220kV变电站主接线讲义解读课件.ppt

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1、220kV变电站主接线方式及运行,220kV变电站主接线方式及运行,一、220kV变电站的特点220kV电网是地区的主干电网，线路输送功率较大、供电范围较广，电网故障对地区供电安全有重大影响，也会影响到上一级电网（500kV电网）的安全运行。在一些超高压电网未完善地区，220kV电网还要与500kV电网构成电磁环网。,220kV变电站主接线方式及运行,220kV变电站作为地区主干电网的节点，联系着多回220kV线路，作为地区电网的重要供电电源，其可靠运行是地区电网可靠运行的基础。,220kV变电站主接线方式及运行,220kV变电站一般设有三个电压等级，多数是：220/110/10kV（220/

2、110/35kV），容量比是：100/100/50。高压侧是地区主干网的节点，接受功率或转送功率；中压侧一般是主要负荷传送方向；低压侧通常接有无功补偿装置，并可按需求给近区负荷供电。,220kV变电站主接线方式及运行,220kV变电站变电容量较大，单台变压器容量通常在90240MVA；220kV变电站一般装设24台主变压器，至少应满足“N1”要求。,220kV变电站主接线方式及运行,二、中性点运行方式按我国电网中性点运行方式规定，110kV及以上电网采用大电流接地运行方式（中性点直接接地）；35kV及以下电网多采用小电流接地运行方式，常见的有：中性点不接地、经消弧线圈接地、自动跟踪消谐线圈接地

3、等。,220kV变电站主接线方式及运行,220kV变电站的高、中压侧属大电流接地系统，一般设有直接接地点。为使零序网络参数稳定，同一变电站同一电压等级电网通常只设一个接地点，具体接地点安排由调度根据电网运行情况确定。,220kV变电站主接线方式及运行,低压侧额定电压为35kV的情况在广东很少见，多是10kV。对以架空出线为主的10kV电网，因电容电流小于30（20）A，采用中性点不接地运行方式；对电容电流超过规定值的电网，可采用经消弧线圈接地、自动跟踪消谐线圈接地运行方式。对以电缆线路为主，电容电流又超出规定值，可改用大电流接地运行方式（经小电阻接地）。,220kV变电站主接线方式及运行,三、

4、220kV侧主接线 220kV侧是220kV变电站电源侧，是地区主干电网的节点，需满足电网各种运行方式和向下一级电网可靠供电的要求，多采用双母线或双母线分段的接线方式（三分段或四分段，通常按变压器台数分段）。,220kV变电站主接线方式及运行,若采用敞开式配电装置，为解决断路器检修停电时间长的问题，一般要求设有旁路母线及专用旁路断路器；若采用GIS、HGIS配电装置，则不设旁路母线。,220kV变电站主接线方式及运行,220kV变电站主接线方式及运行,220kV变电站主接线方式及运行,220kV变电站主接线方式及运行,220kV变电站主接线方式及运行,双母线接线特点（1）母线运行灵活，可分开运

5、行、也可并列运行；进出线回路也可按功率流向、大小选择在合适的母线上运行，以减少穿越母联或分段断路器的功率。（2）敞开式配电装置，进出线均接入旁路，检修断路器时不停进出线；GIS、HGIS配电装置断路器检修机会较少，且时间不长，一般不设旁路母线。,220kV变电站主接线方式及运行,（3）隔离开关在倒母线操作中仍作为操作元件，对操作顺序和操作过程有较高要求。（4）基本是传统的“一对一”控制，进出线回路保护配置较简单、明确（母线差动保护例外）。,220kV变电站主接线方式及运行,（5）双母线分段接线的分段数一般与主变压器台数匹配，可减少因母线故障停运的主变台数和线路回路数。（6）任一进出线回路检修，

6、不影响相邻进出线运行的可靠性。,220kV变电站主接线方式及运行,（7）母线是这种接线方式的主要薄弱点，母线故障影响多回进出线的运行。（8）在断路器拒动时可能造成全部停运。（9）当代路运行时，电气操作比较复杂，不仅有一次设备的操作，也有二次回路的切换，且某些保护范围也发生改变。,220kV变电站主接线方式及运行,四、110kV侧主接线110kV侧是220kV变电站主要功率传输侧，是下一级电网重要供电电源。由于进出线数量多，为满足110kV电网的运行需求，多采用双母线接线。一般不使用双母线分段接线。,220kV变电站主接线方式及运行,根据配电装置布置方式、进出线数量，相应配置旁路母线和专用旁路断

7、路器。敞开式配电装置，进出线数量多，需使用带旁路接线。使用GIS、HGIS配电装置，且进出线数量少，一般不设旁路母线。,220kV变电站主接线方式及运行,四、10kV侧主接线10kV侧通常接无功补偿装置和近区负荷，以及站用电变压器，多采用单母线或单母线分段接线方式。为限制10kV侧短路电流，主变压器出口装设限流电抗器或分裂电抗器，对应采用图1或图2接线。,220kV变电站主接线方式及运行,220kV变电站主接线方式及运行,对装设两台以上主变压器的10kV接线，一般要求主变压器停运不影响无功补偿装置的运行，即可通过分段断路器、相邻母线段转送无功功率。一般只设置两台工作所用电变压器，布置在不同分段

8、上。,220kV变电站主接线方式及运行,五、变电站电气操作（南网企业标准电气操作导则，Q/CSG 1 0006-2004）电气（倒闸）操作的概念电气设备有多种不同的运行状态，将设备由一种状态转变到另一种状态（改变运行状态）所进行的操作，称为电气（倒闸）操作。所谓改变运行状态，是：拉开或合上某些断路器和隔离开关；改变继电保护和自动装置的定值或运行状态；拆除或安装临时接地线等。,220kV变电站主接线方式及运行,1设备状态定义一次设备状态（1）运行状态：设备或电气系统带有电压，其功能有效。（2）热备用状态：设备已具备运行条件，经一次合闸操作即可转入运行的状态。,220kV变电站主接线方式及运行,（

9、3）冷备用状态：连接设备的各侧均无安全措施，且连接该设备的各侧均有明显的断开点或可判断的断开点。（4）检修状态：连接设备的各侧均有明显的断开点或可判断的断开点，需要检修的设备已接地；或该设备与系统彻底隔离，与其断开点设备无物理连接的状态。,220kV变电站主接线方式及运行,二次设备状态（1）运行状态：工作电源投入，出口压板连接到指令回路。（2）热备用状态：工作电源投入，出口压板断开的状态。（3）冷备用状态：工作电源退出，出口压板断开的状态。（4）检修状态：设备与系统彻底隔离，与运行设备无物理连接。,220kV变电站主接线方式及运行,2操作术语电气操作：转换电气设备状态，变更一次系统运行方式，调

10、整继电保护定值，投退保护装置和自动装置，切换二次回路等进行的操作及执行过程。,220kV变电站主接线方式及运行,常见电气操作（1）单一操作：仅有一个操作项的电气操作。（2）倒母线：对双母线接线方式的变电站，将一组母线上部分或全部线路、变压器倒换到另一组母线上运行或热备用的操作。（3）倒负荷：将线路或变压器负荷转移到其他线路或变压器供电的操作。,220kV变电站主接线方式及运行,（4）并列：使发电机与电网或电网与电网之间在相序相同、且电压、频率允许的条件下并联运行的操作。（5）解列：通过断开某台断路器，使发电机脱离电网或电网分成两部分运行的操作。,220kV变电站主接线方式及运行,（6）合环：将

11、由线路或线路与变压器构成的网络闭合运行的操作。由线路构成的闭合网络是电流环网；由线路与变压器构成的闭合网络是电磁环网。（7）同期合环：需经同期检测，满足同期条件进行的合环操作。（8）解环：将由线路或线路与变压器构成的闭合网络解开的操作。,220kV变电站主接线方式及运行,（9）充电：使空载电气设备带有额定电压的操作。（10）代路：用旁路断路器代替其他断路器的操作。,220kV变电站主接线方式及运行,3电气操作技术要求 电气操作实际上通过操作开关电器进行。在变电站的电气操作主要是通过断路器、隔离开关及接地刀闸完成对一次设备（系统）的操作；通过低压断路器（空气开关）、保险及压板对二次系统（回路）进

12、行操作。,220kV变电站主接线方式及运行,断路器操作技术规定：（1）远方操作的断路器，不允许带工作电压手动合闸，以免合在故障电路使断路器损坏或爆炸。（2）出现非对称合、分闸时，首先要设法恢复对称运行（三相全开或全合）再作其他处理。变电站运行规程应明确规定不同性质（变压器或线路）电路具体处理要求和方法。,220kV变电站主接线方式及运行,（3）断路器经操作后，应到现场检查其实际位置，防止因传动机构故障（连杆开焊、拉杆折断、定位销脱落等）造成操作未到位。（4）对液压操动机构的断路器，操作后如油系统不正常，应及时查明原因并处理。处理时，要防止发生“慢分”现象。,220kV变电站主接线方式及运行,（

13、5）对弹簧储能机构的断路器，停电后应及时释放机构中的能量，以免检修时发生人身伤害事故。（6）手车断路器的机械闭锁应灵活、可靠，防止带负荷拉出或推入，以免引发事故。（7）断路器故障跳累计次数达到厂家规定次数时，应进行检修。禁止将超过开断次数的断路器投入运行。,220kV变电站主接线方式及运行,（8）检修后的断路器应保持在断开位置，以免送电时隔离开关带负荷合闸。（9）检修后的断路器应检查各项指标是否符合要求，禁止将修、试不合格的断路器投入运行。（10）一次系统改变运行方式后，应核对断路器开断容量，检查重合闸开断容量。,220kV变电站主接线方式及运行,隔离开关操作技术规定：（1）分相操作隔离开关，

14、拉闸按“中间相边相”顺序，合闸操作相反。（2）拉合隔离开关时，断路器必须在断开位置，并经核对无误后方可操作。（3）远方操作的隔离开关，不得在带工作电压下就地手动操作，以免失去电气闭锁，或因分相操作造成不对称，引发继电保护误动。,220kV变电站主接线方式及运行,（4）拉合隔离开关后，应到现场检查，防止因传动机构、控制电路故障等造成操作未到位。（5）具有防误闭锁装置的隔离开关，禁止随意解锁操作。（6）检修后隔离开关，应保持在断开位置，以免发生带接地线送电误操作。,220kV变电站主接线方式及运行,继电保护和自动装置投退要求：（1）设备不允许无保护运行。因此，一次设备投运前，应先投相关保护；一次设

15、备退出后，才退出相关保护。（2）新设备和检修后设备，投运前应检查、核对保护和自动装置的配置、定值、压板位置。,220kV变电站主接线方式及运行,（3）电气操作中或一次设备停电后，无特殊要求，一般不必操作保护或断开压板，但在下列情况，必须采取措施：电气操作会影响某些保护的工作条件或引起保护和自动装置误动，则要提前停用相关装置。如TV停用前，需取电压的保护和自动装置需先停用或断开出口跳闸压板。,220kV变电站主接线方式及运行,运行方式改变会破坏某些保护原理，引起保护误动，操作前应先停用这些保护。如双回线接在不同母线上，母联断路器断开改为备用状态，双回线横差保护应停用。操作过程中可能引起某些联动跳

16、闸装置动作，操作前应先停用。,220kV变电站主接线方式及运行,（4）设备虽已停电，但该设备的保护动作仍会引起运行设备断路器跳闸时，应将相关保护停用，压板断开。如某些“二对一”（3/2接线、桥形接线）或“一对二”（扩大出口单元接线）的控制方式中，应对关联部分给予特别注意。,220kV变电站主接线方式及运行,4电气操作注意事项（1）认真执行操作票有关规定。（2）操作前变电站运行状态，包括一次系统和二次系统；如一次设备投运情况、潮流分布，保护和自动装置投运情况、整定值等。（3）操作后设备运行状态的改变，潮流分布的变化，以及保护投、退，整定值改变等。,220kV变电站主接线方式及运行,设备停、送电操

17、作注意事项 设备停、送电操作顺序应注意一、二次设备之间，断路器与隔离开关，操作路径等顺序关系。停电先停一次设备，后停二次设备；送电与此相反。,220kV变电站主接线方式及运行,停电时先断开断路器，后拉开隔离开关；送电与此相反。断路器两侧隔离开关在停电时，先拉开线路侧，后拉开母线侧；送电与此相反。停电时先断开负荷侧，后断开电源侧；送电与此相反。,220kV变电站主接线方式及运行,倒母线操作注意事项 因母联断路器是两组母线的联络元件，在倒母线操作中，须特别注意母联断路器的状态。倒母线操作应在有完备保护下进行。倒母线操作应在“五防”装置完备的条件下进行。注意操作前后潮流分布发生的改变。,220kV变

18、电站主接线方式及运行,倒母线前必须合上母联断路器，检查合闸良好后，断开其操作电源。合上母联断路器前，应尽量减小两组母线的电位差。,220kV变电站主接线方式及运行,用隔离开关倒母线操作必须按“先合后拉”顺序，操作后需检查，核实操作到位。当拉开隔离开关后，发现合入隔离开关接触不良或出现电弧，应立即合上拉开的隔离开关，查明原因。,220kV变电站主接线方式及运行,拉开母联断路器前，应检查母联回路电流指示，防止发生操作漏项；拉开后应检查停电母线电压指示。拉、合空载母线应注意不要发生谐振（母联断路器断口电容与TV电感构成的串联谐振回路）。,220kV变电站主接线方式及运行,倒母线操作过程中，微机母差保

19、护应投入运行，但应注意进出线运行位置的切换，以及TV二次电压的切换。在倒母线过程中，母线短时是“单母线运行”若母线发生故障，会引起母差保护无选择性动作。对母线充电应先投入充电保护。,220kV变电站主接线方式及运行,电网并、解列操作注意事项（1）系统并、解列应满足系统并列条件，即频率相同、电压相等、相位一致。应使用同期并列装置，必要时也可使用线路的同期检定重合闸进行并列操作。并列时应将小电网调至与大电网频率、电压相同；解列时应将联络线有功功率调至为零。,220kV变电站主接线方式及运行,（2）拉、合环路合环前须知并列点两侧电压相位处于同期状态。否则，应进行同期检查。拉、合环路前，必须考虑潮流改

20、变可能对电网、设备的影响（过负荷、过电压），以及系统稳定等问题。为此，操作前应进行必要的计算。,220kV变电站主接线方式及运行,如估计环流过大，应采取措施进行调整或改变环路参数加以限制，并停用可能误动的保护。必须用隔离开关拉、合环路时，事前应进行的计算和试验，并严格控制环路电流，尽量降低合环处断口电压差。,220kV变电站主接线方式及运行,（3）变压器并、解列应满足变压器并列条件，即连接组别相同，变比、阻抗电压相等。送电时，由电源侧充电，负荷侧并列；停电时相反，在负荷侧解列，电源侧停电。当变压器两侧或三侧均有电源时，按运行规定，由允许充电的一侧充电。,220kV变电站主接线方式及运行,必须证

21、实并列的变压器已带负荷，才能解开运行变压器。单元接线的变压器组，正常解列前应将运行站用变压器负荷倒至备用站用变压器后，方可进行解列操作。,220kV变电站主接线方式及运行,5防误操作闭锁装置“五防”功能：（1）防止误分、合断路器；（2）防止带负荷拉、合隔离开关；（3）防止带电挂（合）地线（接地开关）；（4）防止带地线（接地开关）合断路器（隔离开关）；（5）防止误入带电间隔。,220kV变电站主接线方式及运行,变电站防误闭锁装置机械闭锁，靠机械结构制约达到闭锁的目的。主要用于隔离开关与接地开关之间、手车式断路器与推拉手车之间的闭锁。（断路器跳闸后才能推拉手车）,220kV变电站主接线方式及运行,

22、电磁闭锁，利用开关的辅助触头，接合或断开另一开关电磁锁的电源，从而实现闭锁。主要用于断路器与隔离开关之间、隔离开关与设备网门之间的闭锁。（电磁锁用作手动操作机构、网门锁）,220kV变电站主接线方式及运行,电气闭锁，利用开关的辅助触头，接合或断开另一开关的操作电源，从而实现闭锁。主要用于断路器与电动隔离开关之间、隔离开关与电动接地开关之间的闭锁。,220kV变电站主接线方式及运行,微机防误操作闭锁装置由电脑模拟盘、电脑钥匙、电编码锁、开关编码锁和挂式编码锁等部分组成。可以检验和打印操作票。能对所有一次设备的操作强制闭锁，完成“五防”功能。安全简单，使用、维护方便。,220kV变电站主接线方式及

23、运行,（1）WYF系列防误装置配置框图,220kV变电站主接线方式及运行,（2）工作原理以变电站一次系统接线和一次设备操作关系构成的闭锁逻辑程序，存储在主机中。在模拟操作中，根据闭锁逻辑程序对每一项操作进行判断。正确的操作通过检查可得到保留；误操作则拒绝执行，并给出告警，最终得到无误的操作票。,220kV变电站主接线方式及运行,预演结束后，通过适配器将正确的操作票传输到电脑钥匙，操作人员拿到钥匙可到现场进行操作。现场操作时，按电脑钥匙显示的设备编号将采码插头插入相应的编码锁，若操作对象正确，有语音提示，即可开锁操作，完成后提示下一项操作，直至结束。若操作对象有误，发出报警，未查明原因禁止开锁。

24、,220kV变电站主接线方式及运行,（3）防误操作闭锁装置的管理防误操作闭锁装置应与变电站一次设备同时投入运行，并作为变电站投运前验收项目之一。变电站现场运行规程应明确规定闭锁装置操作程序，作为电气操作的依据。操作中发现闭锁装置失灵，不得擅自更改操作顺序。应停止操作，重新核实，查明原因。,220kV变电站主接线方式及运行,防误操作闭锁装置出现故障，应作为严重缺陷进行处理。防误操作闭锁装置出现不对应报警，必须查找原因，不可随意改变记忆关系。各种解锁钥匙均应封存在专用箱内，使用时须填写使用记录。解锁须得到有关部门批准。停用闭锁装置须得到批准。,220kV变电站主接线方式及运行,六、变电站正常运行一

25、般概念：（1）所有运行参数在允许范围内且可控；（2）所有设备完好或处于正常检修及其它非强迫停运状态；（3）无危及系统或重要设备的隐患存在。,220kV变电站主接线方式及运行,一般运行原则：（1）变电站是电网的中枢点，应以保持电网紧密联系为首要任务，尤其是重要电源的联系。（2）变电站是电网的中间站，应以维持转送功率路径畅通为主。（3）变电站是电网的终端站，则应以维持向下一级电网可靠供电为主。,220kV变电站主接线方式及运行,双母线接线运行（1）正常运行时，尽量每段母线接一台主变，出线按功率尽可能平衡原则分配在各段母线上。（2）母线检修尽可能与变压器检修同时安排，避免一段母线集中过大负荷。（3）

26、进出线断路器检修与变压器（线路）检修尽可能同时安排，减少使用旁路代路的运行方式。,220kV变电站主接线方式及运行,（4）合理安排运行方式，减少电气操作、尤其是倒母线操作的机会。（5）避免长期空载母线运行，减少发生谐振过电压机会。（6）保证主保护、尤其是全线速动保护的投运率。,220kV变电站主接线方式及运行,双母线接线特殊运行（1）母线检修，改变了双母线环型结构，使另一组母线所接进出线数目增加。（2）主变压器检修，使电源负荷的平衡关系改变。（3）用隔离开关操作，对安全影响较大尽量减少操作次数；避免在不利环境进行操作。,220kV变电站主接线方式及运行,（4）出线断路器拒动，将其它进出线切换到

27、另一组母线，通过母联断路器代替发生拒动的断路器；或者使用旁路断路器代路的方式。（5）认识母差保护死区发生故障的动作逻辑特殊性，及时恢复正常部分运行。,220kV变电站主接线方式及运行,无人值班变电站运行特点和要求 220kV变电站常作为监控中心站（集控中心站），除负责本站运行监控外，还负责监控下属1020个无人值班变电站。作为监控中心站运行人员，除熟悉本站运行要求外，还需掌握无人值班站的运行特点和要求。,220kV变电站主接线方式及运行,（1）无人值班变电站运行特点：监控中心负责对无人值班站运行实施远方监视，对遥信、遥测信息和异常现象进行分析判断，并向调度汇报。监控中心的巡维队负责对无人值班站

28、设备运行情况的现场巡视，包括正常巡视、夜间巡视、特殊巡视等。,220kV变电站主接线方式及运行,监控中心、巡维队均应服从各级调度命令。巡维队在操作前后均应向监控中心汇报。正常计划操作，由调度提前将操作任务下达到监控中心，由监控中心通知巡维队准备操作票，巡维队到达现场后直接向调度申请操作令。,220kV变电站主接线方式及运行,巡维队在无人值班站内巡视或操作当中，发现设备危急缺陷或事故时，应立即向调度汇报，并按调度命令进行处理，事后将处理情况向监控中心汇报。因处理故障需要或为缩短故障处理时间，现场运行人员可直接与调度联系，汇报故障现象，接受调度处理故障命令，但须先与监控中心联系，使远方和就地控制做

29、好配合。,220kV变电站主接线方式及运行,无人值班站出现异常，由监控中心通知相关人员做现场检查，不能只按画面信号判断故障性质。查清情况后，向调度汇报，按调度命令进行故障处理。远动装置发生故障，应立即派人到现场，由巡维人员负责监控该变电站，并向调度汇报。长时间不能恢复时，应临时改为有人值班。,220kV变电站主接线方式及运行,（2）无人值班变电站的特殊要求无人值班站接受的操作命令均应使用三重名称，即：站名、线路名称、设备编号。无人值班站操作人员须在执行操作的变电站内接受操作令。（当涉及到几个无人值班站的同时操作时，且站间有电气联络，若不增加站名，容易发生误解。）,220kV变电站主接线方式及运

30、行,对计划性操作，调度部门应将无人值班站之间操作顺序和操作任务提前一天通知监控中心，提前填写操作票，做好操作准备。（提前下达操作任务，方便巡维队按任务合理安排操作人员，避免巡维人员在站与站之间多次往返，也有利于操作人员熟悉操作对象接线和设备特点。）,220kV变电站主接线方式及运行,当某回配电线路全停检修时，在监控中心遥控断开断路器后，调度可通知线路工作负责人，确认无电后，拉开线路侧隔离开关并在线路侧做好安全措施。恢复时与此相反。为防止误操作，应建立相应的联系制度。（调度、监控中心、检修部门如何建立安全可靠、高效快捷的联系制度，是充分发挥先进技术作用的重要环节。）,220kV变电站主接线方式及运行,无人值班站进行遥控操作时需按现场运行规程的规定，同时考虑保护和自动装置的相应操作。,