电厂电气运行毕业论文.doc

毕业论文
电气运行

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完 成 日 期 ：

黄河水利职业技术学院自动化工程系

摘要

为适应发电厂生产建设快速发展的需要进一步提高发电厂技术人员的运行维护水平以保障发电机组的安全、可靠、高效、经济运行。编者为发电厂电气运行人员编写了本书本书详尽介绍了发电厂一、二次电气设备的基本原理、结构类型、性能特点、技术参数、接线方式、运行维护、异常处理以及与发电厂运行紧密相关的电力系统专业知识。

安全，可靠，高效

目录
1 引言 1
1.1 “两票三制”的含义是什么 1
1.2 怎样进行验电 5
1.3 安规”对倒闸操作有何规定
1.4 《安规》中对高压设备的巡视有何规定
1.5 什么叫厂用电备用电源自动投入装置
2 任务书 7
2.1 原始资料 7
2.2 设计内容及要求 9
3 电气主接线设计 11
3.1 电气主接线设计概述 11
3.2 电气主接线的基本形式 14
3.3 电气主接线选择 14
4 变电站主变压器选择 18
4.1 主变压器的选择 18
4.2 主变压器选择结果 20
5 短路电流计算 21
5.1 短路的危害 21
5.2 短路电流计算的目的 21
5.3 短路电流计算方法 21
5.4 短路电流计算 22
5.4.1 110kv侧母线短路计算 24
5.4.2 35kv侧母线短路计算 26
5.4.3 10kv侧母线短路计算 27
6 电气设备的选择 30
6.1 导体的选择和校验 30
6.1.1 110kv母线选择及校验 31
6.1.2 35kv母线选择及校验 32
6.1.3 10kv母线选择及校验 33
6.2 断路器和隔离开关的选择及校验 34
6.2.1 110kv侧断路器及隔离开关的选择及校验 35
6.2.2 35kv侧断路器及隔离开关的选择及校验 37
6.2.3 10kv侧断路器及隔离开关的选择及校验 39
6.3 电压互感器和电流互感器的选择 41
6.3.1 电流互感器的选择 41
6.3.2 电压互感器的选择 43
7 防雷与接地方案的设计 57
7.1 防雷保护 57
7.2 接地装置的设计 57

10 结束语 62
参考文献 63
致谢 64
附录 65
附录一 电气主接线图 65
附录二 110KV屋外普通中型单母线分段接线的进出线间隔断面图 66

1-1 “两票三制”的含义是什么
答是指工作票、操作票交接班制、设备巡回检查制、设备定期试验与轮换
制。是保证安全生产的重要制度必须认真贯彻。
1-2 怎样进行验电
答验电时必须用电压等级合适而且合格的验电器。在检修设备进出线两侧
各相分别验电验电前应先在有电设备上进行试验确实证明验电器良好。
高压验电必须戴绝缘手套。35千伏以上的电气设备在没有专用验电
器的特殊情况下可以使用绝缘棒代替验电器根据绝缘棒端有无火花和
放电声音来判断有无电压。
1-3 “安规”对倒闸操作有何规定
答1.倒闸操作必须根据值班调度员或值班负责人命令受令人复诵无误后
执行。倒闸操作由操作人填写操作票。
2.停电拉闸操作必须按照断路器负荷侧刀闸母线刀闸顺序依次操作
送电按相反顺序。严禁带负荷拉刀闸。
3.下列项目应写入操作票内
1 应拉合的开关和刀闸检查开关和刀闸的位置检查接地线是否拆除
检查负荷分配装拆接地线安装或拆除控制回路或电压互感器回路
的保险器切换保护回路和检查是否有无电压等。
2操作人和监护人应根据模拟图板或结线图核对所填写的操作项目并
经值班负责人审核签名。
3操作前应核对设备名称编号和位置操作中认真执行监护复诵制度。
必须按操作顺序操作每操作完一项做一个记号“”全部操作完毕后进行复查。
4倒闸操作必须由两人进行其中一人对设备较为熟悉者进行监护。
特别重要和复杂的倒闸操作由熟练的值班员操作值班负责人或值
长监护。
5操作中发生疑问时不准擅自更改操作票必须向值班调度员或值班
负责人报告弄清楚后再进行操作。
6用绝缘棒拉合刀闸或经传动机械拉合刀闸和开关均应戴绝缘手套
雨天操作室外高压设备时绝缘棒应有防雨罩还应穿绝缘靴。雷电
时禁止进行倒闸操作。
7装卸高压可熔保险器应戴护目镜和绝缘手套必要时用绝缘夹钳
并站在绝缘垫或绝缘台上。
开关遮断容量应满足电网要求。
电气设备停电后即使是事故停电在未拉开有关刀闸和做好安全措
施以前不得触及设备或进入遮拦以防突然来电。
在发生人身触电事故时为了解救触电人可以不经许可即行断开
有关设备的电源但事后必须立即报告上级。
下列各项工作可以不用操作票
事故处理
拉合开关的单一操作
拉开接地刀闸或拆除全厂仅有的一组接地线
但上述操作应写入值班记录内。
操作票应先编号按照编号顺序使用作废的操作票应注明“作废”
字样已操作的注明“已执行”的字样。上述操作票应保存三个月。
14 《安规》中对高压设备的巡视有何规定
答:经企业领导批准允许单独巡视高压设备的值班员和非值班人员巡视
高压设备时不得进行其他工作不得移开或越过遮拦。
雷雨天气需要巡视室外高压设备时应穿绝缘靴并不得靠近避雷
器或避雷针。
高压设备发生接地时室内不得接近故障点米以内室外不得接近
故障点米以内。进入上述范围人员必须穿绝缘靴接触设备的外壳
和构架时应戴绝缘手套。
 巡视配电装置进出高压室必须随手将门锁好。
 高压室的钥匙至少应有三把由配电值班人员负责保管按值移交。
一把专供紧急时使用一把专供值班员使用其他可以借给许可单独
巡视高压设备的人员和工作负责人使用但必须登记签名当日交回。
15 什么叫厂用电备用电源自动投入装置
答:在小电站的厂用系统中为了保证厂用电源不致中断常有两个以上的电
源供电当其中某一个供电电源发生故障而被继电保护断开后所有接在
此电源上的用电设备失去电源而停止工作。为了提高供电可靠性在供电
线路电源被切断后投入备用电源恢复厂用电的自动装置。
它的作用无论由于什么原因如高压电源消失工作变压器或工作
母线故障继电保护而跳闸或因控制回路保护回路操作机构运行人
员的误操作等方面的原因造成开关误跳闸使工作母线失去电压时备用
电源自动投入装置均会动作而投入备用电源以保证不间断地供电。
16 瓦斯保护为什么能反应油箱内的故障
答变压器内部故障时短路电流所产生的电弧将使绝缘材料和变压器油受热
分解产生出大量气体。气体的多少和故障发生及严重程度有关。故障轻
微时产生的气体较少这些气体慢慢地扩散通过变压器的油箱和油枕间
的联结通道进入油枕而当故障严重时就有大量气体产生油会迅速膨
胀这时就有强烈的油流通过联结管道冲向油枕。
瓦斯继电器安装在油箱和油枕之间的联结管道上它反映内部故障的
产气量故障严重时大量气体冲向油枕而使瓦斯继电器动作。
1 7电力变压器应装设哪些保护各有什么特点
答1、重瓦斯、轻瓦斯保护防御变压器油箱内部发生故障和油面降低。重瓦
斯作用于跳闸轻瓦斯作用于发信号
2、纵联差动和电流速断保护防御压器绕组和引出线相间短路防御中性
点直接接地电网侧绕组和引出线的接地短路以及区间短路作用于跳
闸。
3、过流保护作为瓦斯、纵差、速断的后备保护。
4、零序电流保护防御中性点直接接地电网中外部接地短路故障。作用于
跳闸
5、防御对称过过负荷保护作用于发信号。
18为什么要对直流系统进行绝缘监察
答水电站和开关站的直流装置中发生一极接地并不引起严重后果但不允许
在一极接地情况下长期运行接地极的另一点再发生接地时可能造成信号装置、继电保护和控制电路的误动作为此必须装置以便及时发现
直流系统的一点接地和绝缘降低故障。
19 电压互感器二次回路断线对发电机或变压器的保护装置有什么影响
答1、二次回路断线时所有接入该电压互感器二次侧的有关继电器会失去电
压因而会造成低电压速断保护和强励装置误动作低电压闭锁带
电压校正器的复式励磁装置动作不正常以及阻抗继电器误动作等。

2、会使接入继电器的电压在数值上和相位上发生畸变对于反映电压和电
流相位关系的保护如电力方向保护将会失去方向闭锁而拒绝动作。
3、当熔断器不是三相同时熔断或二次回路不是三相同时断线时三相对
称性的负序过滤器负序电压断电器将动作使复合电压启动的过电流
保护推动闭锁。
为了防止二次电压回路断线引起的上述不安全现象一般采取装设
闭锁断线信号及自动切换装置等措施。
110电压互感器高、低压侧熔断器的作用有何不同是怎么规定的
答1、高压侧熔断器的作用是当互感器内部故障或互感器与电网联接的引
线上发生短路故障时熔断器熔断防止电压互感器因内部故障损坏和影响高压系统的正常运行。
高压侧熔断器熔丝的截面是按满足机械强度的条件来选择的其
额定电流比电压互感器的额定电流大很多倍低压侧短路时可能不熔
断更不能防止过载因此低压侧还必须装熔断器。

35KV和10KV电压互感器其高压熔断器的额定电流为0.5A熔
断电流为0.61.8A。
116 电压互感器巡视检查的项目有哪些
答1、瓷瓶应清洁无裂纹无缺损及放电现象
2、电压互感器油面正常无严重渗油、漏油现象

3、当线路接地时看接地监视的电压互感器声音是否正常有无异味。

111 电压互感器二次侧为什么不许短路
答电压互感器二次侧约有100伏电压应接于能承受100伏电压的回路里
其所通过的电流由二次回路阻抗的大小来决定。电压互感器本身阻抗很
小如二次侧绕组短路时二次绕组通过的电流增大造成二次侧保险熔
断影响指示及引起保护误动如保险容量选择不当极易损坏电压互感器。
118 电流互感器为什么不许开路开路后有什么现象怎么处理
答在运行中的电流互感器二次回路都是闭路的且一次电流的大小与二次负
载电流的大小无关。互感器正常工作时由于阻抗很小接近于短路状态
一次电流所产生的磁化力大部分被二次电流所补偿总磁通密度不大二
次绕组电势也不大。当电势互感器开路时阻抗无限增大二次电流等于
零副磁化力等于零总磁化力等于一次绕组磁化力。也就是一次电流完
全成了激磁电流在二次绕组产生很高的电势其峰值可达几千伏威胁
人身安全或造成仪表、保护装置、互感器二次侧绝缘损坏。另一方面一
次绕组磁化力使铁芯磁通密度过度增大可能造成铁芯强烈过热而损坏。
电流互感器开路时产生的电势大小与一次电流大小有关。在处理电
流互感器开路时一定将负荷减小或使负荷为零然后带上绝缘工具进行处
理在处理时应停用相应的保护装置。
112 电流互感器二次侧为什么要接地
答电流互感器二次侧接地属于保护性接地当一次侧绝缘击穿时高压窜入
二次回路将危及人身和设备的安全。尤其是铁芯未接地的套管型电流互感
器其一次导电杆与二次绕组间存在电容通过静电感应将在二次绕组上
感应出高电压如果二次不接地时感应电压可能造成二次回路的绝缘薄
弱点处打火严重时会导致这些地方的绝缘发生永久性损坏。
电流互感器只允许有一个接点对于差动保护电流回路一般在保护盘
经端子排接地其它电流回路则在配电装置端子箱箱内经端子排接地。二
次侧闲置不用的绕组必须短接并接地。
113 防雷设备的巡视检查内容有哪些
1、正常巡视
A瓷质、法兰应无裂纹破损及放电现象
B避雷器内部应无响声
C放电记录器是否动作
D引线完整接头应牢固
E220千伏避雷器拉线瓷瓶应牢固。
2、特殊天气的巡视内容
A检查避雷器和避雷针的雷动情况
B雷雨后检查放电记录器动作情况避雷器表面有无闪络
C引线及接地线牢固无损伤
D监视消弧线圈动作情况
雷雨时严禁接近防雷设备。有停电机会时注意检查阀型避雷器上法
兰泄水孔是否畅通。
114 运行中的刀闸可能出现哪些现象怎样处理
答1、运行中的刀闸可能出现以下现象
A接触部分过热由于拧紧部分松动刀口合得不严而造成过热或刀口熔焊。
B瓷瓶外伤硬伤。
C针式瓷瓶胶合部因质量不良和自然老化而造成瓷瓶掉盖。
D在污秽严重时或过电压情况下产生闪络、放电、击穿接地而
出现烧伤痕迹严重时产生短路瓷瓶爆炸开关跳闸等。
2、针对以上情况应分别进行如下处理
A需立即设法减少负荷如通知用户限负荷。在采取措施前尚应加
强监视。
B与母线连接的刀闸应尽可能停止使用。
C发热剧热时应以适当的开关利用倒母线或备用开关倒旁路母线
等方法转移负荷使其退出运行。
D如需停用发热刀闸而可能引起停电并造成损失较大时应采取带
电作业进行抢修做部件整紧工作。此时如仍未消除发热可以使
用接短路线的方法临时将刀闸短接。
E不严重的放电痕迹表面龟裂掉釉等可暂不停电经过正式申请
停电手续再行处理。
F瓷瓶外伤严重瓷瓶掉盖对地击穿瓷瓶爆炸刀口熔焊等应
立即采取停电或带电作业处理。
115 操作中发生带负荷错拉、错合隔离开关时怎样处理
答1、错合刀闸时即使合错甚至在合闸时发生电弧也不准将刀闸再拉开。
因为带负荷拉刀闸将造成三相弧光短路事故。
2、错拉刀闸时在刀片刚离开固定触头时便发生电弧这时应立即合上
可以消灭电弧避免事故。但如刀闸已全部拉开则不许将误拉的刀闸再合上。
如果是单极刀闸操作一相后发现错拉对其它两相则不应继续操作。
116操作隔离开关应注意哪些事项
1、合隔离开关时的操作要领
A无论手动传动装置或绝缘操作杆操作均必须迅速而果断但在合
闸终了时用力不可过猛防止发生冲击
应迅速。特别是切断变压器的空载电流、架空线路及电缆的充电电流、
架空线路的小负荷电流以及切断环路电流时拉刀闸时更应果断以
便能迅速消弧
B拉刀闸操作完毕后应检查刀闸每相确实已在断开位
置并使刀片尽量拉到头。
117 隔离开关有何作用利用它可以进行哪些操作
答隔离开关的作用是在设备检修时造成明显断开点使检修的设备与电力
系统隔离。原则上隔离开关不能用于开断负荷电流但在电流很小和容量很低的情况下可以视为例外。
应用隔离开关可以进行以下各项操作
a 拉、合闭路开关的旁路电流
b 合变压器中性点的接地线但当中性点上接有弧线圈时只有在系统无
故障时才可操作
c 拉、合电压互感器和避雷器
118 高压断路器的作用是什么
答高压断路器又叫高压开关是水电站的重要设备。它不仅可以切断与闭合
高压电路的空载和负载电流变压器、水轮发电机和电力系统其它设备发
生故障时它与保护装置、自动装置相配合迅速地切断故障电流以减
少停电范围防止事故扩大保证系统安全运行。
D拉、合母线及直接连接在母线上设备的电容电流
E用屋外三联隔离
开关可以拉、合电压在10千伏及以下电流在15安以下的负荷。
119 变压器遇有哪些异常情况必须立即停止运行
答当发生以下异常现象之一者应立即停止该变压器运行。
1、变压器内部音响很大很不均匀并有爆响声
2、在正常冷却条件下负荷变化不大而油温突然升高并不断上升超过
允许值
3、油箱裂开喷油防爆膜已破裂喷油、喷火
4、漏油严重油位计指示已在油位的最下限并且不能止漏油位继续下
降
5、套管严重破损闪络、放电或接线头熔断
6、变压器着火
7、变压器油色骤然恶化油内出现炭质等。
120变压器运行中发生不正常声响的原因有哪些
答变压器运行时交变电流通过绕组便在铁芯中产生交变磁场由于交变
磁场引起的电磁力会使铁芯振动而发出轻微的“嗡嗡”声这是正常的
变压器异常运行都有可能引起变压器发出不正常的声响。常见的有
1、变压器空载合闸时由产生很大的励磁涌流会在短时间内引起较大的
“嗡嗡”声。
2、当变压器过负荷或过电压时会产生比正常声响大的“嗡嗡”声这种声响通常伴随着电流、电压表指示的变化而变化容易辨别。
3、变压器检修后如果铁芯夹紧螺栓未上紧“嗡嗡”声比检修前会明显
增大如果铁芯接地不良或忘了接地可以听见明显的放电声如果用
听针能听到“叮当叮当”的金属撞击声可能有铁质垫圈、螺帽等杂物
掉在变压器内。
4、大雾天、雪天、细雨天由于天气潮湿可能套管处听见“斯斯”的放
电声在夜间并能看到明显的兰色小火花。这种异声一般不需特殊处理
天晴后能自行消失。有时由于固定瓷套管的压板或压块接地不良也
可能在套管凸缘与压板或压块间产生兰色小火花并听到放电声。这种
异声在晴天也有需要及时处理。
5、变压器内部由于匝间短路分接开关接触不好绕组与引级接触不好等
会因局部高热而使油局部沸腾产生“咕噜咕噜”象水开了似的声音。
这种异声应引起特别注意及时检查处理防止扩大为事故。
6、变压器的温度计或控制信号线的金属软管与箱壁、散热器发生碰撞或
风扇电机固定不好、风扇叶片固定不好或有裂纹都可能产生不正常的
声响。这些异声在变压器髋部附近可以明显听到通过直观检查较容易
发现。
运行人员在发现变压器有异声时除观察有关仪表指示外还应
用手摸来检查各部的温度用听四周的声音并观察油温、油位、油
色的变化情况综合分析判断产生异声的原因。
121 变压器的构造
答1、铁芯
2、线圈
3、油箱
4、油枕
5、呼吸器
6、防爆管
7、散热器
8、绝缘套管
9、分接开关
10、瓦斯继电器
11变压器还有温度计、热虹吸、吊装环、人孔支架等附件。
122叙述变压器的作用。
答变压器的用途是多方面的
既要升高电压把电能送到用电地区又要把电压降低为各级使用电压
以满足用电的需要。
在电力系统传送电能的过程中必然会产生电压和功率两部分损耗在
输送同一功率时电压损耗与电压成反比功率损耗与电压的平方成反比。利用变压器提高电压减少了送电损失
123 厂用电部分停电及全部停电时应怎样处理
答1、一时不能恢复者应立即将调速器改为手动运行
2、如果是厂变故障应立即投入备用电源或外来电源事故照明用的直流
电源也会自动投入
3、晚上应迅速投入事故照明。
4、值班人员应立即查明原因进行处理。如值班人员一时无法处理应作
好停机准备并立即通知有关人员及汇报领导予以解决。
1-24 值班人员的任务是什么
答值班人员在值班时间内应按照规程及上级值班人员的要求进行最经济和
最安全的设备运行工作。其具体任务是
1、值班人员在接班前15分钟到主控制室听取交班值长对其设备运行情
况的介绍其后按交班规定中的检查项目到现场检查设备运行情况和检
修情况以及安全措施是否正确并了解设备的缺陷情况在接班前的碰
头会上向值长汇报并接受值班长布置的任务然后进行交接班并且在接
班簿上签字。
2、在值班时间内抄录发电机、变压器、送电线路等主控制室内全部表计
指示的数值。
3、监盘操作即监视、调整设备的各项运行参数在规定范围内。
4、在值班负责人的监护下进行系统的倒闸操作。
6、为检修人员办理工作票的开工和结束手续。
7、按规定对设备进行定期检查和倒换运行方式。
8、进行消除设备缺陷工作。
9、做好备品、安全用具、图纸、资料及测量仪表保管工作。
10、在交接班前做好运行日志记录及工作。
11交班前向接班人员讲解本班设备运行情况和注意事项。
1-25 对值班人员的技术要求有哪些
答1、熟悉本站的接线系统及其正常运行方式。如主系统、厂用电系统、照明
系统、直流系统
2、熟悉本站各电气设备的规范、用途、特性及发电机与变压器的冷却方式
3、熟悉配电盘上的信号与中央信号装置以及所有表计
4、熟悉发电机、变压器、出线的继电保护和自动装置
5、熟悉电气安全规程及运行规程
6、了解本站的全部生产过程
7、掌握安全工具和测量仪表的使用包括摇表、钳形电流表、万能表等。
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55. 基于单片机控制的水下焊接电源的研究
56. 基于单片机的多通道数据采集系统
57. 基于uPSD3234单片机的氚表面污染测量仪的研制
58. 基于单片机的红外测油仪的研究
59. 96系列单片机仿真器研究与设计
60. 基于单片机的单晶金刚石刀具刃磨设备的数控改造
61. 基于单片机的温度智能控制系统的设计与实现
62. 基于MSP430单片机的电梯门机控制器的研制
63. 基于单片机的气体测漏仪的研究
64. 基于三菱M16C/6N系列单片机的CAN/USB协议转换器
65. 基于单片机和DSP的变压器油色谱在线监测技术研究
66. 基于单片机的膛壁温度报警系统设计
67. 基于AVR单片机的低压无功补偿控制器的设计
68. 基于单片机船舶电力推进电机监测系统
69. 基于单片机网络的振动信号的采集系统
70. 基于单片机的大容量数据存储技术的应用研究
71. 基于单片机的叠图机研究与教学方法实践
72. 基于单片机嵌入式Web服务器技术的研究及实现
73. 基于AT89S52单片机的通用数据采集系统
74. 基于单片机的多道脉冲幅度分析仪研究
75. 机器人旋转电弧传感角焊缝跟踪单片机控制系统
76. 基于单片机的控制系统在PLC虚拟教学实验中的应用研究
77. 基于单片机系统的网络通信研究与应用
78. 基于PIC16F877单片机的莫尔斯码自动译码系统设计与研究
79. 基于单片机的模糊控制器在工业电阻炉上的应用研究
80. 基于双单片机冲床数控系统的研究与开发
81. 基于Cygnal单片机的μC/OS-Ⅱ的研究
82. 基于单片机的一体化智能差示扫描量热仪系统研究
83. 基于TCP/IP协议的单片机与Internet互联的研究与实现
84. 变频调速液压电梯单片机控制器的研究
85. 基于单片机γ-免疫计数器自动换样功能的研究与实现
86. 基于单片机的倒立摆控制系统设计与实现
87. 单片机嵌入式以太网防盗报警系统
88. 基于51单片机的嵌入式Internet系统的设计与实现
89. 单片机监测系统在挤压机上的应用
90. MSP430单片机在智能水表系统上的研究与应用
91. 基于单片机的嵌入式系统中TCP/IP协议栈的实现与应用
92. 单片机在高楼恒压供水系统中的应用
93. 基于ATmega16单片机的流量控制器的开发
94. 基于MSP430单片机的远程抄表系统及智能网络水表的设计
95. 基于MSP430单片机具有数据存储与回放功能的嵌入式电子血压计的设计
96. 基于单片机的氨分解率检测系统的研究与开发
97. 锅炉的单片机控制系统
98. 基于单片机控制的电磁振动式播种控制系统的设计
99. 基于单片机技术的WDR-01型聚氨酯导热系数测试仪的研制
100. 一种RISC结构8位单片机的设计与实现
101. 基于单片机的公寓用电智能管理系统设计
102. 基于单片机的温度测控系统在温室大棚中的设计与实现
103. 基于MSP430单片机的数字化超声电源的研制
104. 基于ADμC841单片机的防爆软起动综合控制器的研究
105. 基于单片机控制的井下低爆综合保护系统的设计
106. 基于单片机的空调器故障诊断系统的设计研究
107. 单片机实现的寻呼机编码器
108. 单片机实现的鲁棒MRACS及其在液压系统中的应用研究
109. 自适应控制的单片机实现方法及基上隅角瓦斯积聚处理中的应用研究
110. 基于单片机的锅炉智能控制器的设计与研究
111. 超精密机床床身隔振的单片机主动控制
112. PIC单片机在空调中的应用
113. 单片机控制力矩加载控制系统的研究
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