值班电工(高级)1-第四章课件.pptx
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- 值班 电工 高级 第四 课件
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1、 了解断路器、电压互感器、电流互感器的用途和结构,掌握断路器、电压互感器、电流互感器以及母线的各种故障及处理方法。(1)六氟化硫(SF6)断路器以具有优良灭弧性能的SF6气体作为灭弧介质的断路器,称为六氟化硫(SF6)断路器。(2)真空断路器利用真空(真空度为133.310-4Pa以下)的高介质强度来实现灭弧的断路器,称为真空断路器。(3)油断路器以绝缘油作为灭弧介质的断路器,称为油断路器。2.断路器的分类1.断路器的用途(4)空气断路器以压缩空气作为灭弧介质及兼作操动机构的能源的断路器,称为压缩空气断路器,简称空气断路器。(1)电路通断元件其为关键部件,它承担着接通和断开电路的任务,它由接线
2、端子、导电杆、触头(动、静触头)及灭弧室等组成。(2)绝缘支撑元件其起着固定通断元件的作用,并使其带电部分与地保持绝缘。3.断路器的基本结构(3)操动机构其起控制元件通断的作用,当操动机构接到合闸或分闸命令时,操动机构动作,经中间传动机构驱动触头,实现断路器的合闸或分闸。(1)额定电压就是指高压电器(包括高压断路器)设计时所采用的标称电压。(2)额定电流是指高压电器(包括高压断路器)在规定的环境温度下,能长期通过载流部分和绝缘部分且温度不超过其长期最高允许温度的最大标称电流。(3)额定开断电流高压断路器进行开断操作时首先起弧的某相电流,称为开断电流。4.断路器的主要参数(4)热稳定电流(额定短
3、时耐受电流)t秒热稳定电流是在保证断路器不损坏的条件下,在规定时间t秒(产品目录一般给定2s、4s、5s、10s等)内允许通过断路器的最大短路电流的有效值。(5)动稳定电流(额定峰值耐受电流)断路器在闭合状态下允许通过的最大短路电流的峰值称为动稳定电流,又称为极限通过电流。(6)额定短路关合电流在额定电压下断路器能可靠地闭合的最大短路电流的峰值,称为额定短路关合电流。图4-1S断路器(LW6220型)单相剖面图1密度继电器2支柱3三联箱4灭弧室5均压电容6支腿7主储压器8工作缸9供排油阀10辅助油箱(7)动作时间包括分闸时间和合闸时间。(1)现象对于出现异常的断路器,其红、绿指示灯将发生熄灭或
4、指示异常等现象。(2)原因1)电磁机构的开关弹簧未储能、储能未满或液压机构的液压降低至闭锁值。2)分、合闸回路断线,接线端子松动、断线等。3)分闸或合闸线圈断线。1.断路器控制电路断线4)辅助触头接触不良。5)控制熔断器熔断或松动。(3)处理流程断路器控制电路断线的处理流程如图4-2所示。图4-2控制电路断线处理流程图2.断路器液压机构压力异常(1)现象发出“压力异常”、“合闸闭锁”、“分闸闭锁”等光字牌信号;可能对应的断路器位置灯熄灭;巡视检查发现液压机构压力参数有异常变化,比如漏油、油泵电动机故障等。(2)原因1)氮气消失或液压油进入氮气缸。2)油泵电源消失、电动机损坏、油泵故障等原因造成
5、不能正常建压。3)管道漏油。4)微动节点卡死。5)机构内高压油泄露。(3)处理1)现场检查断路器实际压力后汇报调度部门及相关领导。2)检查油泵三相电源是否正常,油泵电动机热继电器是否动作,是否存在熔断器熔断、接触不良、端子松动等异常。3)检查电动机是否损坏,油泵是否发热、冒烟、焦臭等异常现象。4)检查储压筒有无氮气泄露,以及油管、油道是否泄露。5)对于“打压超时”或频繁打压,除检查机构外部有无明显泄露现象外,还应检查微动开关节点是否卡死,活塞密封是否损坏。6)若油压表指示已至“零压”状态,在处理之前应做好防“慢分”措施,断开油泵控制电源,并装好防慢分装置,此时严禁人为起动油泵。7)若出现的异常
6、情况短时间内不可修复,应将具体情况汇报给调度部门和相关部门,并根据调度命令采取旁代或母线倒排的方式将发生异常的断路器退出运行。(1)普通油浸式电压互感器一般用于额定电压为335kV系统,其铁心和绕组均放置于充满油的油箱内,绕组通过套管引出。1.电压互感器的作用2.电压互感器的结构图4-3JSJW10型三相五柱式电压互感器a)原理b)外形(2)浇注绝缘式电压互感器用于35kV及以下电压等级系统,有单相双绕组、单相三绕组之分,如图4-4所示。图4-4浇注绝缘式JDZ10型电压互感器的外形(3)串极式电压互感器电压在66kV及以上时,一般采用串级式结构的单相互感器,如图4-5、图4-6所示。(4)电
7、容式电压互感器电容式电压互感器供110kV以上中性点直接接地系统测量电压用,如图4-7所示。(1)单相接线单相接线用于测量仪表和继电器的某相对地电压,如图4-8所示。(2)V/V接线(不完全星形联结)可取得线电压和相对系统中性点电压,但不能取得相对地电压,如图4-9所示。3.电压互感器的接线图4-5JCC1110型串级式电压互感器的结构1油扩张器2瓷外壳3上柱绕组4铁心5下柱绕组6支撑电木板7底座图4-6串级式电压互感器的原理接线1铁心2一次绕组3平衡绕组图4-7电容式电压互感器的原理接线图4-8电压互感器单相接线(3)Y0/Y0接线取用线电压和相对交流中性点电压及相对地间的电压,如图4-10
8、所示。图4-9电压互感器V/V接线图4-10电压互感器Y0/Y0接线(4)Y/Y0接线取用线电压和相对交流中性点相电压,不能取相对地间的电压,如图4-11所示。(5)Y/Y0开口接线用于取得线电压、相对地电压和相对系统中性点电压,开口三角形可取得零序电压,如图4-12所示。图4-11电压互感器Y/Y0接线图4-12电压互感器Y/Y0开口接线4.隔离开关切除故障电压互感器的规定1)电压互感器高压侧隔离开关可以远控操作时,应用高压侧隔离开关实现远控隔离。2)无法采用高压侧隔离开关远控隔离时,应用断路器切断该电压互感器所在母线的电源,然后再隔离故障的电压互感器。3)禁止用近控的方法操作该电压互感器高
9、压侧隔离开关。1)停用该电压互感器所带的自动保护装置,以防止保护装置发生误动作。1.电压互感器回路断线的处理2)如果由于电压互感器低压回路发生故障而使指示仪表的指示值发生错误时,应尽可能根据其他仪表的指示,对设备进行监视,并尽可能不改变设备的运行方式,以避免由于仪表指示错误而引起对设备情况的误判断,甚至造成不必要的停机事故。3)详细检查高、低压熔断器是否熔断。4)如有备用设备,则应立即将备用设备投入运行,停用故障设备。1)对双母线系统中的任一故障电压互感器,可利用母联断路器切断故障电压互感器,并将其停用。2.电压互感器低压回路短路故障的处理2)对其他回路中的电压互感器,当发生低压回路短路时,如
10、果高压熔断器未熔断,则可拉开其出口隔离开关,将故障电压互感器停用,但要考虑在拉开隔离开关时所产生弧光的危害性。3.电压互感器高、低压侧熔断器熔断的专项处理图4-13电压互感器电压表的原理接线1)若低压侧熔断器一相熔断时,应立即更换。2)若高压侧熔断器一相熔断时,应立即拉开电压出口隔离开关,取下低压侧熔断器,并做好安全措施,在保证人身安全和防止继电保护误动的情况下,更换熔断器。4.电磁式电压互感器铁磁谐振的处理图4-14电压互感器产生铁磁谐振的接线a)某变电所接线b)电压互感器一次侧原理接线c)电压互感器振荡回路T变压器QF1、线路断路器QF电源断路器QS隔离开关TV电压互感器FU熔断器母线对地
11、电容L电压互感器电感表4-1防止中性点产生谐振的线路最大长度与电压的关系1)电压互感器高压侧熔断器连续熔断二三次者。2)电压互感器发热过高。3)电压互感器内部有噼啪声或其他噪声。4)电压互感器内部或引线出口处有严重喷油、漏油现象。5)从电压互感器内部发出焦臭味及冒烟。5.油浸式电压互感器故障的处理6)线圈与外壳之间或引线与外壳之间有火花放电,电压互感器本体有单相接地。(1)铁磁谐振与单相接地的区别1)电磁式电压互感器的非线性电感往往与该系统的对地电容构成铁磁谐振,使系统中性点位移而产生电网对地的零序电压,并反映至电压互感器的开口三角形出口处,这时变电所内“接地信号”示警,值班人员易将这种虚幻接
12、地误认为是“单相接地”。6.注意事项2)在合空载母线或切除部分线路,或单相接地故障消失时,或投入的灭弧线圈补偿度不当时,或断开一相(如断路器三相合闸不同期),或小电流接地系统各相电压不平衡时,或有电压互感器励磁涌流时,均有可能激发铁磁谐振过电压。基波谐振(50Hz)。分频谐振(25Hz左右)。高次谐振(100150Hz)。表4-2单相接地与铁磁谐振的特征比较(2)电压互感器高压熔断器一相熔断和小电流接地系统单相接地故障的比较1)当系统中发生单相接地或电压互感器一次侧熔断器一相熔断时,都可能发出“接地信号”警示,并且绝缘电压表的指示都有变化,往往容易造成值班人员的误判断,但只要切换各相,测量线电
13、压并进行仔细分析,就能区别出来,如表4-3中W相故障的特征现象。表4-3单相接地与一相断开的现象特征比较图4-15小电流系统发生单相接地时的零序电压示意图2)如果单相完全(金属性)接地,则开口三角形出口处电压为100V。(3)用隔离开关切除故障电压互感器的规定当电压互感器发生异常情况时,如果有可能发展成事故时,则不得近距离操作该电压互感器电源侧隔离开关,并不得将该电压互感器的负荷侧与正常电压互感器的负荷侧并联,不得将该电压互感器所在母线上的母差保护停用,或将母差保护改为非固定接线的操作。(1)单匝式电流互感器单匝式电流互感器一般用于一次电流大于400A的电路中,其结构简单、尺寸小。(2)复匝式
14、电流互感器 浇注式电流互感器。10kV及以下配电装置中广泛采用环氧树脂浇注绝缘的电流互感器。1.电流互感器的作用2.电流互感器的结构 支柱式电流互感器。35kV及以上配电装置中常采用复匝式瓷绝缘支柱式电流互感器,这种互感器的铁心和线圈安装在瓷套内,其中充满变压器油。LCW110型户外装置用支柱绝缘电流互感器如图4-16所示。串极式电流互感器。当电压在110kV及以上时,为了节省绝缘材料,可将几个中间电流互感器串联起来,组成串极式电流互感器,如图4-17所示。图4-16LCW110型户外装置用支柱绝缘电流互感器1小车2二次绕组引出端3铁心连二次绕组4一次绕组5瓷外壳6变压器油7扩张器8瓷套管9一
15、次绕组换接器10放电间隙图4-17L110型串级式电流互感器及原理接线a)外形b)原理接线 瓷箱式电容器型电流互感器。目前瓷箱式电容型电流互感器在高压配电装置中应用比较广泛,如图4-18所示。(1)单相接线单相接线用于三相对称时测量一相电流,接线方式如图4-19所示。(2)两相接线两相接线用于两相一继电器的情况,接线方式如图4-20所示。3.电流互感器的接线图4-18LCLWD3220型瓷箱式电容器型电流互感器1油箱2二次接线盒3环形铁心及二次绕组4压圈式卡接装置5U字形一次绕组6瓷套7均压护罩8储油柜9一次绕组切换装置10一次出线端子11呼吸器图4-19电流互感器的单相接线图4-20电流互感
16、器的两相接线(3)星形接线星形接线用于三相不对称负载或三相继电器保护和测量电路中,接线方式如图4-21所示。(4)不完全星形接线不完全星形接线的方式如图4-22所示。图4-21电流互感器星形接线图4-22电流互感器不完全星形接线(5)零序电流过滤器零序电流过滤器主要用于取得零序电流,从而起到测量和保护的作用,如图4-23所示。图4-23零序电流过滤器(1)电流互感器本体异常的常见现象1)内部发热、温度高。2)内部有放电声或其他异常声音。3)有严重漏油、喷油现象。4)套管或外绝缘破裂放电,有火花放电或拉弧现象。(2)异常的原因电流互感器负荷大、接触不良、二次回路开路、铁心松动、绝缘损坏等。(3)
17、电流互感器本体异常及故障的处理1)若电流互感器本体异常是由于二次回路开路所引起的,应进行如下处理:汇报调度部门,停用可能受到影响的保护装置,防止保护装置的误动作。查找二次回路,应按要求穿好绝缘靴、戴绝缘手套。若开路点在保护屏内,应对保护屏上的电流端子进行查找并予以紧固。若运行人员不能自行处理,应汇报相关部门派专业人员予以解决。2)若故障程度较轻,可在汇报调度部门降低负荷,维持运行并加强监视。(4)电流互感器开路故障的专项处理1)开路故障的后果:电流互感器二次侧开路时,由于磁饱和而使铁损增大导致严重发热,绕组的绝缘会因过热而被烧坏;会在铁心上产生剩磁,使互感器误差增大;由于开路使二次电流等于零,
18、仪表指示不正常,保护装置可能误动作或拒动作;继电保护装置可能因无电流而不能反映故障。2)开路故障的常见原因:由于交流电流回路中的试验接线端子在结构和质量上存在某种缺陷,在运行过程中会发生螺杆与铜板螺孔接触不良,进而造成开路。由于电流回路中的试验端子压板胶木过长,致使旋转端子金属片未压在压板的金属片上而压在胶木套上,造成开路。修试工作中产生失误而造成开路。如忘记将继电器内部接头接好,验收时未能发现。二次回路线端子接头压接不紧,回路中电流很大时会发热而被烧断或氧化过度而造成开路。室外端子箱、接线盒进潮气,致使端子螺钉和垫片锈蚀严重,造成开路。3)开路故障的检查。回路仪表指示值异常降低或为零。例如:
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