母线、断路器、隔离、电压互感器、电流互感器、避雷器，内容涉及到设备的型号、参数、性能、接线方式及站内的配置情况。首先是从设备的解剖图了解设备的内部结构，并结合设备的型号去了解设备的具体性能，然后通过设备的具体接线方式，可以了解到设备的具体运行方式，最后通过全站的配置情况，我们可以了解到一个变电站的整体一次构架，从而达到全面的一个认知。2.4二次系统的学习2.4.1继电保护对于变电站的继电保护学习，我首先从变电站的整体继电保护配置入手，熟悉各种设备的相关保护种类。按设备分可以分成线路保护、主变保护、开关保护、电抗器保护、电容器保护等。如果从保护功能分可以按保护功能分类，有短路故障保护和异常运行保护。前者又可分为主保护、后备保护和辅助保护；后者又可分为过负荷保护、失磁保护、失步保护、低频保护、非全相运行保护等。按保护动作原理分类，有过电流保护、低电压保护、过电压保护、功率方向保护、距离保护、差动保护、高频（载波）保护等。这样，自己对变电站的继电保护有了一个整体的认识。然后自己还针对每一种保护，分别对其测量元件、逻辑环节和执行输出进行详细学习，并重点学习了其中的逻辑环节，从根本上回顾了自己本专业的继电保护知识，从实际应用中纠正自己对一些片面感性认知与错误，加深了自己对变电站继电保护的理解及应用能力。2.4.2自动化系统电站计算机监控系统，是以计算机作为处理各类变电设备信号的基础平台，监控系统主要功能包括实时数据采集处理、监视与报警、控制与操作、统计计算、事件顺序记录、数据库管理、人机接口、记录和制表打印、时钟同步、防误闭锁及同期、在线自诊与冗余管理、与继电保护装置和其他智能设备的通信、与调度端的通信及远方诊断等。计算机监控系统能完成对整个变电所电气设备的监测、控制及远动信息传送等各种功能。通过对变电站的自动化系统学习，自己能对站内的自动化整体上有了一个全面的理解。站内监控系统采用南瑞继保的分散式微机监控系统。按安装地点和功能，该系统包括两部分：主控楼内的站控层和继电保护室内的间隔层。网络结构为开放式分层、分布式结构。站控层通过光纤与间隔层相连。该系统的网络全部采用光纤或屏蔽双绞线以太网组网，网络拓扑结构采用总线型。站控层监控网络按双以太网配置，且按全站终期规模配置。间隔层也采用双以太网，间隔层网络采用具备以太网接口的测控单元直接挂在以太网上，通过以太网直接与站控层设备通讯。2.5图纸的阅读在实习期间，我详细阅读了主变的二次系统接线图、开关分合闸回路图、CVT二次接线图及保护的逻辑图等其他图纸。通过阅读图纸能对设备的可以了解设备的具体运行情况，比如说主变的冷却系统图的阅读，可以了解到当油温达65℃及以上、高压绕组温升达到75℃及以上或者负载大于75%额定负载时辅助冷却器将启动，而整体启动的实现过程均能通过二次图纸反映出来。假如启动过程中发生故障，也可以通过二次图的排查方法，可以快速查找到故障点。总之，在整个阅读图纸的过程中，我学会了识别常用的各种图纸符号，掌握排查故障的基本方法，熟悉使用各种基本仪器使用技巧。三.实习内容3.1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220KV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。实地考察薛家湾220KV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薛家湾变电站的实践相结合，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分析，进一步提高分析问题和解决问题的能力。3.2220KV变电站的突出特点：为了把电能送到较远的用电地区，需将电能经升压变压器把电压升高，通过高压输电线路送到用电地区，再经降压变压站的变压器把电压降低后分配使用。所以，变电站的主要任务是变换电压，集中和分配电能，控制电能的流向和调整电压。我国通过技术经济比较及总结多年的运行经验，得出了各级额定电压与输送及送电距离的关系。一般，220KV电压级输送功率为100~150MW，送电距离为200~300KM，由此可见，220KV电压级最适合作为省级电网的主要输电线路的电压。由于我市用电量较大所以主要是取用220KV变电站来分配电能。3.3220KV变电站电气主接线电气主接线是发电厂和变电所电气部分的主体，它反映各设备的作用、连接方式和回路间的相互关系。对电气主接线的基本要求，概括地说包括可靠性、灵活性、和经济性三个方面。3.4220KV变电站的主要电气设备220kV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、电抗器和、电容器等。3.4.1主变压器220kV变压器：变压器是借助于电磁感应，以相同的频率在两个或多个相互耦合的绕组回路之间传输功率的静止电器。变压器通过变换（升高或降低）交流电压和电流，传输交流电能。因此，变压器也可称作是没有运动功能部件的电气设备。3.4.2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。在我国220KV断路器大部分是使用六氟化硫断路器。3.4.3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。3.4.4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220KV电力系统中，电磁式和电容式都有使用。3.4.5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。3.4.6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。四、实习过程我们电气专业的全体同学来到了位于准格尔旗的薛家湾220kv变电站，远远地看到有两路高压铁塔线路从远处通向变电站。下了车工作人员对我们进行了安全教育后开始带领我们参观几个重要的场所如外部变压设备、高压间和主控制室等。外部变压设备分为主变压设备和备用变压设备。备用变压设备在主线路发生故障或设备检修时启用，增加工作效率。为了防止发电站出现问题产生停电的事情发生。该变电站采取了双发电站送电措施。由于来自两个不同的发电厂通过两路线路独立地向变电站供电。正常工作时，变电站使用其中的一路电源，另一路电是在正在使用的线路出现断电的情况下启用。外部高压电进入变电站后，通过隔离开关、电压互感器，以及电流互感器最后接入变压器输入端。在进入站区之前，我们首先了解了高压电的安全距离：10kV电压为0.7米；110kV为1.5米；220kV为3米。严格要求远离电气设备，不准乱碰乱摸，要注意安全。接着，我们又来到了高压间。高压间又明确分为输入端和馈出端。内部设备由许多铁栏分隔，里面的好多设备都是进口的，自动送电，跳闸保护，十年都未出故障。在主控制室内，有两名技术人员随时监视着主控制设备各仪器仪表的工作状态，主控制设备体积庞大，功能完善，具有故障显示，故障分析，自动保护等众多功能，给管理操作带来很大便利。当跳闸时，绿灯会闪，同时铃响，进行报警。当铁路上线路发生断路时，可以在主控面板的显示器上显出断电点距变电站的距离，从而为及时维修提供方便。最后我们总览了整个变电站的结构及工作状