梦山变电站1.docx
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梦山变电站1.docx
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梦山变电站1
学生姓名:
学号:
专业班级:
实习单位:
梦山变电站
实习时间:
2013年4月23日
一、实习目的
1.实地参观变电站电气主接线、主要电气设备构成,与专业知识相互印证;
2.了解变电站内的各种知识;
3.了解站内的工作方式。
二、实习单位
梦山变电站,位于南昌市新建县石埠镇,梦山变是三峡电能外输配套工程之一,是华中电网与江西电网连接的枢纽变电站。
通过查阅资料,发现梦山变电站采用的是500KV变电站中常用的母线接线形式。
梦山变电站内主接线母线有三个电压等级:
500、220、35KV。
其中35KV母线与220KV母线、500KV母线作用并不相同。
500KV主接线有六条出线回路,分别是:
梦山变与新余罗坊变相连的梦罗Ⅰ回线和梦罗Ⅱ回线、梦山变与咸宁变相连的咸梦Ⅰ回路和咸梦Ⅱ回路、梦山变和永修变相连的梦永Ⅰ回路和梦永Ⅱ回路。
这六条回路让梦山变和其他枢纽变电站紧紧的联系在一起。
220KV的主接线有十条出线回路,分别是梦田Ⅰ线、梦田Ⅱ线、梦祥Ⅰ线、梦祥Ⅱ线、梦苑Ⅰ线、梦苑Ⅱ线、梦前Ⅰ线、梦前Ⅱ线、梦西Ⅰ线、梦西Ⅱ线。
这十条出线实现了梦山变向其他地方性变电所供电。
以上两条母线具有梦山变作为枢纽变电站的主要作用:
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。
当其停电时,将引起电力系统解列甚至瘫痪。
和以上两条母线不同的是,35KV母线并没有接出线,而是补偿无功功率并且部分用于站内用电。
三条汇流母线与通过主变相连500/220/35,这种三绕组变压器在电机学和电力系统分析中较为常见。
除了站内汇流母线外,站用电系统情况为,站用变有三台,其中35kV#01站用变,接于#1主变35kV侧;35kV#02站用变,接于#2主变35kV侧;10kV#00站用变为外接电源站用变,接于220kV西郊变10kV梦山站用线;备自投装置在备投方式2运行(#01站用变运行,#00站用变热备用)。
并配有一台柴油发电机。
梦山变电站的检测系统采用南瑞RCS-9700监控系统,分层分布式微机监控方式,所有监控系统的间隔层设备、保护装置下放至继电保护小室内。
三、实习准备
在实习前,通过重新复习课本,上网查阅500KV变电站的各种论文,获取一定的知识。
然后在实习时相互印证,可以取得相当大的效果。
重新复习《发电厂电气部分》、《继电保护》中电气主接线、厂用电以及配电装置等章节,重点是电气主接线部分和各种保护方式,寻找一些相关论文并阅读。
(一)论文拓展
1.500KV主接线方式比较
①目前国内所采用的500kV接线主要有一台半断路器接线与双母线带旁路接线两种。
双母线接线有两组母线,并且可以互为备用,每一电源和出线的回路都装有一台断路器,有两组母线隔离开关,可分别与两组母线连接。
采用双分段,可以缩小母线故障的停电范围。
一台半断路器接线是一种没有多回路集结点,一个回路有两台断路器供电的双重连接的多环形接线,运行时,两组母线和同一串的3台断路器都投入工作,形成多环路状供电,具有很高的可靠性。
500kV变电站所在电网中的地位相当重要,它的安全可靠运行将直接影响到大电网主网的安全稳定运行。
因此,在500kV变电站主接线方式分析时,应以可靠性为主,兼顾经济性,综合比较3/2断路器接线和双母线带旁路接线方式。
②针对500kV典型的双母线带旁路接线和3/2断路器接线方式,从经济上比较两种接线方式。
投资比较不仅仅局限于断路器组数的差异,还应考虑其它电气设备如隔离开关、电流互感器等的影响。
按照不同规模,总回路数从2至12回两种接线方案的主设备比较如表1所示。
③下表可以看出,在进出线回路数较少时双母线接线比一个半断路器过渡接线的设备节省约几十万元;当进出线回路数为6-8回时,两种接线方案的设备费几乎相等,而随着进出线回路数的增加,一个半断路器接线的设备费越来越贵,到12回时它比双母线分段带旁路母线接线设备费贵352万元,占总设备费的13.7%。
2.220KV主接线方式比较
一般在电气设备的施工中的220kv的主接线采用双母线或者是3/2接线,针对这两种节点的线路进行了经济性考虑,如表2表3所示。
方案
110KV
220KV
主变台数
方案一
双母线
双母线
2
方案二
双线分段
3/2接线
2
接线方式
双母线
双母分段
3/2接线
断路器
9
10
13
投资(万元)
940
1200
2500
表2接线方案表3造价比较
双母线接线优点:
供电可靠,可以轮流检修一组母线而不致使供电中断,一组母线故障后,能迅速恢复供电;调度灵活;扩建方便。
缺点:
接线复杂,设备多,母线故障有短时停电。
3/2接线优点:
高度可靠性,调度运行灵活,操作检修方便。
任一母线故障或检修,均不导致停电。
缺点就是造价高,而二次控制复杂。
3/2接线比双母线的可靠性更高。
但对于220KV地区性变电站来说,双母线接线的可靠性已能达到要求,且地区性变电站主要是要求经济性。
因此,双母线都已经适用了本地区的生产要求
3.变电站自动化系统
变电站自动化的内容应包括电气量的采集和电气设备的状态监视、控制和调节。
实现变电站正常运行的监视和操作,保证变电站的正常运行和安全。
基本SCADA软件,包括前置数据采集与处理、实时计算与统计、事件处理与报警、人工操作与控制(包括常规操作、程序化操作和保护遥控等)、网络通信及双网管理、历史数据库管理、实时数据库管理、图形和报表生成及管理、图/模/库一体化、网络拓扑动态着色、历史潮流和事故反演、测试与诊断软件等功能。
监控管理处理软件具有监控管理、信息分层处理、责任区域处理、IEC60870-5-101/103/104通信处理、实时信息分析处理告警、综合查询统计分析、分布式系统管理软件等高级应用功能。
见附录Ⅱ
(二)基本知识
1.电气主接线基本知识和3/2接线
①电气主接线是发电厂、变电站电气设计的首要部分,也是构成电力系统的主要环节,在参观实习时,分析梦山的主接线是关键。
主接线设计的基本要求,概括地说包括可靠性、灵活性和经济性三方面。
在电气主接线的设计里,所有的电器都应用规定的电气符号表示,按他们的“正常状态”画出(电器所处电路无电压存在及无任何外力作用,QF、QS处于断开位置)。
主接线的基本形式有:
有汇流母线和无回流母线两种形式。
根据进出线回路数判别使用的接线方式,梦山变电站作为枢纽变电站,出线回路大于四回路(实际上十六回路)所以采用的应该是有母线接线。
②在330~500kv变电站中经常使用的接线形式是双母线四分段带专用旁母和3/2断路器接线两种接线形式,3/2接线即每两个元件用三台断路器构成一串接至两组母线,在一串中,两个元件各自经一台断路器接至不同母线,两回路间的断路器称为联络断路器,运行时,两组母线和同一串的3个断路器都投入工作,称为完整串运行,形成多环路状供电,具有很高的可靠性。
其主要特点是,任一母线故障或检修,均不至于停电;任一断路器检修时也不引起停电;甚至于两组母线同时故障的极端情况下,功率仍能继续输送。
这种接线运行方便、操作简单。
500 kV升压变电站配电装置采用中型布置,断路器采取三列式布置。
在母线和线路上装设三相电容式电压互感器,在主变压器上装设单相电容式电压互感器,接线简单清晰。
2.隔离开关与断路器及开断注意事项
①在变电站内,隔离开关一般称为刀闸,断路器称为开关。
断路器具有开合电路的专用灭弧装置,可以开断或者闭合负荷电流和开断短路电流,雇佣来作为接通或切断电路的控制电器。
隔离开关没有灭弧装置,其开合电流能力极低,只能用于设备停运后退出工作时断开电路,保证与带电部分隔离,起着隔离电压的作用。
所以在断路器可能出现电源的一侧或两侧均应装设隔离开关,以便检修断路器是隔离电源,由于隔离开关费用不大,为了阻止雷击过电压的侵入或用户启动自备柴油发电机的误倒送电,一般断路器两侧都会装设隔离开关。
②操作隔离开关和断路器是应特别注意其操作顺序,隔离开关的操作规程:
先通后断或在等电位的状态下进行操作,不能用作操作电器断开电路。
隔离开关和短路的操作顺序是:
接通电路时,先合断路器两侧的开关(先合母刀闸再和线刀闸),再合断路器;断开电路时,先断开断路器,再断两侧隔离开关(先合线刀闸再合母刀闸)。
因为在接通电路时,假若断路器不处于正常的断开状态,而处于合闸状态,先合母刀闸,再合线刀闸的那一刻,断路器可以迅速跳闸将损失降到最小,断开电路时一样分析开关顺序。
3.主变压器
①500 kV 升压变压器。
500kV主变压器的特点是电压等级高、传输容量大,对变压器的设计和制造工艺的要求都比较高。
500 kV变电站的升压变压器,对于单机容量为600MV的发电机组,采用发电机-变压器组单元接线,变压器的容量为700MV A左右,多采用三相变压器,也有采用三台单相变压器接成三相组成的。
②500 kV自耦变压器。
为了节约材料、方便运输和降低损耗,500kV变电站的联络变压器和降压变压器都采用自耦变压器。
500 kV自耦变压器一般接成星形-星形。
由于铁心饱和,在二次侧感应电压内会有三次谐波出现。
为了消除三次谐波及减少自耦变压器的零序阻抗,三相自耦变压器中,除有公共绕组和串联绕组外,还增设了一个接成三角形的第三绕组,此绕组和公共绕组、串联绕组只有磁的联系,没有电的联系。
第三绕组电压为6~35 kV,除了用来消除三次谐波外,还可以用来对附近地区供电,或者用来连接无功补偿装置等。
四、变电站安全
此次实习对变电站有了更加全面的认识,“变电站安全无小事”,变电站的安全至关重要,并且牢记了“安全第一、预防为主”变电站一旦出现安全事故,不仅会有人员伤亡甚至会造成大范围停电,对国民经济造成巨大损失和对人民正常生活产生巨大不便。
考虑到以后要在电网工作,所以此次去实习也需要了解变电站对于安全管理的制度,培养安全意识。
安全管理制度如下:
①变电所属于重要供电部门,外来人员必须履行出入登记手续。
值班人员合理使用安全防护用品,持有效证件操作,必须会扑救电气火灾和正确使用灭火器;②值班人员要有高度的工作责任心。
严格执行值班巡视制度、倒闸操作制度、工作票制度、交接班制度、外来人员出入登记制度、安全用具及消防设备管理制度。
禁止在岗位内喝酒、吸烟、娱乐、睡觉等,严禁擅离职守,认真履行职责。
坚持巡回检查制度,做好设备运行登记和工作记录;③值班人员必须熟悉高低压配电室内电器设备的性能及运行方式,掌握操作技术。
所内不得堆放杂物及与工作无关的物品,严禁堆放可燃物品和存放易燃易爆物品;④雷雨天气需要巡视高压设备时,应穿绝缘鞋,并不得靠近避雷器与避雷针;⑤进出高低压室,必须随手将门锁好经常保持门窗完好,防止小动物进入和防盗工作;禁止非工作人员进入高低压室;⑥停送电操作必须按照倒闸操作顺序依次操作,杜绝带负荷停送电;⑦用绝缘棒拉合高压刀闸或经传动机构拉合高压刀闸和油开关,都应戴绝缘手套,带电装卸熔断器时,应戴防护眼镜和绝缘手套,必要时使用绝缘夹钳,并站在绝缘垫上;⑧在不可送电的工作地点的开关和刀闸操作把手上都应悬挂"禁止合闸,有人工作"的警示牌;工作地点两旁和对面的带电设备遮拦上和禁止通行的过道上悬挂"止步、高压危险"的警示牌;⑨在春秋季检修或临时工作需要停电时,值班电工应该按照工作要求做好安全措施,包括停电、验电、装设临时接地线、装设遮拦和悬挂警示牌,会同工作负责人现场检查确认无电,并交代附近带电设备位置和注意事项,然后双方办理许可开工签证,方可开始工作。
严禁约时或者电话通知停送电;⑩工作结束时,工作人员撤离,工作负责人向值班人员交代清楚,并共同检查,然后双方办理工作终结签证后,值班人员方可拆除安全措施,恢复送电。
在未办理工作终结手续前,值班人员不准将施工或检修设备合闸送电;11验电时必须用电压等级合适,并且合格的验电器,在检修设备进出线两侧分别验电,验电前应先在有电设备上试验证明验电器良好,高压设备验电必须戴绝缘手套;12电气设备停电后,在未拉刀闸和做好安全措施以前应视为有电,不得触及设备,以防突然来电;13发生人身触电事故和火灾事故时,值班人员可不经联系立即断开有电设备的电源,以进行抢救;14电器设备发生火灾时,应该用干粉、四氯化碳、二氧化碳灭火器或1211灭火器扑救,只有在周围全部停电后才能用泡沫灭火器扑救,高低压配电室门窗应加设网栏,防止鼠害。
五、实习内容
1.站内一次回路
①电气主接线
带着上述准备进入变电站后,工作人员简单介绍了梦山变电站的情况。
然后我们在办公室研究梦山变电站的主接线图(见附录Ⅰ)。
通过已有的知识和实习前做的准备,对梦山变电站的电气主接线进行分析有一点所得:
发现站内有三条电压等级的母线:
500KV、220KV、35KV。
其中500KV采用的主接线形式为一台半断路器接线,放弃了双母线带旁路接线形式,由于500KV线路进出线回路为六条,根据上述论文中数据此时两种接线方案的设备费用几乎相等,但是3/2断路器的接线形式具有更高的可靠性,综合考虑选择3/2断路器接线更合理。
在220KV里,采用的是双母分段的接线方式,梦山并没有选择3/2断路器的接线形式,因为此时后者造价比前者高出很多,对于220KV的线路,双母线接线的可靠性已能达到要求,并且具有相当的经济性。
35KV的线路没有接出线,而是与电抗器相连,进行无功补偿。
三条电压等级的母线通过两台主变相连。
②隔离开关和断路器
高压断路器(均采用六氟化硫式):
(1)500kV高压断路器为阿尔斯通GL317D550 Kv3150A型,操作机构是弹簧式系统,灭弧介质为六氟化硫
(2)220 kV和35kV高压断路器为西门子GL317D型,操作机构是液压式系统,灭弧介质也是六氟化硫。
高压断路器均接电流互感器,500kV侧电流互感器变比为2500:
1,220kV侧电流互感器变比为1200:
1。
高压断路器,
隔离开关GWD-550DW(550KV,3150A)和接地刀闸。
工作人员详细的向我们介绍了隔离开关的工作原理,和操作过程,经过他们的热情讲解,我感觉到了高压隔离开关和学校实验室里的高压开关柜隔离开关的异同。
③主变压器
由于时间原因主变没有仔细观察,和主变压器比较相像的是电抗器,第一次知道电抗器的体积和主变差不多。
2.站内二次回路
①参观梦山变电站时,主要观察二次回路是在继保室内。
变电站的二次回路是指用来控制、指示、监测和保护一次回路运行的电路,也称作二次系统包括控制系统、信号系统、监测系统、继电保护和自动化系统。
②在工作人员的指导下,我们仔细观察了室内的端子排口,学校实验室内的高压开关柜的端子排片口比较混乱,再次接触到端子排口,对端子排口的理解更深了。
比较可惜的是,没有注意到梦山变电站内的备自投、高压断路器的控制和信号回路及备用电源。
3.主控室及站内自动化系统
分析完主接线图后,我们随站长来到了主控制,工作人员的热情的回答了很多问题,并且近距离的观察了变电站的监控系统。
主控室内包括微机监控系统、电力系统通信系统、变电站管理系统。
梦山变的主控室有六台计算机组成:
视频监控系统机、故障录波系统、监控后台1、监控后台2、五防系统。
在主控室里对整个变电站的运行进行监视,通过计算机技术对故障进行预警、分析、排除,控制及安全操作闭锁,显示和制表打印,时间顺序记录,事故追忆,信息的远传,运行、操作、事故处理指导,人机联系,运行的技术管理,自诊断、自恢复和自动切换。
在主控室的电脑显示屏上可以清晰明显的监测站内所有开关的开断状态,分别用红绿标注,并且能时时显示站内供电的电能指标。
4.国家电网公司“三集五大”
在实习过程中,工作人员数次提到“三集五大”,作为未来的电网一份子,了解国网的方针有一定的必要,而“三集五大”是国网公司转变发展方式的核心。
“三集五大”指:
人力资源、财务、物资集约化管理;大规划、大建设、大运行、大检修、大营销体系。
“三集五大”是在国家电网公司发展战略中提出的,实施两个转变:
转变公司发展方式,转变电网发展方式。
按照集团化运作、集约化发展、精益化管理、标准化建设(简称“四化”)要求,实施人力资源、财务、物资集约化管理,构建大规划、大建设、大运行、大检修、大营销(简称“三集五大”)体系,实现公司发展方式转变。
较之于“三集”,“五大”的远景更为复杂与宏大:
①大规划,重点是理顺公司规划管理主体,实施规划集中管理,按照统一规划、分级管理的要求,明确各级职责分工,建立覆盖公司所有电压等级和各专项、各层级的统一规划体系。
强化规划与计划的有机衔接、电网规划与经济社会发展规划的有机衔接。
②大建设,重点是优化完善现有电网建设组织管理模式,建立公司总部为决策主体、网省公司为项目法人主体、网省公司以下为项目执行主体的电网建设管理体系,实施统一的建设标准、管理流程和技术规范,强化安全、质量、进度和造价控制。
③大运行,重点是在确保安全的基础上,对现有电网调度和设备运行集控功能实施集约融合、统一管理,促进各级调度一体化运作,完善相应的工作制度、业务流程、标准体系和技术手段。
④大检修,重点是加强业务整合,优化配置公司检修、运行维护资源,按照专业化方向,推进设备巡检、维护、操作等一体化管理,积极探索利用社会资源、提高检修维护效率的新模式。
⑤大营销,重点是优化现有营销组织模式,拓展面向智能化、互动化的服务能力,加快用电信息采集系统建设,科学配置计量、收费和服务资源,实现计量检定配送、95598服务等业务向省级集中,构建营销稽查监控体系,推行统一的业务模式、服务标准和工作流程。
六、实习总结
在实习前通过查阅资料,和实习过程中的亲身经历,①熟悉了变电站主线连接方式,并对几种常用的接线方案进行了对比。
500KV主接线主要有两种形式:
一台半断路器接线与双母线带旁路接线。
220kv主接线也主要采用双母线或者是3/2接线。
在实际的设计过程中要应以可靠性为主,兼顾经济性根据实际情况选择更合适的接线方式;②实习时,对站内的各种电器设备有了直观的认识,看到了现实生活中的电抗器、母线、隔离开关、断路器、互感器、继保装置等,纠正了心中错误的想法,比如:
电抗器是非常庞大的电气设备;高压断路器是“T”形;母线要一段一段的分开而不是连在一起的一整条线路等等。
③在实习时,发现了课本和实际的差别,在《发电厂电气部分》里的电气主接线图和梦山站的主接线图的标注并不完全一样,梦山变的主接线图里每台断路器两端都连接有接地开关,保障检修安全,更符合实际情况;在母线的每一条出线上都接有互感器,用于监测站内供电的质量。
④通过这次梦山变电站的实习,不仅对电力系统的专业知识有了很深的印象,了解变电站的主接线、自动化系统、各种电器设备等等;知道了变电站内安全最重要,“变电站安全无小事”,树立了一定的安全意识;⑤在偶然的情况下发现了一直被学生忽略的,国家电网保密协议书(见附录Ⅲ),虽然这并不是专业知识,但是我在看到它以后才首次意识到以后上班是也要树立保密意识。
⑥我还通过和工作人员的沟通,实习回来后又自己查阅了资料,对国网公司的一些动态有了一定的了解,增强了自己的综合能力。
⑦虽然之前获得了很多非专业的知识,但是这次实习让我感觉到了自己的不足,无论是从学历还是从专业知识,我和站内的工作人员都有不小的差距,这是我最大的收获,让自己以后做一位专业性强的技术工。
总之,这次实习,让我对变电站有了更深入更全面的了解,让我受益匪浅,并且感谢老师给予我们这样的机会。
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- 变电站