值班電工(高級(jí))1_第二章課件

1、第二章倒閘操作第二章 倒閘操作 了解電力系統(tǒng)和電力網(wǎng)的基本概念；熟練掌握電力系統(tǒng)中性點(diǎn)運(yùn)行方式；掌握工廠電力負(fù)荷的計(jì)算方法；能分析和判斷各種短路故障并會(huì)進(jìn)行短路計(jì)算；了解電力系統(tǒng)穩(wěn)定性及提高穩(wěn)定性的措施。第一節(jié)電氣主接線常見(jiàn)的基本形式一、主接線的基本形式(1)單母線不分段圖2-1所示為單母線主接線，其供電電源在發(fā)電廠是發(fā)電機(jī)或變壓器，在變電所是變壓器或高壓進(jìn)線回路。1.單母線接線圖2-1單母線接線(2)單母線分段如圖2-2所示，單母線用分段斷路器QF1進(jìn)行分段，可以提高供電的可靠性和靈活性。第一節(jié)電氣主接線常見(jiàn)的基本形式圖2-2單母線分段(3)單母線帶旁路母線斷路器經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的運(yùn)行和切斷第一節(jié)電

2、氣主接線常見(jiàn)的基本形式數(shù)次短路電流后都需要進(jìn)行檢修。圖2-3帶旁路母線的單母線接線W1工作母線W2旁路母線第一節(jié)電氣主接線常見(jiàn)的基本形式圖2-4單母分段兼旁路斷路器接線第一節(jié)電氣主接線常見(jiàn)的基本形式圖2-5分段兼旁路斷路器的接線形式a)不裝母線分段隔離開(kāi)關(guān)b)、c)正常運(yùn)行時(shí)，旁路母線帶電第一節(jié)電氣主接線常見(jiàn)的基本形式圖2-6雙母線接線(1)供電可靠通過(guò)兩組母線隔離開(kāi)關(guān)的倒換操作，2.雙母線接線第一節(jié)電氣主接線常見(jiàn)的基本形式可以輪流檢修一組母線而不致造成供電中斷；一組母線故障后，能迅速恢復(fù)供電；檢修任一線路的母線隔離開(kāi)關(guān)時(shí)，只需斷開(kāi)此隔離開(kāi)關(guān)所屬的一條電路和與此隔離開(kāi)關(guān)相連的該組母線，其他電路

3、均可通過(guò)另一組母線繼續(xù)運(yùn)行，但其操作步驟必須正確。(2)調(diào)度靈活各個(gè)電源和各回路負(fù)荷可以任意分配到某一組母線上，能靈活地適應(yīng)電力系統(tǒng)中各種運(yùn)行方式調(diào)度和負(fù)荷潮流變化的需要。(3)擴(kuò)建方便向雙母線左右任何方向進(jìn)行擴(kuò)建，均不會(huì)影響兩組母線的電源和負(fù)荷自由組合分配，在施工中也不會(huì)造成原有回路停電。第一節(jié)電氣主接線常見(jiàn)的基本形式圖2-7雙母線分段接線QF1、QF2母聯(lián)斷路器QF3分段斷路器L電抗器及線路G1、G2發(fā)電機(jī)第一節(jié)電氣主接線常見(jiàn)的基本形式圖2-8具有專(zhuān)用旁路斷路器的旁路母線接線第一節(jié)電氣主接線常見(jiàn)的基本形式圖2-9母聯(lián)兼旁路斷路器接線形式a)一組母線能帶旁路b)兩組母線均能帶旁路c)、d)設(shè)

4、有旁路跨條第一節(jié)電氣主接線常見(jiàn)的基本形式圖2-10一個(gè)半斷路器接線3.一個(gè)半斷路器接線第一節(jié)電氣主接線常見(jiàn)的基本形式圖2-11一個(gè)半斷路器呈環(huán)形接線4.單元接線第一節(jié)電氣主接線常見(jiàn)的基本形式圖2-12單元接線a)發(fā)電機(jī)雙繞組變壓器單元接線b)發(fā)電機(jī)自耦變壓器單元接線c)發(fā)電機(jī)三繞組變壓器單元接線d)發(fā)電機(jī)變壓器線路單元接線第一節(jié)電氣主接線常見(jiàn)的基本形式圖2-13擴(kuò)大單元接線a)發(fā)電機(jī)變壓器擴(kuò)大單元接線b)發(fā)電機(jī)分裂繞組變壓器擴(kuò)大單元接線第一節(jié)電氣主接線常見(jiàn)的基本形式二、配電裝置的布置1)占地面積小。2)不受氣候影響。3)外界污穢空氣對(duì)電氣設(shè)備影響小。4)房屋建筑投資較大。1)土建量和費(fèi)用小，建

5、設(shè)周期短。2)擴(kuò)建方便。3)相鄰設(shè)備間距較大，便于帶電作業(yè)。4)占地面積小。5)易受外界氣候影響，設(shè)備運(yùn)行條件差。6)外界氣象變化影響設(shè)備的維修和操作。第一節(jié)電氣主接線常見(jiàn)的基本形式1.室內(nèi)配電裝置(1)母線及隔離開(kāi)關(guān)母線通常布置在配電裝置的頂部，一般采用水平、垂直和直角三角形等幾種布置方式。(2)斷路器及其操動(dòng)機(jī)構(gòu)斷路器通常設(shè)置在單獨(dú)的小室內(nèi)。(3)互感器和避雷器電流互感器無(wú)論是干式或油浸式，都可以和斷路器放在同一個(gè)小室內(nèi)。(4)電抗器電抗器按其容量不同有三種不同的布置方式：三相垂直、品字形和三相水平布置。第一節(jié)電氣主接線常見(jiàn)的基本形式圖2-14電抗器的布置方式a)垂直布置b)品字形布置c)

6、水平布置第一節(jié)電氣主接線常見(jiàn)的基本形式(5)配電裝置的通道和出口配電裝置的布置應(yīng)便于設(shè)備操作、檢修和搬運(yùn)，因此需要設(shè)置必要的通道(走廊)。表2-1配電裝置室內(nèi)各種通道的最小寬度(單位：m)(6)電纜隧道及電纜溝電纜隧道及電纜溝是用來(lái)放置電纜的。(7)配電裝置室的采光和通風(fēng)配電裝置室可以開(kāi)窗采光和通風(fēng)，但應(yīng)采取防止雨雪、風(fēng)沙、污穢和小動(dòng)物進(jìn)入室內(nèi)的措施。第一節(jié)電氣主接線常見(jiàn)的基本形式2.室外配電裝置(1)母線及構(gòu)架室外配電裝置的母線有軟母線和硬母線兩種。(2)電力變壓器變壓器基礎(chǔ)一般做成雙梁型并輔以鐵軌，軌距等于變壓器的滾輪中心距。(3)電器的布置按照斷路器在配電裝置中所占據(jù)的位置，可分為單列、

7、雙列和三列布置。1)電器支柱絕緣子最低裙邊的對(duì)地距離約為2.5m。2)電器間的連線對(duì)地面距離應(yīng)符合要求。(4)電纜溝和通道室外配電裝置中電纜溝的布置，應(yīng)使電纜所走的路徑最短。第一節(jié)電氣主接線常見(jiàn)的基本形式第二節(jié)倒 閘 操 作一、倒閘操作的基本概念(1)電氣設(shè)備的狀態(tài)電氣設(shè)備的狀態(tài)一般分為4種，即運(yùn)行、熱備用、冷備用和檢修。(2)值班調(diào)度員應(yīng)遵守的制度值班調(diào)度員在進(jìn)行倒閘操作時(shí)，應(yīng)遵守發(fā)令、復(fù)誦、記錄、錄音、匯報(bào)等制度，并使用統(tǒng)一的調(diào)度術(shù)語(yǔ)和操作術(shù)語(yǔ)。(3)系統(tǒng)中的正常倒閘操作1)值班人員在交接班時(shí)。2)系統(tǒng)接線不正常時(shí)。3)系統(tǒng)高峰負(fù)荷時(shí)。4)雷雨、大風(fēng)等惡劣氣候時(shí)。5)有關(guān)聯(lián)絡(luò)線輸送功率超過(guò)

8、穩(wěn)定限額時(shí)。6)系統(tǒng)發(fā)生事故時(shí)。7)地區(qū)有特殊要求時(shí)等。(4)允許用隔離開(kāi)關(guān)進(jìn)行的操作1)系統(tǒng)無(wú)接地時(shí)拉、合電壓互感器。2)無(wú)雷擊時(shí)拉、合避雷器。3)拉、合220kV及以下母線的充電電流。4)拉、合斷路器或隔離開(kāi)關(guān)的旁路電流，拉合3/2斷路器接線方式的母線環(huán)流。5)拉、合無(wú)接地故障的變壓器中性點(diǎn)接地。6)拉合充電(空載)低壓電抗器。第二節(jié)倒 閘 操 作(5)斷路器操作1)斷路器可以拉、合負(fù)荷電流和各種設(shè)備的充電電流以及額定開(kāi)斷容量以內(nèi)的故障電流。2)斷路器合閘前，必須檢查繼電保護(hù)裝置已按規(guī)定投入使用，斷路器合閘后，必須檢查確認(rèn)三相均已接通。3)利用500kV或220kV斷路器進(jìn)行并列或解列操作

9、時(shí)，因機(jī)構(gòu)失靈造成二相斷路器斷開(kāi)，一相斷路器合上的情況時(shí)，不準(zhǔn)將斷開(kāi)的二相斷路器再合上，而應(yīng)迅速將原合上的一相斷路器拉開(kāi)，如果斷路器合上二相應(yīng)將斷開(kāi)的一相再合一次，若不成即拉開(kāi)合上的二相斷路器。第二節(jié)倒 閘 操 作4)斷路器操作時(shí)，若遙控失靈，現(xiàn)場(chǎng)規(guī)定允許進(jìn)行近距離操作時(shí)，必須進(jìn)行三相同時(shí)操作，不得進(jìn)行分相操作。二、單母線帶旁路母線的倒閘操作(1)單母線帶旁路母線的倒閘操作其基本原則就是保證出線不停電。1)在旁路斷路器熱備用的情況下，將旁路斷路器的保護(hù)整定值改為所代出線斷路器的保護(hù)整定值。2)在斷路器和隔離開(kāi)關(guān)位置變動(dòng)操作后，要檢查現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際位置和后臺(tái)監(jiān)控信號(hào)位置是否對(duì)應(yīng)。第二節(jié)倒 閘 操 作3

10、)在旁路母線不帶電的情況下，合上被代替斷路器間隔的旁路母線隔離開(kāi)關(guān)。4)在保證被代替斷路器和旁路母線斷路器并供無(wú)誤的情況下才能拉開(kāi)被代斷路器。5)被代替斷路器轉(zhuǎn)冷備用時(shí)應(yīng)先拉開(kāi)出線斷路器，再拉開(kāi)負(fù)荷側(cè)隔離開(kāi)關(guān)，最后拉開(kāi)母線側(cè)隔離開(kāi)關(guān)，該順序不可調(diào)整。第二節(jié)倒 閘 操 作圖2-15單母線帶旁路母線接線(2)實(shí)例介紹以圖2-15所示的單母線帶旁路母線線路第二節(jié)倒 閘 操 作為例具體說(shuō)明。1)運(yùn)行方式：出線斷路器編號(hào)為2Y11，母線側(cè)隔離開(kāi)關(guān)編號(hào)為2Y111，出線隔離開(kāi)關(guān)編號(hào)為2Y113；對(duì)應(yīng)該斷路器的旁路母線隔離開(kāi)關(guān)編號(hào)為2Y116，旁路斷路器編號(hào)為2520，兩側(cè)隔離開(kāi)關(guān)分別為25201、2520

11、3。2)操作步驟： 將旁路斷路器2520轉(zhuǎn)換為熱備用狀態(tài)(拉開(kāi)旁路斷路器2520)。 將旁路斷路器2520的保護(hù)整定值改為所代斷路器2Y11的保護(hù)整定值(根據(jù)斷路器2Y11保護(hù)具體型號(hào)進(jìn)行整定值的更改)。第二節(jié)倒 閘 操 作 合上斷路器2Y11間隔旁路母線隔離開(kāi)關(guān)(合上隔離開(kāi)關(guān)2Y116)。 將旁路斷路器2520由熱備用狀態(tài)改為運(yùn)行狀態(tài)(合上旁路斷路器2520)。 檢查旁路斷路器2520與斷路器2Y11確已共同運(yùn)行。 將斷路器2Y11由運(yùn)行狀態(tài)改為冷備用狀態(tài)。三、雙母線的倒閘操作(1)基本概念1)倒母線：線路或主變從正(副或號(hào))母線倒向副(正或號(hào))母線。第二節(jié)倒 閘 操 作2)冷倒操作：斷路器

12、處于熱備用狀態(tài)，拉開(kāi)母隔離開(kāi)關(guān)，合上母隔離開(kāi)關(guān)。3)熱倒操作：斷路器處于運(yùn)行狀態(tài)，拉開(kāi)母隔離開(kāi)關(guān)，合上母隔離開(kāi)關(guān)。(2)基本原則1)熱倒操作要保證母線間具有等電位。2)冷倒操作要保證所倒斷路器間隔設(shè)備無(wú)異常。(3)注意事項(xiàng)1)注意對(duì)母差保護(hù)產(chǎn)生的影響。2)各組母線上電源與負(fù)荷分布要合理。3)二次負(fù)荷應(yīng)與一次設(shè)備接線保持一致。第二節(jié)倒 閘 操 作4)斷路器和隔離開(kāi)關(guān)改變位置后，要檢查現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際位置和后臺(tái)監(jiān)控信號(hào)是否正確。圖2-16雙母線接線第二節(jié)倒 閘 操 作(4)實(shí)例介紹以圖2-16所示雙母線接線為例加以說(shuō)明。1)初始狀態(tài)：出線斷路器2Y11間隔正母?jìng)?cè)隔離開(kāi)關(guān)的編號(hào)為2Y111，副母?jìng)?cè)隔離開(kāi)關(guān)的

13、編號(hào)為2Y112，出線隔離開(kāi)關(guān)編號(hào)為2Y113；母線聯(lián)絡(luò)斷路器(簡(jiǎn)稱(chēng)母聯(lián)斷路器)2530間隔正母?jìng)?cè)隔離開(kāi)關(guān)的編號(hào)為25301，副母?jìng)?cè)隔離開(kāi)關(guān)的編號(hào)為25302；初始狀態(tài)為斷路器2Y11運(yùn)行于正母線，母聯(lián)斷路器2530工作在運(yùn)行狀態(tài)。2)冷倒操作步驟(操作目的是將斷路器2Y11由正母線運(yùn)行改為副母線運(yùn)行)：第二節(jié)倒 閘 操 作 將斷路器2Y11由運(yùn)行改為熱備用(拉開(kāi)斷路器2Y11)。 拉開(kāi)隔離開(kāi)關(guān)2Y111。 合上隔離開(kāi)關(guān)2Y112。 將斷路器2Y11由熱備用狀態(tài)改為運(yùn)行狀態(tài)(合上斷路器2Y11)。3)熱倒操作步驟： 將母差保護(hù)作相應(yīng)調(diào)整(改為互聯(lián)或破壞固定連接方式，這樣改動(dòng)后母差保護(hù)不帶有選擇

14、性，即使任意一條母線故障都會(huì)跳開(kāi)兩條母線上所有出線斷路器)。第二節(jié)倒 閘 操 作 將母聯(lián)斷路器改為非自動(dòng)狀態(tài)(這樣可以防止母聯(lián)斷路器發(fā)生偷跳事故造成用隔離開(kāi)關(guān)解環(huán)、合環(huán)情況的發(fā)生，通?，F(xiàn)場(chǎng)將母聯(lián)斷路器的直流操作電源拉開(kāi)即可)。 進(jìn)行壓變二次調(diào)整(合上壓變二次并列小開(kāi)關(guān)，防止僅靠母線隔離開(kāi)關(guān)輔助觸頭斷開(kāi)二次負(fù)載而引起輔助觸頭燒毀的情況出現(xiàn))。 合上隔離開(kāi)關(guān)2Y112。 拉開(kāi)隔離開(kāi)關(guān)2Y111。 進(jìn)行壓變二次調(diào)整(拉開(kāi)壓變二次并列小開(kāi)關(guān))。第二節(jié)倒 閘 操 作 將母聯(lián)斷路器解除非自動(dòng)(將母聯(lián)斷路器的直流操作電源合上)。 將母差保護(hù)作相應(yīng)調(diào)整(將母線保護(hù)解除互聯(lián)或改成固定連接方式)。 母差保護(hù)調(diào)整、

15、母聯(lián)改非自動(dòng)、壓變二次調(diào)整的順序不可改變。 隔離開(kāi)關(guān)改變位置后，要檢查現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際位置和后臺(tái)監(jiān)控信號(hào)是否正確。 現(xiàn)場(chǎng)主要設(shè)備的名稱(chēng)與編號(hào)見(jiàn)表-。第二節(jié)倒 閘 操 作表2-2主要設(shè)備名稱(chēng)第二節(jié)倒 閘 操 作第三節(jié)電力系統(tǒng)相關(guān)知識(shí)一、電力系統(tǒng)的基本概念圖2-17靜態(tài)穩(wěn)定性分析a)電力系統(tǒng)b)特性曲線1.潮流計(jì)算2.靜態(tài)穩(wěn)定性分析圖2-18功率角的變化過(guò)程a)在a點(diǎn)運(yùn)行b)在b點(diǎn)運(yùn)行3.暫態(tài)穩(wěn)定性分析第三節(jié)電力系統(tǒng)相關(guān)知識(shí)圖2-19電力系統(tǒng)及其等值電路第三節(jié)電力系統(tǒng)相關(guān)知識(shí)圖2-20功角特性曲線第三節(jié)電力系統(tǒng)相關(guān)知識(shí)圖2-21暫態(tài)穩(wěn)定a)運(yùn)行點(diǎn)的變化軌跡b)過(guò)剩功率、轉(zhuǎn)速、功角隨時(shí)間的變化第三節(jié)電力系統(tǒng)

16、相關(guān)知識(shí)圖2-22暫態(tài)穩(wěn)定的喪失a)運(yùn)行點(diǎn)的變化軌跡b)過(guò)剩功率、轉(zhuǎn)速、功角隨時(shí)間的變化第三節(jié)電力系統(tǒng)相關(guān)知識(shí)二、繼電保護(hù)的基本原理1)通過(guò)故障點(diǎn)的短路電流很大，容易使故障設(shè)備發(fā)生損壞。2)短路電流通過(guò)非故障設(shè)備時(shí)，由于發(fā)熱和電動(dòng)力的作用，引起它們的損壞或縮短使用壽命。3)電力系統(tǒng)中部分地區(qū)的電壓大大降低，破壞用戶工作的穩(wěn)定性或影響工廠產(chǎn)品的質(zhì)量。4)破壞電力系統(tǒng)并列運(yùn)行的穩(wěn)定性，引起系統(tǒng)振蕩，甚至使整個(gè)系統(tǒng)瓦解。1.繼電保護(hù)的主要作用2.繼電保護(hù)的工作原理第三節(jié)電力系統(tǒng)相關(guān)知識(shí)圖2-23單側(cè)電源網(wǎng)絡(luò)接線a)正常運(yùn)行情況b)d點(diǎn)三相短路情況第三節(jié)電力系統(tǒng)相關(guān)知識(shí)圖2-24雙側(cè)電源網(wǎng)絡(luò)接線a)正

17、常運(yùn)行情況b)點(diǎn)短路時(shí)的電流分布c)點(diǎn)短路時(shí)的電流分布第三節(jié)電力系統(tǒng)相關(guān)知識(shí)(1)選擇性是指保護(hù)裝置動(dòng)作時(shí)，僅將故障元件從電力系統(tǒng)中切除，使停電范圍盡量縮小，以保證系統(tǒng)中無(wú)故障部分仍能繼續(xù)安全運(yùn)行。(2)速動(dòng)性快速的切除故障可以提高電力系統(tǒng)并列運(yùn)行的穩(wěn)定性，減少用戶在電壓降低的情況下工作的時(shí)間，以及縮小故障元件的損壞程度。(3)靈敏性是指對(duì)于其保護(hù)范圍內(nèi)發(fā)生故障或不正常運(yùn)行狀態(tài)的反應(yīng)能力。3.繼電保護(hù)的基本要求第三節(jié)電力系統(tǒng)相關(guān)知識(shí)(4)可靠性是指在該保護(hù)裝置規(guī)定的保護(hù)范圍內(nèi)發(fā)生了它應(yīng)該動(dòng)作的故障時(shí)，它不應(yīng)該拒絕動(dòng)作；而在任何其他保護(hù)裝置不應(yīng)該動(dòng)作的情況下，其不應(yīng)該誤動(dòng)作。三、短路的基本概念1

18、)短路時(shí)要產(chǎn)生很大的電動(dòng)力和很高的溫度，而使故障元件和短路電路中的其他元件受到損害和破壞，甚至引發(fā)火災(zāi)。2)短路時(shí)電路的電壓驟降，嚴(yán)重影響電氣設(shè)備的正常運(yùn)行。1.短路的原因及后果第三節(jié)電力系統(tǒng)相關(guān)知識(shí)3)短路時(shí)保護(hù)裝置動(dòng)作，將故障電路切除，從而造成停電，而且短路點(diǎn)越靠近電源，停電范圍越大，造成的損失也越大。4)嚴(yán)重的短路要影響電力系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性，可使并列運(yùn)行的發(fā)電機(jī)組失去同步，造成系統(tǒng)解列。5)不對(duì)稱(chēng)短路包括單相短路和兩相短路，其短路電流將產(chǎn)生較強(qiáng)的不平衡交變電場(chǎng)，對(duì)附近的通信線路、電子設(shè)備等產(chǎn)生電磁干擾，影響其正常運(yùn)行，甚至使之發(fā)生誤動(dòng)作。2.短路的形式第三節(jié)電力系統(tǒng)相關(guān)知識(shí)()三相短路三

19、相短路是指供電系統(tǒng)中三相導(dǎo)體間的短路。()兩相短路兩相短路是指供電系統(tǒng)中任意兩相導(dǎo)體間的短路。()單相接地短路單相接地短路是指供電系統(tǒng)中任意一相導(dǎo)體經(jīng)大地與中性點(diǎn)或中性線發(fā)生的短路。()兩相接地短路兩相接地短路是指中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)中，任意兩相在不同地點(diǎn)發(fā)生單相接地而產(chǎn)生的短路，所以兩相接地短路的實(shí)質(zhì)就是兩相短路。四、運(yùn)行方式的編制原則3.短路計(jì)算的目的第三節(jié)電力系統(tǒng)相關(guān)知識(shí)(1)保證變電站用電的可靠性站用電是本變電站最重要的負(fù)荷，一旦發(fā)生故障，就會(huì)危及整個(gè)變電站的正常運(yùn)行。(2)保證對(duì)用戶供電的可靠性對(duì)重要用戶要保證連續(xù)供電，因此這類(lèi)用戶應(yīng)由兩個(gè)獨(dú)立電源供電(雙回路供電)，即當(dāng)兩個(gè)電源中的一個(gè)電源受到破壞或故障時(shí)，不影響另一個(gè)電源的工作。第三節(jié)電力系統(tǒng)相關(guān)知識(shí)(3)潮流分布要均勻要使電源和負(fù)荷功率均勻地布置在兩組母線上(雙母線并列運(yùn)行時(shí))，或分配在母線不同分段上(單母線分段時(shí))，這樣流過(guò)母聯(lián)斷路器或分段斷路器的電流最小，可避免設(shè)備過(guò)負(fù)荷或限制出力，而且當(dāng)部分電源及負(fù)荷發(fā)生故障時(shí)，還可盡量少地影響其他系統(tǒng)的正常運(yùn)行，提高對(duì)用戶(包括站用電)供電的可靠性。(4)便于事故處理如遇35kV或10kV系統(tǒng)發(fā)生單相接地短路故障時(shí)，為便于尋找接地點(diǎn)