电气实用技术知识

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500KV系统NCS倒闸操作
一、倒闸操作顺序的分析：
我们之所以要讨论倒闸操作的顺序问题，因在电力系统操作中，由于刀闸的操作顺序造成的带负荷拉合闸事故是几种常见的恶性误操作事故之一。

所以我们一定要按照部颁规定和主管单位的规定执行，以确保倒闸操作的正确。

即使是操作中发生事故，也要把事故影响限制在最下范围。

1、带负荷拉合刀闸的危害和防误措施
隔离开关的作用只是使被检修设备有足够可见的安全距离，建立可靠的绝缘间隙，保证检修人员及设备的安全,所以它不具备切断负荷电流和短路电流的的能力。

在出现带负荷拉合闸时，拉弧形成导电通道造成相间短路，直接危及操作人员生命和对设备造成损坏，严重威胁电网的安全运行。

为避免此类事故的发生，电业安全工作规程对操作中的接受操作命令，填写操作票、模拟操作、操作监护、拉闸操作的顺序等都作了详细规定。

为防止误操作，高压电器设备加装防误操作的闭锁装置（少数特殊情况下经上级主管部门批准，可以加装机械锁）。

闭锁装置的解锁用具（包括钥匙）应妥善保管，按规定使用，不准私自违规解锁。

机械锁要一把钥匙开一把锁，钥匙要编号并妥善保管，方便使用。

这些措施的实施，在一定程度上减少带负荷拉合倒闸的发生。

但，要根本上杜绝此类情况的发生，还需要对人员加强思想教育，掌握业务技术的含金量。

2、3／2断路器倒闸操作顺序
电力安全工作规程中第19条规定，停电拉闸操作必须按照断路器（开关）--------负荷侧隔离开关（刀闸）--------母线侧隔离开关（刀闸）的顺序依次操作，送电操作应与上述相反的顺序进行。

依据这样的一个原则，在3／2断路器接线中意义却并不是不大。

根据3／2接线特点，很容易理解到线路或变压器比母线更为重要，所以，我们有必要深入探讨如果断路器两侧隔离开关发生带负荷拉闸事故对系统影响程度的不同，来确定拉闸顺序。

1）、母线侧断路器倒闸操作顺序
A、线路或主变停电过程的操作。

如带负荷拉闸事故发生在线路或主变侧，两侧断路器跳闸，切除故障点，保证其他线路、主变及母线正常运行；如发生带负荷拉闸事故发生在母线侧，母线上所有断路器跳闸，造成母线无电压，威胁系统安全运行。

所以应按照断路器（开关）-----线路或主变侧隔离开关（刀闸）--------母线侧隔离开关（刀闸）的顺序依次操作。

送电操作应与上述相反的顺序进行。

B、线路或主变运行，母线停电的操作。

如带负荷拉闸事故发生在母线侧，母线上所有断路器跳闸，切除故障点，保证线路及主变正常运行；如带负荷拉闸事故发生在线路或主变侧，两侧断路器跳闸，造成线路或主变停电事故，危及电网安全运行。

所以应按照断路器（开关）---母线侧隔离开关（刀闸）----线路或主变侧隔离开关（刀闸）的顺序依次操作。

送电操作应与上述相反的顺序进行。

C、线路或主变运行,母线侧断路器转入检修的操作。

如带负荷拉闸事故发生在线路或主变侧，两侧断路器跳闸，造成线路或主变停电，影响系统安全运行。

如带负荷拉闸事故发生在母线侧，母线上所有断路器跳闸，切除故障点，不影响线路及主变正常运行。

所以应按照断路器（开关）—母线侧隔离开关（刀闸）------线路或主变侧隔离开关（刀闸）的顺序依次操作。

送电操作应与上述相反的顺序进行。

D、线路或主变停电时，断路器合环运行的操作。

如带负荷合闸事故发生在短引线侧，两侧断路器跳闸切除故障，不影响系统安全运行。

如发生带负荷合闸事故发生在母线侧，造成母线无电压，此时变为单母线运行方式，运行的可靠性降低。

所以应按照母线侧隔离开关（刀闸）------短引线侧隔离开关（刀闸）--------断路器（开关）的顺序依次操作。

解环操作应与上述相反的顺序进行。

2）、中间断路器倒闸操作顺序
A、中间断路器一侧线路或主变运行，另一侧线路或主变需要停电的操作。

如带负荷拉闸事故发生在线路或主变运行侧，造成运行中的线路或主变两侧断路器跳闸。

如带负荷拉闸事故发生在需要停电的一侧，线路两侧断路器跳闸切除故障，不影响电网安全运行。

所以应按照断路器（开关）-------停电侧隔离开关（刀
闸）-------运行侧隔离开关（刀闸）的顺序依次操作，停电操作应与上述相反的顺序进行。

B、中间断路器两侧线路或主变都运行，中间断路器转入检修停电的操作。

顺序应视断路器两侧发生带负荷拉闸事故对电网的影响程度进考虑。

即按照断路器（开关）-------对电网的影响较小一侧的隔离开关（刀闸）-------对电网的影响较大一侧的隔离开关（刀闸）的顺序依次操作。

送电操作应与上述相反的顺序进行。

二、500KV断路器、刀闸设备编号的意义说明：
1）全部的断路器由4位数字组成，前两位都是“50”，表示是500KV电压等级。

2）隔离开关的编号常由5位数组成，前面4位是所隶属的断路器编号，第5位是所连接的母线编号数字，或用“6”表示出线，“8”表示避雷器，“9”表示电压互感器，。

3）接地刀闸的编号最末一位是“7”。

在同一时间内只允许一个人在一个极上操作。

必须穿绝缘鞋或站在绝缘胶垫上。

戴上护目眼镜以防粉粒飞出。

不要接触发电机的其它部件。

每次只能拉出或插入一个提刷装置，更换其中的电刷，并将其插入回去。

应在励磁电流低的时候操作。

遵守安规中的相关规定。

3/2断路器接线主要运行方式及其优缺点
一、3/2断路器接线是指两条回路有三个断路器的双母线接线，它是介于单断路器双母线和双断路器双母线之间的一种接线，如下图
1、主要运行方式：
1）、正常运行方式。

两组母线同时运行，所有断路器和隔离开关均合上；
2）、线路停电、断路器合环的运行方式。

线路停电时，考虑到供电的可靠性，常常将检修线路的断路器合
上，检修线路的隔离开关拉开；
3）、断路器检修时运行方式。

任何一台断路器检修，可以将两侧开关拉开；
4）、母线检修时的运行方式。

断开母线断路器及其两侧隔离开关。

这种方式相当于单母线允许，运行可靠性低，所以应尽量的缩短单母线运行时间。

2、3/2断路器主接线的优缺点：
1）、优点：
A、供电可靠性高。

每一回路有两台断路器供电，发生母线故障或断路器故障时不会导致出线停电；
B、运行调度灵活。

正常运行时两组母线和所有断路器都投入工作，从而形成多环路供电方式；
C、倒闸操作方便。

隔离开关一般仅作检修用。

检修断路器时，直接操作即可。

检修母线时，二次回路不需要切换。

2）、缺点：二次接线复杂。

特别是CT配置比较多。

在重叠区故障，保护动作繁杂。

再者，与双母
线相比，运行经验还不够丰富。

综上所述，3／2断路器接线方式的利大于弊。

针对这种接线方式的弊端，我们可以在继电保
护选用上下功夫，在满足选择性、快速性、灵敏性、可靠性的基础上，提高继电保护动作的精度，简化范围配置，实现单一保护，避免重复性。

2、500KV系统是大电流接地系统，短路故障有：三相对称短路及其单相接地短路、两相接地短路、两相短路等不对称短路，其中断相（包括一相、二相断相）也属于不对称故障。

在短路故障中，相间短路所占的比例很小，且多由误操作合线路倒杆引起。

三线短路故障后果尤为严重，它不仅对设备具有很大的破坏性，而且对于系统稳定也可能带来不良的后果。

3、3/2断路器的接线主要运行方式
1）正常运行方式。

正常运行时两组母线同时运行，所有断路器和隔离开关均合上。

2）断路器检修时运行方式。

任何一台断路器故障时，可将故障断路器两侧隔离开关拉开，将故障断路器退出运行进性检修。

3）线路停电断路器和环的运行方式。

线路因故停电，而变电设备无检修工作时，可将线路隔离开关拉开，其断路器合上，以提高供电的可靠性。

4）母线的检修的运行方式。

母线检修时，断开母线断路器及其两侧隔离开关，这种运行方式相当于单母线接线出线经两台断路器与母线连接，运行可靠性降低，尽可能缩短单母线运行时间。

4、3/2断路器的主接线的优、缺点
优点：
1）有高度供电可靠性，每一回路有两台断路器供电，发生母线故障或断路器故障时，不会导致出现停电。

2）运行调度灵活。

正常运行时两组母线和所有断路器都投入工作，从而形成多环路供电方式。

3）倒闸操作方便。

隔离开关一般仅作检修用，避免了将隔离开关作操作的倒闸操作。

检修母线时，回路不需要切换。

缺点：3/2断路器的主接线的缺点是二次接线复杂。

由于3/2断路器连接着两个回路，故使继电保护和二次回路复杂。

5、电气设备操作原则
1）设备停、送电操作
（1）设备停、送电操作的顺序是：停电操作时，先停一次设备，后停保护、自动装置；送电操作时，先加用保护、自动装置，后投入一次设备。

保护、自动装置在一次设备操作过程中要始终加用（操作中容易误动的保护及自动装置除外）。

（2）设备停电时，先断开该设备各侧断路器，然后拉开各断路器两侧隔离开关；设备送电时，先合上该设备各断路器两侧隔离开关，最后合上该设备断路器。

其目的是有效地防止带负荷啦和隔离开关。

（3）设备送电时，合隔离开关及断路器的顺序时从电源侧逐步向负荷侧；设备送电时，于设备停电时顺序相反。

2）3/2断路器的接线线路停电操作时，先断中间断路器，后断开母线侧断路器；拉开隔离开关时，由负荷逐步拉向母线侧。

送电于此相反。

目的:为了防止停、送电操作时发生故障，导致同串的线路或变压器停电。

对于双回线路改单回线路或单回线路改双回线路时要注意对线路零序保护（定值）、横差保护（投退）的影响。

6、隔离开关可以进行以下操作
1)拉、合无故障的TV和避雷器；
2)解开、闭合等电位环路。

用隔离开关进行解、合环时，环路中不能有阻抗元件。

3）拉、合变压器中性点的接地刀闸。

当变压器中性点经消弧线圈接地时，只有在系统无故障时，方可进行操作。

4）拉、合电压在10KV小于20A的环路均衡电流。

5)拉、合母线及直接在母线上设备的电容电流。

６）对一个半断路器接线，当某一串中的断路器因某种原因出现分、合闸闭锁时，可用隔离开关来解环，但要注意其它串的所有断路器必须在合闸位置。

7、禁止用隔离开关进行以下操作
1）不准用隔离开关向500KV母线充电。

2）严禁用隔离开关拉、合运行中的500KV电抗器、空载变压器、空载线路。

8、3/2断路器主接线方式的断路器失灵保护
3/2断路器接线失灵保护：按断路器为单元设置的，断路器失灵保护动作后应先瞬时作用于本相拒动断路器的两个跳闸
线圈，延时跳该拒动断路器三项及有关断路器。

靠近两母线侧的断路器失灵保护应启动各自母线保护出口继电器，使该母线上的所哟断路器也跳闸。

中间断路器失灵保护动作后是靠近两母线的短路其跳闸，并均能提供启动两套远方跳闸发信装置。

9、短引线保护
短引线保护是3/2断路器接线方式所特需的，当输电线路（发-变组等其它连接元件）停电进行检修，其隔离开关被断开，中间断路器仍保留运行中时：若该串短引线发生短路故障，原线路的各种保护装置因使用线路出口上的电容式电压互感器而不能动作跳闸，故必须装设短引线保护。

短引线保护是为简单的三相式电流差动保护，在输电线路正常运行时，该保护直流电源被断开，不投入运行。

当输电线路断开后，该保护的直流电源被接入，将短引线保护投入运行。

QFSN―330－2－20发电机运行中更换接地电刷的注意事项
发电机励端有两块接轴接地电刷，汽端有两块接轴接地电刷，接地电刷一般在停机时更换，若在运行过程中更换此电刷，一次只能取出一只电刷以保持转子与地电压相同。

在同一时间内只允许一个人在一端上操作。

不要接触发电机的其它部件。

必须穿绝缘鞋或站在绝缘胶垫上。

戴上护目眼镜以防粉粒飞出。

每次只能更换一块电刷，更换后将其插回。

遵守安规中的相关规定。

碳刷的负温度特性
是指随碳刷本体温度的升高，接触电阻反而减小，当温度升至80℃—100℃时，接触电阻最小，当超过100℃时，接触电阻反而增大。

由于碳刷的负温度特性，要求其均流特性要好。

在发电机刚投运和连续运行10天之内，要特别注意碳刷的运行温度和对其的检查。

规定：滑环的运行温度不超过120℃，每100小时磨损不超过3MM。

日常运行中，要求连续运行温度不超过85℃—90℃。

碳刷温度的测量：1）测量刷辫与碳刷的温度、2）测量刷握的温度、3）测量滑环与碳刷结合面的温度、4）测量正负极滑环的温度。

碳刷的维护：换碳刷时，因使励磁电流尽量小，因正负极滑环相很近，要注意防止正、负极短路，调整碳刷时，温度高的碳刷说明通过的电流大，应调整温度低的碳刷，温度低说明其通过的电流小，接触不良或其他原因引起，应仔细检查处理，每次更换的碳刷最多不超过总数的1/3。

发电机中性点接地方式:经二次侧带有电阻的单相接地变压器接地。

发电机中性点经二次侧带电阻的变压器接地的作用
1）限制接地故障电流；
2）限制单相接地时健全相的瞬时过电压；
3）为定子接地保护提供电压判据（零序电压和中性点的三次谐波电压）。

发电机装有的主保护：差动、定子接地、对称过负荷、负序过负荷、失磁、过电压、过激磁、失步、断水、逆功率、程序逆功率、发变组差动、转子接地（一点、两点）、非全相、起停机、误上电、端口闪络、断路器的失灵。

1、发电机静态励磁系统图
2、静态劢磁系统中各TV 、TA 及各功能装置的作用：
2TV 、3TV —给AVR （两套）提供电压反馈量，是有功功率、无功功率计算的依据。

机端TA 的作用：给AVR 提供电流反馈量，是有功功率、功功率计算的依据，同时也是防误逆变的依据
+ -
转
子线圈
分流器
励磁变副边CT的作用：给AVR提供一个电流反馈量，是过励、欠励、强励判据之一。

BOD板：检测出发电机转子绕组正向过电压时，给可控硅跨接器中晶闸管的控制极一个触发脉冲，让其导通。

过电压检测器：它能反应出发电机转子绕组正向及反向过电压，并将这一信号上传装置及DCS系统报警。

可控硅跨接器：在转子绕组发生正、反向过电压时，导通晶闸管或二极管，将转子绕组磁场能量消耗在灭磁电阻上，主要作用是1、灭磁。

2、防护转子绕组过电压。

它由BOD检测板、正向晶闸管、反向二极管、耗能电阻、过电压动作检测器共同构成，请参照静态励磁系统图。

起励装置：给发电机提供一个初始的励磁电源，使发电机定子绕组建压。

由发电厂的直流系统或交流系统整流后供电。

5S内建压至额定电压的10%（静子），起励装置自动退出。

励磁电流：给AVR提供一个励磁电流的反馈量，作为恒电流调节的依据，同时也是过励、欠励、强励的辅助判据。

同步变的作用：1、给AVR装置提供24V装置电源，2、当晶闸管具备导通条件时，提供移相触发信号，即提供控制脉冲与晶闸管整流桥电源同步。

电力系统稳定器（PSS）的作用：并列运行的发电机在小干拢下发生的频率0.2 —2.5HZ范围内的持续振荡现象叫低频振荡。

低频振荡产生的原因是由于电力系统的负阻尼效应，常出现在弱联系、远距离，重负荷输电线路上，在采用快速、高放大倍数励磁系统的条件下更容易发生。

而PSS就是为了解决快速、高放大倍数励磁系统的上述危害，由励磁系统提供的一种软件控制功能，它使用转速、频率、有功功率做为输入信号，经计算机处理，产生一附加控制信号，从而抑制低频振荡。

而PSS装置在发电机并网后才能发挥作用，电气值班员根据调度员的命令从AVR控制菜单中投入或退出这一功能。

它的投入能提高系统静稳、动稳特性，阻尼发电机低频振荡所带来的危害。

但是发电厂一般不使用此项功能。

3、励磁调节方式：
励磁调节方式从控制上讲分为自动与手动两种、从使用方式上分为发电机并网前及发电机并网后两种、按调节依据的不同可分为恒电压、恒电流、恒无功、恒功率因数调节，恒电压、恒无功、恒功率因数调节为自动调节功能，恒电流调节为手动调节功能，恒电压、恒电流功能在发电机并网前后都能使用，而恒无功及恒功率因数只能在发电机并网后使用，这是因为发电机在并网前处于空载运行状态有功和无功均为零。

恒电压调节：也称之为AVR即自动调节方式，装置通过机端TV采集到发电机静子电压与装置电压设定值进行比较，得出电压偏差，并作用于移相触发改变晶闸管导通角的大小，从而维持机端电压恒定。

它是大容量发电机在正常运行时优先选用的调节方式。

在其投入运行时，操作员根据需要，随时在就地或DCS 上进行增减磁的干预操作。

恒电流调节：也称之为FCR即手动调节方式，它以励磁电流为调节依据，实现恒励磁电流运行。

由于它采集信号与恒电压调节有本质的区别，因而一般用于调试、维护、实验及TV故障、自动调节故障后可投入运行的一种调节，在发电机正常运行时手动调节实时跟踪自动调节。

恒功率因数调节：发电机并网运行时，以功率因数为调节依据，维持发电机功率因数在给定水平上。

它一般应用于小容量发电机与大容量电网并联运行的方式。

恒无功功率调节：发电机并网运行时，以无功功率为调节依据，维持发电机输出的无功功率在给定水平上。

这种调节方式可以使用户端的无功功率得到充分利用，减少线损。

4、通道跟踪：
大机组为了保证励磁系统运行的稳定与可靠，自动调节与手动调节均为双套冗余配置，AVR装置与FCR 装置也形象的称之为通道，即电压通道和电流通道。

这两种调节方式是大机组必须有的调节方式，而恒无功、恒功率因数为用户选择方式。

在发电机正常运行时，可以同时实现通道间与通道内两种跟踪，通道间的跟踪是指两个自动电压通道的互相跟踪，通道内跟踪是指电压通道与电流通道的互相跟踪。

采用上述跟踪的目的是在发生手动及自动通道切换时，对发电机不产生冲击和扰动（静子电压、励磁电流的拢动）也称之为无扰切换。

如A套AVR运行时，A套FCR对其进行实时跟踪，同时B套AVR也对A套AVR进行实时跟踪。

即备用通道总是跟踪工作通道。

无论发电机采用何种调节方式时，通道在人工或自动切换时均
应保证无扰切换。

通道切换条件：人工切换通道时，必须保证工作与目标两通道的控制电压信号一致时，才能进行切换。

通道发生自动切换的原因：A 、PT故障。

B 、工作调节器故障（A、B任一套发生故障），C 、脉冲故障。

D、装置电源故障。

5、灭磁：
灭磁指是对发电机转子绕组的灭磁，当发电机内部故障时，如定子绕组相间短路，虽然发电机出口断路器已跳闸，但只要转子绕组中有电流，转子就有磁通，发生短路的绕组中就有故障电流，且故障点的电弧就不会熄灭，此电弧会将发电机的绕组和铁芯损坏。

150MW分为正常停机灭磁和事故停机灭磁两种，发电机正常停机时，由自动励磁调节装置自动逆变灭磁，逆变灭磁是指将晶闸管的控制角改变为大于90度的某种运行状态，励磁电源以反电动势的形式作用于转子绕组上，使励磁电流迅速衰减至零的一种灭磁方法。

特点是它能将转子绕组中的磁场能量通过晶闸管（必须是三相全控桥）反馈到交流电源侧，过电压倍数较低，但灭磁时间较长。

发电机事故停机时由保护跳开灭磁开关，BOD装置触发正向晶闸管导通将耗能电阻接入转子绕组回路进行能量转换灭磁，也称之为灭磁电阻灭磁。

过电压倍数较高，但灭磁时间较短。

逆变灭磁的条件：A、有停机令。

B、灭磁开关在合位。

C、定子电流小于10%额定值。

当发电机进行逆变灭磁时，10S以内发电机静子电压仍大于10％，AVR发跳MK令对发电机进行事故灭磁。

同时向DCS 上传逆变灭磁失败信号。

灭磁电阻灭磁的条件：A、逆变灭磁失败，B、有外部保护跳闸信号，C、装置内部跳闸令。

6、转子过电压保护：
当发电机转子线圈电流一定时，突然断路或发电机处于滑极等非正常运行状态时，将在转子回路中产生很高的正向或反向过电压。

当发生正向过电压时由BOD装置触发晶闸管导通，当发生反向过电压时由二极管导通，无论是晶闸管还是二极管导通后都将耗能电阻接入转子绕组回路中，以保证转子回路不会开路，使转子电流的变化率降小，从而限制了过电压的水平。

由于采用了可控硅跨器技术，耗能电阻不再局限是非线性还是线性电阻。

7．装置电源引接：
分两路，一路由同步变或励磁变低压侧提供，一路由直流电源提供。

8．起励成功及失败标准：
起励时间5S，建至额定电压的10%。

起励成功。

满足上有述任一条件，起励装置退出；当起励时间达到5S，机端电压未建至额定电压的10%，起励失败，发起励失败信号。

原因有以下内容，有停机令信号、无95%的转速信号、无起励命令、起励回路故障、起励方式设置是否合适。

9、静态励磁系统限制器：
限制器的目的是维护发电机的安全稳定运行，以避免由于外部保护动作而出现的事故停机。

现将各种限制器的功能做以下介绍。

V/HZ限制器（电压频率比值限制器）：防止发电机的电压频率比值过高，而引起发电机及主变铁芯过度饱和，而引起的过热。

过励限制器：用于限制转子绕组的最大励磁电流，防止转子绕组过热。

欠励限制器：防止发电机励磁电流过度减小，造成发电机失步。

P/Q限制器：它实质上是一个欠励限制器，防止发电机进入不稳定运行区域。

即发电机在正常运行时，无功与有功有着一一对应关系，根据对应关系而设置的限制曲线。

定子电流限制器：限制定子电流的无功部分，防止发电机在过励或欠励范围内运行时，定子绕组过热。

10、发电机的建压：。