【正文】 區(qū)才能得到充分利用。于是就出現(xiàn)了所謂坑口電廠，即把火電廠建在礦區(qū)，通過升壓變電站、高壓輸電線、降壓變電所(站 )把 電能送到離電廠較遠的用戶地區(qū)。首先在一個地區(qū)內(nèi)互相連接，再發(fā)展到地區(qū)和地區(qū)之間互相連接，這就組成統(tǒng)一的電力系統(tǒng)。動力系統(tǒng)中的電氣部分，即發(fā)電機、配電裝置、變壓器、電力線路及各種用電設備連接在一起組成的統(tǒng)一整體。電力系統(tǒng)中由各級電壓等級的輸配電線路及升降壓變電所組成的部分，稱為電力網(wǎng)。 電力線路是電力系統(tǒng)的重要組成部分，它擔負著輸送和分配電能的任務。送電線路的電壓較高，一般在 110kV 及以上。為了研究和計算方便，通常將電力網(wǎng)分為地方電網(wǎng)和區(qū)域電網(wǎng)。電壓在 110kV 以下、供電距離較短、輸電功率較少的電力網(wǎng)，稱為地方電力網(wǎng)。 城市電網(wǎng)中 35kV 的配電網(wǎng)亦稱為中壓配電網(wǎng)。稱為低壓配電網(wǎng)。 根據(jù)電力網(wǎng)的結構方式，又分為開式電力網(wǎng)和閉式電力網(wǎng)。根據(jù)電壓等級的高低，電力網(wǎng)還可分為低壓、高壓、超高壓幾種。 第二節(jié) 電力系統(tǒng)中常用的電氣設備 一、電氣設備的定義 供配電系統(tǒng)的電氣設備是指用于發(fā)電、輸電、變電、配電以及用電的所有設備，包括發(fā)電機、變壓器、控制電器、保護設備、測量儀表、線路器材和用電負荷設備（如電動機、照明）等。 互感器的作用是使二次設備與一次電路隔離和擴大儀表、繼電器的使用范圍。 電壓互感器二次額定電壓一般為 100V，常用的電壓互感器有單相和三相 (五芯柱式 )兩類。 熔斷器分為高壓熔斷器和低壓熔斷器兩種。低壓熔斷器主要用于低壓線路及設備的過載和短路保護，有插入式（ RC 型）、螺旋式（ RL型）、無填料密閉管式（ RM 型）、有填料封閉管式（ RT 型）及引進技術生產(chǎn)的有填料管式 gF、 aM 系列和高分斷能力的 NT型等。 西南交通大學暑期實習報告 4 高壓開關設備主要有高壓斷路器、高壓隔離開關、高壓負荷開關等。高壓隔離開關主要功能是隔離高壓電源，保證人身和設備檢修安全，它不能帶負荷操作，常與斷路器配合使用并裝設在電源側。 低壓開關設備主要有低壓斷路器、低壓熔斷器、低壓刀開關等。 避雷器是保護電力系統(tǒng)中電氣設備的絕緣免受沿線路傳來的雷電過電壓或內(nèi)部過電壓損害的一種保護設備，有保護間隙、管型、閥型、金屬氧化物等幾種類型，在成套裝置中氧化鋅避雷器使用較為廣泛。按電壓高低可分為高壓成套配電裝置(也稱高壓開關柜 )和低壓成套配電裝置 (低壓配電屏和配電箱 )。固定式高壓開關柜的柜內(nèi)所有電器部件包括其主要設備如斷路 器、互感器和避雷器等都固定安裝在不能移動的臺架上，一般用在企業(yè)的中小型變配電所和負荷不是很重要的場所。手車式高壓開關柜是將成套高壓配電裝置中的某些主要電器設備固定在可移動的手車上，它檢修方便安全，恢復供電快，供電可靠性高，但價格較高，主要用于大中型變配電所和負荷較重要、供電可靠性要求較高的場所，主要新產(chǎn)品有 JYN 系列、 KYN 等系列等。固定式低壓配電屏結構簡單，價格低廉，目前使用較廣的有 PGL、 GGL、 GGD 等系列，適用于發(fā)電廠、變電所和工礦企業(yè)等電力用戶作動力和照明配電用。動力配電箱和照明配電箱是車間和民用建筑 的供配電系統(tǒng)中對用電設備的最后一級控制和保護設備，分別用于動力配電、控制和照明、小型動力線路的控制、過負荷和短路保護。與此同時越來越多的新技術、新理論將應用于繼電保護領域，這要求我們繼電保護工作者不斷求學、探索和進取，達到提高供電可靠性的目的，保障電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行。一般來說繼電保護的可靠性主要由配置合理、質(zhì)量和技術性能優(yōu)良的繼電保護裝置以及正常的運行維護和管理來保證。當被保護的電力系統(tǒng)元件發(fā)生故障時，應該由該元件的繼電保護裝置迅速準確地給脫離故障元件最近的斷路器發(fā)出跳閘命令，使故障元件及時從電力系統(tǒng)中斷開，以最大限度地減少對電力系統(tǒng)元件本身的損壞，降低對電力系統(tǒng)安全供 電的影響，并滿足電力系統(tǒng)的某些特定要求 (如保持電力系統(tǒng)的暫態(tài)穩(wěn)定性等 )。反應電氣設備的不正常工作情況，并根據(jù)不正常工作情況和設備運行維護條件的不同 (例如有無經(jīng)常值班人員 )發(fā)出信號，以便值班人員進行處理，或由裝置自動地進行調(diào)整，或將那些繼續(xù)運行會引起事故的電氣設備予以切除。 。 二、繼電保護常見的障礙 電壓互 感器二次電壓回路在運行中出現(xiàn)故障是繼電保護工作中的一個薄弱環(huán)節(jié)。由于PT 二次電壓回路上的故障而導致的嚴重后果是保護誤動或拒動。二次未接地 (虛接 )除了變電站接地網(wǎng)的原因，更多是由接線工藝引起的。這個電壓疊加到保護裝置各相電壓上， 使各相電壓產(chǎn)生幅值和相位變化，引起阻抗元件和方向元件拒動或誤動。在電磁型母線、變壓器保護中，為達到零序電壓定值，往往將電壓繼電器中限流電阻短接，有的使用小刻度的電流繼電器，大大減小了開口三角回路阻抗。短路持續(xù)時間過長就會燒斷線圈，使 PT 開口三角電壓回路在該處斷線，這種情況在許多地區(qū)發(fā)生過。 電流互感器是供給繼電保護和監(jiān)控系統(tǒng)判別系統(tǒng)運行狀態(tài)的重要組件。而傳統(tǒng)的電磁式電流互感器是利用電磁感應原理通過鐵心耦合實現(xiàn)一、二次電流變換的。由電工基礎理論可知，電流互感器在嚴重飽和時，其一次電流中的直流分量很大，使其波形偏于時間軸的一側。于是，一次電流全部變?yōu)閯畲烹娏?，二次電流幾乎?0。 針對目前微機繼電保護裝置自身的特點，造成了微機保護裝置故障一般有以下這些原因 : 電源問題，比如電源輸出功率的不足會造成輸出電壓下降，若電壓下降過大，會導致比較電路基準值的變化，充電電路時間變短等一系列問題，從而影響到微機保護的邏輯配合，甚至邏輯功能判斷失誤。如果現(xiàn)場發(fā)生事故時，微機保護出現(xiàn)無法給出后臺信號或是重合閘無法實現(xiàn)等現(xiàn)象，應考慮電源的輸 出功率是否因元件老化而下降。干擾和絕緣問題，微機保護的抗干擾性能較差，對講機和其他無線通信設備在保護屏附近使用，會導致一些邏輯元件誤動 作。長期運行后，由于靜電作用使插件的接線焊點周圍聚集大量靜電塵埃，可使兩焊點之間形成了導電通道，從而引起繼電保護故障的發(fā)生。用來表明二次設備相互聯(lián)接的電氣結線圖，稱為二次電路圖。如圖 31 所示的展開接線圖，其主要特點是：在原理接線圖基礎上，將其總體形式的電路分解為 交流電流、電壓回路及直流回路等相對獨立的各個組成部分。其讀圖規(guī)則：直流回路部分，力求按照各部件流通電流的順序，即按其工作時各部件的動作次序，自上而下、由左至右地排列成行。 圖 31 二 次 接線展 開 接線圖 西南交通大學暑期實習報告 9 對于歸總式原理圖的特點是圖中標有相關的主電路部分，各設備元件都以整體的形式表示，并對所包括的交流電壓回路、交流電流回路和直流控制、信號電路等各組成部分都一并畫出。在盤后接線圖和端子排接線圖中，對繼電器、表計等元件及其輔助端子、連接導線等，都需按其實際形狀、位置尺寸成比例地由盤后視繪制出來。所謂 “相對標志 ”法也就是在調(diào)子排 (或設備元件 )的每一端頭標記出與它連接的另一端頭所接設備 元件 (或端子排端子號碼 )的標志。一般用于交流 10KV 以下系統(tǒng)。按實現(xiàn)方法不同，可分為一對一的分別控制方式和一對多的集中選控方式。已實現(xiàn)遠動化的系統(tǒng)，往往同時具備距離和遠動兩種控制方式。其控制、信號、監(jiān)測、保護、自動裝置等二次電氣設備多集中裝在控制室中。其中控制盤的分類可以分為主控制盤、繼電保護盤、中央信號盤、計量盤、自動、運動裝置盤以及自用電盤等。 其主要原則有： (1)盤面上儀表、控制、信號設備與模擬主電路的布置應簡單明了，便于控制、監(jiān)視和維護。 (3)盤面配置應考慮盤后兩側接線端子合理安排。 西南交通大學暑期實習報告 10 第二節(jié) 安全監(jiān)控系統(tǒng) 一、系統(tǒng)概述 牽引變電所的安全防護有消防系統(tǒng)、環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)、視頻監(jiān)控系統(tǒng)、綜合自動化系統(tǒng)等，但均為分立系統(tǒng)，各司其職，相互之間沒有太多的聯(lián)系，距離智能安全防護系統(tǒng)還有不小的差距。系統(tǒng)卞網(wǎng)采用雙 10/100 M 以太網(wǎng)配置，采用IEC60870103 以太網(wǎng)協(xié)議。 二、變電所自動化系統(tǒng) 日前國內(nèi)的計算機監(jiān)控系統(tǒng)軟件普遍采用 C++、 TCP/IP, OLEDB、 SQL、DOOM、 ActiveX 等國際標準，具有很好的開放性。包括對變電所監(jiān)控系統(tǒng)的操作、監(jiān)護、保護設置、報表維護、數(shù)據(jù)庫維護；對于較高的安全要求，在變電所操作時也要把操作信息送往調(diào)度端，調(diào)度端可以監(jiān)視變電所的操作，必須經(jīng)申請一批準的環(huán)節(jié)，操作才圖 32 安 全 監(jiān)控系 統(tǒng) 配置 西南交通大學暑期實習報告 11 能被執(zhí)行。同時，一方操作會在另一方生成告警提示，提醒有人正在進行操作。執(zhí)行遙控操作之前，先進行一次模擬操作，以保證操作的正確性，系統(tǒng)要提供模擬操作的功能。在系統(tǒng)接收到保護事件或保護故障等信息后，綜合自 動化系統(tǒng)的告警模塊依據(jù)事先定義的信息確定告警級別。 （ 4）系統(tǒng)安全機制。雙機系統(tǒng)中的一臺卞機發(fā)生故障時，自動切換至另一臺的時間不大于 30 s。 三、變電所智能視頻監(jiān)控系統(tǒng) 變電所級網(wǎng)絡視頻監(jiān)控系統(tǒng)分前端攝像機、后端數(shù)字視頻顯示控制系統(tǒng)、存儲竹理與服務系 統(tǒng)及網(wǎng)絡傳輸平臺。該系統(tǒng)主要實現(xiàn)系統(tǒng)全部視頻信號匯集、控制、監(jiān)視、錄像存檔、檢索查詢、遠程監(jiān)控，實現(xiàn)對系統(tǒng)前端設備操作控制，實現(xiàn)對前端信號采集系統(tǒng)和信號傳輸系統(tǒng)故障判斷報警等功能。視頻監(jiān)控系統(tǒng)可與綜合自動化系統(tǒng)、環(huán)境安全系統(tǒng)形成聯(lián)動，通過安防系統(tǒng)統(tǒng)一設置。該系統(tǒng)實現(xiàn)所內(nèi)各安全環(huán)節(jié)中的不同警戒乎段的集中和聯(lián)動，監(jiān)控模塊出現(xiàn)異常時，均能及時給出現(xiàn)場報警信號和綜合報警信號，反映在安防工作站上，及時給出報警信息，并推出相關畫面，提示值班人員關注提示信息，并給出初步的安全判斷。通過網(wǎng)絡通信還可以把監(jiān)測數(shù)據(jù)匯集送至安全監(jiān)控系統(tǒng)，實現(xiàn)對電氣設備絕緣狀態(tài) 的檢測。 (一 ) 零件分類 接觸網(wǎng)零件按用途可以分為：懸吊零件、定位零件、連接零件、錨固零件以及支撐零件。 （二）零件的使用要求 接觸網(wǎng)零件在使用前，除了檢查是否符合型號、規(guī)格之外，還應對零件進行外觀檢查，其應符合下列要求： 1．表面應光潔、無裂紋、毛刺、砂眼、氣泡等缺陷。 3．凡經(jīng)過熱鍍鋅的零件，應鋅層均勻，無脫落、銹蝕現(xiàn)象。 二、線索 接觸網(wǎng)線索主要有接觸線、 承力索及附加導線。接觸線應具有良好的導電性，具備足夠的機械強度和耐磨性。 ：銅接觸線一般由電解銅硬拉制成。但耗費大量銅材，價格較高。 TCG表示銅接觸西南交通大學暑期實習報告 14 線，后面 的數(shù)字為標稱截面積，單位為 mm2。鋼鋁接觸線具有機械 強度高、穩(wěn)定性好、耐磨耗、造價低等優(yōu)點。鋼鋁接觸線分為 GLCA100/215 和 GLCA80/173 兩種型號， GLCA和 GLCB 分別表示鋼鋁接觸線的兩種規(guī)格，后面分式的分母表示該型接觸線截面的總面積，分子表示導電性能相當于銅接觸線的截面積，單位為 mm2 （二）承力索 承力索的主要功用是 通過吊弦將接觸線懸吊起來，提高懸掛的穩(wěn)定性，與接觸線并聯(lián)供電。 承力索一般采用單芯多層鉸線。 ：銅承力索導電性能好，抗腐蝕能力強。銅承力索的常用型號有： TJ95， TJ120 等。但導電性能差，抗腐蝕能力差。鋼承力索常用型號有： GJ50， GJ70 等。由于絕緣子是串接在支持裝置或接觸懸掛中，所以絕緣子應具備承受一定機械負荷的能力。鋼件與瓷件用不低于 的硅酸鹽水泥膠合劑澆注在一起。其絕緣子的電氣性能： 1．絕緣子干閃絡電壓：指絕緣子在干燥、清潔的狀態(tài)時，施加電壓使其表面達到閃絡時的最低電壓。絕緣子發(fā)生閃絡時，只是瓷體表面放電，而瓷體本身未受損害，閃絡消失后絕緣性能即可恢復。 3．擊穿電壓。絕 緣子擊西南交通大學暑期實習報告 15 穿后不能繼續(xù)使用，必須更換。絕緣子的電氣性能不是一成不變的， 隨著時間的增 長，其絕緣強度會逐漸下降，這種現(xiàn)象稱為老化。輕污區(qū)泄漏距離規(guī)定為 920mm，重污區(qū)規(guī)定為 1200mm。其裝配結構形式較多，主要有中間柱、轉換柱、中心柱、道岔柱、定位柱裝配等類型。 腕臂根部通過棒式絕緣子，與安設在支柱上的腕臂底座相連接；其頂端通過套管鉸環(huán)、調(diào)節(jié)板及杵環(huán)桿 (或壓管 )、懸式絕緣子串 (或棒式絕緣子 )與旋轉腕臂拉桿底座固定在支柱頂部。當腕臂裝配受到順線路力的作用時，將沿力的方向旋轉。通過調(diào)整調(diào)節(jié)板、套管鉸環(huán)的位置，可以使被懸掛的承力索位置符合設計要求。腕臂安裝在支柱上，用 以支持接觸懸掛，并起傳遞負荷的作用。腕臂的長度與腕臂所跨越的線路數(shù)目、接觸懸掛結構高度、支柱側面限界、支柱所在位置 (即直線還是曲線 )等因素有關。按電氣性能可分為絕緣腕臂和非絕緣腕臂。 (二 )預配 根據(jù)安裝圖裝配形式和預配表所列數(shù)據(jù)，按桿號順序將零件組裝在一起。 2．組裝懸式絕緣子串并裝雙耳連接器。 (三 )技術要求及注意事項 1．套管鉸環(huán)和定位環(huán)上的缺口 (扁口 )須朝受力的反方向安裝。 3．所有聯(lián)結件應緊牢固，螺母、墊片齊全。開口處不得有裂紋、折斷現(xiàn)象。其作用是： 設立錨段可以限制事故范圍。 設立錨段便于在接觸線和承力索兩端設置補償裝置，