高壓變電站范文

導語：如何才能寫好一篇高壓變電站，這就需要搜集整理更多的資料和文獻，歡迎閱讀由公務員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

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關鍵詞：特高壓變電站；監控系統；功能；

1特高壓變電站監控系統硬件架構體系

特高壓變電站監控網絡以數據中心為核心，采用并行星形方式向外展開連接，采用雙路網絡，中心節點設置冗余備份，并從根本上應用高可靠性的容錯性能優良的硬件設備。網絡中核心硬件設備的電磁兼容能力需要具備一定的抗干擾要求，在網絡的建設過程中，注意抑制干擾源產生的電磁干擾，考慮應用切斷干擾源傳播途徑的措施。如圖1 所示。

特高壓變電站監控系統以容錯性能良好的應用服務器和核心交換機建立起變電站監控系統的硬件架構，同時以以太網構成的站級高速網絡為骨干，在各工作組中建立二級交換，采用路由器和硬件防火墻與站外網絡互聯，通過數據網關與站內數據采集系統相連，上行讀取采集系統的實時數據，并根據要求下行控制指令，對于特定設備設置只有單向數據傳輸的網閘路徑，從而保證數據傳輸的安全性。硬件間隔層按工程本期規模配置并根據未來電氣間隔設置，在本期建設中合理規劃擴展布置方案。同時，對變電站總體架構進行統一規劃設計，站控層、網絡、軟件系統按工程遠期規模配置，網絡配置規模也應滿足工程遠期要求。

計算機系統網絡環境平臺主要包括網絡拓撲結構、網絡設備配置、網絡信息點分布、網絡設備的選型、網絡操作系統選型、數據庫應用系統選型以及網絡通信、網絡結構化布線系統等，它的建設應與變電站的建設過程同步。由于計算機網絡技術和網絡設備發展的快速性，考慮到特高壓變電站建設施工工期比較長的特點等綜合因素，整個計算機網絡建設可分為2 個階段，網絡的結構化布線應與特高壓變電站的建設過程同步進行，網絡主設備可在特高壓變電站建設工程后期配置，以獲得一個較佳的性能價格比。

特高壓交流變電站針對電磁防護能力的技術要求更嚴格，而交流變電站設備分散下放中的關鍵是有效保證產品本身的電磁兼容性能，特高壓變電站在選用設備包括監控系統相關硬件設備時要求設備符合抗干擾標準，以滿足下放后在一定電磁場干擾下正常穩定工作的技術性能要求。

2特高壓變電站監控系統軟件架構體系

在變電站監控系統軟件功能實現中，實時/歷史數據庫居于數據處理的核心地位，對于特高壓試驗示范工程，考慮到其在電網中的重要地位，為進一步提高其變電站監控系統的性能，應采用具備較強數據處理能力和先進性能的數據庫。實時/歷史數據庫的基本數據處理過程如圖2 所示。

由圖2 可見，監控系統進行信息點(開關量、模擬量)的組態，通過測量裝置上傳的基礎數據，經過輸入處理后保存在實時數據庫系統中，實時數據庫中的數據定時轉存到歷史數據庫中。

在特高壓變電站的監控系統中，數據庫管理系統實現對變電站大型數據庫的有效管理和確保數據的可靠性和安全保密性。作為數據處理核心的實時/歷史數據庫在變電站監控系統中占有重要的位置，所選擇的數據庫管理系統既能滿足變電站監控信息系統當前系統開發的要求，也要適合未來特高壓變電站主設備系統發展深化的要求。

監控系統的可維護性也是一個考量的指標，采用可觀性、可操作性比較強的組態軟件，滿足特高壓交流變電站運行人員日常維護需要，滿足特高壓交流變電站未來擴建，主設備系統以及監控系統發展的需要?；谟布脚_的軟件應用除依據特高壓變電站計算機管理規定的計算機安全使用規定以外，還應考慮完善網絡防病毒系統，并用硬件防毒和軟件查殺防毒相結合的防毒殺毒手段。

3特高壓變電站監控系統功能

特高壓變電站監控系統基本的功能如下：

（1）數據采集和處理。采集變電站內各個測量單元基礎模擬量、開關量信息，并保證不斷地得到快速更新，保證傳輸路徑上設備數據傳遞的穩定性，最后經過過程處理和中間計算，使系統對各種事件進行快速響應。

（2）主設備系統運行的在線監視。系統運行狀態下的在線監視主要是實時監視各電氣設備的狀態數據。當變電站發生事故、故障和越限等事件時，監控系統將自動完成一系列的處理動作。在變電站的監控系統中納入變電站一次設備的監測，是當前變電站生產運營管理應用比較活躍的領域，在該過程中，需要與一次設備廠商緊密配合，以此整合提升監控系統的性能。

（3）系統的運行控制。提供友好的控制界面(使運行人員可靠方便地對站內各種設備進行操作)，以及系統可以自動完成的程序操作過程。

（4）數據管理。將采集到的各測量單元的模擬量、開關量、中間計算點以及事件信息定期保存到歷史數據庫中，打包壓縮存儲并可以方便地對其分類索引、查詢，查閱系統的各種事件紀錄以及模擬數據的各種歷史趨勢曲線圖。

（5）接口通信。將系統內各種裝置提供的數據信息歸納整理成通用調度規約的格式，在調度需要時上行傳輸，也可對調度下行的命令接受、解析并執行。同時具備通用的接口擴展能力，以滿足特高壓變電站監控系統的開放性要求。

（6）圖形曲線報表管理。特高壓變電站的監控系統還應該具備相關的用戶信息管理功能和各種報表功能，特高壓變電站現場要求定制錄入數據的兼容處理功能以及管理信息系統數據共享的功能。

（7）仿真培訓。提供特高壓變電站生產運行的仿真培訓功能，提高運行人員操作和故障處理水平，完善學習手段。

（8）圍繞核心基礎數據的其他附加高級功能。依托于監控系統的計算機平臺的其他高級應用為變電站的生產運營提供了靈活強大的手段，應用當前變電站監控管理領域的成熟和對未來特高壓變電站生產運行管理具有良好輔助作用的應用軟件是監控系統開放性的體現，可應用監控領域的較成熟的最新技術，整合完善監控系統的性能，此外，高級附加功能的應用是監控系統的前導競爭力所在。

變電站監控系統具有多用戶、資源共享、分布式處理的特點，一方面它要求從整體設計、設備選型、網絡安全、電磁防護、系統的整體冗余容錯性能等各種基礎技術上采取措施，建立并不斷完善系統的安全體系，另一方面也要滿足變電站日常工作的需要，同時對特高壓變電站這種企業級的應用制定人員培訓、系統的日常維護等工作流程，完善監控系統安全運行所必須的規程規定。從而在技術措施和組織措施2 個方面保證交流特高壓變電站監控系統應用的安全可靠性。

為克服國內許多常規交流變電站在建設監控信息管理系統中存在的起點低、周期長、低水平重復開發和短期開發應用的落后狀況，滿流特高壓試驗示范工程的需要，需要建設一個一流的特高壓交流變電站監控系統，在建設中以及未來的維護擴展中也應積極跟蹤國際先進水平，進行充分調查研究，吸收國內外成熟監控信息系統設計的先進思想，應用成熟的先進技術，以達到起點高、效果好的目的。

4結論

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關鍵詞：特高壓變電站；無功補償裝置；電容器組

DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2016.14.149

0 前言

特高壓變電站低壓側無功補償裝置主要由兩部分構成，分別為并聯電容器與并聯電抗器。對于特高壓變電站低壓側無功補償裝置在電壓方面，進行多次的實驗證明，最終確定在110kv的等級，裝置內部的電容在系統專業性分析后也調整為210Mvar。特高壓變電站低壓側無功補償裝置在接線形式及故障保護等方面需要大量技術作為支撐，這其中有較多是我國自主研發設計的。

1 特高壓變電站低壓側無功補償裝置的技術原則

1.1 電壓原則

特高壓變電站低壓側無功補償裝置在電壓的設計中原定為132kv，提出該項數據的原因是因為電壓提升，電流數據就可以適當減低，這樣裝置在實際使用中就可以使用我國向他國出口的產品。但是，我國電力系統的電壓管理中國并沒有該等級的電壓數值，想要將電壓設計為132kv就需要將配電裝置全部重新設計，我國電力系統的相關文件中要求如果配電裝置電壓進行重新設計，需要重新建立相關的管理制度及安全標準，這樣就會帶出一系列的電力問題。因此在多次研究中最終確認電壓為110kv，我國的電力系統中有110kv的電壓等級，并且在實際運行及管理方面已經有相關經驗。

1.2 容量原則

特高壓變電站低壓側無功補償裝置中的設備間使用的是分組容量形式，最開始設計的容量值為240Mvar，但是這種容量在于110kv電壓共同運行的情況下，回路電力與額定電流在相互協同運行中存在一定難度，經過科研人員多次調整計算，最終將容量調整為210Mvar，這樣容量在于電壓協同工作中就不會造成電流的不協調運行，保證特高壓變電站低壓側無功補償裝置的正常運轉[1]。

1.3 中性點接地形式

1.3.1 直接接地形式

使用直接接地形式最大的好處就是我國已經有相當多的經驗可以進行參考。我國在110kv電壓等級建設中使用的接地形式主要就是直接接地，對于設備的絕緣性及重要參數方面都可以直接在已經設計成型的產品中選擇，并且這些產品在供貨及售后方面都可以進行保證。直接接地形式使用中也會出現一些問題，如果帶相接地放生故障時，裝置開關馬上就會發生跳閘情況，并且跳閘的次數將遠遠高于不接地方式多。無功補償裝置變壓器中具有一個特殊點就是在第3組中沒有接地點，使用連接的是變壓器，如果這個變壓器出現問題就需要重新對于裝置進行設計分析，增加了裝置設計中的成本。

1.3.2 不接地形式

使用不接地形式最大的好處就是裝置內的特殊變壓器沒有中性接點，并且在實際操作中已經具有一定經驗。不接地形式在實際設計中不需要安裝具有過渡性質的變壓器，大大降低了無功補償裝置的經濟成本，在電力系統的規定中，不接地形式的電力系統單相方面發生故障可以在兩個小時內不退出運行，這樣方便裝置維修人員對于故障的查找。不接地形式在實際使用中也存在一些問題，例如斷路器中的電流情況難以掌握[2]。

2 特高壓變電站低壓側無功補償裝置中的并聯電容器

2.1 電容器接線方式

特高壓變電站所使用的電容器組具有容量較大、電容器單臺數較多的特點，根基安全設計第一的原則，傳統的雙星、單星、多星接線方式已經并不適用了，在多次研究后確認使用接線的方式為每相雙橋差接線形式。每相雙橋差接線方式可以提升裝置在實際運行中的安全穩定指數，保證保護動作的靈活性。每相雙橋差接線方式在我國電力系統中是第一次使用，國際中也并沒有使用記錄，因此在實際操作中并沒有經驗可以參考。使用這種接線方式是因為電容器的特殊性質。

2.2 保護形式

對于無功補償裝置中的電容器保護要求為：對于電容器中的每一個個體都應該擊穿，在電容器內電壓可承受的范內，將存在安全故障的元件停運。因此對于電容器的保護方式主要分為三種，分別為內熔絲、外熔斷器、內熔絲動作隔離。無功補償裝置中的電容器是由多個個體組成的，在實際運行只能怪需要協同工作，也需要單獨運行，因此將單個或者整體電容器故障元件擊穿也是經常發生的事情，能夠出現一個電容器的故障，但是絕對不能出現因一個電容器影響這個電容器組運行的問題，這樣會嚴重影響電容器組的運行[3]。

3 無功補償裝置中的并聯電抗器裝置

3.1 接線方式

并聯電抗器裝置所使用的接線方式還是傳統的單星形不接地方式，這種接線方式與電壓為66kv一下的電抗器接線形式完全一樣，并沒有什么特殊性。

3.2 安裝布置

對于電抗器的安裝布置主要有兩種形式，分別為垂直疊裝和水平并放。垂直疊裝安裝方式需要在繞組間添加絕緣支撐裝置，這種裝置的缺點就是高度較高，支撐裝置需要將電抗器的重量全部承受，對于機械強度的要求較為嚴苛，增加了電抗器的經濟成本。選擇水平并放的安裝形式，對于支撐裝置的機械強度要求便沒有那么嚴苛，甚至可以取消支撐裝置，但是這種安裝方式對于場地有一定的要求，無功補償裝置中的體積需要適當增加，讓電抗器水平可以進行安裝并留有空間。

4 結論

本文所確定的特高壓變電站低壓側無功補償裝置的參數，都能夠將特高壓變電站在實際運行中的需求滿足，保證裝置運行的穩定及安全，讓無功補償裝置在高電壓及低電壓的情況下都可以暫時接受，降低特高壓變電站出現問題的可能性。

參考文獻：

[1]黃元生，崔勇，洪浩，鄧佳佳，尹璽.特高壓變電站無功裝置主斷路器合閘控制優化改進及效益評估[J].高壓電器，2013（06）：57-61.

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論文摘 要 特高壓變電站通信屏柜的布局應以變電站終期設計為依據，遵照信號流程最簡化、統一性和特殊性統籌兼顧的原則，按信號流程布置設備，讓環節最簡化并使承載主要信號纜線走線最小，同時盡可能避免較差，以及最大限度地減少交叉。

1 關于信號設備的分層分區

對整個特高壓變電站通信系統來說，安全自動化四最為關鍵的部分，也就是要確保線路繼電保護信號的有效傳輸，按照重要程度，1 000kV和500kV是線路保護信號傳輸的重點。如果依據特高壓變電站500kV線路12回、1 000 kV線路8回的設計，在16路1 000kV線路信號傳輸業務，在遠動通信室一般是配置4套1 000kV光傳輸設備以及16套1 000 kV線路遠方接口設備。按照類似的道理，在相應的遠動通信室也要與之相適應地配備4套500kV光傳輸設備以及24套500 kV線路遠方接口設備。借鑒光傳輸網，在骨干層僅執行同層光交叉以及向下光接入功能；在匯聚層僅執行向上光接入以及向下電接入功能；在接入層僅僅執行向上電接入以及其他功能的經驗。以此把特高壓變電站所承載的主要信號分層分區配置。

2 通信屏柜布置

在完成通信號設備分層分區配置之后，要充分考慮特高壓變電站中最關鍵和最重要的線路保護信號傳輸業務，可以把線路保護專用光端機以及線路保護接口設備一起設置在1 000 kV或500 kV的保護室。

一是配置線路保護專用的匯聚層155/622M光端機后，在光傳輸設備屏內還應配置2個8系統數配，2個DC/DC（-220V/-48V）電源變換器以及1個光配；二是A-1-1光端機和B-1-1光端機之間互為冷備用、A-2-1光端機和B-2-1光端機之間同樣影視互為冷備用的。如只分配給1個AUG時隙，那么TUG3（1）所以分配的8個時隙可以并下8個2M支路到數配的下端口，4套接口設備的2M線接到數配背面上端口也成為奇數端口。TUG3（2）分配的8個時隙可以并下8個2M支路到另一個數配的下端口作為冷備用。在B-1-1光傳輸設備屏和A-1-1光傳輸設備屏用2 M跳線，一旦A-1-1光端機出現故障，可以打開A-1-1光傳輸設備屏的數配三通，將2 M跳線跳接在上端口，同時打開冷備用設備的數配面板三通，把2 M跳接在數配下端口，只要2個變電站進行同時操作就可以實現。

3 電源以及通信監控設備配置

因為線路保護專用光端機以及線路保護接口設備都完成了前置工作，被前置在1 000kV或500kV的保護室，所以應在每個線路保護專用光端機屏中配置DC/DC電源變換器，并提供光端機的保護接口設備使用。在遠動通信室可以配置3套高頻開關電源系統。信息網絡交換機以及眾多網管設備的電源可從遠動專業的逆變電源饋電屏提取，在通信屏隊列里配置交流配電屏，用來給信息網絡交換機以及網管設備提供電源。對通信電源信息可以采用軟采集方式，用通過軟件完成協議轉換。

4 設計中考慮的幾個問題

4.1端子排設計

典型的屏柜設計中端子排編號應按照單元分段集中的原則進行，按自上而下的原則對交流電流（電壓）回路、操作正電源、信號輸出回路以及高頻通道進行排序。屏柜中裝置間的聯系都應通過端子排的轉接來實現，避免各裝置間的相互干擾，并使端子排設計更加緊湊和簡潔。

4.2關于跳閘回路雙重化

為了深入貫徹國家電網公司關于防止生產重大事故的要求，屏柜設計可采取帶有雙跳閘線圈的分相操作箱，同時在其每組跳閘回路中設置一組直流電源開關。針對雙重化配置的線路保護，可以將每套保護只引出一付跳閘接點到跳閘線圈，而不是每套保護都引出兩付跳閘接點，這種方法不僅可以保護跳閘回路雙重化，有能夠避免交叉重疊而使回路過于復雜。

4.3光纖保護旁路的切換

在旁路斷路器代線路運行的情況下，和高頻保護切換方式一直，只是需要把光纖接口裝置切換到旁路，就能夠構成旁路光纖允許式距離保護。該方式對各種情況有著廣泛的適應性。

4.4遠方復歸收發信機

在過去應用LFP系列保護中，復歸收發信機僅能由運行人員通過屏上復歸按鈕實現。因為每天都需要測試高頻通道是否完好，造成現場運行人員手動復歸收發信機的工作量相對較大。因此保護需要增加了遠方復歸收發信機接點。在優化設計中，可將接點和柜上手動復歸收發信機按鈕并接，復歸收發信機能夠由運行人員通過工作臺經保護裝置實現。

4.5旁路時非全相保護

過去在旁路代主變壓器運行時，通常不能切換至旁路。優化設計中可在旁路設計時，考慮使用旁路保護柜失靈起動裝置的非全相保護，從而實現旁路代主變壓器運行過程中具有非全相保護條件。

4.6和綜合自動化站配合

屏柜應按綜合自動化站方式加以考慮。遠方、就地切換開關并不能裝設在線路保護柜上，而是應當裝設在線路測控柜上。此外，因為綜合自動化站采取的測控柜只能提供手跳和手合接點所以在操作箱中要增加了雙位置中間繼電器。

4.7應便于維護和診斷

運行控制工具對前置系統各個節點、各環節的運行狀態進行監視，同時應能夠對其進行停止、刪除、恢復等各種運行方式的實際控制。報文監視工具也可以同時對多個運行的通道的收發信息進行實時監視，應能截獲存儲在文件中，以進行報文的具體分析。系統運行管理子系統負責要維護這些進程的啟動運行和狀態監視，在這些進程一旦出現異常時，系統要立即啟動故障恢復機制，保證系統的正常運行。

此外，超高壓變電站中還有諸如遠動、通信、信息3個專業的有調度的自動化問題。當前，有很多調度機構以及樞紐變電站監控室已實現了調度席位的非計算機主機化，也就是把傳統的調度計算機都移到服務器屏之中，在調度席位桌面上僅僅放置顯示器、鍵盤等外設，外設通過延長器和主機相聯。如計算機的數量較多，可以在服務器屏內安裝軟切換KVM。調度席位去主機化，能夠從根本上解決長期存在的主機散熱問題，調度席線纜眾多、電源保障等等相應的問題也迎刃而解。

5結論

超高壓變電站還有其他容易忽略的細節問題，包括信息系統和綜合布線系統的設計等等。對于這些問題，應依據國家電網公司關于指揮體系建設的有關要求，組建好相應的應急指揮室，把生產調度會議電視系統也有機的結合起來，對設備、環境、電源等進行統籌的考慮，不斷總結經驗，不斷完善改進，努力把布局設計精確到每一個末端環節，最大限度地給確保便捷性和簡單性，保證運行維護的可靠性。

參考文獻

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【關鍵詞】輸電線路 變電站 防雷措施

雷電波沿著輸電線路侵入變電站，就會對變電站設備構成巨大威脅。變電站是電力系統的樞紐，站內的變壓器等主要電氣設備的內絕緣大多沒有恢復能力，一旦雷擊損壞，有可能造成大面積停電，給生產和生活帶來重大損失和影響。目前世界范圍內由于雷電波侵入變電站而引起開關設備閃絡甚至爆炸的事件接連發生，我國華南和華東地區的變電站及電廠也發生了數次由于雷擊引起的開關閃絡和爆炸事件。因此，如何切實有效地制定及改善輸電線路和變電站的防雷措施，已經成為確保電力系統安全、可靠、 穩定運行的重要工作之一。

1當前高壓輸電線路和變電站雷電防護

電力是現代社會發展不可或缺的資源，對社會生產和人們日常生活產生了巨大影響。雷電是威脅著電力輸送安全最大的威脅。作為一種自然現象，雷電的產生有一種不可抗性。高壓輸電線路和變電站是電力輸送的重要設備，雷電防護工作是極為重要的。

1.1高壓輸電線路的防雷措施

高壓輸電線路由于雷擊而產生損壞，影響到正常的電力供應，是由于高壓輸電線路常常鋪設于高處。作為重要的電力輸送設備，可以很大程度上極大提高輸電電壓，但同時會更容易遭受雷擊。因此，就需要采取一定的雷電防護措施，以避免由于雷擊而產生電力事故。當前高壓輸電線路的避雷措施主要有避雷設備的使用、將高壓輸電線路鋪設在不易遭受雷擊的路徑以及有效降低高壓輸電桿塔的接地電阻等。避雷設備的使用主要有架設避雷線路，其作用是在高壓輸電線路遭受雷擊時，有效地進行電流分流，一部分電流流經避雷線路，避免過大的電流給輸電線路造成破壞。避雷線路還具有一定的電壓屏蔽功能，使輸電線路產生極小的感應電壓，使雷電難以感應，很大程度上避免了雷擊。

1.2變電站的雷電防護措施

變電站是電力系統的核心，是電力輸送的樞紐。變電站是極容易遭受雷擊的電力設備，且產生的破壞的影響是巨大的。雷電直接擊中設備時，避雷針的應用是極為必要的，合理安置避雷針裝置，雷電電流會通過避雷針流入地下，避免強電流直接流入變電站設備造成破壞。而雷電通過變電站線路流入變電站系統造成破壞，僅僅靠避雷針導出是不夠的。而是需要在變電站輸電線路上安裝多個避雷器，科學合理地進行安排，以達到最佳避雷效果。另外，在變電站進電線路上安裝避雷器或者架設避雷線路，有效地進行雷電分流，從線路上隔絕雷電電流的入侵。

2高壓輸電線路和變電站雷電防護的發展前景

隨著時代的發展和進步，高壓輸電線路和變電站對于雷電防護的要求已經不滿足于當前的現狀，而是需要更深一步的改進和完善。為了適應當前電力系統的發展要求，新的雷電防護舉措已經開始得以應用。高壓輸電線路已經將原來的五平行線結構增設為七平行線結構，形成更好的避雷效果。對避雷針設備加以改進，使其能夠對雷電的高強度電流進行控制，形成可控放電，其避雷效果十分良好，是值得推廣的新型避雷設備。而變電站設備開始應用可以產生電磁場的微電子設備，合理的應用該設備，可以在變電站輸電設備形成有效的電磁屏蔽，降低雷電的感知，有效避免雷擊。除此之外，還有多種雷電防護辦法得以開發和應用，高壓輸電線路和變電站雷電防護得到了十分良好的發展。多種雷電防護措施有著不一樣的雷電防護效果，需要科學合理的進行應用。根據自然環境、地理地勢以及雷電的特點對雷電防護措施加以完善，未來電力系統雷電防護將走向新的高度。要阻斷雷電波侵入變電站，保護電氣設備不受損壞，在臨近變電站的一段線路上要架設避雷線，從而對雷電波起到一定的分流作用，使雷電電流強度處于電氣設備絕緣的承受范圍內。一般來說，變電站內微電子設備受雷電的干擾主要來自于雷電電流產生的瞬變電磁場，因此，要采用適當的電磁屏蔽措施以防止電磁干擾，此外為防止設備由于瞬間過電壓造成的故障，要在微電子系統的關鍵部位安裝過電壓保護器以及浪涌吸收器等等。

3結語

由于雷電活動的隨機性、分散性而使落雷地點和雷電參數等難以掌握，因而難以全面而科學地分析雷擊線路跳閘事故，并提出相應的解決方法。在確定高壓輸電線路和變電站的防雷方案時，全面考慮輸電線路和變電站的重要程度，系統運行方式，所處地區雷電活動的強弱，地形地貌的特點及土壤電阻率的低等條件，根據技術經濟比較的結果，因地制宜，采取合理的綜合防雷保護措施，是今后防雷保護的一個主要研究方向；對于很多地理位置特殊的輸電線路，如山區、農村曠野、高原地區，地形地勢復雜，雷電活動頻繁，易于發生雷擊，進一步研究和完善適合于特殊地理環境的防雷新技術是防雷保護的又一主要研究方向。

參考文獻：

[1]李秀妹.高壓輸電線路和變電站雷電防護的現狀與發展[J].科技創業家，2014，04：120.

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關鍵詞：高壓接頭發熱 帶電 處理裝置 供電可靠性

中圖分類號：TM507 文獻標識碼：A 文章編號：1007-3973（2013）012-068-02

1 概述

通常情況下，運行中的電網高壓接頭是不會或只會輕微發熱，不可能也不會影響到正常運行。只有在高溫或高負荷的情況下才會發生此類現象。一旦發熱會嚴重影響系統的安全、穩定運行，嚴重時會發生短路事故及燒毀主設備，目前，電力系統內統一采取停電處理的方法來應對。對此，江蘇省電力公司海安縣供電公司科研人員經過1年多的探索，成功研發了高壓接頭發熱應急帶電處理裝置，有效提高了缺陷處理速度；降低了設備檢修成本，提高了電網供電可靠性。

2 高壓接頭的發熱原因解析

變電站一旦投入運行，高壓接頭就會經過大電流沖擊，接觸壓力受到影響，加上長期運行后，受環境、氣候等因素的影響，接頭表面氧化會越來越嚴重。尤其在高溫或高負荷的情況下，必然會導致高壓接頭發熱，若高于同一電氣連接部位絕對溫度50℃以上，就必須立即停電處理。

3 高壓接頭的發熱帶電處理裝置設計

海安縣供電公司科研人員經過1年多的探索，將先進的絕緣操作技術與豐富的實際工作經驗進行結合。利用絕緣操作裝置，將設計制造的專用線夾裝置安裝到發熱的線夾上，改變電流走向，從而起到分流、同時增加高壓設備接頭接觸壓力以減少發熱線夾接觸電阻的作用。

4 高壓接頭發熱帶電處理裝置的材料

為了設計出具有良好導電性能的專用裝置，我們采用了具有良好的導電性、抗氧化性、強度高，同時具有良好的鎖緊功能的鍍銀銅線夾作為專用裝置。在絕緣操作裝置設計中，我們選用了具有良好的絕緣性能、饒度高的絕緣操作桿，對接接頭與導電裝置進行很好的對接，并實現多角度旋轉，保證各種方向的發熱接頭均可進行處理

5 高壓接頭發熱帶電處理裝置的研發

首先對各種設備樁頭、線夾連接形式進行統計和分析，為設計專用線夾提供依據：（1）對各種高壓接頭進行了統計匯總；（2）對導電裝置的材料進行了研究。并根據中華人民共和國國家標準GB/T 13304-91，對認為適宜作為導電支架材料的金屬性能和強度進行了研究，最終決定采用AUS-8鋼作為支架材料，選擇銅帶作為導電材料。發熱線夾表面氧化層選用導電膏，又叫電力復合脂，它是一種新型電工材料，可用于電力接頭的接觸面，降阻防腐、節電效果顯著。

6 高壓接頭發熱帶電處理裝置的實施

研發人員根據選定的方案，對其進行了設計，該裝置由三個部分組成，分別為：卡件、傳遞器、連接器。根據設計的圖紙，我們對高壓接頭發熱應急帶電處理裝置進行了制作，研發人員將套筒扳手的套筒頭焊接在卡件下方的螺絲上，然后將套筒扳手鋸短，將鋸短后的套筒扳手焊接在傳遞器的頂部。項目組成員發現，這樣組裝成的高壓接頭帶電應急處理裝置只能夠處理橫置的發熱高壓接頭，對于豎直的高壓接頭卻沒有辦法處理。為此項目組成員進行了進一步的研究，他們購買了一根套筒扳手，將其鋸斷，焊接至連接器下方垂直角度上，成丁字型，并使之與導電裝置和發熱線夾聯接。

7 高壓接頭發熱帶電處理裝置試驗

我們在對產品完成組裝之后，為了試驗各項數據是否滿足現場要求，項目組成員對組裝完成的產品進行了各項試驗。

（1）將兩只已經氧化的設備線夾，用螺絲擰緊，來模擬高壓接頭處產生了接觸電阻，測量其回路電阻為172.3u ，然后將卡件卡住線夾的外側表面，測量其回路電阻為37.7u 。產品的卡件滿足要求，可以為發熱的高壓接頭提供并聯一個小的r值。

連接器的功能是可靠連接卡件與傳遞器。在實際使用過程中，連接器如果連接不緊，使得卡件掉落，極易砸傷人員。所以首先要測試的是連接器的可靠連接程度。小組成員將連接器對接后，在試驗大廳內倒置，并劇烈抖動傳遞器。經過測試，在倒置并劇烈抖動過程中，連接器連接完好，滿足現場使用要求。

（2）我們要求一旦卡件卡住發熱的高壓接頭后，應當能方便的與傳遞器脫扣。如果過分追求連接可靠，需要用很大的力量才能使其脫扣的話，在現場使用極易導致甩壞其他運行設備，特別是瓷瓶。為此，小組成員將卡件用拉力器勾住，拉動傳遞器，當拉力為24牛時，傳遞器與連接器脫扣。24牛的拉力對于一個成年人來說，是輕而易舉的。滿足現場使用要求。

傳遞器的性能要求是絕緣性能良好，在使用過程中，不能發生觸電事故。小組成員將傳遞器進行了耐壓試驗，試驗結果表明，傳遞器完全滿足現場使用要求。

8 高壓接頭發熱帶電處理裝置試驗成功

研發人員經過1年多的探索終于在2012年8月完成模擬初試，將此成果上報海安縣供電公司要求進行臨床應用。同月，該公司召開高壓接頭發熱應急帶電處理裝置項目成果研討會議，經過集體討論研究，與會人員一致認為高壓接頭發熱帶電處理應急裝置能有效解決實際工作中遇到的問題。要求對施工檢修人員進行專項技術培訓后投入使用。

9 高壓接頭發熱帶電處理裝置試驗的應用

2013年8月13日23時37分，500千伏南通三官殿變電站1號主變46011閘刀C相主變側多處出現高溫發熱，溫度達到105℃以上，高出同一電氣連接部位61℃。

江蘇省電力檢修公司要求海安縣域檢修分公司立即攜帶高壓接頭發熱帶電應急處理裝置前往500千伏南通三官殿變電站消缺。

1點35分，人員到達現場；

1點50分，運維人員許可工作票；

2點21分，維修人員安裝高壓接頭發熱帶電應急處理裝置完畢，匯報調度。

為了防止裝置失靈發生意外以及檢驗效果如何，小組成員攜帶紅外測溫裝置，駐守現場，對發熱點進行觀測，并記錄在冊。小組成員共觀察4天，每天觀察3次。結果顯示4天內，500千伏南通三官殿變電站1號主變46011閘刀C相主變側樁頭的溫度與同一電氣連接部位相比，僅僅高10℃左右。

這證明，高壓接頭發熱帶電處理裝置能夠有效的降低高壓接頭發熱情況，完全能夠在3天內使得溫度處于可控范圍內，不發生因為高壓接頭發熱而導致的電網、設備事故。

10 高壓接頭發熱帶電處理裝置使用的效果

通過多次實踐，高壓接頭發熱應急帶電處理裝置實現對高壓設備接頭發熱缺陷無需停電就能得到及時處理，減少因設備接頭發熱停電處理所帶來的對運行方式的影響，減少了大量的運行操作，提高了缺陷處理的效率，進一步提高了供電可靠性。大大減少了高壓接頭發熱處理的工作量，解決了高壓接頭發熱處理過程中可能誤操作、系統穩定性降低等一系列問題，開創了帶電處理的新思路、新方法。

11 結論

如今，高壓接頭發熱帶電處理裝置已在公司進行了實際應用，當正常巡視紅外測溫發現高壓接頭發熱的問題時，無需停電，裝置該裝置就能有效處理高壓接頭發熱的問題，將隱患消滅在萌芽狀態，操作起來很方便，提高高壓接頭發熱缺陷處理的速度；提高供電可靠性，保障電網的安全可靠運行。

該項目目前已申請國家實用新型專利，力爭在整個電力系統中加以推廣應用。推廣后，系統的穩定性得到增強，大大減少了高壓接頭發熱處理的工作量，解決了高壓接頭發熱處理過程中可能誤操作、系統穩定性降低等一系列問題。

參考文獻：

[1] 電氣裝置安裝工程施工及驗收規范[S].北京：中國計劃出版社，1999.

篇6

[關鍵詞]智能化G IS；組合電器；智能電網；在線監測

中圖分類號：TM63 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2017）03-0092-01

1.智能化電站的優勢和關鍵技術

智能變電站相比于傳統變電站，優勢主要體現在以下幾個方面。

（1）一次設備智能化。

（2）采樣就地數字化。

（3）數字取代模擬，光纜取代電纜。

（4）通訊規約標準化。

（5）功能集成，設各簡化。

另外，交直流一體化電源系統實現了站內各種電源的一體化設計、配置、監控，不僅蓄電池組數量明顯減少，屏間接線也大為簡化，更重要的是實現了電源系統的統一管理，達到高效、可靠地控制整個變電站站用電源的目的。此外，智能計算機輔助控制系統的設置，解決了傳統變電站缺乏一個全面的環境監測、輔助系統孤立、依賴人工巡檢、缺乏智能告警聯動等問題，減少了輔助系統的人工干預，可以減少誤判勿動，從而達到對站內輔助系統實行智能運行管理的目的。設備簡化顯著減少了二級控制保護和大量二次電纜，縮小了二次設備室的尺寸，減少了電纜溝的截面。

此外，智能變電站還具備實現調試手段變革，提高運行自動化水平、降低全壽命周期成本，精簡設備配置、優化場地布置等優點。

通過設備整合，優化建筑結構和設備布置，較同等規模的常規變電站，智能變電站站區占地面積減少，站內二次設備室等建筑面積和尺寸進一步優化，減少了對土地這種不可再生資源的消耗。大量的電纜由少量光纜代替，不僅節省了大量金屬材料，而且縮小了站內電纜溝的截面，通過變截面電纜溝的設置進一步節省了資源，更好地體現了國網公司建設“兩型一化”變電站的理念[[24]本文將通過技術、經濟比較和運行可靠性研究，選擇技術先進、經濟適用的技術方案應用到臨汾高村110kV智能變電站的設計中。

2 GIS在線監測

2.1 局部放電在線監測

對于GIS設備來說在運行的過程中，設備局部放電會在GIS設備外殼上產生不固定的流動電磁波使得設備外殼對地面呈現出高頻率的電壓甚至是想周圍空間進行傳播為了保證局部放電情況得到有效的監測需要實現在線監測GIS設備經過智能化的處理在主觀上和客觀上實現了雙重意義上的在線監測首先在主觀上孩設備無需過多的人員看守與操作，即便是在工作人員暫時離開的時候也會自動記錄數據并且做出有效的分析將最后的結果直接呈現在工作人員眼前其次在客觀上通過在局部放電上實現在線監測減少了通道氣體壓力驟增的情況提高了安全系數提高了工作水平

2.2 機械特性的在線監測

相對于傳統的電力設備來說，，GIS設備在實際運行當中，需要實現機械特性的在線監測這樣才能得到更多的數據從而判斷故障采用針對性的方法進行優化徹底解決問題根據以往的運行清況和當下的電力輸出要求，，GIS機械特性的在線監測，需要在以下幾個方面實現提升：首先患壽命診斷電壽命診斷是機械特性在線監測的重要標準監測參數包括分合閘過程一次電流波形、正常工作和分合閘過程電流幅值等等，每個數值所代表的含義有所不同，要對電壽命進行綜合的判斷降低故障的發生概率，其次對控制回路狀態的監測GIS設備的特點在于屬于組合性較強的電器肖中的某一電器出現故障的時候其他電器仍然可以正常運行減少經濟損失控制回路狀態的監測其監測參數為輔助出現以及動作時間綜合而言此項監測具有全方位的特點第一腔制回路會影響GIS設備的日常運行，回路當中的輔助觸點和動作時間，不允許出現過于嚴重的問題必須時刻了解數據變化和運行情況第二腔制回路狀態的監測需結合前后情況工作人員要加強分析不能僅僅對當下的情況進行監測除了上述的兩項監測之外還需要在儲能機構狀態監測、避雷器在線檢測等方面進行努力實現更高水平的智能化提高GIS設備的性能為我國的電力工作發展提供更大的助力。

3 變電站運行環境監測

高壓組合電器的智能化研究在我國的研究時間雖然不是特別長，但取得的科研成果已經廣泛的應用到電力領域當中的各項工作實現了工作水平的穩步提升值得注意的是除了要在GIS設備智能化本身努力之外還要在外部環境上進行努力例如對變電站運行環境進行有效的監測本文認為變電站運行環境的監測可以嘗試在以下幾個方面進行工作：首先，當變電站出現無人值班的情況時，，GIS設備運行啟動環境遠程監測系統從視頻、安防功能兩個方面出發對入侵、火災、安全檢查等多方面進行全面的監測實現無死角監測避免各種不良清況的發生概率其次變電站運行環境的監測還可以采用單片機技術、紅外線技術等針對性較強的技術對設備運行工作情況進行輔助評估從上述的兩項措施來看在實際的工作當中，取得了較為理想的成果，GIS設備的智能化情況愈加理想，變電站的固有問題也得到了徹底解決相信在日后還可以取得更好的成果。

4 對GIS設備智能化的思考

電力領域的發展速度已經超過了原有的想象規階段的設備和技術不僅可以在運行效率、經濟效益、社會效益、安全系數等多個方面實現進步還提高了協調作用在處理突發事件時池取得了非常好的成績GIS設備智能化的日后工作重點在于，一方面要鞏固已有的研究成果，另一方面要根據各個地區的用電情況制定比較理想的工作方案與備案將設備與技術的發展模式提升到一個新的高度。

5.智能化一次設備的發展趨勢

目前國內外對智能一次設備的標準和定義還沒有達成一致。通過分析研究，我國提出了適合我國現階段電力發展狀況的關于智能一次設備的概念。智能一次設備是通過將一次設備同特定的傳感器、智能電子設備有機結合來實現的，具有數字化測量、可視化狀態監測、互動化信息平臺、網絡化控制系統，可實現諸多功能一體化。在我國，智能一次設備的發展還處于起步階段，未來智能一次設備將逐步實現集成化功能和一體化結構，使傳統的一、二次設備之間更加緊密地融合在一起，一、二次設備間將不再有明顯的界限。總而言之，一次設備智能化技術不僅是測控技術的革新，對變電站設計、變電站投產后的運行維護以及一次設備本身的發展都有重大影響。

6 結束語

本文就高壓組合電器的智能化展開了研究，綜合多方面的成果來分析，，GIS的智能化水平有所提高，性價比也在增加。但是面對人口增長、城市化進程加快等多個問題.高壓組合電器的智能化水準還有很多的挑戰，例如操作更加簡便、系統更加健全、功能更加多樣化等等，這些要求將會是高壓組合電器智能化發展的重要趨勢，并且將會影響著電力領域的工作水平提高冷后需更加努力為社會創造更多的效益。

參考文獻

篇7

關鍵詞：智能化變電站；10kV高壓開關柜；測溫技術

中圖分類號：TM63文獻標識碼： A

一、在線測溫的作用

由于高壓開關柜的結構上具有通用性，不管是XGN還是KYN型開關柜，不同廠家配置的設備在架構上基本保持一致的，而在配置、功能和結構上也是很相似的，所以在開關柜的發熱方面有許多規律可循。

通過認真分析開關柜實際的發熱情況發現，發熱故障主要出現在開關柜內刀閘接頭和電纜接頭。因此開關柜的測溫只需要將注意力集中在某些關鍵點就可以了，其他部分關注度可以少一些，當溫度升高時，及時并且正確地監測關鍵點的變化，在溫度超過允許的限度之前要發出警告，確保運行維護單位有充分的時間準備，并且及時采取正當的防護措施避免事故的發生。

二、10kV高壓開關柜在線測溫的特點

1、非接觸式的測溫技術難以滿足要求

以當前應用較多的XGN型及KYN型開關柜為例，其內部包含斷路器、隔離開關、CT以及電纜頭等電氣元件。為避免因積污和受潮引起污閃事故，同時也為了避免小動物誤入造成短路，高壓開關柜內部的導電部位常會進行絕緣熱縮包封，即開關柜內部需要進行測溫的部位幾乎都被絕緣體包裹，使得紅外測溫技術難以發揮作用。

2、測溫裝置需要進行高壓絕緣

10kV高壓開關柜正常運行狀態下，其額定電壓為10kV，測溫裝置必須裝設于測溫點的帶電設備上，而溫度信號的接收裝置則在開關柜的柜體上或者柜體外，這就意味著測溫裝置與接收裝置之間要進行高壓隔離，同時還不能對開關柜內部電氣元件的安全距離造成影響。這可以說是開關柜測溫技術應用于實踐需要解決的首要問題，也是影響在線測溫技術發展的重要原因。

3、不能影響到開關柜內部原有電氣元件的性能

10kV高壓開關柜內部很多電氣元件都需要根據運行方式來進行相應的分合操作，如斷路器、隔離開關等。這就要求在線測溫裝置的安裝與工作不能對開關柜內部原有電氣元件的工作性能造成影響。

4、要能適應開關柜內部惡劣的工作環境

由于目前應用的10kV高壓開關柜都為全密封結構，開關柜內部通風不佳，溫度較高；再加上高壓開關柜的工作電流都在數百安培，又處于變電站這種電磁干擾較為嚴重的環境中，因此要求在線測溫技術要具有良好的抗干擾能力，能保證測溫數據的可靠性。

三、10kV高壓開關柜在線測溫技術研究現狀

1、紅外測溫法

在直接接觸測量方法中非常有代表性的就是紅外測溫法。紅外測溫法主要依據的是斯特藩-玻耳茲曼、普朗克等人的黑輻射原理，黑體是理想化的輻射體，它們能在相同的溫度下散發出相同的電磁波譜，而與黑體的具體成分和形狀特性無關。物體表面的溫度與物體本身紅外輻射能量的大小及波長的分布有著密切的聯系，通過測量物體本身輻射紅外能量，從而測定其表面的溫度。目前的紅外測溫儀的基本組成是光學系統、紅外探測器、信號放大器與信號處理及顯示輸出等部分，核心元素是紅外探測器，它可以把入射的紅外輻射轉變成可以測量的其它形式的電信號，經過放大器與信號處理器電路按照儀器內部的算法計算和校正后轉變成了被測目標的溫度值，然后在光學系統上顯示。

2、無線測溫法

無線測溫法是對接觸式測溫方法的改進，是為了隔離測溫設備與電力系統之間的高低壓而產生的一種新型的測溫方法。通常的無線測溫系統由分布式測溫點、數據接收器、后臺處理系統組成。分布式測溫點直接安裝在需要測溫的地方，數據接收器放置在距離開關柜一定距離的地方，分布式測溫點和數據接收器之間數據的傳輸是由無線通訊方式實現的，從而實現了高壓的隔離與測溫數據的采集，解決了高壓開關柜內觸點運行溫度不易被紅外測溫法監測的難題。無線測溫法雖然解決了測溫裝置的安全問題，但在實際應用中也發現了很多問題，其中最核心的問題就是開關觸頭位置處測溫裝置的工作穩定性問題。在實際應用中，該模塊所用的電源是從電力線獲取能量的電流感應式電源，而電力線負荷的大小決定著電源獲取的能量大小，其幅度變化很大，因而模塊時常出現供電不足的現象。針對此問題，有人建議利用電池、減少測溫裝置功耗等方法，但缺陷是電池消耗完需要定期更換，同時會因為無線發射功率過小而產生電磁干擾，致使測溫數據傳輸出現錯誤，更換裝置電池則需要高壓開關柜停止供電，達不到高壓開關柜持續運行的工作要求。

3、光纖測溫法

伴隨著光纖通訊與集成光學技術的發展，光纖傳感技術在傳感器領域表現異常活躍，與傳統的傳感技術不同，光纖傳感器的優點不是功能特性，而是其本身的物理特性。正因為光纖傳感器具有光纖質輕、徑細、抗電磁干擾、抗腐蝕、耐高溫、信號衰減小、集信息傳感與傳輸于一體等優點，可以解決常規檢測技術不能解決的一些測量問題。首先由于光纖本身是一種很好的絕緣材料，隔離了電力系統與測量設備之間的高壓，從而避免了測溫裝置引起的設備安全事故，同時使用光纖作為傳輸和傳感信號的載體，使得存在于電力系統環境中數據傳輸存在的強電磁干擾問題得以解決，使得測量結果更加準確。其次由于光纖撓曲性好、直徑小、重量輕，可以檢測常規傳感器所不能達到的部位。這些優點使得光纖傳感器在電力系統溫度測量方面展露了頭角，可以作為適合于高壓開關柜溫測量的主要手段。

四、10kV高壓開關柜異常發熱的對策

1、重視10kV高壓開關柜的預防性試驗工作

要重視10kV高壓開關柜及其內部開關設備的預防性試驗工作，通過預防性試驗可以可靠判斷高壓開關柜的實際運行情況。在進行預防性試驗時要嚴格遵循相應的規程規范，如果試驗中得到的數據有異常，則要進行科學合理的分析，并結合以往歷次預防性試驗數據進行對比，從而得出具有說服力的結論。值得注意的是，結論的得出不能僅僅依靠所得到的一組數據，必須綜合多次數據來對高壓開關柜所存在的隱患進行判斷和確定。在完成預防性試驗后，必須及時完成高壓開關柜的復原工作，復原過程中要特別注意開關柜內部各接觸點和接觸面的接觸一定要良好，避免出現接觸不良所導致的異常發熱問題。

2、重視10kV高壓開關柜的日常檢修和維護工作

10kV高壓開關柜運行效率的提高和故障率的降低離不開日常檢修和維護工作。在實際檢修和維護工作中，要特別注意對開關柜內部開關設備觸頭的檢修和維護，要做到定期查看。首先要保證其結構穩定，彈簧沒有松動或脫落；其次要查看觸頭的外觀是否有氧化變色痕跡，同時還要檢查觸頭以及觸頭片表面的光滑程度。在完成上述檢查工作后，需在觸頭上涂抹一層電力行業專用的導電膏，以有效減小觸頭間的電阻值，增加開關柜內部開關設備的導電性能，保證高壓開關柜及其內部開關器件的工作效率和使用壽命。

3、加快10kV高壓開關柜的新技術研發和更新換代

隨著電力行業新技術的不斷開發和新產品的不斷推廣應用，各種重要的電力設備都呈現出越來越快的更新換代速度，對于10kV高壓開關柜而言，也必須緊跟潮流，加快新技術的研發和更新換代。具體而言，就是要在10kV高壓開關柜中大力應用目前已經得到長足發展和進步的自動控制技術和新型低電阻率材料等。此外，電力企業的10kV配電網運行管理部門要轉換觀念，重視起對陳舊落后10kV高壓開關柜的更新換代工作，要意識到只有新型可靠的電力設備，才能更好地保證10kV配電網的安全、可靠運行，同時還能為企業帶來良好的經濟效益和社會效益，是電力系統長期安全運行的保障。

4、推廣應用10kV高壓開關柜溫度在線監測技術

要在10kV高壓開關柜中推廣應用溫度在線監測技術，雖然該技術近年來才開始發展，但其基礎卻是目前已經發展較為成熟的計算機技術、檢測技術和自動控制技術。而且實踐研究表明，溫度在線監測技術在10kV高壓開關柜中應用具有良好的效果，因此值得對其進行更深層次的開發，并在合適的時間開展推廣應用工作。通過對高壓開關柜內部開關接頭、觸頭、母排、連接導線以及相關附件等關鍵設備的溫度進行在線監測，可以使運行人員實時掌控10kV高壓開關柜的運行情況，從而第一時間對開關柜的異常溫升作出及時反應，避免故障擴大，造成更為嚴重的事故。

結束語

為了保證智能化無人值守變電站中10kV高壓開關柜的安全可靠運行，隨著新技術的不斷開發與應用，智能化變電站電氣設備狀態檢修技術將得到廣泛應用，與此同時，10kV高壓開關柜的在線測溫技術也必將得到進一步的應用與推廣。

參考文獻

[1]陳康．高壓開關柜的實際溫升及發熱解決措施[J]．機電信息，2010，（30）.

篇8

關鍵詞：帶故障投切；電容器組；群爆分析

中圖分類號：TM53 文獻標識碼：A 文章編號：1009-2374（2014）04-0133-02

1 缺陷情況

2012年9月25日，某110kV變電站10kV#2電容器組517開關在14時01分59秒485毫秒發生限時電流速斷三相動作跳閘故障，且在15時02分12秒373毫秒零序差流動作，經現場檢查后發現#2電容器組已發生群爆，表面已爆毀了21條熔斷器，中性點CT爆裂，三相母排均有不同程度的燒蝕及彎曲，必須停電進行消缺工作以恢復供電。#2電容器組型號為：TBB10-6000/200-BL，電容單元型號為：BAM411/√3-200-1W，生產日期2002年12月和2003年3月。

2 原因分析

2.1 諧波情況分析

經過調查#2電容器組的一些情況：（1）該組安裝了熔斷特性一致蘇杭電氣勝天熔斷器廠生產的熔斷器；（2）系統電壓的運行長期基本對稱；（3）在變電站裝設了消諧裝置；（4）華南理工大學電力學院2010年9月和2011年1月對該站測量電網中高次諧波成分結果沒有超標；（5）電容器組的中性點沒有直接接地。從以上情況看出，可以排除熔斷特性不一致的熔斷器、系統電壓的運行不對稱、高次諧波成分高、系統共振、由于電容器組中性點直接接地的同時，發生10kV單相接地等因素造成的電容器群爆。

2.2 保護動作情況分析

據調查了解，該站電容器內部故障保護形式為熔斷器和繼電保護的方式，保護的動作原理均是由故障電容器在故障時引起電容變化，使故障支路與非故障支路之間電流和電壓產生不平衡而動作的，當電容器內部故障發生特別迅速時，繼電保護如不能快速反應就可能無法避免外殼爆裂。從保護信息反映，故障發生時，保護動作正確，排除電容器組接線錯誤和保護動作失靈的

原因。

2.3 繼保整定值方面分析

#2電容器組不平衡電流保護二次整定值為2A，此定值是根據南網及廣東電網公司相關的標準來整定，從多年來的運行實際經驗，電容器組不平衡電流保護二次整定值為2A是可行的，且此次故障也反映出保護動作是正確的。

2.4 故障原因綜合分析

綜合以上種種分析和推理，由于電容器的速斷保護動作，可以推斷出在電容器組內部發生了相間短路。首先#2電容器組A相某只電容極間接通造成短路，導致了相間母線短路，其結果造成了電容器的速斷保護動作。電容器組中未經電容器極間短接部分，通過熔斷器、母線經電容器的短路放電，導致了的熔斷器部分熔斷即“群爆”。

電容器在投切過程和長期運行中，元件中的個別弱點會老化擴大，甚至個別元件導致擊穿，出現電容量超差或絕緣性能不良等故障。因此在上次保護動作后，必須對電容器進行檢查和檢測，防止帶故障單元投運。特別是在電容器在合閘過程中，產生過電壓和過電流，導致電容器擊穿嚴重和故障擴大。

帶故障電容器單元合閘，合閘過電壓使電容器單元進一步擊穿短路放電，相鄰完好的多個電容器的大量儲能（此時電容器的電壓為合閘過電壓比額定電壓高許多其儲能更大）通過其串接的熔斷器及串接在故障電容器的熔器斷迅速注入故障電容器，產生巨大的放電電流，熔斷器動作的過程中，其開斷性能不良，不能迅速切除故障電流，造成熔斷器群爆，巨大的能量使熔斷器炸飛、到處閃絡放電、巨大的電動力造成母線彎折、瓷瓶燒傷炸壞，使故障擴大，甚至造成電容器爆炸。

由于單臺BAM411/√3-200-1W電容器沒有內熔絲，采用1.5倍額定電流的50A外熔絲以及中性點不平衡電流來實現保護，只有當單臺內部元件擊穿達到一定數量時，熔斷器才能完全切除故障單元，此時的故障單元已處于完全損壞或過電流運行狀態，而中性點不平衡電流（零序電流）保護整定值取得過大也為帶病單元超負荷運行提供條件，在沒有全部檢查電容器單元就以更換外熔絲投入運行，將加速故障單元內部元件損壞和絕緣下降，導致極間瞬間短路和故障相電壓下降，完好相序電壓升高，從而引起相間放電，完好電容器的大量儲能迅速注入故障電容器，最終導致熔斷器群爆，中性點瞬時的大電流使得CT還未躲過保護延時時間就發生爆炸，從而將事故擴大。

根據調取的保護信息，發生故障時#2電容器組限時電流速斷三相動作Ia=8.18A；#3電容器組限時電流速斷三相動作Ia=7.64A。所用的電流互感器變比為500：1，計算可知當時一次的故障電流高達4000A，而熔斷器的極限開斷工頻電流為1800A，熔斷器在高達4000A的故障電流時，必然導致非正常熔斷，發生如下圖1所示的爆毀現象。

3 處理對策

更換#2電容器組故障電容器及其保險以及中性點CT，修復母排并家對電容器組不平衡保護電流整定值進行計算校驗后各項條件均為合格，故障消除，取得了很好的效果，可以恢復運行。

4 結語

發生電容器中性點CT保護動作后，應全面檢查全部電容器單元，在確認無故障后才能投入電容器，帶故障單元投入電容器將會引起事故擴大甚至引發電容器群爆現象，當單只電容熔斷器燒斷時，可以采用電容電感測試儀方便地檢測全部單元，及時發現其他可能有缺陷的電容器，并進行更換，從而將安全隱患及時消除。

參考文獻

[1] 倪學鋒，盛國釗，林浩.我國電力電容器的運行與改進建議[J].電力設備，2004，（9）.

[2] 劉文山，徐林鋒，周菲.廣東電網電力電容器運行統計分析[J].電力電容器與無功補償，2008，（4）.

篇9

自動高壓電氣監控系統是變電站高壓電氣系統的核心，連接各個分系統的紐帶是局域網通信網絡系統，變電站高壓電氣自動化系統是用來保護繼電，完全不用人工控制，遠程操作功能的多種功能型控制的系統，其顯著的特點是：多種功能集中化：變電站高壓電氣自動控制化技術是用不同種科技化當前先進的科技為首要，融合進行延伸加以改造而成，所以它具備多種先進并科學的技術含量、以及其相互錯中復雜的搭配的特點，變電站電氣系統的所有第二等級設備的功能都被其承接并延伸。其中，計算機自動監控系統會集體顯示使用顯示、儀器顯示，變電壓送電顯示以及中心信息信號顯示，計算機保護所用的系統會將出現錯誤無法使用的障礙記錄，測定所在的位置，重啟開關等自動功能集中管理。這些里面的功能集中通過局域網排列成統一的自動集中系統。

2自動化信息技術具體應用分析

隨著變電站計算機控制技術的提升，不在局限于后臺控制，將延伸到現場的控制，以及視頻等先進信息搜集設備也將變成變電站自動化系統的結構之一，因此需要其他的功能能適應此做好準備，傳達信息功能也應加強。隨著變電站計算機控制技術的提升，不在局限于后臺控制，將延伸到現場的控制，以及視頻等先進信息搜集設備也將變成變電站自動化系統的結構之一，因此需要其他的功能能適應此做好準備，傳達信息功能也應加強[2]。不用人工的通訊網絡?？梢栽O立局域網于變電站中，以不一樣的設備與方式連接到變電站局域網中，其他遠程驅動與維護設備可以使用現場控制總線由集中地數據進行處理后以I℃P朋接入，進而由傳送信息的設備接入里面的局域網。使其運行站點都連接在局域網上，進一步實現數據的共同分享使用。局域網用網絡的互換機器進行和全國電力數據網絡的相互聯系。但是還是要保留原先變電站的模擬接口與數據接口，因為萬一出現問題，這些將成為我們的后備通道。局部網絡顧名思義是一種于小型區域實現數據信息互相聯系的網絡通道，并遵循相關的協議進行實現信息互聯的系統[3]。在其系統中，各個計算機既可以分開使用不相互影響，又可以在需要的時候進行相關的信息數據的傳送。局部網絡由兩種分類的存在：局部性的區域的網絡與計算機相互交換機器。其中局部性的區域的網絡是屬；于局部網絡類型中最常見的一種，其中局域網是有四種因素構成，它們分別是拓撲結構、傳輸媒介、傳輸的控制與通信的方式。局域網除了這四種因素還有其中心部分，那就是相互聯系與信息傳送。局域網的傳送信息的方式有兩種，分別是有線與無線，有線的通道是使用雙絞線與同軸電纜或者同軸光纖，其中速度較慢的傳送方式是使用有線中的雙絞線，其最高的傳送速率是幾兆比特每秒。而且有線中的這種雙絞線所能傳送的間距比較短，正因為如此，所以所投入的成本也相對比較少。相較與雙絞線，電纜就具有相對好的性能，它具有互聯設備多，傳送的間距長，容量大，抗干擾好等特點。

3結語

篇10

關鍵詞：變電站；高壓電氣設備；調試；隔離開關；高壓斷路器檢修

中圖分類號：F272

文獻標識碼：A

文章編號：1009-2374（2012）19-0128-02

變電站高壓電氣設備的調試和檢修是變電站甚至是整個電力系統正常運行的保證。變電站的高壓電氣設備眾多，技術負責人不僅要在設備安裝完成以后及時地對主回路電阻、氣體密封性、絕緣電阻以及氣室壓力進行調試，還要在事故發生時以及設備運行期間對高壓斷路器、隔離開關、變壓器進行檢修。高壓電氣設備的調試和檢修是保證設備安全運行、提高設備運行效率以及延長電氣設備使用年限，實現設備全壽命周期的重要手段。

1　變電站高壓電氣設備的調試

1.1　高壓電氣設備概述

變電站各種電氣設備的主要功能是滿足啟動、監視、測量、轉換以及保護和切換等的操作。變電站的高壓電氣設備大致可以分為兩種，即一次設備和二次設備。一次設備中負責生產和轉換電能的主要設備是發電機、變壓器和電動機，而開關電器主要有斷路器、隔離開關以及負荷開關。此外，電氣設備還包括電抗器、電纜、互感器和一些保護電器。二次設備是進行測量、控制和保護的設備，主要包括了測量表計、控制和信號裝置、自動裝置以及電源設備等。

1.2　電氣設備的調試

調試人員在設備安裝之時要進行現場的指導和監督，對現場和系統之間的接口進行核對校驗，具體的調試工作可以分為幾部分：（1）主回路電阻的檢測，檢測要待氣室抽完真空并且達到一定的壓力后進行，測量的電流要根據實際情況來采用直流電流。（2）氣體密封性和氣體含水量的測量，氣室的泄漏率和氣體的含水量要分別小于1%和150ppm。（3）現場交流耐壓的調試。調試人員要按照調頻諧振加壓的辦法來分別進行老練、絕緣耐壓以及局部放量的試驗。此外，高壓電氣設備的調試工作還包括絕緣電阻的搖表測量、氣室壓力的閉鎖調試等，變電站高壓電氣設備的系統調試工作為設備后期的檢修和維護管理都提供了保障。變電站施工人員要選用質量較好的設備，加強施工階段的管理，保證系統安裝、調試、運行和檢修的順利進行。

2　變電站高壓電氣設備的檢修工作

2.1　隔離開關檢修

隔離開關在檢修時可以提供一個明顯的斷開點，保障檢修人員的安全，但是必須要在回路斷開的情況下才可以操作。它是變電站高壓電氣設備調試、檢修工作中使用頻率較高的設備之一，使用的頻繁對隔離開關的可靠性提出了更高的要求。在各類倒閘操作中，由于隔離開關在分閘時承受的反作用壓力過大而使其發生彎曲變形的現象時有發生，操作人員由于用力過猛或者是抵觸過大而導致支柱絕緣子斷裂的情況也會引發安全問題。檢修人員在檢修中要保證圓柱觸頭觸片的充分接觸，減少分閘后彎曲現象的發生。

2.2　高壓斷路器檢修

高壓斷路器通過接通或者斷開一次回路，可以對其他各種高壓設備和回路起到較好的控制作用，是變電站高壓電氣設備中的重要元件之一。高壓斷路器在調試、檢修、運行中經常會出現機械卡澀、氣（液）體泄露、三相不一致、分合閘時間及低電壓性能不滿足要求等各種問題，這不僅對變電站的安全、穩定運行造成極大的影響，導致非計劃停運，還極可能造成長時間延遲對重要客戶恢復供電。檢修人員要重點把握高壓斷路器的屬性與作用原理，結合部件故障來采取行之有效地辦法進行解決。高壓斷路器有其額定的電壓、絕緣水平、頻率以及電流，檢修人員要對斷路器周圍的空氣和溫度進行測定，結合斷路器的特點來及時有效地完成

檢修。

2.3　變壓器的檢修

變壓器的主要功能是電壓轉換并傳輸功率，是電力系統中的貴重元件之一。在運行過程中，因為變壓器長期過載造成線圈絕緣和變壓器油老化、局部放電、鐵芯多點接地以及承受短路沖擊造成線圈損壞而引發的主變故障、停運事故很多。檢修人員要準確掌握變壓器的性能、參數，充分利用無損探傷等先進手段，結合設備的運行特征和檢修歷史，以及通過變形試驗數據對比等方法來確定故障的位置和性質，盡量減少時間、人力和成本的浪費，同時明確試驗項目、標準，嚴格執行“反措”規定，防范變壓器損毀事故的發生。

3　變電站高壓電氣設備調試檢修工作的

管理

3.1　基礎管理工作的加強

基礎管理工作主要是指技術人員在設備安裝的同時要做好數據的記錄工作，在設備調試和檢修的過程中可以提供原始的記錄分析。變電站要結合本站的實際情況，按照設備的作用原理來開展點檢制、零缺陷以及質量監管驗收制度，發展和完善本企業傳統的管理方法和管理程序，將變電站設備的計劃檢修、定期維修和狀態檢修有效地結合起來，提高檢修工作的規范化和制度化。

3.2　運用先進的調試和檢測技術，提高檢修質量

電氣設備的規格和質量關系到高壓電氣設備的正常運行，對于新安裝的設備和更新改造的設備都要嚴把質量關，確保運行的設備有較好的質量，盡量減少設備維修的概率。此外，變電站還要引進先進的技術來改善傳統的檢修手段，運用不同的檢修設備和技術來發現設備的缺陷和隱患。調試檢修人員要對設備的運行進行動態、全面的了解，在提高設備質量的基礎上運用不同的檢測手段來盡可能地發現更多的隱患，提高檢修的準確性和及時性。

3.3　提高檢修人員的綜合能力和素質

變電站設備的運行既有危險性也有專業性和技術性，檢修人員必須要掌握變電站大量高壓電氣設備的作用機理和使用特性，對設備的故障進行準確的分析。設備分類上的一次設備和二次設備只是更方便設備的安裝和管理，工作人員在檢修的過程中要更新觀念，打破傳統的檢修模式，對設備狀態進行綜合判斷。變電站要加強技術人員的培訓和學習，提高他們的專業素質和綜合能力。

4　結語

總之，變電站高壓電氣設備的元件眾多，設備的調試和檢修都是技術性和專業性較強的工作，需要檢修人員對設備運行數據進行動態的把握，對設備故障進行準確及時的分析。目前，我國變電站電氣設備的調試和檢修水平還不是很高，傳統的調試和檢修模式以及技術人員的素質都制約著整體工作水平的進一步提升。持續強化變電站電氣設備的調試、檢修工作管理，加強調試、檢修工作人員的業務技能學習和對有關規程、規范、標準的執行，提高人員的綜合素質，并及時跟進，運用先進的手段進行調試和檢修顯得尤為重要。

參考文獻

[1]　趙大天．變電站集中檢修工作探討[J]．黑龍江科技信息，2009，（27）．

[2]　梁華．淺談變電站高壓電氣設備狀態的檢修[J]．科技風， 2008，（11）．