《供配电技术》课件7供配电系统的运行与维护

省级职业教育专业教学资源库成果教材新时代职业教育课证融通新形态一体化教材供配电技术主编

申九菊

乔志杰

赵晓东项目7

供配电系统的运行与维护目录7.1供配电系统的电气安全7.2供配电系统的安全运行和操作管理7.1

供配电系统的电气安全7.1.1电气安全的有关概念1.电流对人体的危害电流通过人体时，人体内部组织将会发生复杂的反应。人体触电分为两种情况：一种是雷击和高压触电，较大的安培数量级的电流通过人体产生的热效应、化学效应和机械效应，将使人的肌体遭受严重的电灼伤、组织炭化坏死及其他难以恢复的永久性伤害。另一种是低压触电，在几十至几百毫安电流的作用下，使人的肌体发生病理生理反应，轻的有针刺痛感，或出现痉挛、血压升高、心律不齐导致昏迷等暂时性的功能失常，重的可能引起呼吸停止、心脏骤停、心室纤维性颤动等危及生命的伤害。7.1.1电气安全的有关概念如图所示为IEC提出的人体触电时间与通过人体电流（50Hz）对人身机体反应的曲线。从图中可以看出，人身机体反应分为4个区域，其中区域①、②、③视为“安全区”。在区域③与④之间的曲线，称为“安全曲线”。区域④是致命区，但区域③也并非绝对安全。7.1.1电气安全的有关概念2.安全电流和安全电压（1）安全电流。安全电流是指人体触电后的最大摆脱电流。每个国家对安全电流的规定不完全一致，我国一般采用30mA（50Hz）作为安全电流，但触电时间按不超过1s计算，因此安全电流也称30mA·s。从图中的安全曲线可以看出，若通过人体的电流不超过30mA·s，则对人体不会产生损伤，不会引起心室纤维性颤动和器质性损伤；若通过人体的电流达到50mA·s，则对人体有致命危险；若通过人体的电流达到100mA·s，则一般会致人死亡。（2）安全电压。安全电压是指不使人直接致死或致残的电压。我国国家标准《特低电压（FLV）限值》（GB/T3805—2008）规定的安全电压分类如表所示。7.1.1电气安全的有关概念7.1.2电气安全的一般措施1.加强电气安全的组织措施（1）加强安全教育。（2）建立和健全规章制度。（3）充分发挥安监机构的作用。（4）加强供配电设备的运行维护和检修试验工作。（5）采用安全电压和符合安全要求的电器。（6）按规定使用电气安全用具。

①基本安全用具。

②辅助安全用具。7.1.2电气安全的一般措施（7）普及安全用电知识。①不允许私拉私接电线，私自增加大负荷用电设备。②不允许随意加大熔体规格或改用其他材料代替原有熔体。③应请电工装拆电线和电气设备，避免发生触电和短路事故。④电线上不能晾衣物，晾衣物的铁丝不能靠近电线。⑤不允许用枪或弹弓打电线上的鸟，不能在架空线路和室外变电所附近放风筝。⑥在户外遇到雷雨天气时不要在树下避雨，不要用手拿大块金属物品，如锄头、铝盆、金属柄雨伞等。7.1.2电气安全的一般措施⑦不允许随意攀登电杆和变配电装置的构架。⑧移动电器的电源插座，一般采用带保护接地（PE线）插孔的三孔插座。⑨当发生电气故障起火时，应立即切断电源。当电气设备起火时，应采用干砂覆盖灭火，或用二氧化碳灭火器灭火，不能用水灭火，否则会有触电危险。当使用二氧化碳灭火器时，注意防止冻伤和窒息。⑩当电线断落在地上时，不允许靠近。对落地的高压线，应离开落地点10m以上，避免跨步电压伤人；当遇到断线接地故障时，应划定禁止通行区，派人看守，并通知电工或供电部门及时处理断线接地故障。7.1.3触电的急救处理1.远离电源让触电者远离电源的正确做法有以下两种。（1）低压触电采用“拉”“切”“挑”“拽”“垫”的方法，拉开或切断电源。（2）高压触电应通知供电部门，让触电电路停电，或用电压等级相符的绝缘拉杆拉开跌落式熔断器切断电路，或采取使线路短路造成跳闸断开电路的方法。2.远离电源后的急救处理当触电者远离电源后，应立即根据触电者的情况进行急救处理，同时尽快通知医疗相关部门前来救治。应立即移到通风处，并将其仰卧，迅速鉴定触电者是否有心跳、呼吸等生命现象。7.1.3触电的急救处理触电者如出现神志不清，应使其就地仰面平躺，确保呼吸道通畅，呼叫触电者姓名或轻拍其肩膀，判断触电者是否意识丧失，严禁晃动触电者头部进行呼叫。抢救触电者要就地进行，抢救过程要坚持不懈，在医疗相关部门未到现场接替救治前要不停进行抢救，在送往医院的过程中也不能停止抢救。当触电者出现面色好转、嘴唇逐渐红润、瞳孔缩小、心跳和呼吸恢复正常时，即为抢救有效。采用胸外按压心脏的人工循环和口对口（鼻）吹气的人工呼吸心肺复苏法，能使处于因触电停止心跳和呼吸的“假死”状态的人恢复生命体征。7.1.3触电的急救处理3.人工呼吸法

这里只介绍公认的简便易行且效果较好的口对口(鼻)吹气法。首先迅速解开触电者的衣服,松开上身的紧身衣、围巾等，使触电者胸部能自由扩张，不妨碍其呼吸。其次让触电者仰卧，不能垫枕头。头先侧向一边,清除触电者口腔中的血块、假牙及其他异物。然后将头部摆正，尽量后仰，鼻孔朝天，使呼吸道畅通。如果触电者舌根下陷，则应将舌头拉出。救护人员位于触电者头部一侧，用一只手捏紧触电者的鼻孔；用另一只手将触电者下颌拉向前下方，使嘴巴张开。触电者嘴上可盖一层纱布，接受吹气。口对口吹气的人工呼吸法如图所示。救护人员深呼吸后，紧贴触电者嘴巴，大口吹气，如果掰不开触电者嘴巴，那么也可捏紧嘴巴，紧贴鼻孔吹气。当吹气时，要使触电者胸部膨胀。7.1.3触电的急救处理4.胸外心脏按压法首先让触电者仰卧在比较坚实的地方，然后解开领扣衣扣，使其头部充分后仰，另外一人用手托在触电者的颈后，或将触电者的头部放在木板端部，在其胸后垫一些软物。救护人员跪在触电者一侧或骑跪在触电者腰部两侧，两手相叠，下面手掌的根部放在心窝上方，在胸骨下约三分之一至二分之一处，胸外心脏按压法如上图所示。掌根用力垂直向下按压，对位适中且不能用力过猛，对于成年人应压陷3~4cm，频率每分钟60次；对于16岁以下儿童，一般用一只手按压，用力比成年人稍轻一点，压陷1~2cm，频率每分钟60～80次为宜，向下按压如下图所示。7.2供配电系统的安全运行和操作管理7.2.1变配电所的运行值班1.变配电所的值班制度用户变配电所的值班制度，主要有轮班制和无人值班制两种。轮班制通常采取一天三班轮换的值班制度，全年不间断。我国大多数矿工企业普遍采用轮班制度，但这种制度耗费的人力物力较多。我国有些小型企业及中大型企业的车间变电所，往往采取无人值班制，通常由企业的维修电工或企业总变配电所的值班电工每天定期巡视检查。若变配电所的自动化程度低，则无人值班制很难确保变配电所的安全运行。现代化企业变配电所的发展方向为要在实现自动化的基础上实现无人值班。7.2.1变配电所的运行值班2.变配电所值班人员的职责（1）遵守值班制度，坚守工作岗位，做好变配电所的安全工作，确保变配电所的安全运行。（2）积极钻研本职工作，认真学习和贯彻有关规程，熟悉变配电所二次系统的接线及设备的安装位置、结构性能、操作要求和维护保养方法等，掌握安全工具和消防器材的使用方法及触电急救方法，了解变配电所的运行方式、负荷情况、负荷调整、电压调节等措施。（3）监视各种设备的运行情况，定期巡视检查，按照规定记录各种运行数据、记录设备运行日志。（4）按照上级调度命令进行操作，发生事故及时处理，并做好相关记录，以备检查。（5）保管各种资料图表、工具仪器和消防器材等，做好并保持变配电所设备和环境卫生。（6）按规定进行交接班。7.2.1变配电所的运行值班3.变配电所值班的注意事项（1）无论高压设备是否带电，值班人员都不得单独移开或跨越高压设备的遮栏进行工作。若有必要移开遮栏，则须有监护人在场，并符合《电力安全工作规程发电厂和变电站电气部分》（GB26860—2011）规定的设备不停电时的安全距离。10kV及以下，安全距离为0.7m；20～35kV，安全距离为1m。（2）当雷雨天气巡视室外高压设备时，应穿绝缘靴，且不得靠近避雷针和避雷器。（3）当高压设备发生接地故障时，室内不得接近故障点4m以内，室外不得接近故障点8m以内。进入上述范围的工作人员必须穿绝缘靴，当接触电气设备的外壳和构架时，应戴绝缘手套。7.2.2变配电所送电和停电的操作1.送电和停电操作的要求为了确保变配所的安全运行，防止误操作，按《对照事故学安规（变电部分）》规定，倒闸操作（切换操作）必须根据值班调度人员或值班负责人的指令，当受令人复诵无误后才能执行。倒闸操作由操作人员填写操作票据，变配电所倒闸操作票据格式如表所示。当有单人值班时，操作票据由发令人通过电话向值班人员传达，值班人员根据传达内容填写操作票据，当复诵无误后，在“监护人”签名处填写发令人的姓名。7.2.2变配电所送电和停电的操作2.变配电所的送电操作当变配电所送电时，一般先从电源侧的开关合起，依次合到负荷侧的开关。按照这种步骤操作，可使开关的闭合电流减至最小，比较安全；一旦某部分发生故障，也比较容易发现。但是在有高压隔离开关、高压断路器及低压刀开关、低压断路器的电力线路中，送电时必须按照下列步骤操作。（1）合上母线侧高压隔离开关或低压刀开关。（2）合上负荷侧高压隔离开关或低压刀开关。（3）合上高压断路器或低压断路器。7.2.2变配电所送电和停电的操作3.变配电所的停电操作当变配电所停电时，一般先从负荷侧的开关拉起，依次拉到电源侧的开关。按照这种步骤操作，可使开关的开断电流减至最小，比较安全。但是在有高压隔离开关、高压断路器及低压刀开关、低压断路器的电力线路中，停电时必须按照下列步骤操作。（1）断开高压断路器或低压断路器。（2）断开负荷侧高压隔离开关或低压刀开关。（3）断开母线侧高压隔离开关或低压刀开关。7.2.3变配电所电气设备的运行与维护1.电力变压器的运行维护（1）电力变压器运行维护的一般要求。在有人值班的变配电所查看变压器的运行情况，每小时抄表一次。若变压器在过负荷下运行，则至少每半小时抄表一次。安装在变压器上的温度计，应检查和记录温度计上的数值。（2）电力变压器运行维护的巡视检查项目。①变压器的油温和温度计是否正常。②变压器套管外部有无破损裂纹、放电痕迹及其他异常现象；高低压接头的螺栓是否紧固，有无接触不良和发热现象。③变压器的声响是否正常。④变压器与冷却器的手感温度是否相近，风扇、油泵、水泵的运转是否正常。吸湿器是否完好；安全气道和防爆膜是否完好。⑤变压器油枕及瓦斯继电器的油位和油色如何。⑥变压器的接地装置是否完好。⑦变压器上方及其周围有无影响安全运行的异物和异常现象。⑧变压器的引线接头、电缆和母线有无发热现象。7.2.3变配电所电气设备的运行与维护2.配电装置的运行维护（1）配电装置运行维护的一般要求。在有人值班的变配电所，配电装置应每天外部检查一次。在无人值班的变配电所，应至少每月检查一次。（2）配电装置运行维护的巡视检查项目。①判断母线及接头的发热温度是否超出允许值。②开关电器中所装的绝缘油颜色和油位是否正常，有无漏油现象，油位指示器有无破损。③绝缘子是否脏污、破损，有无放电痕迹。④电缆及接头有无漏油和其他异常现象。⑤熔断器的熔体是否熔断，熔管有无破损和放电痕迹。⑥二次设备的工作状态是否正常。⑦接地装置及PE线或PEN线的连接处是否存在松脱、断线现象。⑧整个配电装置的运行状态是否符合运行要求。⑨高低压配电室和电容器室的照明、通风及安全防火装置是否正常。⑩配电装置本身及其周围有无影响安全运行的异物和异常现象。7.2.3变配电所电气设备的运行与维护3.架空线路的运行维护（1）架空线路运行维护的一般要求。对于厂区架空线路，一般要求每月进行一次巡视检查。（2）架空线路运行维护的巡视检查项目。①电杆有无倾斜、变形、腐蚀、损坏及基础下沉等现象。②沿线路的地面有无堆放易燃、易爆和强腐蚀性物体。③沿线路周围有无危险建筑物。④线路上有无树枝、风筝等杂物悬挂。⑤拉线和板桩是否完好，绑扎线是否紧固可靠。⑥导线的接头是否接触良好，有无过热发红、严重氧化、腐蚀或断脱现象，绝缘子有无破损和放电痕迹。⑦避雷装置的接地是否良好，接地线有无锈断损坏的情况。7.2.3变配电所电气设备的运行与维护4.电缆线路的运行维护（1）电缆线路运行维护的一般要求。对于电缆线路，一般要求每季度进行一次巡视检查，同时要经常查看电缆线路的发热情况。（2）电缆线路运行维护的巡视检查项目。①电缆头及瓷套管有无破损和放电痕迹。②对于明敷电缆，应检查电缆外皮有无锈蚀、损伤，沿线挂钩或支架有无脱落，线路上及线路附近有无堆放易燃、易爆和强腐蚀性物体。③对于暗敷及埋地电缆，应检查沿线的盖板及其他覆盖物是否完好，有无挖掘痕迹，线标桩是否完整。④电缆沟内有无积水或渗水现象，是否堆有危险物品。⑤线路上各种接地是否良好，有无松脱、锈蚀和断线现象。⑥其他危及电缆安全运行的异常情况。7.2.3变配电所电气设备的运行与维护5.车间配电线路的运行维护（1）车间配电线路运行维护的一般要求。全面了解车间配电线路的布线情况、结构形式、导线型号及配电箱、开关、保护装置等的装设位置，并了解车间负荷的类型、特点、大小及车间变电所的相关情况。对于车间配电线路，要有专门的维修电工，一般要求每周进行一次巡视检查。（2）车间配电线路运行维护的巡视检查项目。①导线的发热情况。②线路的负荷情况。③配电箱、分线盒、开关、熔断器、母线槽及接地装置等的运行状态是否正常。④线路上及线路周围有无影响线路安全运行的异常情况。⑤对于敷设在潮湿或有腐蚀性物质场所的线路和设备，要进行定期绝缘检查，绝缘电阻一般不低于0.5MΩ。7.2.3变配电所电气设备的运行与维护6.电力线路运行中突然故障停电的处理电力线路在运行中，如果突然发生故障停电，则应按不同情况进行处理。（1）进线无电压。表明电力系统暂时停电。这时总开关不必拉开，但出线开关应全部拉开，避免突然来电时，用电设备同时启动，造成负荷过大和电压骤降，影响电力系统的正常运行。（2）双电源进线之一停电。应立即进行倒闸操作，将特别重要的负荷转移给另一路电源进线供电。（3）架空线路首端开关突然跳闸。一般是因为线路发生短路故障。如雷击和风筝、树枝等物体造成的相间短路，一般很快能自然消除，因此只要开关的断流容量允许，可试合一次，尽快恢复线路供电。在大多数情况下可以试合成功，如果试合失败，则开关将再次跳闸，这时应对线路进行停电检修。7.2.3变配电所电气设备的运行与维护（4）放射式电力系统分路合闸检查故障线路。说明图如图所示，假设故障发生在线路WL8上，由于保护装置失灵或选择配合不当，导致线路WL1的开关越级跳闸。分路合闸检查故障线路的步骤如下。①首先将线路WL2、WL3、WL4、WL5、WL6的开关全部断开，然后合上WL1的开关，由于母线WB1正常，因此合闸成功。②依次试合WL2、WL3、WL4、WL5、WL6的开关，除WL5的开关因其分支线路WL8发生故障跳闸以外，其余线路开关均试合成功，恢复供电。③首先将线路WL7、WL8、WL9的开关全部断开，然后合上WL5的开关，由于母线WB2正常，因此合闸成功。④依次试合WL7、WL8、WL9的开关，除WL8的开关因线路上发生故障跳闸以外，其余线路开关均试合成功，恢复供电，因此确定故障线路为WL8。7.2.4变配电所主要电气设备的检修试验1.电力变压器的检修试验（1）电力变压器的检修。电力变压器的检修，分为大修、小修和临时检修。变压器在投入运行后的5年内及每隔10年应大修一次。当变压器内部发生故障或严重渗油、漏油或出口短路后经诊断分析有必要时，都应进行大修。小修一般每年一次，临时检修需要视具体情况确定。（2）电力变压器的试验。①测量变压器绕组连同套管的绝缘电阻。②测量铁芯螺杆的绝缘电阻。③变压器油的试验。④测量变压器绕组连同套管的直流电阻。⑤检查变压器的联结组别。⑥测量变压器的电压比。⑦变压器的交流耐压试验。7.2.4变配电所主要电气设备的检修试验2.配电装置的检修试验（1）配电装置的检修。配电装置的检修，分为大修、小修和临时检修。①高压断路器及其操动机构，每3年至少一次；低压断路器及其操作机构，每2年至少一次；②高压隔离开关及其操动机构，每3年至少一次；③配电装置其他设备的大修期限，应根据预防性试验和检查结果确定。（2）配电装置的试验。①检查开关设备各相触头接触的严密性、分合闸的同时性及操动机构的灵活性和可靠性。②检查和测量互感器的变比和极性。③检查母线接头接触的严密性。④充油设备绝缘油的简化试验。⑤测量绝缘子的绝缘电阻、介质损耗及多元件绝缘子的电压分布。⑥检查接地装置，必要时测量接地电阻。⑦检查和试验继电