贵冶110kv变电站主要电力设备

1、第第 3 章章 主要电力设备主要电力设备3.13.1 变压器变压器3.1.13.1.1 主变压器主变压器3.1.1.13.1.1.1 变压器主要技术参数变压器主要技术参数一、四台主变简介贵冶 1#总降 1#、2#主变压器是江苏常州变压器厂生产的 SFI10-31500/110，2000 年元月出厂。1#变压器于 2002 年 4 月 4 日投入运行。2#主变压器与 2002 年 5 月 17 日投入运行。3#、4#主变是保定变压器厂生产的 SFI9-50000/110，1997 年 2 月出厂。3#、4#主变压器与 1997 年 12 月 20 日投入运行。4#主变压器于 2001 年 10

2、月 9 日进行第一次吊芯大修。3#主变压器于 2003 年 10 月 15 日进行第一次吊芯大修。主变大修一般由贵溪电厂电力检修公司负责进行。2、铭牌参数 1、1#、2#主变型号： SFZ1031500/110 江苏常州变压器厂额定容量： 31500kVA额定电压： 121/6.3kV额定电流： 150.3/2887A电压组合： 121（+6 -10）/6.3kV冷却方式： ONAN（油浸自冷）/ONAF（油浸风冷） 63/100%联接组别： YN，d11绝缘水平： LI480AC200LI325AC140/LI60AC25噪声： 64.5dB短路阻抗： 13.03%空载损耗： 19.14kW

3、负载损耗： 137.33kW油重： 11.8 T油枕重： 4.5 T总重： 47.6 T 套管套管 CT 技术数据技术数据CT 型号数量电流比准确级负荷（VA）准确限制系数连接端100/510P305K1K2150/510P4010K1K3200/510P4010K1K4LRB601300/510P4020K1K52、3#、4#主变型号： SFZ950000/110（+6/-10） 保定变压器厂额定容量： 50000kVA额定电压： 121/6.3kV额定电流： 239/4582A联接组别： YN/d11油重： 15.21 T油枕重： 4.02T总重： 63.44T短路阻抗： 14.3%空载损

4、耗： 36.1kW空载电流： 0.28%负载损耗： 214.9kW套管套管 CT 技术数据技术数据套管式电流互感器技术性能指标（准确级/负荷 VA）LR11May000.2501K12K2低压LRB11May005940502K12K2/3K13K2中性点LRB60200/510927154K14K23、变压器压力释放阀型号：YSF555/130KJ，开启压力为 55Kap，K 为电信号，J 为机械信号。4、变压器本体安装的瓦斯继电器信号为 QJ480 型，其油速为 1.0m/s。5、有载调压安装的瓦斯继电器型号为 QJ425 型，其油速为 0.7m/s。 1#总降 4 台主变有载调压均为 1

5、7 档位。 变压器的有载调压装置均采用德国的 MR 公司制造的调压装置（3#主变后来更换为贵州 XX 公司生产的调压装置）四台主变压器采用的是有载调压变压器，且变压器有载调压及本体都装有瓦斯继电器，在设计的时候考虑了倾斜度，故在安装的时候不必再考虑倾斜度。有载调压是一种在变压器不停电且可带负荷调整电压的装置。装再变压器一次线圈上。一次线圈有很多引线抽头，每调档一次既改变了变压器的线圈匝数，达到调压目的。有载调压装置的主要作用是用来改善电压质量。有载调压一次变换运行时间为 4.4 秒。本站四台主变有载调压可在就地操作，也可在主变综合屏上操作。在正常情况下载后台机上操作。每操作一次应查看主变档位显

6、示，实际档位与显示档位应当一致。正常调压时严禁使用急停键。3.1.1.23.1.1.2 变压器的工作原理及结构变压器的工作原理及结构1、变压器的结构变压器主要由铁芯和线圈（也叫绕组）两部分组成。铁芯是变压器的磁路通道，为了减小涡流和磁滞损耗，铁芯是用磁导率较高而且相互绝缘的硅钢片叠装而成；线圈是变压器的电路部分，线圈是用具有良好绝缘的漆包线、沙包线或丝包线绕城的。和电源相连的线圈叫原边线圈（初级绕组） ；二与负载相连的线圈叫做副边线圈（次级绕组）变压器主要结构有：油箱、铁芯、线圈、油枕、套管、分接开关（有载调压装置） 。附件主要有：散热器、呼吸器、压力释放阀、瓦斯继电器、温度计等。1、铁芯：

7、铁芯是变压器的最基本的组成部分。铁芯是用导磁性能良好的硅钢片叠放组成的闭合磁路。变压器的线圈和铁芯完全浸泡在绝缘油里面。变压器带点运行时，铁芯和金属零件处于线圈与邮箱的电场内。各自具有一定的电位，当任意两个金属零件之间的电位差超过可承受耐压强度时，会发生放电现象，使变压器的绝缘受到伤害。因此次需要把这些部件和油箱共同接地。油箱是接地的，只要把铁芯叠片与铁轭夹铁联接起来，便完成了铁芯的接地。2、油箱变压器的油箱是变压器的外壳，铁芯和线圈都装在油箱内并充满变压器油，变压器油主要起绝缘和散热作用。3、油枕变压器油的体积随着油的温度膨胀或缩小时，油枕起着储油及补油的作用，保证邮箱内充满油。4、散热器散

8、热器有扇形、圆形、排管型。散热面积越大，散热效果越好。当变压器上部油温与下部油温产生油温差时，通过散热器形成油的对流。经散热器冷却后流回油箱。起到降低变压器温度的左右。5、绝缘套管变压器的各侧线圈引出线必须使用绝缘套管，以便于于连接各侧引线。6、分解开关 变压器分解开关主要是用来调整电压比的。我站 4 台主变都是有载调压装置，分解开关的抽头都是从高压侧引出，通过改变高压侧的线圈匝数改变变压器的变压比。以此来调整电压。二、工作原理 变压器是一种静止的电磁机械装置，它利用电磁感应原理，将一种电压的交流电能变换成同一频率的另一种电压的交流电能。如果把变压器的一次线圈接在交流电源上，在一次线圈中就有交

9、流电流流过，交变电流将在铁芯中产生交变磁通，这个变化的磁通经过闭合磁路同时穿过一次线圈和二次线圈。交变的磁通将在线圈中产生感应电动势，因此，在变压器一次线圈中产生自感电动势的同时，在二次线圈中也产生了互感电动势。这时，如果在二次线圈上接负载，那么电能将通过负载转换成其他形式的能。变压器的工作原理与电机相同，都是利用电磁感应原理，但是又有所区别，因此变压器又可称为静态电机。在电力学术中，变压器属于电机学中的一种。 3.1.1.33.1.1.3 变压器的运行变压器的运行变压器不宜长期在过负荷及长期在高温下运行。这样会加剧变压器的绝缘老化。严重缩短变压器的运行寿命。变压器的上层油温一般不得超过 85

10、，最高不得超过 95变压器散热器上下阀门赢全部在打开状态。散热风机应处于玩好，以保证变压器的冷却效果。变压器应无渗油现象，油位应正常。变压器运行时，出现差动、瓦斯保护动作跳闸时，在没有查明故障原因的情况下，不得对变压器强送电 变压器运行时出现内部响声异常（严重的爆裂声） ，又问急速上升，变压器严重破裂，着火等应立即停止变压器运行。3.1.1.43.1.1.4 变压器的操作注意事项变压器的操作注意事项一、变压器停、送电的原则： 1、变压器送电时，要先合高压侧断路器，然后再合低压侧断路器，停电时，先断开低压侧断路器，在断开高压侧断路器。 2、变压器并列时应符合下列条件: (1)接线组别相同; (2

11、)电压比相同(相差不超过土 5%); (3)阻抗电压相等。(相差不超过土 10%); (4)相序相同。电压比不同和阻抗电压不同的变压器，在任一台都不会过负荷的情况下，可以并列运行。 2、变压器投运前需做的试验： 1、变压器本体的试验： （1） 测量绕组连同套管的直流电阻；（2） 检查所有分接头的变压比； （3）检查变压器的三相结线组别和单相变压器引出线的极性；（4）测量绕组连同套管的绝缘电阻、吸收比或极化指数 （5）测量绕组连同套管的介质损耗角正切值 tg；（6）测量绕组连同套管的直流泄漏电流； （7）绕组连同套管的交流耐压试验； （8）绕组连同套管的局部放电试验； （9）测量与铁芯绝缘的各紧

12、固件及铁芯接地线引出套管对外壳的绝缘电阻； （10）绝缘油试验；（11）检查相位；2、高压电缆需做的试验：绝缘电阻试验、直流耐压及泄露电流试验、电缆线路的相位试验。 3、低压侧母线桥需测绝缘电阻值合格，若有备自投装置，需做两进线开关和母联开关的传动试验。 4、检查二次回路接线正确无误，并做高低压侧断路器联跳试验、差动保护试验、轻重瓦斯试验、压力释放试验、超温试验、零序保护试验、冲击合闸试验。 5、测量信号、保护信号及远方操作的开关能在后台微机画面上操作。三、投运前检查事项： 1、变压器在投运之前，应仔细检查，确认待投入变压器一、二次回路及本体有关工作已全部结束，工作人员已全部撤离现场。确认变压

13、器及其保护装置在良好状态，具备带电运行条件。 2、变压器本体外部有无异物，临时接地线是否拆除，分接开关位置是否正确。 3、检查变压器各部无渗油，漏油现象。 4、检查变压器接线、螺丝及配线无松动现象；相间距离符合规范要求。 5、变压器套管及支持绝缘子无龟裂现象，变压器进出封闭母线检查门严密且关闭，螺丝紧固，变压器外壳接地良好。 6、 变压器呼吸器无异状、硅胶正常、未变色。 7、 变压器各项试验合格，实验报告齐全。 8、变压器投入运行前，应在额定电压下做空载全电压冲击合闸试验。加压前应将变压器全部保护投入。新安装变压器冲击五次，大修后的变压器冲击三次。第一次送后运行 10 分钟，停电 10 分钟后

14、，再继续第二次冲击合闸。 9、新安装、大修、事故检修或滤油后的变压器，在施加电压前静止时间不应少于 72 小时. 10、经常处于备用状态和检修后的变压器充电时,须将重瓦斯保护投入跳闸位置,充电良好后,切换到信号位置,经 48 小时后检查无气体再将重瓦斯保护投入跳闸。 11、变压器在操作过程中，如发现异常情况、故障信号时，应立即停止操作，待查明原因，核实处理后，方可继续进行。12、变压器在运行中加油、补油、更换净油器的吸附剂时，应将其重瓦斯改接信号，此时其他保护装置仍应接跳闸；当油位计的油面异常升高或呼吸系统有异常现象，需要打开放气或放油阀门时，应先将重瓦斯改接信号。3.1.1.53.1.1.5

15、 变压器的保护种类及范围变压器的保护种类及范围一、变压器保护的种类变压器的保护装置按照主次来分可分为主保护和后备保护。 1、 主保护一般包括瓦斯保护和差动保护。（1） 、瓦斯保护按照其动作要求和故障的严重性又可分为重瓦斯保护和轻瓦斯保护。一般来说，重瓦斯保护直接作用于跳闸，而轻瓦斯保护一般作用于信号。对于大型电力变压器来说重瓦斯保护又包括本体重瓦斯保护和有载重瓦斯保护。瓦斯保护的保护范围是变压器的内部，对于变压器匝间和层间短路、铁芯故障、套管内部故障、绕组内部断线及绝缘劣化和油面下降等均能灵敏动作。瓦斯继电器一般安装在变压器到油枕的连接管路上。继电器芯子上部由开口杯、重锤、磁铁、和干簧触点构成

16、动作与信号的容积装置，其下部有挡板与弹簧联接的调节杆、磁铁、干簧触点构成动作与跳闸的流速装置。变压器正常运行时，继电器内一般是充满变压器油。如果变压器内部发生轻微故障，则因油分解而产生的气体聚集在上部气室内，迫使油面下降，开口杯随之下降到某一限定位置，其上的磁铁使干簧触点吸合并动作于信号；若变压器因漏油而使油面继续降低，同样作用于信号。如果变压器内部发生严重故障时，邮箱内的压力就会瞬时升高，将出现变压器油的涌浪，则在连接管路中产生油流，冲击挡板，当挡板旋转到某一限定位置时，其上的磁铁使干簧触点西河并动作于跳闸，切断与变压器连接的所有电源，从而起到保护变压器的作用。（2） 、差动保护是根据能量守

17、恒原理，将高压侧的电流与低压侧的电流按照一定的比率进行比差来衡量变压器内部是否发生故障的一种保护方式。差动保护原理简单、使用电气量单纯、保护范围明确、动作不需延时，一直用于变压器做主保护。另外差动保护还有线路差动保护、母线差动保护等等。变压器差动保护是防止变压器内部故障的主保护。其接线方式，按回路电流法原理，把变压器两侧电流互感器二次线圈接成环流，变压器正常运行或外部故障，如果忽略不平衡电流，在两个互感器的二次回路臂上没有差电流流入继电器。因此差动保护的保护范围主要是变压器内部以及接入变压器差动保护的两侧电流互感器以内的部分，包括母线桥和套管等。差动保护的保护范围主要是由差动保护的电流互感器的

18、位置决定的。我站 4 台主变的差动保护的电流互感器高压侧都在主变高压侧开关组合电气上。1#、2#主变低压侧差动保护电流互感器在 6kV 母线进线开关柜内，因此保护范围也包括低压侧母线桥。3#、4#主变低压侧差动保护电流互感器在主变低压侧套管上。因此 3#、4#主变的低压母线桥不在差动保护的保护范围内。2、主变的后备保护变压器在运行中，除了主保护还有很多后备保护。根据后备保护的位置不同，可分为高后备保护和低后备保护。这是相对于主变的高压侧和低压侧来说的。一般高后备保护主要有高压侧复合电压闭锁方向过电流保护、高压侧零序方向过电流保护，还有过负荷保护。这三种是最常见的，高压侧复合电压闭锁方向过电流保

19、护因外部相间短路引起的过电流而动作，它可以做为变压器内部相间短路故障时差动保护和瓦斯保护的后备保护，也可以做为其它侧的后备保护，当方向指向线路和母线，或不带方向时，还可以做为本侧线路或母线的后备保护。高压侧零序方向过电流保护因外部单相接地短路引起的过电流而动作，它可以做为变压器内部单相接地短路故障时差动保护和瓦斯保护的后备保护，也可以做为其它侧的后备保护，当方向指向线路和母线，或不带方向时，还可以做为本侧线路或母线的后备保护。它们都可以作用于变压器本侧开关跳闸。过负荷保护是当变压器过负荷时感知高压侧负荷电流增大而动作，一般只动作于信号。除此之外，后备保护还有低后备保护，主要是符合电压闭锁过流保

20、护、母线接地保护、压力释放阀、中性点接地保护，中性点间隙保护等。3.1.33.1.3 互感器互感器3.1.3.13.1.3.1 互感器的作用互感器的作用互感器是电力系统中供测量和保护用的重要设备。分为电压互感器和电流互感器两大类。前者能将系统的高电压变成标准的低电压（100V 或 100/V） 。后者能将高压系统中的电流或西亚系统中的3大电流变成低压的标准小电流（5A 或 1A） ，用以给测量仪表和继电保护。互感器的作用是：与测量仪表配合，对线路的电压、电流、电能进行测量。与几点保护配合，对电力系统和设备进线过电压，过电流，过负载和单相接地等保护。3.1.3.23.1.3.2 电压互感器电压互

21、感器一、电压互感器的分类和要点电压互感器按工作原理可以分为电磁感应原理和电容分压原理两类。电压互感器的特点是容量小，其负荷通常是恒定的。即测量仪表和继电器电压线圈的阻抗，此足纲很大，因而二次电流很小。在正常运行时，电压互感器接近于空载状态。因为电压互感器本身阻抗很小，二次侧一旦短路，电流将随之剧增，线圈有烧毁的危险。所以运行中的电压互感器二次侧严禁短路。所以一般运行中的电压互感器二次侧一定要假装熔断器或空气开关。由于电压互感器一次侧与线路直接联接，其二次侧线圈和零序电压线圈的一端必须接地，以免在线路发生故障时，二次线圈上感应出等电位，危机测量仪表、继电保护和人身安全。2、电压互感器的接线方式电

22、压互感器的接线方式（a）单相接线；（b）V，v 接线；（c）三相三柱式互感器接线（d）三相五柱式互感器接线；（e）三台单相式电压互感器接线在三相电力系统中，通常需要测量的电压有线电压、相对地电压和发生单相接地故障时的零序电压。为了测量这些电压，上图给出了集中常见的电压互感器的接线方式。1、图（a）所示为一台单相电压互感器的接线。可测量某一相间电压或相对地电压。2、图（b）所示为两台单相电压互感器接成 V，v 形连接。广泛用于 20kV 及以下中性点不接地或经销户线圈接地的电网中，测量线电压，不能测量相电压。3、图（c）所示为一台三相三柱式电压互感器竭诚 Y，yn 形接线，只能用来测量线电压，不

23、许用来测量相对地电压，因为它的一次绕组中性点不能引出，故不能用来监视电网对地绝缘。其原因是中性点非直接接地电网中发生单相接地时，非故障相对地电压升高倍，三相对地电压失去平衡，在3三个铁心柱将出现零序磁通。由于零序磁通是同相位的，不能通过三个铁心柱形成闭合回路，而只能通过空气间隙和互感器外壳构成通路。因此磁路磁阻很大，零序励磁电流很大，引起电压互感器铁芯过热甚至烧坏。4、图（d）所示为一台三相五柱式电压互感器竭诚的 Y，y，形接线。其一次侧绕组、以及二次侧绕组接成星形，且中性点均接地，辅助二次侧绕组接成开口三角形。这种接线可用来测量 线电压和相电压，还可用作绝缘监察，故广泛用于小接地电流电网中。

24、当系统发生单相接地时，三相五柱式电压互感器内出现的零序磁通可以通过两边的辅助铁心柱构成回路。辅助铁心柱的磁阻小，零序励磁电流也小，因而不会出现烧坏电压互感器的情况5、图（e）所示为三台单相三绕组电压互感器竭诚的 Y，y，形接线，广泛应用与 35kV 级以上电网中，可测量线电压，相对地电压和零序电压。这种接线方式下发生单相接地时，各相零序磁通以各自的电压互感器铁芯构成回路，因此对电压互感器无影响。该种接线方式的辅助二次绕组接成开口三角形，对于 3560kV 中性点非直接接地电网，其相电压为 100/3V，对中性点直接接地电网，其相电压为 100V。在 380V 装置中，电压互感器一般只经过熔断器

25、接入电网。在高压电网中，电压互感器经过隔离开关和熔断器与电网相连。一次侧熔断器的作用是当电压互感器及其以内出线上短路时，自动熔断切除故障，但不能作为二次侧过负荷保护。因为熔断器熔件的截面是根据机械强度选择的，其额定电流比电压互感器的工作电流大很多倍，二次侧过负荷时可能不熔断。所以，电压互感器二次侧亦应装设低压熔断器，作为电压互感器的二次侧过负荷或短路的保护。在 110kV 及以上电网中，考虑到电压互感器及其配电装置的可靠性较高，加之高压熔断器的灭弧问题较大，制造较困难，价格较贵，故不撞色高压熔断器，只用隔离开关与母线连接。3.1.3.33.1.3.3 电流互感器电流互感器一、电流互感器的工作原

26、理及注意要点 常用的电流互感器也是电磁变换原理工作的。电磁变换原理工作的电压互感器和电流互感器都相当于是一台变压器，且电压互感器相当于是一个降压变压器，而电流互感器相当于是一个升压变压器。电流互感器一次线圈串联在线路，二次线圈接仪表和继电器，一次线圈内的电流取决于线路的负载电流，与二次负荷无关。接在二次侧的电流表和继电器的电流线圈阻抗都很小，所以电流互感器在正常运行时，接近于短路状态。这也是电流互感器与变压器的主要区别。电流互感器正常运行时，磁势互相平衡，其激磁安匝很小，一旦二次开路时，一次安匝将全部用于激磁而且二次线圈上会感应出很高的电压，微机仪表及工作人员的安全。所以电流互感器在试验和运行

27、中，二次侧严禁开路。2、电流互感器的接线方式电流互感器的二次侧接测量仪表、继电器及各种自动装置的电流线圈。用于测量表计回路的电流互感器接线应视测量表计回路的具体要求及电流互感器的配置情况确定，用于继电保护的电流互感器接线，则应按照保护锁要求的有关故障类型及保护灵敏系数的条件来确定。当测量仪表与保护装置共同用同一组电流互感器时，应分别接不同的二次绕组，受条件限制需要共用一个二次绕组时，保护装置应接在仪表之前，以避免教研仪表时音箱保护装置工作。下图所示为电流互感器在三相电路中最常用的死忠接线方式。电流互感器的接线方案（a）一相式；（b）两相 V 形；（c）两相电流差；（d）三相星形1、一相式接线

28、电流线圈通过的电流反应一次电路相应相的电流。通常用于负荷平衡的三相电路，如抵押动力线路中，供测量电流或接过负荷保护装置之用。2、两相 V 形接线这种接线也称为两相不完全星形接线。在继电保护装置中，这种接线称为两相继电器接线或两相的相电流接线。在中性点不接地的三相三线制电路中，广泛用于测量三相电流、电能及过电流继电保护之用。正常情况下，两相 V 接的电流互感器所接的两相的电流的矢量和便是未接电流互感器那相的矢量相反值。3、两相电流差接线这种接线也称为两相交叉接线。这种接线适用于中性点不接地的三相三线制电路中供过电流继电保护之用，也称作两相一继电器接线。4、三相星形接线 这种接线中的三个电流线圈，

29、正好反应各项的电流，广泛用在一般符合不平衡的三相四线制系统如 TN 系统中，也用在负荷可能不平衡的三相三线制系统中，做三相电流、电能测量及过电流继电保护之用。3.13.1 110kV110kV 高压电器高压电器3.2.13.2.1 SF6SF6 气体的性质气体的性质物理性质外观与性状：无色无味气体。 熔点()：-51 相对密度（水=1）：1.67(-100) 相对蒸气密度（空气=1）：5.11 分子式：SF6 分子量：146.05 溶解性：微溶于水、乙醇、乙醚。1化学性质化学性质稳定。微溶于水、醇及醚，可溶于氢氧化钾。不与氢氧化钠、液氨、盐酸及水起化学的反应。300以下干燥环境中与铜、银、铁、

30、铝不反应。500以下对石英不起作用。250时与金属钠反应，-64时在液氨中反应。与硫化氢混合加热则分解。200时，在特定的金属如钢及硅钢存在下，能促使其缓慢分解。2编辑本段作用与用途冷冻工业作为致冷剂，致冷范围可在-450之间。电气工业利用其很高介电强度和良好的灭电弧性能，用作高压开关、大容量变压器、高压电缆和气体的绝缘材料。采矿工业用作反吸附剂，用于矿井煤尘中置换氧。3编辑本段使用注意事项危险性概述健康危害：纯品基本无毒。但产品中如混杂低氟化硫、氟化氢，特别是十氟化硫时，则毒性增强。 燃爆危险：该品不燃。1急救措施吸入：迅速脱离现场至空气新鲜处。保持呼吸道通畅。如呼吸困难，给输氧。如呼吸停止

31、，立即进行人工呼吸。就医。1消防措施危险特性：若遇高热，容器内压增大，有开裂和爆炸的危险。 有害燃烧产物：氧化硫、氟化氢。 灭火方法：该品不燃。切断气源。喷水冷却容器，可能的话将容器从火场移至空旷处。1泄漏应急处理应急处理：迅速撤离泄漏污染区人员至上风处，并进行隔离，严格限制出入。建议应急处理人员戴自给正压式呼吸器，穿一般作业工作服。尽可能切断泄漏源。合理通风，加速扩散。如有可能，即时使用。漏气容器要妥善处理，修复、检验后再用。1操作处置与储存操作注意事项：密闭操作，局部排风。操作人员必须经过专门培训，严格遵守操作规程。建议操作人员佩戴过滤式防毒面具（半面罩） 。远离易燃、可燃物。防止气体泄漏

32、到工作场所空气中。避免与氧化剂接触。搬运时轻装轻卸，防止钢瓶及附件破损。配备泄漏应急处理设备。 储存注意事项：储存于阴凉、通风的库房。远离火种、热源。库温不宜超过 30。应与易（可）燃物、氧化剂分开存放，切忌混储。储区应备有泄漏应急处理设备。因此当进入 110kV 高压配电室前一定要先通风至少 15 分钟后方可进入。3.2.23.2.2 SF6SF6 组合电器的组成组合电器的组成高压组合电器，按绝缘结构分为敞开式和封闭式两种。前者以隔离开关或断路器为主题。将电流互感器、电压互感器等原件与之共同组合而成。后者是将组成原件的高压带电部分风避雨接地金属外壳内。壳内充以绝缘性能良好的 SF6 气体。各

33、组成原件一般包括：断路器、隔离刀闸、接地刀闸、电流互感器、电压互感器、母线、避雷器、快速刀闸等。按界线要求一次连接和组成的一个整体。封闭的 SF6 组合电气有三相分别封闭和三相封闭在一起两种方式。1#总降所有的 SF6 组合电气都是三相分别封闭的。而 2#总降的 SF6 组合电器则是采用的三相封闭在一起，包括母线也封闭在组合电器中。3.2.33.2.3 SF6SF6 组合电器的主要技术参数组合电器的主要技术参数贵冶 1#和 2#总降 110kV 开关全部采用的是 SF6 断路器。其中 1#总降 4 台主变高压侧断路器采用的是平顶山高压开关厂生产的 IF-110kV 六氟化硫断路器。额定电压 1

34、10kV，额定电流 1250A，该四台六氟化硫开关先后与 1997 年 12 月及 1998 年 10 月投入运行。两条 110kV 进线及母联开关采用北京开关厂生产的 IF4-126 六氟化硫断路器，额定电压 126kV；额定电流 2000A。该组合电器于 2002 年 4 月投入运行。主要 SF6 开关的技术参数如下：一、111、112 进线开关组合电器型号：ZF6-126 厂家：北京开关厂额定电流： 2000A额定电压： 126Kv额定短路开断电流： 40kA分合操作电压： DC220V（直流 220V）断路器内额定气压： 0.6Mpa其它气室内额定气压： 0.35Mpa操作机构储能电机

35、额定电压： DC220 V 功率 308W组合电器内包含：1、控制柜 ZF6-1262、弹簧操动机构 CKD3、电动操动机构 CMD4、断路器 ZF4 126 QF5、电流互感器 ZF4 126 TA6、密闭继电器 MTK 01 二、131 母联、151 及 152PT型号：ZF6-126 厂家：北京开关厂额定电流： 2000A额定电压： 126Kv额定短路开断电流： 40kA分合操作电压： DC220V（直流 220V）断路器内额定气压： 0.6Mpa其它气室内额定气压： 0.35Mpa操作机构储能电机额定电压： DC220 V 功率 308W组合电器内包含：1、控制柜 ZF6-1262、弹

36、簧操动机构 CKD3、电动操动机构 CMD4、断路器 ZF4 126 QF5、电流互感器 ZF4 126 TA6、密闭继电器 MTK 01 7、无间隙金属氧化物避雷器 Y10W -108J/268 系统额定电压 110Kv 避雷器额定电压 108kV 持续运行电压 84kV标准放电电流 10kA雷电残压不大于 268kV 8、电压互感器 JDFBI 110三、101、102、103、104 主变开关型号：ZF5 110 厂家：平顶山开关厂额定电流： 1250A额定电压： 110 kV额定短路开断电流： 31.5kA额定操作压力： 32.6Mpa外壳设计压力： 0.78/0.53Mpa分合操作电

37、压： DC 220 V断路器内压力： 0.6 Mpa隔离开关内压力： 0.4 Mpa接地开关内压力： 0.4 Mpa电流互感器内压力: 0.4 Mpa套管内压力： 0.4 Mpa油泵电动机额定电压： DC 220 V3.2.43.2.4 SF6SF6 断路器的灭弧室的结构及灭弧原理断路器的灭弧室的结构及灭弧原理 一、SF6 气体优良的灭弧性能 SF6 气体在电弧的作用下，接受电能而生成低氟化合物，但电弧电流过零时，低氟化合物能迅速再合成 SF6 气体。故弧隙介质强度恢复较快，所以 SF6 气体的灭弧能力相当于同等条件下空气的 100倍。 2、 影响 SF6 气体击穿电压的部分因素 SF6 气体

38、的自屏蔽效应：在极不均匀电场下，当棒电极发生电晕放电后，放电所产生的空间电荷，因热运动向周围扩大，从而形成较为均匀的电晕层，它改善了棒极周围的电场分布，相当于扩大了棒极的半径一样，这种作用叫做电极的自屏蔽效应。由于 SF6 气体的分子直径大，分子量大，故与空气相比，它的空间电荷热运动低，使棒极周围的空间电荷密集，而不易向外扩散，因此 SF6 气体的自屏蔽效应不如空气好。从而使得 SF6 气体的击穿电压和起晕电压比较接近。不象空气那样，击穿电压和起晕电压相差较大。由于当电场强度不断增大时，SF6 气体中的带电质子的增长速度较空气大的多，而电晕的自屏蔽效应又不如空气，所以 SF6 气体在不均匀电场

39、中的击穿电压，要比均匀场低很多。因此电场是否均匀，对 SF6 气体的击穿电压影响很大。在高压开关设备尤其是 GIS 设备的设计和制造中要求所有转角之处都要呈圆弧形，不能有棱角。电极周围要用均压罩屏蔽。安装中不能有划痕和凹凸不平之处存在。采用这些措施的所有目的就是为了保证电场均匀。三、低温环境和含水量对 SF6 气体的影响 从机理上讲，SF6 气体属卤族化合物，具有强负电性，对电子有较强的吸附能力。在一定条件下，SF6 气体发生 SF6+e=SF6-的反应，生成负离子，使绝缘空间的电子数减少，而且负离子的体积大，活泼性差，可抑制绝缘空间的电子游离过程，从而提高了绝缘强度。 SF6 气体有如下特点

40、：与空气、水分作用会产生较强的绝缘效果。在一定体积的空气中，渗入少量的SF6 气体，可显著提高空气的绝缘强度。但在 SF6 气体中加入少量的空气，则 SF6 气体的绝缘强度会明显下降，这叫做空气对 SF6 气体绝缘强度的负作用，因而控制空气的渗入是一个重要问题。为此，在电气设备充入 SF6 气体前，必须对设备内部先进行真空处理和密封性试验。此外，电弧在 SF6 气体中燃烧时，电弧电压较低，燃弧时间也短。因此，触头断开后触头烧损很轻微，不仅适用于频繁操作，也延长了检修周期。SF6 气体也有如下缺点：含有水分的 SF6 气体在电弧的高温下，会分解出一些硫的低氟化合物，这些低氟化合物有较强的毒性和刺

41、激性，对人体有危害,，对许多绝缘材料、导电材料也有腐蚀作用。当 SF6 气体中水分含量大得足以引起在绝缘表面结露时，击穿电压会显著下降，尤其在温度较低时更易造成水分的凝结。4、我站 SF6 断路器灭弧室原理简介贵冶 1#总降的 SF6 断路器主要有两种，一种是北京开关厂生产的进线和母联开关，另一种是四台主变高压侧开关，由平顶山开关厂生产。SF6 的灭弧室结构一般分为双压式、单压式和热膨胀。1、双压式 第一代双压式 SF6 断路器在原理上是由空气断路器派生而来的。灭弧高压区压力为 1.5MPa，低压区压力为 0.3MPa。开断时，随着气流从高压力区流向低压力区而熄弧，故称之为双压式。此种断路器由

42、于使用了高压力因而带来一系列弊病。虽然开断能力强，开断时间短，但由于其结构复杂，容量低，使用麻烦，很快被单压式所取代。特别是美国西屋公司的 735kV 双压式断路器于 1966 年底至 1967 年相继发生了 5 次爆炸，引起了美国政府的关注。当时位于断路器底部的电热器未能对顶部的灭弧室奏效，造成了灭弧室因闪络放电而爆炸。美国西屋公司从此一蹶不振，并于 1986 年关闭了设在曼彻斯特的高压开关厂。 2、单压式单压式设计原理首次出现在 60 年代，但它完全成熟则是在 70 年代。许多公司竞相开展研究工作，原来搞双压式的公司也改为研究单压式，如 ABB、西门子公司等。也有的公司未搞双压式而直接进入

43、单压式产品开发，如 AEG 和 ALSTHOM 公司等。它的工作原理是灭弧期间机械压缩 SF6 气体，以提高到所需压力供灭弧之用。断路器正常通电运行时保持一种较低压力（0.5MPa 左右）的气体，分断过程中，利用触头及气缸的运动产生压气作用，压气室内的气体受压缩使压力增大，在喷口处形成气流向低压流出，产生了与双压式类似的气吹效果。与双压式比较，没有高压气体的贮藏问题，气体回收程序也被省去。我站四台主变高压侧开关就是利用这一灭弧室结构原理制造而成的。3、自能式灭弧 1984 年以来，SF6 断路器的模拟技术和计算技术得到了长足的发展，人们通过对断路器动态特性的模拟，对电弧的模型化，对气流场和电场

44、的综合计算，使之对断路器的开断现象有了进一步的认识。利用电弧本身的能量加热 SF6 气体，建立高压力，形成压差，通过高压力 SF6 气体膨胀，而达到熄灭电弧的目的。这样做有两个好处：一是不用操动机构提供压缩功，故大大减轻了机构负担，可不用大容量液压机构而采用低操作功的弹簧机构。二是简化了灭弧室的结构，缩小了尺寸。新的自能灭弧室大多采用混合灭弧原理，即利用膨胀助吹的原理，有效地解决了开断大电流和小电流的矛盾。 贵冶 1#总降的两台进线开关和母联开关都是这一灭弧室原理制造的。3.2.53.2.5 弹簧操作机构的结构及工作原理弹簧操作机构的结构及工作原理 贵冶 1#总降的 111、112 进线开关及

45、 131 母联采用弹簧操动机构。操作所需的能量存在三相共用的一个合闸弹簧和一个分闸弹簧中。断路器处于分闸状态，只要点击未储能，合闸弹簧和分闸弹簧都处于释放状态。断路器不能操作。只有合闸弹簧储能完毕，操作机构才能准备合闸过程。 3.2.63.2.6 液压操作机构的结构及工作原理液压操作机构的结构及工作原理1#总降 4 台主变压器的 110kV 侧组合电器为液压机构。液压机构操作系统由每极一套的动力单元三极公用的一台液压操作机构组成。液压元件主要有以下元件：油压开关、控制阀、主油箱、信号缸、高压放油阀、手力泵、油泵、直流电机、压力表组成。额定操作压力 32.6Mpa；油泵启动压力为31.6Mpa；

46、油泵停止压力为 32.6Mps。合闸油压 27.80.8。分闸闭锁油压 25.80.7。失压闭锁18。油泵自启动至停止打压时间不得超过 3 分钟。3.2.73.2.7 SF6SF6 开关开关 GISGIS 组合电器的运行与巡视检查组合电器的运行与巡视检查 1、严禁将拒绝调整的断路器投入运行 2、断路器的负荷电流，一般应不超过其额定值。在事故情况下，断路器负荷也不得超过其额定值的 10%，时间不得超过 4 小时；3、断路器在事故跳闸后应进行全面、详细的检查；4、检查瓷套管是否清洁、应无破损裂纹和放电痕迹现象；5、检查各连接头接触是否良好，应无发热松动；6、检查分合机械指示与断路器实际位置是否相对

47、应；7、检查各操作、控制电源及信号指示灯是否正常；8、检查 110kV 进线和母联和四台主变高压侧组合电气各气室 SF6 密度继电器的指示是否在合格范围之内。弹簧操动储能是否正常；9、检查四台主变 110kV 组合电气液压系统的高、低压油回路有无渗油、主油箱油位是否正常，油泵启动和停止打压是否符合规定3.2.83.2.8 SF6SF6 开关开关 GISGIS 组合电器的操作要求和规范组合电器的操作要求和规范 操作规范：1、和尚 110kV 线路保护柜断路器控制电源，和尚本汇控柜直流控制、直流电机、信号三个直流电源开关。2、将操作方式切换把手打至正确位置。 “手动”位置可在汇控柜就地操作， “远

48、方”位置可以在后台机遥控操作。接地刀闸只能就地进行操作。3、和尚断路器储能开关，待弹簧操作机构储能完毕后，储能指示灯点亮，这时断路器开关才能进行合、分闸操作。当 GIS 断路器气室气压过低时，低气压继电器将闭锁断路器的操作；4、送电操作必须按照进线侧隔离刀闸、出线侧隔离刀闸、断路器开关的顺序进行；停电操作必须按照断路器开关、出线侧隔离刀闸、进线侧隔离刀闸的顺序进行。送电操作前赢断开所有接地刀闸。停电后可根据系统状态和有关规程操作接地刀闸；5、每一步操作结束后都赢检查汇控柜上对应开关或刀闸的动作指示灯是否只是正确，冰观察 GIS本体上的位置指针是否到位。汇控柜上位置指示器与模拟盘一次主接线重合时

49、，对应的开关处在合闸位置；与模拟盘一次主接线垂直时，对应的开关处在分闸位置。6、合线路开速接地刀时，必须有值班长命令；当值班长确认 110kV 线路无压，冰在后台微机上发出容许操作“值班长命令”后，才能在汇控柜上操作线路快速接地刀。 “值班长命令”发出后，汇控柜上对应的“值班长命令”光字牌灯亮；3.2.93.2.9 电气联锁条件电气联锁条件我站各 GIS 种的断路器和刀闸在操作中都有电气联锁。各间隔电气联锁逻辑关系如下：一、111 进线间隔 GIS 联锁关系111 合闸条件： 111-1 合 + 111-3 合111-1 合/分闸条件： 111 分 + 111-10 分 + 111-20 分1

50、11-10 合/分闸条件： 111-1 分 + 110kV1#线无压 + 值班长命令111-20 合/分闸条件： 111 分 + 111-1 分111-3 合/分闸条件： 111 分 + 111-30 分 + 111-40 分 + 131-10 分111-30 合/分闸条件： 111 分 + 111-3 分 111-40 合/分闸条件： 111-3 分 + 131-1 分 + 151-1 分 + 101 分 + 103 分 + 131 分二、112 进线间隔 GIS 联锁关系112 合闸条件： 112-1 合 + 112-3 合112-1 合/分闸条件： 112 分 + 112-10 分 +

51、112-20 分112-10 合/分闸条件： 112-1 分 + 110kV2#线无压 + 值班长命令112-20 合/分闸条件： 112 分 + 112-1 分112-3 合/分闸条件： 112 分 + 112-30 分 + 112-40 分 + 131-40 分112-30 合/分闸条件： 112 分 + 112-3 分 112-40 合/分闸条件： 112-3 分 + 131-2 分 + 152-1 分 + 102 分 + 104 分 + 131 分三、131 母联间隔 GIS 联锁关系 131 合闸条件： 131-1 合 + 131-2 合 131-2 合/分闸条件： 131 分 +

52、131-30 分 + 131-40 分 + 112-40 分 131-30 合/分闸条件： 131 分 + 131-2 分 131-40 合/分闸条件： 131-2 分 + 152-1 分 + 112-3 分 152-1 合/分闸条件： 131-40 分 + 152-10 分 + 112-40 分 152-10 合/分闸条件： 152-1 分 四、151 PT 间隔 GIS 联锁关系 131-1 合/分闸条件： 131 分 + 131-10 分 + 131-20 分 + 111-40 分 131-10 合/分闸条件： 131-1 分 + 151-1 分 + 111-3 分 131-20 合/分

53、闸条件： 131 分 + 131-1 分 151-1 合/分闸条件： 131-10 分 + 151-10 分 + 111-40 分 152-10 合/分闸条件： 151-1 分五、1#主变 110KV 侧 GIS 联锁关系101-1 合/分闸条件： 101 分 + 101-10 分 + 101-20 分 101-3 合/分闸条件： 101 分 + 101-1 分 + 101-20 分 + 101-30 分 101-10 合/分闸条件： 101-1 分 + 101-3 分 101-20 合/分闸条件： 101-1 分 + 101-3 分101-30 合/分闸条件： 101-3 分 + 601 分

54、六、2#主变 110KV 侧 GIS 联锁关系102-1 合/分闸条件： 102 分 + 102-10 分 + 102-20 分 102-3 合/分闸条件： 102 分 + 102-1 分 + 102-20 分 + 102-30 分 102-10 合/分闸条件： 102-1 分 + 102-3 分 102-20 合/分闸条件： 102-1 分 + 102-3 分102-30 合/分闸条件： 102-3 分 + 602 分七、3#主变 110KV 侧 GIS 联锁关系103-1 合/分闸条件： 103 分 + 103-10 分 + 103-20 分 103-3 合/分闸条件： 103 分 + 1

55、03-1 分 + 103-20 分 + 103-30 分 103-10 合/分闸条件： 103-1 分 + 103-3 分 103-20 合/分闸条件： 103-1 分 + 103-3 分103-30 合/分闸条件： 103-3 分 + 603 分八、4#主变 110KV 侧 GIS 联锁关系104-1 合/分闸条件： 104 分 + 104-10 分 + 104-20 分 104-3 合/分闸条件： 104 分 + 104-1 分 + 104-20 分 + 104-30 分 104-10 合/分闸条件： 104-1 分 + 104-3 分 104-20 合/分闸条件： 104-1 分 + 1

56、04-3 分104-30 合/分闸条件： 104-3 分 + 604 分3.33.3 6kV6kV 高压断路器高压断路器 3.3.13.3.1 断路器断路器3.3.1.13.3.1.1 真空断路器的结构和原理真空断路器的结构和原理真空断路器利用真空度约为 10-4Pa（运行中不低于 10-2Pa）的高真空作为内绝缘和灭弧介质。真空度就是气体的绝对压力与大气压的差值，表示气体稀薄的程度。气体的绝对压力值越低，真空度就越高。当灭弧室内被抽成 10-4的高真空时，其绝缘强度要比绝缘油、一个大气压下的 SF6 和空气的绝缘强度高很多。真空间隙的气体稀薄，分子的自由行程较大，发生碰撞游离的几率很小。所以

57、，真空击穿产生电弧是由触头蒸发出来的金属蒸汽帮助行程的。我国在 20 世纪 60 年代研制出第一台真空开关。但到了 90 年代以后，真空开关才得到了迅速发展。我站 6kV 真空断路器就是这一阶段发展起来的。一、真空断路器的基本结构真空断路器的总体结构除了采用真空灭弧室外，与油断路器相似。它由真空灭弧室、绝缘支撑、传动机构、操动机构、机座、 （框架）等组成。如图所示，导电回路由导电夹、软连接、出现板通过灭弧室两端组成。真空断路器的固定方式不受安装角度限制，它可以水平安装，也可以垂直安装，还可以按任意角度安装。因此，真空断路器有多种总体结构形式。按真空灭弧室的布置方式可分为落地式和悬挂式两种基本形

58、式，以及这两种方式相结合的综合式和接地箱式。我站老系统为落地式，新系统为悬挂式（小车式） ，电容器的滤波回路也是悬挂式（小车式） 。落地式真空断路器是将真空灭弧室安装在上方，用绝缘子支持，操动机构设置在底座的下方或后方，通过绝缘杆连接起来。图 1 即为落地式一种。落地式机构有以下优点：传动效率高，分合闸操作时传动环节少，摩擦阻力小；稳定性好，操作时振动小；便于操作人员观察和更换灭弧室；产品系列性强，而且容易实现户内外产品的相互交换。落地式结构的缺点是：总体高度较高，操作机构检修不方便。悬挂式真空断路器是将真空灭弧室用绝缘子悬挂在底座框架的前方，而操动机构设置在后方（即框架内部） ，前后两部分用

59、（绝缘传动）杆连接起来。如图 2 所示为 ZN28-10 型断路器的外形图（与我站新系统开关类似） 。它采用悬挂式结构，真空断路器装在一个手车上，主要由机架、真空灭弧室、及传动系统组成。机架位钢板及角钢焊接而成，装有中间封接式纵向磁场真空灭弧室，主轴通过绝缘拉杆、小拐臂与真空灭弧室导电杆连接，使断路器实现分、合闸。各相支撑杆是用玻璃纤维压制而成，绝缘性能好，机械强度高，各相灭弧室间不需要另加相间隔板。悬挂式真空断路器与传统的少油断路器机构类似，宜用于手车式开关柜。由于操动机构与高压电 真空开关基本组成部分示意图1、开断装置；2、绝缘支撑；3、传动机构；4、基座；5、操动机构隔离，便于检修。这种

60、机构的缺点是：总体深度尺寸大，用铁多，质量重；绝缘子承受弯曲力；操作时灭弧室振动大；传动效率不高。3.3.1.23.3.1.2 真空断路器的主要技术参数真空断路器的主要技术参数一、1#、2#主变 6kV 进线开关柜厂家：天水长城开关厂 1#、2#主变 6kV 进线开关柜型号为：KGNB-12（Z）/T4000-63 铠装型固定式交流金属封闭式1、开关柜技术参数表 1序号名 称单 位参 数1额定电流A40002额定电压kV123额定频率Hz504额定动稳定电流（峰值）kA160真空断路器外形图1、开距调整垫片；2、触头压力弹簧；3、弹簧座；4、接触行程调整螺栓5、拐臂；6 导向板；7、导电夹紧固