【文章內(nèi)容簡介】 廠和電力用戶的中間環(huán)節(jié)，起著電壓變換和分配電能的作用。根據(jù)變電所在電力系統(tǒng)中的地位和作用不同，變電所可分為樞紐變電所、中間變電所、區(qū)域變電所和終端變電所。①樞紐變電所樞紐變電所位于電力系統(tǒng)的樞紐點(diǎn)，匯集有多個電源(發(fā)電廠或其他電力網(wǎng))，連接電力系統(tǒng)的高壓和中壓，電壓等級在330kv以上，負(fù)責(zé)向區(qū)域變電所和中間變電所供電。當(dāng)其停電時，將引起電力系統(tǒng)解列甚至癱瘓。②中間變電所中間變電所位于樞紐變電所和區(qū)域變電所之間，使長距離輸電線路分段，其高壓側(cè)以交換潮流為主，起功率交換作用。它一般匯集2~3路電源，電壓等級在220~330kv之間。除了功率外，它還降壓向當(dāng)?shù)赜脩艄╇?，?dāng)其停電時將使區(qū)域電網(wǎng)解列。③區(qū)域變電所區(qū)域變電所負(fù)責(zé)向某一地區(qū)城市供電，高壓側(cè)電壓等級一般為110kv或220kv，低壓側(cè)電壓等級一般為110 kv或35 kv。當(dāng)該變電所停電時將使該地區(qū)的供電中斷。④終端變電所終端變電所在輸電線路的終端，直接向電力用戶供電，高壓側(cè)電壓一般為110 kv。當(dāng)全所停電時，只影響該變電所的供電用戶。⑤牽引變電所牽引變電所是一種特殊的終端變電所，用于向電氣化鐵路的電力牽引網(wǎng)和電力機(jī)車供電。其高壓側(cè)電壓一般為110 kv或220 kv， kv(bt供電)或55 kv(at供電)。牽引變電所是一級電力負(fù)荷，少數(shù)牽引變電所還擔(dān)負(fù)著其所在地區(qū)的10 kv動力負(fù)荷。電網(wǎng)從歷史發(fā)展來看,可以分為四個階段:電廠直配城市網(wǎng)、省區(qū)電網(wǎng)、,大型水電、火電和核電的建設(shè),地區(qū)間電源與負(fù)荷的不平衡以及經(jīng)濟(jì)調(diào)度的需要,必然要求發(fā)展輸電和聯(lián)網(wǎng),、110kv和220kv,發(fā)展到超高壓的330kv、500kv和750kv電網(wǎng),并且還有繼續(xù)上升的趨勢。歸納起來,影響輸電電壓等級發(fā)展的因素主要有四個方面：⑴長距離輸電的需要；⑵大容量輸電的需要；⑶電網(wǎng)互聯(lián)的需要；⑷節(jié)省基建投資和運(yùn)行費(fèi)用的需要?；谝陨弦蟛捎贸邏狠旊娨簿驮谒y免，目前我國已經(jīng)建成的華中、華東、華北、東北四大電網(wǎng)，都是以500 kv網(wǎng)絡(luò)作為其主干網(wǎng)絡(luò)，跨大區(qū)電網(wǎng)還采用了500kv直流輸電技術(shù)，部分省區(qū)的500kv電網(wǎng)技術(shù)已經(jīng)較成熟，個別省份還在試行750kv輸電技術(shù)。㈠500kv變電站的突出特點(diǎn)500kv線路和設(shè)備的電壓等級高，工作電流大，設(shè)備本身外形尺寸和體積均很大。500kv變壓器和并聯(lián)電抗器套管的對地距離近 9米，斷路器和隔離開關(guān)的本體高度近7米。因此，在500kv變電站中，過電壓與絕緣配合、靜電感應(yīng)水平，以及電暈和無線電干擾等問題都比較突出。㈡500kv變電站電氣主接線變電站電氣主接線指的是變電站中匯集、分配電能的電路，通常稱為變電所一次接線，是由變壓器、斷路器、隔離開關(guān)、互感器、母線、避雷器等電氣設(shè)備按一定順序連接而成的，電氣主接線圖中，所有電氣設(shè)備均用規(guī)定的文字和符號表示，按它們的正常狀態(tài)畫出。變電站的主接線有線路變壓器組接線，單母線接線，橋式接線三種。為了便于運(yùn)行分析與操作，變電站的主控制室中，通常使用了能表明主要電氣設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的主接線操作圖，每次操作預(yù)演和操作完成后，都要確認(rèn)圖上有關(guān)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)已經(jīng)正確無誤。電氣主接線是整個變電站電氣部分的主干，電氣主接線方案的選定，對變電所電氣設(shè)備的選擇，現(xiàn)場布置，保護(hù)與控制所采取的方式，運(yùn)行可靠性、靈活性、經(jīng)濟(jì)性、檢修運(yùn)行維護(hù)的安全性等，都有直接的影響。因此選擇優(yōu)化的電氣主接線方式具有特別重要的意義。500kv變電站是電力系統(tǒng)的樞紐站，在電網(wǎng)中的地位極其重要，其安全可靠性將直接影響大網(wǎng)、主網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。因此對500kv變電站電氣接線一般采用雙母線四分段帶專用旁母和3/2斷路器兩種接線方式。500 kv升壓變電站配電裝置采用中型布置，斷路器采取三列式布置。在母線和線路上裝設(shè)三相電容式電壓互感器，在主變壓器上裝設(shè)單相電容式電壓互感器，接線簡單清晰。母線為鋁合金型硬母線，間隔寬度為32m，基本沖擊絕緣水平1800 kv。㈢500kv變電站的主要電氣設(shè)備500 kv超高壓變電站的主要電氣設(shè)備有主變壓器、斷路器、隔離開關(guān)、電壓互感器、電流互感器、避雷器、并聯(lián)電抗器和串聯(lián)電容器等。⑴主變壓器①500 kv 升壓變壓器。500kv主變壓器的特點(diǎn)是電壓等級高、傳輸容量大，對變壓器的設(shè)計(jì)和制造工藝的要求都比較高。500 kv變電站的升壓變壓器，對于單機(jī)容量為600mv的發(fā)電機(jī)組，采用發(fā)電機(jī)變壓器組單元接線，變壓器的容量為700mv a左右，多采用三相變壓器，也有采用三臺單相變壓器接成三相組成的。②500 kv自耦變壓器。為了節(jié)約材料、方便運(yùn)輸和降低損耗，500kv變電站的聯(lián)絡(luò)變壓器和降壓變壓器都采用自耦變壓器。500 kv自耦變壓器一般接成星形星形。由于鐵心飽和，在二次側(cè)感應(yīng)電壓內(nèi)會有三次諧波出現(xiàn)。為了消除三次諧波及減少自耦變壓器的零序阻抗，三相自耦變壓器中，除有公共繞組和串聯(lián)繞組外，還增設(shè)了一個接成三角形的第三繞組，此繞組和公共繞組、串聯(lián)繞組只有磁的聯(lián)系，沒有電的聯(lián)系。第三繞組電壓為6~35 kv，除了用來消除三次諧波外，還可以用來對附近地區(qū)供電，或者用來連接無功補(bǔ)償裝置等。⑵斷路器高壓斷路器的主要作用是，在正常情況下控制各種電力線路和設(shè)備的開斷和關(guān)合，在電力系統(tǒng)發(fā)生故障時自動地切除電力系統(tǒng)的短路電流，以保證電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行。在超高壓電網(wǎng)中我國500kv斷路器全部使用六氟化硫斷路器。⑶隔離開關(guān)隔離開關(guān)是高壓開關(guān)設(shè)備的一種，在結(jié)構(gòu)上，隔離開關(guān)沒有專門的滅弧裝置，因此不能用來拉合負(fù)荷電流和短路電流。正常分開位置時，隔離開關(guān)兩端之間有符合安全要求的可見絕緣距離，在電網(wǎng)中，其主要用途有：①設(shè)備檢修時，隔離開關(guān)用來隔離有電和無電部分，形成明顯的開斷點(diǎn)，以保證工作人員和設(shè)備的安全；②隔離開關(guān)和斷路器相配合，進(jìn)行倒閘操作，以改變系統(tǒng)接線的運(yùn)行方式。其只要作用是電氣隔離。⑷電壓互感器電壓互感器作為電壓變換裝置跨接于高壓與零線之間，將高電壓轉(zhuǎn)換成各種設(shè)備和儀表的工作電壓；電壓互感器的主要用途有：①供電量結(jié)算用，但輸出容量不大；②用作繼電保護(hù)的電影信號源，輸出容量一般較大；③用作合閘或重合閘檢查同期、檢無壓信號，輸出容量較大?，F(xiàn)代電力系統(tǒng)中，電壓互感器一般可做到四繞組式，這樣一臺電壓互感器可集上述三種用途于一身。電壓互感器分為電磁式和電容式兩大類，目前在500kv電力系統(tǒng)中，大量使用的都是電容式電壓互感器。⑸電流互感器電流互感器是專門用作變換電流的特種變壓器。電流互感器的一次繞組串聯(lián)在電力線路中，線路中的電流就是互感器的一次電流，二次繞組接有測量儀表和保護(hù)裝置，作為二次繞組的負(fù)荷，二次繞組輸出電流額定值一般為 5a或1a。⑹避雷器避雷器是變電站內(nèi)保護(hù)電氣設(shè)備免雷電沖擊波襲擊的設(shè)備。當(dāng)雷電沖擊波沿線路傳入變電站，超過避雷器保護(hù)水平時，避雷器首先放電，將雷電壓幅值限制在被保護(hù)設(shè)備雷電沖擊水平以下，使電氣設(shè)備受到保護(hù)。⑺高壓電抗器和抽能并聯(lián)高壓電抗器超高壓交流輸電線路有大量的容性充電功率。100km長的500kv線路容性充電功率約為100~120m。為同樣長度的220kv線路的6~7倍。如此大的容性充電功率給電網(wǎng)的安全運(yùn)行帶來了許多麻煩。因此，在超高壓輸電線路上一般要裝設(shè)并聯(lián)高壓電抗器。為了解決500 kv實(shí)習(xí)過程xx年1月29日我們電力系統(tǒng)042班全體同學(xué)來到了位于昌南的夢山500kv變電站。①夢山變電站介紹三峽輸變電江西二站三線工程，是我省直連三峽大網(wǎng)，提升骨干電網(wǎng)等級的國家重點(diǎn)工程。其中的“一站”——500kv昌西夢山變電站至昌東變電站輸電線路，堪稱三峽電力經(jīng)省城南昌轉(zhuǎn)輸全省的樞紐。500kv夢山變電站位于南昌市新建縣石埠鎮(zhèn)，距市區(qū)30公里，也是華中電網(wǎng)與江西電網(wǎng)連接的500kv樞扭變電站。工程于xx年12月26日動工xx年4月25日投入運(yùn)行。一期工程為500kv開關(guān)站，主接線采用3/2斷路器接線，一期工程只上一串半，其中第四串為江西500kv電網(wǎng)中第一個完整串，有兩回出線為咸夢線及夢羅ⅰ回線，分別與咸寧變和新余羅坊變連接，第二串為不完整串，有一回出線為南夢線，與南昌變連接。二期工程于xx年11月開工，xx年11月4日投運(yùn)。二期工程投運(yùn)75萬kva主變一組，500kv第一串上半串。220kv采用雙母單分段結(jié)線，其中ⅰ母分段。220kv最終有10回出線，二期工程只上6回出線，分別與西郊變、金子山變、桃苑變各2回連接。35kv側(cè)接有2組低抗無功補(bǔ)償裝置及01站用變。安裝500kv單相自耦有載調(diào)壓器主變一組容量750kva一次主接線共分500kv、220kv、35kv三個電源等級500kv采用3/2斷中器接線現(xiàn)在出線三回分別與500kv鳳凰山變電站，南昌變，羅坊變連接220kv采用雙母線單分段產(chǎn)接線其中母線分段玩有出線六回分別與220kv西郊變金子山變桃苑變連接35kv采用單母線接線供站用電中并接兩緩組電抗器。本站采用端bsj2200監(jiān)控系統(tǒng)所有的監(jiān)控系統(tǒng)的間隔層設(shè)備，保護(hù)裝置下放致開關(guān)場的保護(hù)小室內(nèi)實(shí)現(xiàn)了保護(hù)和控制設(shè)備的完全就地下放。目前站用電系統(tǒng)情況為，站用變有兩臺，一臺為01站用變，接于1主變35kv側(cè)；另一臺00為外接電源站用變，接于220kv西郊變10kv夢山站用線。夢山變電站目前有職工22人，其中，站長、副站長各1人，值班長3人、正值6人、副值各5人，學(xué)員6人，具有大專及以上學(xué)歷的有20人。夢山變電站全體員工積極響應(yīng)省電力公司建設(shè)“一強(qiáng)三優(yōu)”現(xiàn)代化的江西電網(wǎng)企業(yè)的號召。弘揚(yáng)努力超越追求卓越的企業(yè)精神，培育以人為本，忠誠企業(yè)，奉獻(xiàn)社會的企業(yè)文化。為創(chuàng)建一流500kv變電站而努力奮斗。②夢山變電站運(yùn)行知識介紹王副站長親自為我們講解關(guān)于超高壓變電站的運(yùn)行知識。目前我國一般將330500kv電壓等級的直流電稱為高壓電，把交流100萬伏以上和直流正負(fù)800kv及其以上的電壓稱為特高壓?，F(xiàn)在以發(fā)展500kv變電站為主，以發(fā)展特高壓變電站為發(fā)展趨勢。江西省電網(wǎng)隸屬于華中電網(wǎng)，省內(nèi)第一個500kv變電站是南昌變電站，第一條500kv線路是西盤線，到目前為止我省共有三座500kv變電站：南昌變、夢山變、卓廣變，在建的有樂平變。江西電網(wǎng)有三條高壓線路與華中電網(wǎng)連接：風(fēng)夢線(500kv)、滋南線(500kv)、下 線(220kv)，有兩條特高壓輸電線路規(guī)劃。從500kv夢山變的五防圖(見附錄1)我們可以了解很多，關(guān)于500kv變電站運(yùn)行的情況。500kv高壓斷路器合閘操作原則有兩個考慮因素：潮流分布和檢修壽命分布，因此在合閘時要先合邊斷路器，再合中斷路器；斷開時先斷中斷路器，再斷邊斷路器。夢山變采用500kv母線進(jìn)線，220kv雙母線出線的自耦式主變壓器，斷路器采用3/2斷路器接線方式，每一套斷路器配有一套重合閘和一套失靈裝置。在主變壓器的500kv側(cè)有夢羅ⅰ回、風(fēng)夢線、南夢線，部分采用完整串，部分為不完整串在主變保護(hù)中不允許有重合閘，也不允許帶負(fù)荷合閘；220kv側(cè)接雙母線六回出線分段式：夢西ⅰ線、夢西ⅱ線、夢金ⅰ線、夢金ⅱ線和兩條備用線，并且以三相構(gòu)成一組；35kv側(cè)線圈接成三角形連接，連有站用電以及兩路電壓電抗器。站用電有三路獨(dú)立電源以保證站內(nèi)控制操作系統(tǒng)的安全運(yùn)行，分別是：站內(nèi)電、西郊變輸入電、獨(dú)立發(fā)電機(jī)組，正如站長所說的站內(nèi)控制系統(tǒng)就象是方向盤要保證站內(nèi)的供電可靠性。500kv主接線采用四分裂導(dǎo)線，容升效應(yīng)很明顯。(儀器內(nèi)部升壓變壓器(l)和試品電容(c)，形成了一個lc回路，回路內(nèi)電壓會抬高，這就是“容升效應(yīng)”)因此要用電抗器限制容升效應(yīng)使其上翹部分削平，電抗器并聯(lián)電網(wǎng)有兩種形式：直接刀閘；間隙(電壓上升，擊穿間隙，開關(guān)自動合閘)，目前夢山變使用的是較優(yōu)的間隙連接電抗器。對于電壓互感器500kv母線裝單相電壓互感器，子線裝三相電壓互感器；220kv母線裝三相電壓互感器，子線裝單相電壓互感器，并且都配有兩套母差保護(hù)和失靈裝置。500kv側(cè)比220kv側(cè)主電保護(hù)多一個過勵磁保護(hù)，以反時限整定。過勵磁分為電壓升高過勵磁和頻率下降過勵磁，過勵磁以5次諧波為主，勵磁涌流以3次諧波為主，要分清過勵磁和勵磁涌流的區(qū)別。主變35kv三角形的作用除用來消除三次諧波改善波形外，還可以用來對附近地區(qū)(站用電)供電，以及用來連接無功補(bǔ)償裝置。變電站內(nèi)電力系統(tǒng)通訊在確保電網(wǎng)安全、經(jīng)濟(jì)調(diào)度等重要技術(shù)有重要作用。夢山變站內(nèi)的通訊方式包括：電力線路載波通訊、絕緣架空地緣載波通訊、微波通訊、光纖通訊。現(xiàn)場參觀實(shí)習(xí)王副站長作完介紹后，我們就跟隨工程師進(jìn)入夢山變的變電區(qū)。在進(jìn)入站區(qū)之前，我們首先了解了高壓電的安全距離：10kv電壓等級以下的為 ；35 kv為1米；220 ；500 kv為5米。工程師嚴(yán)格要求我們要遠(yuǎn)離電氣設(shè)備，不準(zhǔn)亂碰亂摸，要注意安全。夢山變電站主要電氣設(shè)備：主變壓器：500kv 級單自耦三線圈載調(diào)壓變壓器odfpsz250000/500型 ⑴ 500kv進(jìn)線1主變單相單體式，冷卻方式是強(qiáng)迫油循環(huán)風(fēng)冷，主變油在線監(jiān)測裝置監(jiān)視高壓、中壓、低壓、上層、下層五種油溫。⑵35kv側(cè) 三角形連接方式 ax by cz方式。主變壓器三相分組，一，二次繞組為自耦型，三次繞組為三角形連接。當(dāng)變壓器變動時，將會閉鎖斷路器5012的重合閘，保護(hù)電路的安全。夢山變電站有兩個站用電，起到了備用的作用。主變的三次側(cè)引到35kv的母線上起到保護(hù)和補(bǔ)償功率的作用。在220kv的電壓側(cè)母線為三相，設(shè)有開關(guān)保護(hù)，并從中引出高壓輸電線到各個220kv變電站進(jìn)行分配。高壓斷路器：(1)500kv高壓斷路器為阿爾斯通gl317d550 kv3150a型，操作機(jī)構(gòu)是彈簧式系統(tǒng)，滅弧介質(zhì)為六氟化硫 (2)220 kv和35kv高壓斷路器為西門子gl317d型，操作機(jī)構(gòu)是液壓式系統(tǒng)，滅弧介質(zhì)也是六氟化硫。在高壓斷路器均接電流互感器，500kv側(cè)電流互感器變比為2500：1，220kv側(cè)電流互感器變比為1200： 1。高壓斷路器均采用六氟化硫式，六氟化硫斷路器的優(yōu)點(diǎn)有很多：介質(zhì)強(qiáng)度高，滅弧能力強(qiáng)，開斷容量大，熄弧特性好，無噪聲干燥性，壽命長。并聯(lián)電容器：使用國產(chǎn)25油，分為并聯(lián)電容器a組、并聯(lián)電容器b組、并聯(lián)電容器c組、中性點(diǎn)并聯(lián)電容器。隔離開關(guān)gwd550dw(550kv，3150a)和接地刀閘： 避雷器y2