1、电电 力力 行行 业业 管管 理理 与与 执执 法法 实实 务务 全全 书书 输变电设备 运行与检修 (三) 万鄂湘 主编 中国言实出版社 图 书 在 版 编 目 (CIP)数 据输 变 电 设 备 运 行 与 检 修 （ 三 ） /万 鄂 湘 主 编 北 京 ： 中 国 言 实 出 版 社 ， 2004.9 ISBN 7-80128-321-6输 万电力工业法规中国汇编 F407.616中国版本图书馆 CIP 数据核字(2004)第 103281 号中国言实出版社出版发行 (北 京 市 西 城 区 府 右 街 2 号 邮政编码 100017)中铁十六局印刷厂7871092 32 499.12
2、5 印张2004 年 9 月第 1 版 2004 年 9 月第 1 次印刷印数： 1 1 000 册 定 价 ： 2560.00 元 (本 卷 16.00 元 )I目 录 10 35KV 电压互感器多相熔丝熔断分析 .135KV 农村小型化无人值守变电所模式初探 .14电力远程监控解决方案 .19发电厂和变电所电气部分 .20发电机、同期调相机和电力变压器 .49互感器 55电压降低的事故处理 .61发电厂解列或母线电压消失的事故处理 .64发电厂间联络线过负荷的事故处理 .66非同期振荡的事故处理 .67接地故障的寻找 68厂用电源切断时的事故处理 .70厂用电系统接地故障的寻找和厂用照明消
3、失时的处理 72配电网电能损失理论计算方法 .86电压损失计算 91供电所线损管理办法 .115变压器内发出声响的判断及处理方法 .119配电变压器常见故障分析 .127 35-110 千伏送电线路运行规程 .131电缆线路运行维护应注意的几个问题 .151I线路绝缘子运行评价 .153大型电力变压器科学运用非电量保护 .165 全国电力系统高电压专业工作网绝缘专家工作组 .171变压器内部过热故障分析及检修处理 .177变压器零序阻抗的实测与计算 .193输变电设备运行与检修 1 10 35KV 电压互感器多相熔丝熔断分析 安堰巾供电公司 110kV 淤溪变电站 10kV 系统为 中性点不接
4、地系统， 2003 年 7 月 10 日发生 10kV 母线电压互感器一次侧三相熔丝熔断的故障，事后检查， 中 性 点 所 接 消 谐 电 阻 正 常 ， 中 性 点 绝 缘 正 常 ， 励 磁 特 性在正常范围， 二次回路绝缘正常， 更换高压熔丝后， 电 压 互 感 器 又 恢 复 正 常 运 行 。 雷 击 时 多 相 熔 丝 熔 断 的 原 因 何 在 ?如 何 解 决 这 类 问 题 ?只 有 查 清 雷 击 时 通 过 高 压 熔 丝 的 电 流 ， 明 白 此 电 流 导 致 高 压 熔 丝 熔 断 的 机 理，才能找出有针对性的办法。 1 铁磁谐振过电压可引起电压互感器一次侧熔丝
5、 熔断 1.1 铁磁谐振产生的原理 在 中 性 点 不 接 地 系 统 中 ， 正 常 运 行 时 ， 由 于 三 相对 称 ， 电 压 互 感 器 的 励 磁 阻 抗 很 大 ， 大 于 系 统 对 地 电 容，即 xLxc，两者并联后为一等值电容，系统网络 的 对 地 阻 抗 呈 现 容 性 ， 电 网 中 性 点 的 位 移 基 本 接 近 于 零。但会对系统产生扰动，如： 单 相 接 地 ， 使 健 全 相 的 电 压 突 然 升 高 ， 电 压 升 至线电压： 单 相 弧 光 接 地 ， 由 于 雷 击 或 其 他 原 因 ， 线 路 瞬 时接地，使健全相电压突然上升，产生很大的涌流
6、： 输变电设备运行与检修 2 当 电 压 互 感 器 突 然 合 闸 时 ， 其 一 相 或 两 相 绕 组 内出现巨大的涌流： 电压互感器的高压熔丝不对称故障等。总之， 系 统 的 某 些 干 扰 都 可 使 电 压 互 感 器 三 相 铁 心 出 现 不 同 程 度 的 饱 和 ， 系 统 中 性 点 就 有 较 大 的 位 移 ， 位 移 电 压 可 以 是 工 频 ， 也 可 以 是 谐 波 频 率 (分 频 、 高 频 )， 饱 和 后 的 电 压 互 感 器 励 磁 电 感 变 小 ， 系 统 网 络 对 地 阻 抗 趋 于 感 性 ， 此 时 若 系 统 网 络 的 对 地 电
7、感 与 对 地 电 容 相 匹 配 ， 就 形 成 三 相 或 单 相 共 振 回 路 ， 可 激 发 各 种 铁 磁 谐振过电压。 铁 磁 谐 振 过 电 压 分 为 工 频 、 分 频 和 高 频 谐 振 过 电 压 ， 常 见 的 为 工 频 和 分 频 谐 振 。 当 电 压 互 感 器 的 激 磁 电 感 很 大 时 ， 回 路 的 自 振 频 率 很 低 ， 可 能 产 生 分 频 谐 振 ： 当 电 压 互 感 器 的 铁 心 激 磁 特 性 容 易 饱 和 时 或 系 统 中 有 多 台 电 压 互 感 器 、 并 联 电 感 值 较 小 、 回 路 自 振 频 率较高时，则产
8、生高频谐振。 1.2 铁磁谐振过电压的危害及现象 工 频 和 高 频 铁 磁 谐 振 过 电 压 的 幅 值 一 般 较 高 ， 可达额定值的 3 倍 以 上 ， 起 始 暂 态 过 程 中 的 电 压 幅 值 可 能 更 高 ， 危 及 电 气 设 备 的 绝 缘 结 构 。 工 频 谐 振 过 电 压 可导致三相对地电压同时升高，或引起“虚幻接地” 现 象 。 分 频 铁 磁 谐 振 可 导 致 相 电 压 低 频 摆 动 ， 励 磁 感输变电设备运行与检修 3抗成倍下降， 过电压并不高， 一般在 2 倍额定值以下， 但 感 抗 下 降 会 使 励 磁 回 路 严 重 饱 和 ， 励 磁
9、电 流 急 剧 加 大 ， 电 流 大 大 超 过 额 定 值 ， 导 致 铁 心 剧 烈 振 动 ， 使 电 压互感器一次侧熔丝过热烧毁。 电 网 发 生 铁 磁 谐 振 过 电 压 较 明 显 的 现 象 为 系 统 有 接 地 信 号 ， 电 压 表 计 指 针 不 停 地 摆 动 ， 电 气 设 备 有 较强烈的电晕声。 1.3 防止铁磁谐振的措施 在 电 力 系 统 中 ， 消 除 铁 磁 谐 振 的 措 施 主 要 有 以 下几种方法： 选 用 励 磁 特 性 较 好 的 电 压 互 感 器 或 使 用 电 容 式电压互感器： 增大对地电容，破坏谐振条件： 在 零 序 回 路 加
10、阻 尼 电 阻 ， 即 在 一 次 绕 组 中 性 点 或开口三角绕组处加装消谐器或非线性电阻。 1.4 淤溪变电站 10kV 电压互感器一次熔丝熔断 并 非 铁 磁 谐 振 引 起 ， 根 据 以 上 铁 磁 谐 振 产 生 的 原 理 和 现象分析，并通过现场检查和试验发现： 变 电 站 (无 人 值 班 )遥 信 库 中 未 发 现 有 母 线 接 地信号： 产 生 谐 振 过 电 压 的 一 个 必 要 条 件 是 一 次 绕 组 中性点必须直接接地，而淤溪变电站 10kV 电压互感输变电设备运行与检修 4器一次绕组中性点装有性能良好的 IXQ(D)-10 型消 谐 器 ， 消 谐 器
11、 全 部 项 目 试 验 合 格 ， 电 压 互 感 器 铁 磁 谐 振 零 序 过 电 压 的 大 部 分 电 压 降 落 在 消 谐 器 上 ， 从 而 避 免了铁心饱和，限制了铁磁谐振过电压的发生： 现 场 检 查 电 压 互 感 器 空 载 励 磁 特 性 良 好 ， 满 足 根 式 电 压 下 的 空 载 电 流 不 大 于 额 定 电 压 下 的 空 载 电 流的 10 倍，且相差不大于 50%的标准： 检 查 三 相 电 压 互 感 器 绝 缘 良 好 ， 未 受 到 严 重 过 电 压 的 冲 击 。 由 此 可 见 ， 尽 管 在 雷 雨 天 气 ， 淤 溪 变 电 站 10
12、kV 系统有可能受到来自雷击造成的某些干扰的 激 发 条 件 ， 但 电 压 互 感 器 一 次 熔 丝 熔 断 并 非 谐 振 引 起。 2 低频饱和电流可引起电压互感器一次熔丝熔断 在 中 性 点 不 接 地 电 网 中 ， 电 磁 式 电 压 互 感 器 高 压熔丝熔， 断， 并不一定都是由铁磁谐振过电压引起的。 当 电 网 对 地 电 容 较 大 ， 而 电 网 间 歇 弧 光 接 地 或 接 地 消 失 时 ， 健 全 相 对 地 电 容 中 贮 存 的 电 荷 将 重 新 分 配 /它 将 通 过 中 性 点 接 地 的 电 压 互 感 器 一 次 绕 组 形 成 电 回 路， 构
13、成低频振荡电压分量， 促使电压互感始终饱和， 形 成 低 频 饱 和 电 流 。 它 在 单 相 接 地 消 失 后 1/41/2 工 频 周 期 内 出 现 ， 电 流 幅 值 可 远 大 于 分 频 谐 振 电 流 (分 频 谐 振 电 流 约 为 额 定 励 磁 电 流 的 百 倍 以 上 )， 频 率输变电设备运行与检修 5约 2 5Hz。 由 于 具 有 幅 值 高 、 作 用 时 间 短 的 特 点 ， 在 单相接地消失后的半个周期即可熔断熔丝。 2.1 产生低频饱和电流的原理 当 系 统 发 生 单 相 接 地 时 ， 故 障 点 会 流 过 电 容 电流 ， 未 接 地 相 的
14、 电 压 升 高 到 线 电 压 ， 其 对 地 电 容 上 充 以 与 线 电 压 相 应 的 电 荷 。 在 接 地 故 障 期 间 ， 此 电 荷 产 生 的 电 容 电 流 以 接 地 点 为 通 路 ， 在 电 源 -导 线 -大 地 间 流 通 。 由 于 电 压 互 感 器 的 励 磁 阻 抗 很 大 ， 其 中 流 过 的 电流很小，一旦接地故障消失，电流通路则被切断， 而 非 接 地 相 必 须 由 线 电 压 瞬 间 恢 复 到 正 常 相 电 压 水 平 。 但 是 ， 由 于 接 地 故 障 已 断 开 ， 非 接 地 相 在 接 地 期 间 已 经 充 电 至 线 电
15、 压 下 的 电 荷 ， 就 只 有 通 过 高 压 绕 组 ， 经 其 原 来 接 地 的 中 性 点 进 人 大 地 。 在 这 一 瞬 变 过 程 中 ， 高 压 绕 组 中 将 会 流 过 一 个 幅 值 很 高 的 低 频 饱 和 电流，使铁心严重饱和。 实 际 上 ， 由 于 接 地 电 弧 熄 灭 的 时 刻 不 同 ， 即 初 始 相 位 角 不 同 ， 故 障 的 切 除 不 一 定 都 在 非 接 地 相 电 压 达 最 大 值 这 一 严 重 情 况 下 发 生 。 因 此 ， 不 一 定 每 次 单 相 接地故障消失时，都会在高压绕组中产生大的涌流。 而 且 低 频 饱
16、 和 电 流 的 大 小 还 与 电 压 互 感 器 伏 安 特 性 有很大关系，铁心越容易饱和，该饱和电流就越大， 高压熔丝就越易熔断。 输变电设备运行与检修 62.2 抑制低频饱和电流的方法 采 用 电 压 互 感 器 中 性 点 装 设 非 线 性 电 阻 或 消 谐器 的 方 法 可 抑 制 低 频 饱 和 电 流 。 在 上 述 情 况 下 ， 若 在 高压绕组中性点接人一个足够大的地电阻 R 在单相故 障消失时，低频饱和各电流经过该电阻后进人大地， 由 于 大 部 分 压 降 加 在 电 阻 上 ， 从 而 大 大 抑 制 了 低 频 饱 和 电 流 ， 使 高 压 熔 丝 不 易
17、 熔 断 。 同 时 由 于 在 零 序 电 压 回 路 串 联 的 这 个 电 阻 只 ， 使 电 压 互 感 器 铁 磁 谐 振 过 电 压 的 大 部 分 电 压 降 落 在 电 阻 只 上 ， 从 而 避 免 了 铁 心 饱 和 ， 限 制 了 铁 磁 谐 振 过 电 压 的 发 生 。 考 虑 到 在 电 网 正 常 运 行 时 的 中 性 点 零 序 电 流 较 小 和 单 相 接 地 时 满 足 电 压 互 感 器 开 口 三 角 形 电 压 的 灵 敏 度 ， 中 性 点 电 阻 及 应为满足一定特性要求的非线性电阻或消谐器。 安 装 在 二 次 侧 的 电 子 消 谐 器 不
18、 能 限 制 低 频 饱 和 电 流 ， 当 涌 流 发 生 时 ， 它 会 将 二 次 开 口 三 角 短 路 ， 这 反而会增大涌流幅值。 2.3 淤溪变电站 10kV 电压互感器一次熔丝熔断 非低频饱和电流引起淤溪变电站 10kV 电压互感 器一次中性点安装了 LXO(D)-10 型 消 谐 器 ， 其 电 阻 元件是用 SIC 为基料经高温氢气炉焙烧而成的非线性 电 阻 串 、 并 联 而 成 。 电 网 正 常 运 行 时 此 消 谐 器 电 阻 值 输变电设备运行与检修 7大于 450k(取 0.3mA 峰值零序电流试验)， 单相接地输变电设备运行与检修 8时电阻值大于 180k(
19、取 3mA 峰值零序电流试验)， 是以抑制低频饱和电流。 3 电压互感器一、二次绝缘降低或消谐器绝 缘下降可引起熔丝熔断 3.1 电压互感器的辅助绕组开口三角两端的线路 中 存 在 两 点 接 地 的 错 误 接 线 易 引 起 一 次 熔 丝 熔 断 若 在 变 电 站 安 装 过 程 中 ， 发 生 辅 助 绕 组 开 口 三 角 两 端 的 线 路 两 点 接 地 的 错 误 接 线 ， 即 对 电 压 互 感 器 开 口 三 角 两端 aD 点及 xD 点 ， 在 电 压 互 感 器 柜 已 将 xD 端接地， 开 口 两 端 出 线 引 到 其 他 保 护 柜 后 ， 若 重 复 接
20、 地 只 能 将 xD 引线接地，而不能错误地将 aD 线接地，否则，就 将开口三角绕组变成了闭口三角绕组。 据有关资料，装有 LXQ 型消谐器的 10kV 电压互 感 器 正 常 运 行 时 ， 辅 助 绕 组 短 路 后 的 高 压 绕 组 中 最 大 电流一般不超过 10mA，辅助绕组中最大电流为 1A， 电 压 互 感 器 仍 可 以 长 期 运 行 ： 若 电 网 单 相 接 地 的 情 况 下 ， 辅 助 绕 组 开 口 两 端 短 路 ， 则 三 相 高 压 绕 组 中 电 流 都 增 大 到 170 180mA( 接 有 消 谐 电 阻 ) 及 400 415mA( 未 接 消
21、 谐 电 阻 ) ， 辅 助 绕 组 中 电 流 增 大 到 30A(接有消谐电阻)及 7580 人(未接消谐电阻)， 通 过消谐电阻的电流也高达 520mA，此时电压互感器负 载达到每台 1000VA 及 2400VA， 而通常 10kV 电压互感输变电设备运行与检修 9器最大热极限负荷仅为 300400VA。 由于电压互感器 高压绕组的保护熔丝为 0.5A， 虽然高压绕组中电流达 到 0.20.4A，仍低于高压保护熔丝的熔断电流，而 辅 助 绕 组 回 路 中 又 没 有 熔 丝 保 护 。 因 此 高 低 压 绕 组 只 有 任 其 加 热 ， 当 电 网 接 地 持 续 一 段 时 间
22、 后 ， 高 、 低 压 绕 组 的 绝 缘 层 逐 渐 烧 损 ， 以 至 短 路 ， 电 流 增 大 。 有 的 将主绝缘烧穿， 变成相间短路， 致使高压熔丝熔断(南 京供电局某变电站 1998 年曾发生此类现象)。 在 电 压 互 感 器 安 装 了 消 谐 电 阻 器 后 ， 电 网 正 常 运 行 时 ， 在 开 口 两 端 一 般 都 会 有 数 伏 电 压 ， 如 果 用 万 用 表测量此电压很低(mV 级)， 则要考虑辅助绕组的接线 是 否 被 短 路 。 利 用 此 特 征 ， 可 以 尽 早 发 现 电 压 互 感 器 开口三角短路的潜在故障。 现场实测淤溪变电站 10kV
23、 电压互感器开口三角 电压为 5.2V， 电 压 互 感 器 未 发 生 烧 损 ， 因 此 可 判 断 熔 丝熔断非电压互感器开口三角两点接地引起。 3.2 电压互感器的一、二次和消谐器绝缘下降会 引起一次熔丝熔断 不 难 想 象 电 压 互 感 器 的 一 、 二 次 绕 组 和 消 谐 器 绝 缘 下 降 会 引 起 一 次 熔 丝 熔 断 ， 尤 其 是 电 网 出 现 位 移 过 电压、单相接地等情况将可能会加速熔丝熔断。 现场检查淤溪变电站 10kV 电压互感器的一、二输变电设备运行与检修 10次绕组及消谐器绝缘均良好，重点对 JDZXll-10C 型 电压互感器的弱绝缘一次尾部端
24、子进行了工频 3kV 耐压 试 验 正 常 。 因 此 判 断 熔 丝 熔 断 亦 非 消 谐 器 绝 缘 下 降 引起。 4 电压互感器 X 端绝缘水平与消谐器不匹配易导 致熔丝熔断 10kV 电压互感器的 X 端绝缘通常有全绝 缘 和 弱 绝 缘 两 种 ， 全 绝 缘 (JDZJ-10)的 电 压 互 感 器 X 端耐受电压与首端相同(常称为羊角电压互感器)， 弱 绝缘的电压互感器 X 端工频耐受电压为 3kV。对 X 端 为 弱 绝 缘 的 中 性 点 消 谐 器 的 选 择 ， 必 须 能 在 电 网 正 常 运 行 和 受 到 大 的 干 扰 后 ， 均 使 X 端电压限制在其绝缘
25、 允 许 范 围 内 ， 否 则 x 端 子 就 有 可 能 对 地 放 电 ， 造 成 一 次绕组电流增大，熔丝熔断。 淤溪变电站 10kV 电压互感器为 JDZXll-10C 型 X 端弱绝缘电压互感器，配以 LXQ(D)-10 型消谐器。 此 类 消 谐 器 在 中 性 点 不 接 地 系 统 电 网 正 常 运 行 时 (用 0.3mA 峰值电流模拟通流 )和在稳态单相接地(用 3mA 峰 值 电 流 模 拟 通 流 )时 均 能 使 电 压 限 制 在 工 频 有 效 值 500V 以 下 ： 当 电 网 出 现 大 的 扰 动 后 ， 流 过 消 谐 器 的 电 流 很 大 时 ，
26、 如 受 雷 击 ， 发 生 断 线 谐 振 ， 消 谐 器 下 部 电 阻 旁 并 联 间 隙 将 动 作 ， 短 路 下 部 电 阻 ， 以 使 消 谐 器 上 的 电 压 仍 不 大 于 弱 绝 缘 端 子 的 工 频 耐 受 电 压 值 ， 有 效输变电设备运行与检修 11地保护互感器弱绝缘一次尾部端子的安全。 5 电压互感器入口电容的冲击电流可引起熔丝熔 断通过以上分析，淤溪变电站 10kV 电压互感器一次 熔 丝 熔 断 并 非 以 上 几 种 情 况 所 致 ， 原 因 需 进 一 步 探 讨。 淤 溪 变 电 站 处 在 空 旷 的 农 村 ， 雷 雨 较 集 中 ， 10kv
27、 线路较长(合计 70 80km)且 无 架 空 地 线 ， 雷 击 时 ， 电 网并未接地， 三相熔丝同时熔断， 其他设备皆无损伤。 下面从雷电侵入波方面进行分析。 5.1 电磁式电压互感器一次绕组等值电路 电 磁 式 电 压 互 感 器 实 际 上 就 是 一 台 微 型 高 压 电力变压器。 变压器在冲击电压下等值电路如图 1 所示。一次绕组的分布参数含有电感 L0dx， 纵向电容 K0/dx， 对地电容 Codx， 在 冲 击 电 压 作 用 下 ， 当 波 头 时 间 较 小 时 L0dx 呈现的电抗值很大，电流不通过电感，等值 电路中电容可简化为一个人口电容。 流过高压熔丝的冲击电
28、流 i=ic+iL,ic 直接入地 不通过电阻 R,而 R 串联在电压互感器尾端，只对 iL 值起限制作用，对 iC 值不起作用。 5.2 雷云闪电时，电压互感器多相高压熔丝熔断 的原因分析 1035kV 架 空 线 路 ， 没 有 架 空 地 线 (农 村 35kV输变电设备运行与检修 12线路进线段的架空地线一般为 12km，10kV 线路无 架 空 地 线 )， 在 空 旷 的 野 外 ， 三 相 导 线 暴 露 在 空 中 ， 在 雷 云 电 荷 的 作 用 下 ， 三 相 导 线 都 感 应 相 同 数 量 的 束 缚 电 荷 。 当 雷 云 放 电 (其 实 这 种 闪 电 并 未
29、 击 中 导 线 ， 而 是 云 间 或 云 对 地 闪 击 )， 三 相 导 线 上 的 束 缚 电 荷 向 线 路 两 侧 运 动 ， 对 变 电 站 形 成 侵 入 波 。 此 侵 入 波 的 电 压并不高，因为高压熔丝熔断时避雷器并未动作。 iC 的幅值与侵入波的陡度有很大关系。 熔丝熔断 是发热的结果，电流发热的功为 P=i2、RT,电流的 幅值 i 是 最 为 重 要 的 因 素 ， 还 与 熔 丝 电 阻 及 R 及电流 的时间 T 有 关 。 只 有 I 的幅值高且持续时间又长的侵 入 波 ， 才 会 使 高 压 熔 丝 熔 断 ， 而 大 部 分 侵 入 波 都 不 同 时
30、具 备 此 两 种 条 件 。 故 在 大 多 数 雷 暴 天 气 里 ， 雷 击 引 起 电 压 互 感 器 高 压 熔 丝 熔 断 仍 是 小 概 率 事 件 。 2003 年 7 月 10 日左右淤溪变电站所在地区雷雨交加，空 中 云 雾 较 多 ， 使 得 导 线 的 电 感 减 小 ， 电 容 增 大 ， 10kV 线 路 较 长 且 无 架 空 地 线 ， 雷 云 放 电 ， 导 线 感 应 电 荷 增加， 侵入波的陡度也增加， 才使得三相熔丝同时熔断。 由此联想到，1998 年 3 月 20 日前后，江苏省沿江 地 区 降 大 雪 ， 且 出 现 罕 见 的 强 烈 雷 暴 天
31、气 。 因 降 雪 天 寒 ， 架 空 导 线 上 积 雪 结 冰 ， 导 线 变 粗 ， 当 发 生 闪 电 时 ， 处 在 空 旷 地 面 的 农 村 变 电 站 母 线 上 的 电 压 互 感 器输变电设备运行与检修 13频 繁 发 生 三 相 或 两 相 高 压 熔 丝 熔 断 现 象 ， 有 的 变 电 站 一天内近 10 相次熔断，全省有数百相次 10-35kV 电 压 互 感 器 熔 丝 熔 断 ， 且 有 的 一 次 绕 组 中 性 点 已 装 有 消 谐 电 阻 。 这 一 典 型 现 象 完 全 可 用 以 上 理 论 作 解 释 ： 导 线 结 冰 变 粗 ， 使 得 导
32、 线 的 电 感 减 小 ， 电 容 增 大 ， 此 时 又发生雷暴， 则感应电荷增加， 侵入波的陡度也增加， 才使得大量电压互感器熔丝熔断。 5.3 解决电压互感器入口电容的冲击电流引起多 相熔丝熔断的方法 从 上 述 的 分 析 可 知 ， 安 装 在 电 压 互 感 器 尾 端 的 消 谐 电 阻 不 能 限 制 雷 击 时 通 过 人 口 电 容 的 冲 击 电 流 ， 因 此 只 能 依 靠 提 高 熔 丝 本 身 的 抗 冲 击 电 流 的 通 流 能 力 来避免或减少熔丝熔断。 6 结论 (1)雷 击 时 ， 变 电 站 10kV 中性点不接地系统电压 互 感 器 一 次 侧 高
33、 压 熔 丝 熔 断 有 多 种 原 因 ， 要 根 据 不 同 的 情 况 分 析 处 理 ， 在 一 次 绕 组 的 接 地 端 串 接 性 能 良 好 的 LXQ(D)-10 型消谐器通常能有效防止这一现象的 发生。 (2)当 发 生 雷 云 闪 电 时 ， 在 空 旷 的 架 空 线 路 上 ， 感 应 雷 形 成 侵 入 波 ， 当 侵 入 波 的 波 头 陡 时 ， 通 过 人 口 电 容 的 冲 击 电 流 幅 值 高 ， 有 可 能 将 电 压 互 感 器 高 压 熔输变电设备运行与检修 14丝熔断。 (3)安 装 在 电 压 互 感 器 尾 部 的 消 谐 电 阻 不 能 限
34、 制 人 口 电 容 的 冲 击 电 流 ， 只 能 依 靠 熔 丝 本 身 的 抗 冲 击 电 流的通流能力。 (4)以上结论同样实用于 35kV 中 性 点 不 接 地 系 统。 在冬季供电负荷高峰来临之际，110 千伏彭家寨 变 电 所 工 程 如 期 于 近 日 带 电 投 运 。 该 工 程 的 投 入 运 行 ， 对 提 高 西 宁 城 北 、 城 西 地 区 的 供 电 可 靠 性 ， 分 担 区 域 供 电 负 荷 起 到 了 积 极 作 用 ， 也 是 青 海 电 网 结 构 优 化进程的实施和体现。 110 千伏彭家寨变电所厂房建筑面积 1167.12 平 方 米 ， 两
35、层 框 架 结 构 。 主 变 采 用 240MVA， 电 压 等 级 110/10KV： 110KV 系统采用单母分段， 2 回出线： 10KV 系统采用单母分段， 16 回 出 线 。 是 西 宁 地 区 又 一 座 现 代 化 全 封 闭 式 综 合 自 动 化 系 统 变 电 所 ， 主 变 、110KVGIS、 综 合 自 动 化 系 统 等 主 设 备 均 选 用 国 内 一 流 制 造 厂 生 产 的 产 品 。 该 工 程 是 由 青 海 电 力 建 设 管 理 公 司 负 责 建 设 、 青 海 电 力 设 计 院 进 行 设 计 、 青 海 迪 康 监 理 公 司 实 施
36、监 理 、 青 海 送 变 电 工 程 公 司 和 江 建 集 团 承 担施工任务。 110KV 彭家寨变电所工程 2002 年 8 月 5 日正式开输变电设备运行与检修 15工 ， 整 个 工 程 建 设 在 保 质 量 、 保 安 全 的 前 提 下 ， 克 服 了土建跨冬季施工、110KVGIS 漏气返工处理等困难， 采取了调整工序，严格分项、分部工程检验等措施， 使 工 程 进 度 得 以 顺 利 进 行 。 特 别 是 电 气 工 程 的 安 装 调 试 后 期 ， 工 期 紧 、 任 务 重 、 专 业 配 合 协 作 集 中 ， 一 旦 松 懈 或 现 场 组 织 不 当 ， 就
37、 无 法 完 成 省 公 司 确 定 的 建 设 目标。 为 此 ， 建 设 单 位 组 织 各 参 建 单 位 根 据 现 场 的 实 际 情 况 ， 对 站 内 分 部 工 程 的 安 装 调 试 、 分 系 统 传 动 以 及 变 电 所 监 控 系 统 与 调 度 端 联 调 等 工 作 进 行 了 周 密 安 排 ， 使 各 项 工 作 有 步 骤 、 按 计 划 密 切 配 合 实 施 。 国 庆 期 间 所 有 参 建 人 员 放 弃 了 长 假 休 息 ， 最 晚 时 加 班 到 凌 晨 4 点 钟 。 经 过 各 参 建 单 位 及 运 行 单 位 的 共 同 协 作 和 努
38、力，110KV 彭家寨变电所按期竣工投产，使省公司 的投资效益和社会效益得到了保证。 35kV 农 村 小 型 化 无 人 值 守 变 电 所 模 式 初 探 根据 35kV 变电所“户外式，小型化，造价低， 安 全 可 靠 ， 技 术 先 进 ”的 建 设 原 则 ， 近 几 年 ， 我 院 先后设计建成 20 多座 35kV 变 电 所 。 其 中 部 分 35kV 终 端 或 “T”接 变 电 所 建 成 无 人 值 守 变 电 所 ， 实 现 方 案 主要有两种，现分别介绍如下： 1、方案 1 输变电设备运行与检修 16(1)电气主接线及主要电气设备： 变电所 35kV 进 线 一 回
39、 ， 主 变 12 台， 单台容量 一般为 5000kVA 以下， 10kV 线路 48 回， 10kV 电容 补偿 12 回， 补偿容量为变电所总容量的 10%15%。 10kV 线路 6 回以下时，10kV 母线采用单母线接线：10kV 线路 6 回及以上并有两台主变压器时， 10kV 母 线 采 用 单 母 线 分 段 或 简 易 分 段 接 线 。 主 变 压 器 为 1 台时，35kV 侧 采 用 线 路 变 压 器 组 接 线 ： 主 变 压 器 为 2 台时， 35kV 侧 采 用 单 母 线 接 线 。 变 电 所 设 所 用 变 压 器 一台，装于变电所 35kV 进线侧，容
40、量一般为变电所 总容量的 1%1.5%。35kV 母线或进线及 10kV 母线、 各 10kV 出线分别设一组避雷器。 变压器采用新型节能产品。主变 35kV 侧采用户 外快速熔断器和负荷开关配合作控制保护， 主变 10kV 侧及 10kV 出线采用自动重合器作为线路的控制保护。10kV 电 容 器 回 路 采 用 负 荷 开 关 和 熔 断 器 配 合 作 控 制 保护，10kV 电容补偿设备采用户外型产品。35kV 及 10kV 避雷器采用合成绝缘金属氧化物避雷器。 (2)电气二次： 主变 35kV 侧 采 用 快 速 熔 断 器 作 主 保 护 ， 重 瓦 斯 、 轻 瓦 斯 及 温 升
41、 控 制 均 动 作 于 信 号 ， 10kV 侧设限时过 流 ， 同 时 作 为 出 线 的 后 备 保 护 。 10kV 出线设置自动重输变电设备运行与检修 17合 器 ， 重 合 器 控 制 器 分 散 安 装 于 户 外 断 路 器 下 水 泥 杆 上，重合器控制器可实现 10kV 线路速断、过流、小 电 流 接 地 等 保 护 ： 可 实 现 10kV 线路现场操作和遥控、 遥 测 、 遥 信 等 ， 且 有 自 动 重 合 闸 功 能 。 自 动 重 合 器 操 动 机 构 选 用 交 流 电 机 储 能 弹 簧 机 构 。 配 置 一 套 2 3kVA 在线式 UPS 电 源 ，
42、 作 为 全 所 控 制 、 保 护 、 信 号 及 远动通信的后备电源，可省去直流屏。 (3)土建及全所布置： 变电所配电装置为全户外敞开式，采用300 钢筋混凝土环型等径杆半高型或中型布置。 所区设 2.5m 高 实 体 围 墙 ， 占 地 面 积 一 般 控 制 在 1000m2 以 内 ， 所 内 设 简 易 设 备 检 修 、 运 输 、 维 护 道 路 。 变 电 所 设 一 座 控 制 室 ， 室 内 布 置 全 所 电 度 计 量 屏 、 通 信 设 备 及 UPS 电 源 等 ， 建 筑 面 积 一 般 控 制 在 20m2 以 内 。 变 电 所 设 一 支 30m 高钢制
43、避雷针，作为全所建筑物及电气设备防直 击雷保护。 (4)远动及通信： 10kV 自 动 重 合 器 留 有 远 动 接 口 ， 各 重 合 器 RS485/232 通信口并联后，经屏蔽通信电缆与通信设 备 相 连 ， 将 变 电 所 各 种 数 据 传 至 调 度 端 ， 实 现 变 电 所 的遥控、遥测、遥信等。 远 动 通 道 主 要 采 用 载 波 通 信 方 式 ， 随 着 无 线 扩 频输变电设备运行与检修 18通 信 技 术 的 发 展 ， 可 靠 性 和 性 价 比 的 提 高 ， 其 应 用 将 越来越广泛。 2、方案 2 (1)电 气 主 接 线 及 主 要 电 气 设 备
44、电 气 主 接 线 方 式同方案 1。 变压器采用新型节能型产品。主变 35kV 侧采用 快 速 熔 断 器 和 负 荷 开 关 配 合 作 控 制 保 护 。 变 电 所 选 用 一套无人值班箱式变电所，该设备将 35kV 变电所的 二次系统、 10kV 一 次 系 统 在 工 厂 内 安 装 调 试 好 后 ， 装 到 一 个 可 移 动 、 全 密 封 、 防 潮 、 防 腐 的 箱 体 内 ， 内 部 一 次 系 统 采 用 单 元 真 空 开 关 柜 结 构 ， 二 次 设 备 集 中 或 分散布置在箱内。 (2)电气二次： 全 所 二 次 设 备 采 用 分 层 分 布 式 结 构
45、 、 全 分 散 单 元机 箱 配 置 ， 单 元 机 箱 可 集 中 布 置 ， 也 可 与 各 一 次 设 备 间隔对应分散布置。 12 台主变配置一个保护监控单 元箱，主变 35kV 侧采用快速熔断器作主保护，重瓦 斯 、 轻 瓦 斯 及 温 升 控 制 均 动 作 于 信 号 ， 10kV 侧设限时 过 流 ， 同 时 作 为 出 线 的 后 备 保 护 。 每 条 10kV 出线配 置 一 个 保 护 监 控 单 元 箱 ， 实 现 10kV 线 路 速 断 、 过 流 、 小电流接地等保护，可实现 10kV 线路现场操作和遥 输变电设备运行与检修 19控 、 遥 测 、 遥 信 等
46、 ， 且 有 自 动 重 合 闸 功 能 。 所 有 断 路输变电设备运行与检修 20器 操 动 机 构 选 用 交 流 电 机 储 能 弹 簧 机 构 。 全 所 配 置 一 套 23kVA 在线式 UPS 电源，作为全所控制、保护、 信号及远动通信的后备电源，可省去直流屏。 (3)土建及全所布置： 变电所主变、 所变及 35kV 设备为户外布置， 10kV 设备集中布置在箱式变电所内，当 10kV 补偿容量不 大 时 ， 电 容 补 偿 装 置 可 布 置 在 箱 变 内 。 所 区 设 2.5m 高实体围墙，占地面积一般在 200m2 以内。变电所无 房屋，无 10kV 设备构架，只有
47、35kV 设备构架。 (4)远动及通信： 变 电 所 各 保 护 监 控 单 元 箱 留 有 远 动 接 口 ， 各 单 元箱 RS485/232 通信口并联后经屏蔽通信电缆与通信设备 相 联 ， 将 变 电 所 各 种 数 据 传 至 调 度 端 ， 实 现 变 电 所 的 遥 控 、 遥 测 、 遥 信 等 。 远 动 通 道 主 要 采 用 载 波 通 信 方式。 3 方案比较 (1)方案 1： 优点：造价相对较低，扩建方便。 缺 点 ： 所 有 电 气 设 备 均 在 户 外 ， 在 气 候 恶 劣 、 风沙大、污染严重地区使用，可靠性将会降低。 输变电设备运行与检修 21(2)方案
48、2： 优 点 ： 占 地 面 积 小 ， 减 少 电 缆 数 量 、 构 架 及 土 建输变电设备运行与检修 22工 程 量 ， 安 装 简 单 ， 建 设 周 期 短 。 由 于 箱 式 变 电 所 采 用 了 控 温 、 防 尘 、 防 潮 等 措 施 ， 使 箱 体 内 的 电 气 设 备 处 于 良 好 的 工 作 环 境 中 ， 从 而 使 变 电 所 运 行 的 可 靠 性 提高。箱式变电所可用于各种恶劣环境条件下。 缺点：相对方案 1 造价较高，且无法扩建。 4 结束语 上 述 两 种 方 式 ， 如 果 变 电 所 配 置 一 台 监 控 机 及 相应监控软件，即可成为无人值守
49、变电所。 由 于 我 国 无 人 值 守 变 电 所 建 设 起 步 较 晚 ， 建 设 模式 没 有 定 型 ， 正 处 于 研 究 探 索 阶 段 ， 本 文 只 简 要 介 绍 了两种目前可行的方案，随着科技的发展，新技术、 新 设 备 的 不 断 涌 现 ， 各 种 适 合 中 国 国 情 的 、 新 的 无 人 值守变电所模式将会不断出现。 电力远程监控解决方案系 统 概 述随着电力工业的不断发展，各发电厂、变电站、 变 电 所 、 通 讯 站 等 都 要 通 过 监 控 系 统 实 现 少 人 、 无 人 监管，以提高生产效益。 同 时 ， 监 控 系 统 和 电 力 调 度 系 统 、 办 公 室 自 动 化 OA
