全國水利行業(yè)職業(yè)技能競賽

全國水利行業(yè)職業(yè)技能競賽供電負荷分級及要求1．1負荷分級電力負荷應按照對供電可靠性的要求及中斷供電在政治、經濟上所造成缺失或阻礙的程度進行分級，并應符合下列規(guī)定：一、符合下列情形之一時，應為一級負荷：1、中斷供電將造成人身傷亡時。2、中斷供電將在政治、經濟上造成重大缺失時。例如：重大設備損壞、連續(xù)生產過程被打亂需要長時刻才能復原等。3、中斷供電將阻礙重要用電單位的正常工作。例如：重要通信樞紐、經常用于國際活動的大量人員集中的公共場所等用電單位中的重要電力負荷。在一級負荷中，當中斷供電將造成人員傷亡或重大設備損壞或發(fā)生中毒、爆炸和火災等情形的負荷，以及專門重要場所的不承諾中斷供電的負荷，應視為專門重要的負荷。二、符合下列情形之一時，應為二級負荷：1、中斷供電將在政治、經濟上造成較大缺失時。例如：要緊設備損壞、連續(xù)生產過程被打亂需較長時刻才能復原等。2、中斷供電將阻礙較重要用電單位的正常工作。例如：通信樞紐等用電單位中的重要電力負荷，以及中斷供電將造成較多人員集中的重要的公共場所秩序紛亂。三、不屬于一級和二級負荷者應為三級負荷。1．2供電要求1．2．1一級負荷的供電電源應符合下列規(guī)定：一級負荷應由雙重電源供電；當一個電源發(fā)生故障時，另一個電源不應同時受到損壞。一級負荷中專門重要的負荷，除應由雙重電源供電外，尚應增設應急電源，并嚴禁將其它負荷接入應急供電系統(tǒng)。下列電源可作為應急電源：獨立于正常電源的發(fā)電機組、供電網(wǎng)絡中獨立于正常電源的專用的饋電線路、蓄電池、干電池。1．2．2二級負荷的供電系統(tǒng)，宜由兩回線路供電。在負荷較小或地區(qū)供電條件困難時，二級負荷可由一回6kV及以上專用的架空線路供電。當采納電纜線路時，應采納兩根電纜組成的線路供電，其每根電纜應能承擔100%的二級負荷。第二章電氣主接線2．1概述電氣主接線是指泵站中的一次設備按照設計要求連接起來，表示聚攏和分配電能的電路，也可稱為主電路。電氣主接線由電動機、變壓器、斷路器、互感器等電氣設備以及它們之間的連接導體所組成，它反映泵站的電能從同意到分配的過程。電氣主接線中的設備用標準的圖形符號和文字符號表示的電路圖稱為電氣主接線圖。電氣主接線是泵站電氣部分的主體，它與電力系統(tǒng)、電氣設備的選擇和布置、繼電愛護等都有緊密的關系，它的型式將阻礙泵站配電裝置的布置、供電的可靠性、運行靈活性。因此，泵站的電氣主接線應按照供電系統(tǒng)要求以及泵站的規(guī)模、運行方式、重要性等因素合理確定。主接線應簡單可靠、操作檢修方便、節(jié)約投資。當泵站分期建設時，主接線尚應考慮便于過渡。2．2電氣主接線的差不多形式2．2．1電源側接線電源側一樣采納單母線不分段接線。關于雙回路供電的泵站，也有采納單母線分段或其他接線形式。2．2．1．1單母線不分段接線母線也稱為匯流排，起著聚攏和分配電能的作用。每一條進出線回路都組成一個接線單元，每個接線單元都與母線相連，電源回路將電能送至母線，引出線從母線得到電能。單母線是指只采納一組母線的接線。按照斷路器和隔離開關用途的不同，在運行中的操作順序也不同。接通電路時，先合上斷路器兩側的隔離開關（先合母線側隔離開關，然后合線路側隔離開關），再合斷路器；切斷電路時，先斷開斷路器，再斷開兩側的隔離開關（先斷開線路側隔離開關，然后斷開母線側隔離開關）。為了防止誤操作，在斷路器和隔離開關之間，必須裝有防誤操作的電氣或機械閉鎖裝置。單母線不分段接線簡單、清晰，設備少，操作方便，投資少，便于擴建，但可靠性和靈活性較差。單母線不分段接線適用于用戶對供電連續(xù)性要求不高的二、三級負荷用戶。2．2．1．2單母線分段接線為提升供電可靠性,可將母線分段。單母線分段接線的特點是：當母線發(fā)生故障時，僅故障母線段停止工作，另一段母線仍能夠連續(xù)工作。兩段母線能夠看作是兩個獨立的電源，提升了供電的可靠性。當一段母線發(fā)生故障或檢修時，必須斷開接在該段母線上的所有支路，使之停止工作。任一支路的斷路器檢修時，該支路必須停止工作。單母線分段接線與單母線接線相比提升了供電可靠性和靈活性。用隔離開關、負荷開關分段的單母線接線，適用于由雙回路供電的、承諾短時停電的具有二級負荷的用戶。用斷路器分段的單母線接線，可靠性提升，一樣能夠對一級負荷供電。2．2．1．3“站變合一”的供電治理方式關于泵站的專用變電所，一樣采納“站變合一”的供電治理方式。它是指將專用變電所的開關設備、愛護操縱設備等與泵站的同類設備統(tǒng)一進行選擇和布置。這種供電治理方式能節(jié)約電氣設備和土建投資，同時能夠相對減少運行治理人員。2．2．2電動機電壓側接線電動機電壓母線一樣采納單母線接線，關于多機組、大容量和重要泵站也有采納常用單母線分段接線。第三章泵站要緊電氣設備3．1同步電動機同步電動機是屬于交流電機，定子繞組與異步電動機相同。它的轉子旋轉速度與定子繞組所產生的旋轉磁場的速度是一樣的。同步電動機工作在過勵狀態(tài)，從電網(wǎng)吸取容性無功功率，可就地向其它感性負載提供感性無功功率，從而提升功率因數(shù)。因此，同步電動機的功率因數(shù)一樣均設計為1-0.8(超前)。3．1．1同步電動機的起動同步電動機不能自起動，必須借助其他方法起動。同步電動機的起動方法有輔助電機法，變頻起動法和異步起動法等。應用最廣的是采納異步起動法。3．1．1．1異步起動法采納異步起動法時，轉子上需加設鼠籠式起動繞組，起動時，先把勵磁繞組通過一個電阻短接，該電阻的阻值約為勵磁繞組本身電阻的10倍左右。異步起動時，同步電動機的勵磁繞組既不能開路，也不能直截了當短路。如果勵磁繞組開路，由于起動時定子旋轉磁場與轉子的相對速度專門大，勵磁繞組的匝數(shù)又較多，將在勵磁繞組中感應出專門高的電壓，可能擊穿繞組的絕緣，造成人身及設備的損害。另外，勵磁繞組也不能直截了當短路，否則勵磁繞組電流專門大，將產生一個較大的附加轉矩，可能使同步電動機的轉速無法上升到接近額定轉速。因此，同步電動機起動時，必須在勵磁繞組中串入附加電阻。定子繞組接通電源，靠起動繞組所產生的異步轉矩起動，待轉速上升至接近同步轉速時(約95%n0)，將勵磁繞組換接到勵磁電源上，使轉子建立勵磁磁場，現(xiàn)在氣隙磁場與勵磁磁場的轉速十分接近，依靠兩個磁場相互作用產生的轉矩，能將電動機轉子牽入同步，以同步轉速穩(wěn)固運行。同步電動機異步起動時，為減小起動電流，也可采納降壓起動方法。3．2異步電動機異步電動機的額定轉速和其同步轉速之間有一個滑差，那個滑差是必需的，它使轉子繞組或銅條在定子旋轉磁場的作用下產生感應電動勢和電流，從而和定子旋轉磁場相互作用使轉子發(fā)生旋轉，故也稱為感應電動機。3．2．1異步電動機的起動異步電動機從接通電源開始，轉速由零增加到額定轉速或對應負載下的穩(wěn)固轉速的過程稱為起動過程。為使電動機能夠盡快達到額定轉速，要求具有足夠大的起動轉矩，起動電流較小。起動時，電動機轉子電流達到最大值，一樣為額定電流的5-8倍。按照磁動勢平穩(wěn)關系，定子電流隨轉子電流作相應的變化，一樣為額定電流的4-7倍。異步電動機起動的要緊咨詢題是起動電流專門大，但起動轉矩不大。3．2．1．1鼠籠式電動機的起動（1）直截了當起動將額定電壓直截了當加在電動機的定子繞組上，使電動機起動。這種起動方法的缺點是起動電流大，起動轉矩不大；優(yōu)點是起動設備簡單，起動迅速。異步電動機能否采納直截了當起動由電網(wǎng)容量、起動的頻繁程度、電網(wǎng)承諾的干擾程度、電動機的容量、型式等決定。（2）降壓起動利用起動設備將加在電動機定子繞組上的電源電壓降低，起動終止后再復原到額定電壓運行。降壓起動以降低起動電流為目的，但同時電動機的起動轉矩也大大減小。①定子回路串電抗（電阻）降壓起動電動機起動時在定子回路串入適當?shù)碾娍蛊骰蜃冏杵鳎妱訖C的轉速升高后，切除電抗器或變阻器，電動機在全電壓下正常運行。②星形-三角形換接降壓起動適用于正常運行時定子繞組為三角形接法的電動機。起動時將繞組改接成星形，待電機轉速上升到接近額定轉速時再改成三角形。采納星形-三角形換接降壓起動，其起動電流及起動轉矩均減少到直截了當起動時的1/3。③自耦變壓器降壓起動起動時，電源電壓通過自耦變壓器降壓后加在電動機定子繞組上，限制了起動電流，待待電機轉速上升到接近額定轉速時，切除自耦變壓器，電動機在全電壓下正常運行。3．2．1．2繞線式電動機的起動鼠籠式電動機直截了當起動電流大，起動轉矩不大；利用降壓起動的方法雖減小了起動電流，但起動轉矩也隨起動電壓成倍減小，因此只適用于空載和輕載的負荷。關于重載起動的負荷，廣泛采納起動性能較好的繞線式電動機。繞線式電動機與鼠籠式電動機最大的區(qū)不是轉子繞組為三相對稱繞組。轉子回路串入可調電阻或頻敏變阻器，能夠減小起動電流，同時增大起動轉矩。①轉子回路串入電阻起動起動過程中為了獲得較大的加速轉矩，縮短起動時刻，并使起動過程平滑，應在轉子回路串入多級對稱電阻，隨著轉速的升高，逐步切除起動電阻。如果繞線式電動機不接起動電阻，而采納全壓起動，由電動機機械特性可知，起動轉矩專門小，有可能導致電動機起動困難，甚至無法起動。繞線式電動機轉子回路串入電阻起動，能夠減小起動電流，同時增大起動轉矩，選擇適當?shù)碾娮柚悼墒蛊饎愚D矩達到最大值，因此能夠承諾電動機在重載下起動。②轉子回路串入頻敏變阻器起動頻敏變阻器是按照渦流的原理工作，鐵芯渦流損耗與頻率的平方成正比。當繞線式電動機剛起動時，鐵芯中渦流損耗及對應的等效電阻最大，相當于轉子回路串入了一個較大的起動電阻，起到了減小起動電流、增大起動轉矩的作用。起動后，隨著轉速上升，頻敏變阻器的渦流損耗減小，反應鐵芯損耗的等效電阻也隨著減小，起到轉子回路自動切除電阻的作用。繞線式電動機在輕載起動時，一樣采納頻敏變阻器起動，重載時一樣采納串變阻器起動。3．2．2異步電動機的運行方式3．2．2．1電動機的運行方式電動機的運行方式一樣分為：正常運行方式（常指額定運行方式）、專門運行方式和事故運行方式。正常運行方式1）正常運行方式電動機的各項運行參數(shù)均在承諾的范疇內，溫度、溫升、振動等均不超過承諾值，能夠長期、連續(xù)地運行。2）額定運行方式電動機的各項運行參數(shù)均為額定值，溫度、溫升、振動等均不超過承諾值，是正常運行方式的一種特例。3）空載運行方式指電動機不帶負載的運行方式，也是正常運行方式的一種特例。專門運行方式電動機在運行中，某一項或若干項參數(shù)超過承諾值。專門運行會縮短電動機的使用壽命。大多數(shù)情形下，專門運行如果得不到及時的處理會轉化成事故。③事故運行方式電動機在運行中，某一項或若干項參數(shù)超過承諾值的程度已達到足以使電動機發(fā)生損壞的情形。電動機的事故要緊分為短路、斷線、絕緣擊穿等電氣事故和各種機械故障。3．2．2．2電動機的絕緣電阻承諾值為了防止電動機因絕緣下降而發(fā)生相間或相對地故障，電動機在投入運行前應測量絕緣電阻。交付運行的電動機的絕緣電阻要求使：額定電壓為380V的電動機的絕緣電阻不小于0.5MΩ(用500V搖表)。額定電壓大于等于3kV的電動機的絕緣電阻每千伏不小于1MΩ(用1000V搖表)。絕緣電阻低于承諾值，電動機不承諾投入運行。3．2．2．3電動機對頻率、電壓的要求電動機正常運行對頻率、電壓的變化范疇有一定的要求,超出了要求的范疇,就會進入專門運行狀態(tài),甚至會發(fā)生事故。電源電壓的要求：-5%-+10%的額定電壓范疇內。電源頻率的要求：頻率的偏離在±0.5Hz額定頻率的范疇內。相間電壓不平穩(wěn)性要求：不平穩(wěn)度不超過5%。相間電流不平穩(wěn)性要求：當其它各項參數(shù)滿足要求時，相間電流的不平穩(wěn)度不超過10%，且任何一相的電流值不超過額定值。①電源電壓降低對電動機運行的阻礙若電動機的負載不變，電壓降低，使電磁力矩下降，引起電動機的轉速下降，轉子感應電動勢增加，轉子電流增加，從而使定子電流增加，對電動機的正常運行不利。②電源電壓上升對電動機運行的阻礙若電動機的負載不變，電壓升高，使電磁力矩上升，引起電動機的轉速上升，轉子感應電動勢減小，轉子電流減小，從而使定子電流減小，但另一方面，由于電動機定子鐵損與電壓的平方成正比，電源電壓升高會使電動機定子鐵損增加，引起鐵芯的溫度上升。③頻率變化對電動機運行的阻礙若電動機的外加電壓不變，頻率與電動機鐵芯的磁通成反比。頻率的下降會導致電動機每極的磁通增加，從而使得產生磁通的激磁電流增加，引起無功電流的增加，使得電動機的功率因數(shù)降低，增加定子電流，電動機溫度升高。④三相電壓、電流不平穩(wěn)電動機運行的阻礙三相電壓不平穩(wěn)要緊是由于電源電壓不對稱引起，三相電流不平穩(wěn)則要緊是由于負載不對稱引起。不管是三相電壓不平穩(wěn)依舊三相電流不平穩(wěn)，均會導致電動機磁通的不對稱，引起電動機的局部發(fā)熱，電動機的振動增加，嚴峻時可能會損壞電動機。3．2．2．4電動機的承諾溫度、溫升電動機在運行中總是存在銅損（電流流過電阻的損耗）和鐵損（鐵芯損耗，由磁通引起），它們均會轉化為熱量引起電動機溫度的升高。電動機的絕緣材料在高溫的作用下會加速老化，引起絕緣的降低。電動機在運行中既不能使溫度超過承諾值，也不能使溫升超過承諾值。電動機各部位的承諾溫度、溫升如下：表一P≥5000kW電動機部位A級絕緣E級絕緣B級絕緣F級絕緣H級絕緣溫度溫升溫度溫升溫度溫升溫度溫升溫度溫升定子繞組1056512585145105170130轉子繞組100601157512080145105165125定子鐵芯1006012080145105165125表二200kW＜P＜5000kW 電動機部位A級絕緣E級絕緣B級絕緣F級絕緣H級絕緣溫度溫升溫度溫升溫度溫升溫度溫升溫度溫升定子繞組100601157512080145105165125轉子繞組100601157512080145105165125定子鐵芯1006011575120801451051651253．2．3大功率異步電動機的軟起動軟起動能夠分為有級和無級兩類，前者的調劑是分檔的；后者的調劑是連續(xù)的。有級的的軟起動，如Ｙ／△變換軟起動、自耦變壓器軟起動等。無級調劑要緊有三種：以電解液液阻限流的軟起動、以晶閘管為限流器件的晶閘管軟起動、以磁飽和電抗器為限流元件的磁控軟起動。變頻器也是一種軟起動裝置，而且是比較理想的一種，它能夠在限流的同時保持高的起動轉矩。目前使用變頻器一樣差不多上著眼于調速，常常不把它歸類于軟起動裝置。3．2．3．1液阻軟起動液阻是一種由電解液形成的電阻，它導電的本質是離子導電。其阻值正比于二塊電極板的距離，反比于電解液的電導率，極板距離和電導率都便于操縱，且液阻的熱容量大。液阻的這兩大特點（阻值能夠無級操縱和熱容量大），恰恰是軟起動所需要的。但液阻軟起動也有如下缺點：１）基于液阻限流，液阻箱容積大，且一次起動后電解液通常會有10℃～30℃的溫升，使軟起動的重復性差；２）移動極板需要一套伺服機構，移動速度較慢，難以實現(xiàn)起動方式的多樣化；３）液阻軟起動裝置液箱中的水，需要定期補充。電極板長期浸泡于電解液中，表面會有一定的銹蝕，需要作表面處理；液阻軟起動裝置能夠串在繞線式電動機轉子回路中以實現(xiàn)重載軟起動，在軟起動過程中不產生高次諧波。3．2．3．2晶閘管軟起動目前在低壓范疇內，晶閘管軟起動產品的要緊性能大大優(yōu)于液阻軟起動。與液阻軟起動相比，它的體積小，結構緊湊，幾乎免愛護，功能齊全，啟動重復性好，愛護周全，這些差不多上液阻軟起動無法達到的。然而，晶閘管軟起動也有如下缺點：１）高壓產品的價格較液阻高出專門多；２）晶閘管引起的高次諧波較嚴峻。3．2．3．3磁控軟起動磁控軟起動是從電抗器軟起動衍生出來的。將三相電抗器串在電源和電動機定子之間實現(xiàn)降壓是兩者的共同點。磁控軟起動不同于電控器軟起動的要緊點是其電抗值可控。總體講來，啟動開始時電抗器的電抗值較大，在軟起動過程中，通過反饋調劑使電抗值逐步減小，及至軟起動完成后被旁路短接。電抗值的變化是通過操縱直流勵磁電流，改變鐵芯的飽和度實現(xiàn)的，故稱磁控軟起動。電抗值的調劑是靜止的，無接觸的，非機械式的。因此，在工作原理上磁控軟起動與晶閘管軟起動是完全相同的。磁飽和電抗器具有一定的慣性，這使得磁控軟起動的快速性比晶閘管軟起動慢一個數(shù)量級，而關于電動機系統(tǒng)的大慣性來講，磁控軟起動的慣性是不足為慮的。磁飽和電抗器產生的高次諧波比工作于斬波狀態(tài)的晶閘管要小一些。磁控軟起動裝置需要有相對功率較大的輔助電源，噪聲較大則是其不足之處。3．2．3．4變頻器變頻器能夠設定為軟啟動工作方式，并在大功率電機的起停操縱中得到廣泛的應用。3．3電力變壓器3．3．1變壓器的承諾運行方式3．3．1．1溫度與溫升的承諾運行方式承諾溫度運行中的變壓器由于銅損耗和鐵損耗的緣故，溫度必定會升高。鐵損耗差不多不變，銅損耗與電流的平方成正比變化。隨著長時刻溫度的作用，變壓器絕緣材料的原有絕緣性能會降低，溫度越高，絕緣老化越快。通過試驗得知，當變壓器絕緣材料的工作超過承諾的長期工作最高溫度時，每升高8℃，其使用壽命減少一半。這是變壓器運行的8℃原則（干式變壓器為10℃原則）。油浸式變壓器的最高溫度到最低溫度的秩序依此為：繞組-鐵芯-上層油溫-下層油溫。變壓器繞組熱點溫度的額定值（長期工作的承諾最高溫度）為正常的壽命溫度，變壓器繞組熱點溫度的最高承諾值（非長期的）為安全溫度。油浸式變壓器的絕緣材料一樣為A級，其最高的耐熱溫度為105℃，也確實是講油浸式變壓器繞組的最高承諾溫度為105℃。由于繞組的平均溫度約比油溫高10℃，因此油浸式變壓器上層油溫最高承諾溫度為95℃，考慮到油溫對油的劣化作用，故上層油溫的承諾值一樣不超過85℃。承諾溫升承諾溫度是反映變壓器絕緣材料耐受溫度破壞的能力，承諾溫升是反映變壓器絕緣材料承擔對應熱的承諾空間。絕緣材料一旦確定，其承擔熱的空間溫度就不承諾超過對應的承諾值。變壓器溫度與周圍環(huán)境溫度的差值叫溫升，溫升的極限值叫承諾溫升。因此A級絕緣的油浸式變壓器，周圍環(huán)境溫度為+40℃，上層油的承諾溫升不超過55K。變壓器在運行中，不僅要監(jiān)視上層油溫，同時要監(jiān)視上層油的溫升。這是由于變壓器內部介質的傳熱能力與周圍環(huán)境溫度的變化不是成正比的，當周圍環(huán)境溫度下降專門多時，變壓器外殼的散熱能力大大增加，而變壓器內部的散熱能力卻提升專門少。當變壓器在環(huán)境溫度專門低的情形下帶大負荷或超負荷運行時,由于外殼散熱能力的提升,盡管上層油溫尚未超過承諾值,然而上層油的溫升差不多超過承諾值,如此的運行也是不承諾的。變壓器在任何環(huán)境條件下運行，其溫度、溫升都不能超過承諾值。3．3．1．2變壓器的承諾過負荷在正常的冷卻條件下，變壓器負載的變化，是導致變壓器溫度波動的全然緣故。過負荷電流或短路電流是導致變壓器溫度突變從而阻礙壽命的全然緣故。按照對變壓器的阻礙及時刻的關系，變壓器的負載可分為正常周期性負載、長期急救周期性負載和短期急救性負載三種。（1）正常周期性負載：變壓器在額定條件下或在周期性負載下運行，一段時刻環(huán)境溫度較高或超過額定電流，能夠由其它時刻內環(huán)境溫度較低或低于額定電流，在熱老化方面等效補償。變壓器能夠在正常周期性負載下正常運行。（2）長期急救周期性負載：要求變壓器長時刻在環(huán)境溫度較高或超過額定電流的情形下運行。這種運行方式將導致變壓器的加速老化，在不同程度上縮短變壓器的壽命，應盡量減少顯現(xiàn)這種運行方式，必須要采納的話，應盡量縮短超額定電流運行的時刻、超額定電流的倍數(shù)。當變壓器存在較嚴峻的缺陷或絕緣有弱點時，一樣不應超額定電流運行。（3）短期急救性負載：要求變壓器短時刻大幅度超額定電流運行。這種運行方式可能導致變壓器繞組熱點溫度達到危險的程度，應盡量壓縮負載、減少運行的時刻，一樣不超過0.5h。3．3．1．3變壓器運行的承諾電壓由于系統(tǒng)運行方式的改變、負載的變動及發(fā)生事故等，電壓總會有一定的波動，變壓器一次繞組的電壓也會有一定的波動。當電壓低于變壓器分接頭電壓時，對變壓器本身并無損害，但會變壓器的容量不能得到充分利用。當電壓高于變壓器分接頭電壓較多時，會對變壓器的運行產生不利的阻礙，使鐵芯損耗增加，變壓器所消耗的無功功率增加，從而使變壓器的實際出力降低。按照變壓器的運行規(guī)范，變壓器的運行電壓一樣不應高于運行分接額定電壓的105%，關于專門的使用情形，承諾在不超過110%的額定電壓下運行，現(xiàn)在承諾的電流值應遵守有關的規(guī)定。3．4無功補償裝置3．4．1無功功率供、配電系統(tǒng)中的電氣設備，大多是按照電磁感應原理工作的。變壓器是通過電磁場改變電壓，并將電能由原邊繞組傳送到副邊繞組；電動機也是通過磁場才能傳動。磁場所具有的能量由電源提供，然而變壓器和電動機在能量轉換過程中所建立的交變磁場，在一個周期內，如果設備在線路上吸?。ㄉ习胫埽┖烷_釋回線路上（下半周）的功率相等，它們只是與電源之間進行能量的互換，在設備上并未消耗真正的能量，這種沒有被設備消耗的功率稱為感性無功功率，這類設備稱為電感性負荷。同樣，在一個周期內，如果設備開釋回線路上（上半周）和在線路上吸?。ㄏ掳胫埽┑墓β氏嗟?，這種功率稱為容性無功功率，這類設備稱為容性負荷。3．4．2無功補償方式關于電力系統(tǒng)而言，在高壓側或低壓側均可進行補償。然而，如果在低壓側進行補償，既可減少變壓器、輸電線路等的損耗，又可提升變壓器、輸電線路的利用率及提升負載端的端電壓，因此補償電容器的安裝越靠近負載端，對用戶而言越可獵取較大的經濟效益。理論上而言，無功補償最好的方式是在哪里需要的無功，就在哪里補償，整個系統(tǒng)將沒有無功電流的流淌。但在實際電網(wǎng)當中這是不可能做到的。因為不管是變壓器、輸電線路依舊各種負載，均會需要無功。因此實際電網(wǎng)當中就補償裝置的安裝位置而言有如下幾種補償方式：①變電所集中補償；②配電線路分散補償；③負荷側集中補償；④用戶負荷的就地補償。關于低壓配網(wǎng)無功補償，通常采納負荷側集中補償方式，即在低壓系統(tǒng)(如變壓器的低壓側)利用自動功率因數(shù)調整裝置，隨著負荷的變化，自動地投入或切除電容器的部分或全部容量。按照電壓質量和無功電力治理的有關規(guī)范要求，無功補償?shù)脑瓌t是分散補償、就地平穩(wěn)。補償?shù)姆绞綖楦邏貉a償與低壓補償相結合，以低壓補償為主。110kV及以下電壓等級主變壓器二次側功率因數(shù)應為0.90及以上；100千伏安及以上容量的變壓器二次側功率因數(shù)應為0.90及以上（10kV配電變壓器容量在100千伏安及以上，必須進行無功補償）。3．4．3無功補償設備的現(xiàn)狀傳統(tǒng)的無功補償設備有并聯(lián)電容器、調相機和同步發(fā)電機等。然而并聯(lián)電容器阻抗固定不能動態(tài)的跟蹤負荷無功功率的變化；而調相機和同步發(fā)電機等補償設備又屬于旋轉設備，其損耗、噪聲都專門大，還不適用于太大或太小的無功補償。因此這些設備差不多越來越不適應電力系統(tǒng)進展的需要。

20世紀70年代以來，隨著研究的進一步加深顯現(xiàn)了一種靜止無功補償技術。所謂靜止無功補償是指用不同的靜止開關投切電容器或電抗器，使其具有吸取和發(fā)出無功電流的能力，用于提升系統(tǒng)的功率因數(shù)，穩(wěn)固系統(tǒng)電壓，抑制系統(tǒng)振蕩等功能。目前這種靜止開關要緊分為兩種，即斷路器和電力電子開關。由于用斷路器作為接觸器，其開關速度較慢，不可能快速跟蹤負載無功功率的變化，而且投切電容器經常會引起較為嚴峻的沖擊涌流和操作過電壓，如此不但易造成接觸點燒焊，而且使補償電容器內部擊穿，所受的應力大，修理量大。

目前所指的靜止無功補償裝置一樣專指使用晶閘管的無功補償設備，要緊有以下三大類型，一類是具有飽和電抗器的靜止無功補償裝置；第二類是晶閘管操縱電抗器、晶閘管投切電容器，這兩種裝置統(tǒng)稱為SVC；第三類是采納自換相變流技術的靜止無功補償裝置——高級靜止無功發(fā)生器ASVG，它是通過將自換相橋式電路直截了當并聯(lián)到電網(wǎng)上或者通過電抗器并聯(lián)到電網(wǎng)上。ASVG按照直流側采納電容和電感兩種不同的儲能元件，能夠分為電壓型和電流型兩種，不管是電壓型，依舊電流型的ASVG其動態(tài)補償?shù)臋C理是相同的。當逆變器脈寬恒定時，調劑逆變器輸出電壓及系統(tǒng)電壓之間的夾角δ，就能夠調劑無功功率及逆變器直流側電容電壓UC，同時調劑夾角δ和逆變器脈寬，既能夠保持UC恒定的情形下，發(fā)出或吸取所需的無功功率［7］。ASVG在系統(tǒng)電壓專門低的情形下，仍能輸出額定無功電流，而SVC補償?shù)臒o功電流隨系統(tǒng)電壓的降低而降低。正是由于這些優(yōu)點，ASVG在改善系統(tǒng)電壓質量，提升穩(wěn)固性方面具有SVC無法比擬的優(yōu)點，這也顯示出ASVG是今后靜止無功補償技術進展的方向。3．5高壓斷路器3．5．1高壓斷路器的用途高壓斷路器是泵站的重要電氣設備，是一次設備中操縱和愛護的關鍵電器。在正常和故障情形下，斷路器用于接通和開斷電路。當回路發(fā)生短路故障時，依靠繼電愛護裝置啟動斷路器迅速切斷短路電流，隔離故障點，以保證其它設備正常工作。3．5．2對高壓斷路器的差不多要求工作可靠。能在規(guī)定的運行條件下長期可靠地工作，并能在正常和故障情形下準確無誤地完成關合和開斷電路的指令。具有足夠的開斷能力。斷路器的開斷能力是指能夠安全切斷最大短路電流的能力，它要緊決定于斷路器的滅弧能力。動作快速。在電路發(fā)生故障時，快速地切除故障電路，縮短故障時刻，減輕對設備的損害。結構簡單，經濟合理。在滿足安全、可靠的同時，還應考慮到經濟性。3．5．3斷路器操動機構的分類手動型操動機構是指靠人力合閘、靠彈簧力分閘的操動機構。電磁型操動機構是指直截了當依靠電磁力來合閘的操動機構。液壓型操動機構是指用高壓油推動活塞實現(xiàn)合閘與分閘的操動機構。氣壓型操動機構是指以壓縮空氣推動活塞實現(xiàn)合閘與分閘的操動機構。彈簧型操動機構是以小功率電動機將彈簧拉伸儲能實現(xiàn)合閘與分閘的操動機構。3．5．4高壓斷路器的分類按照安裝地點的不同，斷路器有戶內式和戶外式兩種。按照滅弧介質的不同，有油斷路器、真空斷路器、六氟化硫斷路器等。油斷路器。指采納變壓器油作為滅弧介質的斷路器。分為少油斷路器和多油斷路器。多油斷路器的油除了作為滅弧介質和觸頭開斷后的絕緣，還作為帶電部分對地的絕緣。少油斷路器的油只作為滅弧介質和觸頭開斷后的絕緣，而帶電部分對地的絕緣采納瓷件或其它介質。真空斷路器。指采納真空的高絕緣強度來滅弧的斷路器。特點是觸頭開距小，動作快；燃弧時刻短，觸頭燒損阻礙?。惑w積小，重量輕；修理工作量??；防火防爆；操作和運行時噪音?。贿m用于頻繁操作，專門適合于開斷容性負載電流。但真空斷路器開斷小電感電流時，有可能產生較高的過電壓，需采取降低過電壓的措施。真空斷路器產生操作過電壓的全然緣故是電流截斷和開斷高頻電流。真空斷路器開斷小電感電流時，因真空電弧的截流現(xiàn)象，電流可能在電流過零點前被切斷，由此產生截流過電壓。切斷變壓器的勵磁電流及電機的空載電流時容易發(fā)生危險的截流過電壓。常用阻容(R－C)串聯(lián)回路、金屬氧化物避雷器等防止或降低真空斷路器產生的過電壓。SF6斷路器。指利用具有優(yōu)異的滅弧性能和絕緣性能的SF6氣體作為滅弧介質和絕緣介質的斷路器。特點是滅弧能力強，絕緣強度高，開斷電流大，燃弧時刻短；開斷容性電流時能夠無重燃或復燃，開斷感性電流時能夠無截流，過電壓低，電氣壽命長，檢修周期長，適合于頻繁操作。35kV以上電壓等級優(yōu)先選用SF6斷路器，35kV及以下宜選用真空斷路器或SF6斷路器。3．5．5操作原則3．5．5．1斷路器承諾斷開、合上額定電流以內的負荷電流及切斷額定遮斷容量以內的故障電流。3．5．5．2在進行操作的過程中，如遇斷路器跳閘，則應暫停操作。3．6隔離開關3．6．1隔離開關一樣作為隔離電器之用，它的重要用途是造成明顯的空氣絕緣間隙，使帶電部分與不帶電部分有明顯的斷開點，以便在檢修設備和線路停電時，斷開電路。3．6．2操作原則3．6．2．1禁止用隔離開關拉合帶負荷設備或帶負荷線路。3．6．2．2承諾使用隔離開關進行下列操作：拉合無故障的電壓互感器及避雷器。在系統(tǒng)無故障時，拉合變壓器中性點接地開關。拉、合勵磁電流不超過2A的空載變壓器和電容電流不超過5A的無負荷線路。3．6．2．3電壓互感器停電操作時，先斷開二次空氣開關（熔斷器），后拉開一次隔離開關。送電操作順序相反。3．6．2．4操作中發(fā)生帶負荷拉、合隔離開關時：⑴即使發(fā)生錯合，甚至在合閘時產生電弧，也不準將隔離閘刀再拉開；⑵如果發(fā)生錯拉隔離開關，則不承諾再合上；3．7母線、電纜3．7．1母線3．7．1．1母線的用途母線是聚攏和分配電流的裸導體，在正常的運行中，通過的功率大，在發(fā)生短路故障時承擔專門大的熱效應和電動力效應。母線有軟、硬之分。軟母線一樣采納鋼芯鋁絞線，由于在拉緊時存在適當?shù)某诙?，工作時會產生橫向擺動，因此軟母線的線間距離要大，常用于屋外配電裝置。硬母線采納矩形、槽形或管形截面的導體，多數(shù)只作橫向約束，而沿縱向能夠伸縮，硬母線的相間距離小，廣泛用于屋內、外配電裝置。母線的材料有銅、鋁和鋼。銅的電阻率低，機械強度高，防腐性能好，便于接觸連接，是優(yōu)良的導電材料。鋁的比重只有銅的30%，導電率約為銅的62%。鋼母線價廉，機械強度好，焊接簡便，但電阻率為銅的7倍，且集膚效應嚴峻，若常載工作電流則損耗太大，常用于電壓互感器、避雷器回路引接和接地網(wǎng)的連接線。3．7．2電纜3．7．2．1電力電纜的用途電纜結構緊湊，占用空間遠比母線小，走向和布置靈活方便，在無外界嚴峻損害和破壞的條件下運行可靠性高。電纜的導體散熱條件不如裸母線好，大電流大截面時的金屬材料利用率較低，故載流量有限。3．7．2．2電力電纜的一樣結構各種電力電纜在差不多結構上，均由導電芯線、絕緣層、密封護套和愛護層等要緊部分組成。導電芯線。有銅芯線和鋁芯線。絕緣層。絕緣層的材料有橡皮絕緣、聚氯乙烯絕緣、聚乙烯絕緣和交聯(lián)聚乙烯絕緣等。密封護套。作用是愛護絕緣層，材料一樣有鉛、鋁或塑料等。具有密封護套是電纜區(qū)不于絕緣電線的標志。愛護層。作用是愛護密封護套，并使電纜具有必要的機械強度。愛護層的主體鋼帶鎧裝。3．7．2．3電力電纜的類型按電壓高低有高壓電纜和低壓電纜（1000V及以下）按使用環(huán)境有空氣中敷設電纜、直埋電纜與水下電纜等。按芯數(shù)有單芯、雙芯、三芯、四芯、五芯等。按密封護套有鉛包、鋁包、塑料包或橡套電纜。按愛護層有裸鋼帶、鋼絲鎧裝電纜和帶麻被層的鋼帶、鋼絲鎧裝電纜等。按絕緣材料有橡皮絕緣、塑料絕緣。3．8互感器互感器的作用是：將一次回路的高電壓和大電流變?yōu)槎位芈窐藴实牡碗妷汉托‰娏鳎箿y量外表和愛護裝置標準化、小型化、結構輕巧，便于在屏內安裝。使二次設備與高電壓部分隔離。且互感器二次側均接地，從而保證了二次設備和人身的安全。3．8．1電流互感器3．8．1．1工作特點廣泛使用的是電磁式電流互感器，它的工作原理和變壓器相似，是按電磁感應的原理工作的。與一般變壓器相比，電流互感器有如下特點：一次繞組串聯(lián)在電路中，同時匝數(shù)專門少，因此一次繞組中的電流完全取決于被測電路的負荷電流，而與二次電流大小無關。二次繞組所接外表的電流線圈阻抗專門小，因此正常情形下，電流互感器在近似于短路的狀態(tài)下運行。運行中的電流互感器二次回路不承諾開路，否則會在開路的兩端產生高電壓，危及人身安全或使電流互感器發(fā)熱損壞。一、二次側回路均不得裝設熔斷器。電流互感器運行中的容量不得超過其銘牌上所標的規(guī)定值。為了防止絕緣損壞時高壓串入二次側，危及人身和設備安全，電流互感器二次繞組一端及鐵芯必須接地。①電流互感器的二次額定電流有5A和1A兩種，一樣弱電系統(tǒng)用1A，強電系統(tǒng)用5A，當配電裝置離操縱室較遠時，也可考慮用1A。②二次繞組的數(shù)量取決于測量裝置、愛護裝置和自動裝置的要求。3．8．1．2準確度用于電能計量的電流互感器，準確度不應低于0.5級；用于電流、電壓測量的，準確度不應低于1級，非重要回路可用3級。用于繼電愛護回路的電流互感器，應用10P（或5P）級，同時應校驗額定10%倍數(shù)，以保證過電流時誤差不超過規(guī)定值。3．8．2電壓互感器3．8．2．1工作特點電壓互感器也是一種專門的變壓器，一次側并聯(lián)接入電網(wǎng)。二次側并聯(lián)接入外表和繼電器等的電壓繞組，其阻抗都專門大，故所帶負荷專門小，致使電壓互感器正常工作狀態(tài)接近變壓器空載狀態(tài)。和一般變壓器一樣，電壓互感器的二次側負載不承諾短路，否則有被燒毀的危險，故一樣在其二次側裝設熔斷器或自動開關作愛護。電壓互感器運行中的容量不得超過其銘牌上所標的規(guī)定值。3．8．2．2準確度用于電能計量的電壓互感器，準確度不應低于0.5級；用于電壓測量的，準確度不應低于1級，用于繼電愛護不應低于3級。第四章電氣設備布置4．1泵站電氣設備總體布置4．1．1配電裝置布置的差不多原則泵站電氣設備布置的要緊任務是：按照電氣主接線，泵站的自然環(huán)境、地勢、地質條件，對泵房、主變壓器及開關站相對位置作技術性的合理布置。一樣要求如下：⑴主接線決定配電裝置布置的前提。⑵配電裝置的布置應按照泵站的地勢、地貌、地質條件，因地制宜利用地勢，并有利于要緊電氣設備之間的電氣連接和安全運行。⑶配電裝置的高壓裸帶電體應對運行、檢修、愛護等現(xiàn)場工作人員保持可靠的隔離。此外，還應顧及在裝置發(fā)生爆炸、飛弧、火災和濃煙等故障情形下，現(xiàn)場人員的安全。⑷為了便于操作、巡視和運行治理，減少土建工程量，節(jié)約投資，降壓變泵站應盡量靠近主泵房、高壓配電室。⑸主變壓器布置，應考慮設備的搬運通道、消防通道，同時應符合防火規(guī)范的要求。4．1．2配電裝置的類型按工作環(huán)境的不同，配電裝置分為屋內式和屋外式兩大類型。4．1．2．1屋內配電裝置屋內配電裝置的結構型式與電氣主接線、電壓等級和采納的電氣設備的型式緊密有關。該類配電裝置要求建筑專門的房屋，但節(jié)約用地，設備運行條件好，專門在污穢區(qū)可大大減輕設備受污穢的程度。此外，也改善了運行人員的工作條件，無需在惡劣的氣候條件下進行露天巡視和操作。屋內低壓成套配電裝置適用于額定電壓在500V以下，作動力、照明及配電設備的電能轉換、分配與操縱之用。低壓成套配電裝置的型式較多，就結構而言，要緊有固定式和抽屜式。屋內高壓成套配電裝置固定式高壓開關柜。手車式高壓開關柜。泵站的6-10kV高壓配電裝置，優(yōu)先采納成套高壓開關柜，并設置單獨的高壓配電室。4．1．2．2屋外配電裝置屋外配電裝置布置要緊有：中型、半高型、高型三種。（1）中型布置是將電氣設備用支架布置在離地面一定高度的同一水平面上，且與母線、跳線成三層不同高程。由于帶電部分對地保持了必要的高度，操作人員能夠安全地在地面進行操作、愛護。缺點是占地面積大。中型布置采納較多，有較成熟的運行體會。（2）半高型布置是將斷路器和隔離開關分不放在兩層，操作設備都放在地面層。由于這種布置形式將設備在空間上重疊，因而節(jié)約了占地面積，但上面設備檢修時會對下面設備安全運行造成威逼。（3）高型布置是將兩組母線上下重疊布置，母線隔離開關對應地放在各層母線上，而斷路器等較重要的設備則放在地下，因此占地面積最小，約為中型布置的一半。缺點是運行愛護不便，上層設備檢修會對下層設備有阻礙。上述類型的選用要緊取決于電壓等級、地勢條件和環(huán)境等因素，通常35kV及以下采納屋內式，35kV以上采納屋外式。4．1．3主變場地的布置4．1．3．1進出線方式電纜進出線硬母線進出線跳線-架空拉線出線。用架空拉線掛接至變壓器鄰近，再由拉線向變壓器出線套管跳線。4．1．3．2主變的防火和防爆事故排油和儲油池總油量超過100kg的屋內油浸電力變壓器，一樣裝設在單獨的防爆間內，并應當設置貯油設施或擋油設施。擋油設施應按容納20%油量設計，并應有將事故油排至安全處的設施，當事故油無法排至安全處時，應當設置能容納100%油量的貯油設施?？傆土砍^1000kg的屋外油浸電力變壓器應當設置能容納100%油量的貯油池，或20%油量的貯油池和擋油墻。貯油池和擋油墻的長、寬尺寸，可按設備外廓尺寸每邊相應大1m運算。防火隔墻油重均為2500kg以上的屋外油浸變壓器之間無防火墻時，其最小防火凈距應符合以下的規(guī)定:35kV及以下為5m,110kV為8m。當屋外油浸變壓器之間防火間距不能滿足要求時，需設置防火墻，防火墻的高度不應低于變壓器油枕的頂端高度，防火墻的兩端應分不大于變壓器貯油池的兩側各0.5m。當火災危險類不為丙、丁、戊類的生產建筑物外墻距屋外油浸變壓器外廓5m以內時，在變壓器高度以上3m的水平線以下及外廓兩側各加3m的外墻范疇內，不應有門、窗或通風孔。當建筑物外墻距變壓器外廓為10m以內時，可在外墻上設防火門，并可在變壓器高度以上設非燃燒性的固定窗。4．1．3．3干式變壓器的布置干式變壓器無須布置在單獨的封閉小間內，但應當設防護圍欄或防護等級不低于IP2X的防護圍罩。第五章過電壓愛護與接地5．1過電壓愛護泵站的過電壓包括內部過電壓和外部過電壓兩大類。由內部操作或故障引起的過電壓為內部過電壓；由于雷云放電引起的過電壓為外部過電壓（大氣過電壓或雷電過電壓）。5．1．1外部過電壓外部過電壓又分為直擊雷過電壓和感應雷過電壓。5．1．1．1直擊雷過電壓當電氣設備遭受雷擊時，雷電將通過設備向大地傳導電流，而設備與大地間又出現(xiàn)一定的電阻，故使設備上產生較高的電壓；同時，雷電放電極快，通過設備的電流變化劇烈，形成變化率專門大的磁場，設備與大地間的電感上作用出電壓。兩種電壓的疊加，構成了直擊雷過電壓。按照過電壓愛護規(guī)程的規(guī)定，磚木結構（無鋼筋）主泵房和輔機房、屋內外配電裝置、高壓架空引線、母線橋、油處理室等，均應裝設直擊雷愛護。泵房的屋頂系鋼筋混凝土建筑物時，只需將其鋼筋接地即可；泵房屋頂系裝配式的屋面板時，應在屋面板上補充敷設愛護建筑物用的避雷網(wǎng)。電壓為110kV的屋外配電裝置防直擊雷愛護，可將避雷針裝設在配電裝置的構架上。關于35kV配電裝置防直擊雷愛護，一樣采納獨立避雷針。獨立避雷針離被愛護的建筑物及與其有聯(lián)系的金屬物的距離應符合以下要求：地上部分的距離不小于5m,地下部分的距離不小于3m。5．1．1．2感應雷過電壓當雷擊中線路鄰近的地面或物體時，會在架空線路三相導線上顯現(xiàn)感應電壓，它常會使絕緣較低的電氣設備發(fā)生閃絡事故，這確實是感應雷過電壓作用的結果。直截了當與架空線路連接的電動機應在母線上設置避雷器與電容器組。關于中性點有引出線的電動機，尚應在中性點設置避雷器，并應靠近電動機裝設。5．1．2內部過電壓5．1．2．1內部過電壓及分類在電力系統(tǒng)內部，由于斷路器操作、系統(tǒng)故障或其他緣故造成的電網(wǎng)電壓升高，稱為內部過電壓。內部過電壓的能量來源于電網(wǎng)本身，因此它的形成與系統(tǒng)的接線方式、設備參數(shù)、故障的性質及操作過程等因素有關。內部過電壓連續(xù)時刻相對運行電壓來講要短得多，然而如果幅值太高，會造成電氣設備的損壞。內部過電壓的種類專門多，一樣分為兩類：臨時過電壓和操作過電壓。臨時過電壓又可分為工頻過電壓和諧振過電壓。5．1．2．2內部過電壓產生的緣故和特點工頻過電壓產生的緣故：電力系統(tǒng)的不對稱短路、長線電容效應等。諧振過電壓產生的緣故：系統(tǒng)中某一電感和電容元件參數(shù)的適當配合，形成產生諧振的振蕩回路。這種過電壓的幅值較高，連續(xù)時刻較長。操作過電壓產生的緣故：開關對線路或其他電器進行各種正?；蚬收戏趾线^程中，產生的電壓振蕩以及間歇性電弧短路、中性點不接地系統(tǒng)的弧光接地等。5．2防雷設備防止直擊雷過電壓一樣使用避雷針或避雷線；防止感應雷過電壓、侵入波以及內部過電壓一樣使用避雷器。5．2．1避雷針與避雷線5．2．1．1避雷針與避雷線的差不多結構（1）避雷針由三部分組成：上部的接閃器、中部的接地引下線和下部的接地體。（2）避雷線也是由三部分組成：平行懸掛在空中的金屬線（接閃器）、接地引下線和接地體。5．2．2避雷器雷電擊到輸電線路上，產生雷電波，它會沿著線路行進，侵入到泵站一次設備上，這種雷電波稱為雷電侵入波。一旦雷電侵入波幅值超過電氣設備的雷電沖擊耐壓水平，電氣設備絕緣就有損壞的危險。避雷針（線）只能對直擊雷起防護作用，關于感應雷或雷電侵入波的限制措施，確實是安裝避雷器。5．2．2．1避雷器的類型避雷器一樣分為管式、一般閥式（FZ、FS）、磁吹閥式（FCZ、FCD）和金屬氧化鋅四種類型。目前使用較多的是氧化鋅避雷器。關于串聯(lián)間隙金屬氧化物避雷器的額定電壓，在一樣情形下110kV系統(tǒng)不低于0.8Um，3kV～10kV和35kV系統(tǒng)分不不低于1.1Um和Um。采納無間隙金屬氧化物避雷器作為雷電過電壓愛護裝置時，避雷器的連續(xù)運行電壓和額定電壓應不低于下表所列數(shù)值。無間隙金屬氧化物避雷器連續(xù)運行電壓和額定電壓系統(tǒng)接地點式連續(xù)運行電壓kV額定電壓kV相地中性點相地中性點有效接地110kV0.45Um0.75Um0.57Um不接地3kV～20kV1.1Um;Um·g1.38Um;1.25Um·g0.8Um;0.72Um·g35kVUm1.25Um0.72Um5．2．2．2避雷器與被愛護設備間的距離當雷電波侵入時，各設備受到避雷器愛護的成效不同，距離避雷器近的愛護的成效好，距離遠的愛護成效差。如果距離超過一定范疇，避雷器就不能愛護設備。與避雷針（線）有一定的愛護范疇一樣，避雷器也有一定的愛護范疇，即避雷器與被愛護設備之間的最大距離。避雷器與被愛護設備之間的最大距離與設備的沖擊耐壓值、避雷器動作后的殘壓以及雷電侵入波的陡度有關。一般閥式避雷器至主變壓器間的最大電氣距離m系統(tǒng)標稱電壓kV進線長度km進線路數(shù)123≥43511.52254050405575506590557510511011.52457010070951358011516090130180注：1、全線有避雷線進線長度取2km，進線長度在1km～2km間時的距離按補插法確定。2、35kV也適用于有串聯(lián)間隙金屬氧化物避雷器的情形。3、對其他電氣設備的最大距離相應增加35%。金屬氧化物避雷器至主變壓器間的最大電氣距離m系統(tǒng)標稱電壓kV進線長度km進線路數(shù)123≥411011.52559012585120170105145205115165230注1、本表也適用于泵站碳化硅磁吹避雷器的情形。2、對其他電氣設備的最大距離相應增加35%。5．3接地5．3．1接地的分類所謂接地，確實是將電氣設備的某些部分用導線（接地線）與埋在土壤中或水中的金屬導體（接地體）相連接。按接地的作用，電氣設備的接地要緊有四種形式：工作接地。工作接地是為了使電氣裝置正常工作而將電氣回路中的某一特定點接地，使之與地差不多保持等電位。例如變壓器中性點、電壓互感器中性點等的接地。愛護接地。愛護接地是將要緊電氣設備可能帶電的金屬部分進行接地，防止由于絕緣損壞使外殼帶上危險的電壓，以愛護人身安全。例如電氣設備的金屬外殼、鋼或鋼筋混凝土構架、桿塔、停電檢修的電路、電流互感器二次回路的一點接地等的接地。雷電愛護接地。雷電愛護接地是將雷電流安全地泄入地中，排除過電壓的危險阻礙。例如避雷針、避雷器、線路桿塔等的接地。防靜電接地。防靜電接地是為防止靜電對易燃油、天然氣儲罐和管道等的危險作用而設的愛護。工作接地、愛護接地、防靜電愛護接地和雷電愛護接地，在泵站內共用一個統(tǒng)一的接地裝置。雷電愛護接地也有設置獨立的集中接地裝置，構成過電壓愛護裝置的一部分。5．3．2接地系統(tǒng)5．3．2．1接地系統(tǒng)的構成接地系統(tǒng)由接地體和接地線組成。接地體埋入地中并直截了當與大地接觸的金屬導體。自然接地體：指兼作接地體用的直截了當與大地接觸的各種金屬構件、金屬管、鋼筋混凝土建筑內的鋼筋等。人工接地體：指人為埋入地中的金屬構件，能夠分為水平接地體和垂直截了當?shù)伢w。接地線電氣設備的接地部分與接地體連接用的金屬導體。5．3．3泵站接地的一樣要求（1）一樣要求①為保證人身和設備的安全，電力設備應該接地。②不同用途和不同電壓的電力設備，除獨立避雷針、避雷線另有規(guī)定外，應使用一個總的接地體。接地電阻應符合其中最小值的要求。（2）泵站需要接地的地點①電動機、變壓器、電器、照明器具、攜帶式及移動式用電器具等的機座和金屬外殼。②電力設備的傳動裝置。③互感器的二次繞組。④配電屏與操縱屏的框架。⑤屋內外配電裝置的金屬構架和鋼筋混凝土架以及靠近帶電部分的金屬圍欄和金屬門。⑥交、直流電力電纜的接線盒、終端盒的金屬外殼和電纜的金屬外皮、穿墻的鋼管、電纜架等。⑦鎧裝操縱電纜的金屬外皮，非鎧裝或金屬護套電纜的屏蔽芯線。（3）泵站不需要接地的地點①在木質、瀝青等不良導電地面的干燥房間內，交流標稱電壓380V及以下、直流標稱電壓220V及以下的電氣設備外殼，但當愛護人員可能同時觸及電氣設備外殼和接地物件時除外。②安裝在配電屏、操縱屏和配電裝置上的電測量外表、繼電器和其他低壓電器等的外殼，以及當發(fā)生絕緣損壞時在支持物上可不能引起危險電壓的絕緣子金屬底座等。③安裝在已接地的金屬架構上的設備(應保證電氣接觸良好)，如套管等。（4）泵站電氣裝置的接地裝置，除利用自然接地體外，還應按照有關規(guī)定敷設以水平接地體為主的人工接地網(wǎng)。（5）泵站配電裝置構架上避雷針(含懸掛避雷線的架構)的集中接地裝置應與主接地網(wǎng)連接，由連接點至變壓器接地點沿接地極的長度不應小于15m。（6）1kV以下中性點直截了當接地的系統(tǒng)中，電氣設備的金屬外殼一樣與變壓器的接地中性線連接。5．3．4泵站的接地電阻要求5．3．4．1有效接地系統(tǒng)中泵站電氣裝置愛護接地的接地電阻一樣情形下，接地裝置的接地電阻應符合下式式中：R——考慮到季節(jié)變化的最大接地電阻，Ω；I——運算用的流經接地裝置的入地短路電流，A。5．3．4．2不接地系統(tǒng)中泵站電氣裝置愛護接地的接地電阻應符合下列要求：一樣不超過4Ω。5．3．5降低接地電阻值的常用措施5．3．5．1敷設外引接地網(wǎng)若在鄰近2km以內有電阻率較低的土壤，能夠設置外引接地網(wǎng)，它與主接地網(wǎng)至少用兩根接地干線相連。凡便于施工、水域寬敞的地點均宜加以利用。5．3．5．2深埋接地體由于地下水層導電性能的改善和散流截面的擴大，降阻成效明顯。5．3．5．3換土用電阻率較低的土壤（如粘土、黑土及礦渣、石灰、木炭等與天然土壤的混合物）替換電阻率較高的土壤。5．3．5．4使用降阻劑降阻劑是用來降低高土壤電阻率接地體接地電阻的一種物質，由多種化學物質配置而成。在大型接地網(wǎng)中，由于降阻劑使接地網(wǎng)的有效尺寸擴大的百分比有限，作用不大。5．3．6低壓系統(tǒng)接地型式低壓系統(tǒng)接地可采納以下幾種型式。TN—S系統(tǒng)，整個系統(tǒng)的中性線與愛護線是分開的5．3．6．1TN系統(tǒng)。系統(tǒng)有一點直截了當接地，裝置的外露導電部分用愛護線與該點連接。按照中性線與愛護線的組合情形，TN系統(tǒng)有以下3種型式：（1）TN—S系統(tǒng)。整個系統(tǒng)的中性線與愛護線是分開的，具有TN-C系統(tǒng)的優(yōu)點。由于正常情形下PE線不通過負荷電流，與PE線相連的電氣設備金屬外殼不帶電位，因此適用于數(shù)據(jù)處理和周密電子儀器設備的供電，也可用于有爆炸危險的環(huán)境中。（2）TN—C—S系統(tǒng)。系統(tǒng)中有一部分中性線與愛護線是合一的。（3）TN—C系統(tǒng)。整個系統(tǒng)的中性線與愛護線是合一的，具有簡單、經濟的優(yōu)點。當發(fā)生接地故障時，故障電流大，可采納一樣過電流愛護電器切斷電源，以保證安全。但關于單相負荷或三相不平穩(wěn)負荷以及有諧波電流負荷的線路，正常PEN線有電流，其所產生的壓降出現(xiàn)在電氣設備的金屬外殼和線路金屬套管上，這對敏銳的電子設備不利。另外，PEN線上的柔弱電流在爆炸危險環(huán)境也能引起爆炸。5．3．6．2TT系統(tǒng)。TT系統(tǒng)有一個直截了當接地點，電氣裝置的外露導電部分接至電氣上與低壓系統(tǒng)的接地點無關的接地裝置。5．3．6．3IT系統(tǒng)。IT系統(tǒng)的帶電部分與大地間不直截了當連接(經阻抗接地或不接地)，而電氣裝置的外露導電部分則是接地的。TN—C—S系統(tǒng)，系統(tǒng)有一部分中性線與愛護線是合一的TN—C系統(tǒng)，整個系統(tǒng)的中性線與愛護線是合一的TT系統(tǒng)IT系統(tǒng)5．3．7等電位聯(lián)結將電氣裝置內外露可導電部分、電氣裝置外可導電部分、人工或自然接地體用導體連接起來以達到減少電位差稱為等電位聯(lián)結。等電位聯(lián)結有總等電位聯(lián)結、局部等電位聯(lián)結和輔助等電位聯(lián)結之分。總等電位聯(lián)結是將下列導電部分匯接到接地母排(總接地端子板)上而互相聯(lián)結：——配電箱的PEN母排；——自接地極引來的接地干線；——公用設施金屬管道；——建筑物的金屬結構；——鋼筋混凝土內的鋼筋網(wǎng)。局部等電位聯(lián)結是在建筑物內的局部范疇內按總等電位聯(lián)結的要求再做一次等電位聯(lián)結。輔助等電位聯(lián)結則是在伸臂范疇內有可能顯現(xiàn)危險電位差的可同時接觸的電氣設備之間或電氣設備與裝置外可導電部分(如金屬管道、金屬結構件)之間直截了當用導體作聯(lián)結。在等電位聯(lián)結范疇內電氣裝置外露可導電部分和裝置外可導電部分都和接地母排相連通，差不多處于同一電位上，人體接觸這些導電部分時，沒有接觸不同電位，自然不存在電擊危險的。5．4低壓系統(tǒng)防雷愛護國內外防雷科技工作者通過多年的理論研究和大量科學實踐，認為雷電侵入監(jiān)控系統(tǒng)、通信系統(tǒng)等的途徑要緊有四個方面：電源系統(tǒng)引入；信號傳輸通道引入；地電位反擊及因機房屏蔽不良而造成的雷電電磁脈沖的直截了當阻礙等。為了確保設備及網(wǎng)絡系統(tǒng)穩(wěn)固可靠運行以及保證工作人員有安全的工作環(huán)境，除了架設良好的避雷針，避雷帶外，還必須在電源系統(tǒng)（所有供電設備、用電設備、備用發(fā)電設備）、天饋系統(tǒng)、信號采集傳輸系統(tǒng)、程控交換系統(tǒng)等進行可靠有效的愛護。5．4．1系統(tǒng)防護感應雷的電涌愛護要緊分為接地愛護、電源系統(tǒng)的電涌愛護、信號傳輸系統(tǒng)的電涌愛護三大部分。5．4．1．1電源系統(tǒng)的防雷愛護為了幸免高電壓通過避雷器對地放電后的殘壓過大或因更大雷電流在擊毀避雷器后連續(xù)毀壞后續(xù)設備，以及進一步防止電纜遭受二次感應，應采取多級愛護。一樣來講，電源應采納兩級至三級防護，重要設備采納三至四級防護。電源避雷器并聯(lián)安裝于線路中，平常一樣不阻礙供配電系統(tǒng)的正常工作。5．4．1．2信號傳輸系統(tǒng)的防雷愛護（1）運算機網(wǎng)絡信號防雷愛護在市話、專線進入設備處按照其傳輸線的工作電壓不同分不安裝信號避雷器。為了愛護局域網(wǎng)中的服務器、工作站等重要設備，需在HUB或路由器連接終端的輸出側端口安裝網(wǎng)絡信號避雷器。在與機房外部相連的帶RS接口的數(shù)據(jù)傳輸線上可安裝對應于不同的針數(shù)的信號防雷器。（2）圖像監(jiān)視系統(tǒng)的信號防雷愛護圖像監(jiān)視系統(tǒng)的監(jiān)視信號一樣采納同軸信號傳輸，需在監(jiān)視設備以及攝像頭前安裝信號避雷器。在自動操縱線及數(shù)據(jù)采集線上安裝雙絞線信號避雷器。（3）程控交換機在程控交換機中繼線上可安裝雙絞線信號避雷器。電氣倒閘操作6．1差不多概念6．1．1電氣設備的狀態(tài)電氣設備的狀態(tài)有以下四種:運行狀態(tài):設備帶有電壓，其功能有效。母線、線路、斷路器、變壓器、電抗器、電容器及電壓互感器等一次電氣設備的運行狀態(tài)，是指從該設備電源至受電端的電路接通并有相應電壓(不管是否帶有負荷)，且操縱電源、繼電愛護及自動裝置正常投入。熱備用狀態(tài)：設備已具備運行條件，經一次合閘操作即可轉為運行狀態(tài)的狀態(tài)。母線、變壓器、電抗器、電容器及線路等電氣設備的熱備用是指連接該設備的各側斷路器全部在斷開位置，且至少一組斷路器各側隔離開關處于合上位置，設備繼電愛護投入，斷路器的操縱、合閘及信號電源投入。斷路器的熱備用是指其本身在斷開位置、各側隔離開關在合閘位置，設備繼電愛護及自動裝置滿足帶電要求。冷備用狀態(tài)：連接該設備的各側均有明顯斷開點或可判定的斷開點。檢修狀態(tài)：連接設備的各側均有明顯的斷開點或可判定的斷開點，需要檢修的設備已接地，或該設備與系統(tǒng)完全隔離，與斷開點設備沒有物理連接時的狀態(tài)。在該狀態(tài)下設備的愛護和自動裝置、操縱、合閘及信號電源等均應退出。6．1．2倒閘操作使電氣設備從一種狀態(tài)轉換到另一種狀態(tài)的過程稱為倒閘，所進行的操作稱為倒閘操作。例如將變壓器從運行狀態(tài)轉換為空載狀態(tài)。6．2倒閘操作中常見的誤操作事故誤分、誤合斷路器(開關)；誤入帶電間隔；帶負荷拉、合隔離開關(刀閘)；帶電掛(合)接地線(接地刀閘)；帶接地線(接地刀閘)合斷路器(開關)等。其中，后三類因性質惡劣、后果嚴峻，稱為惡性誤操作事故。6．3防止電氣誤操作的措施防止誤操作的閉鎖裝置(簡稱防誤裝置)是防止誤操作，保證安全生產必不可少的技術措施。凡有可能引起誤操作的電氣設備，均應裝設防誤裝置，并確保防誤裝置正常運行。選擇成套開關柜時，應選用符合產品標準、"五防"功能齊全的產品。第七章泵站節(jié)能技術7．1電動機電動機的能量損耗，包括可變損耗、固定損耗及其它雜散損耗?？勺儞p耗是隨負荷變化的，包括定子電阻損耗(銅損)、轉子電阻損耗和電刷電阻損耗。固定損耗與負荷無關，包括鐵芯損耗和機械損耗。其它雜散損耗是機械損耗和其它損耗，包括軸承的摩擦損耗和風扇、轉子等由于旋轉引起的風阻損耗。由于電動機存在著各種損耗，因此在考慮電動機節(jié)約用電時，就要研究降低電動機各部分能量損耗，合理選擇電動機。7．1．1電動機功率的選擇：空載運行的異步電動機，吸取的無功功率約為滿載時的60%～70%，因此應合理選擇電動機的功率，幸免電動機長期輕載運行。7．1．2電動機電壓的選擇：凡是供電線路短，電網(wǎng)容量承諾，且起動轉矩和過載能力要求不高的場合，一樣選用低壓異步電動機。因為低壓異步電動機效率高，利于節(jié)電且檢修廉價，減少一次性投資，其操縱設備采納低壓電器即可。如選用同功率的高壓電動機，一方面增加了一次性投資，且效率比低壓電動機低。7．1．3電動機的變頻調速7．1．3．1變頻節(jié)能由流體力學可知，功率=流量╳壓力，流量與轉速的一次方成正比，壓力與轉速的平方成正比，功率與轉速的立方成正比，如果水泵的效率一定，當要求調劑流量下降時，轉速N可成比例的下降，而現(xiàn)在軸輸出功率成立方關系下降，即水泵電機的耗電功率與轉速近似成立方比的關系。7．1．3．2功率因數(shù)補償節(jié)能無功功率不但增加線損和設備的發(fā)熱，更要緊的是功率因數(shù)的降低導致電網(wǎng)有功功率的降低，大量的無功電能消耗在線路當中，設備使用效率低下，白費嚴峻。一般水泵電機的功率因數(shù)在使用變頻調速裝置后，由于變頻器內部濾波電容的作用，COSФ≈1，從而減少了無功損耗，增加了電網(wǎng)的有功功率。7．1．3．3軟啟動節(jié)能由于電機為直截了當啟動時啟動電流約等于(４-7)倍額定電流，如此會對機電設備和供電電網(wǎng)造成嚴峻的沖擊，而且還會對電網(wǎng)容量要求過高，啟動時產生的大電流和震動對閥門等的損害極大，對設備、管路的使用壽命極為不利。而使用變頻節(jié)能裝置后，利用變頻器的軟啟動功能將使啟動電流從零開始，最大值也不超過額定電流，減輕了對電網(wǎng)的沖擊和對供電容量的要求，延長了設備的使用壽命。節(jié)約了設備的愛護費用。7．1．4電動機的軟起動技術電動機軟起動器通過改變晶閘管的觸發(fā)角，可調劑晶閘管調壓電路的輸出電壓。在整個起動過程中，軟起動器的輸出是一個平滑的升壓過程（且可具有限流功能），直到晶