风力发电场升压站资料23431.docx
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风力发电场升压站资料23431
风力发电场变电站培训资料
版本：
编制：
审核：
批准：
北京天源科创风电技术有限责任公司
前言
为了加强风电场变电站值班人员理论知识的学习，以提高自身的运行维护水平，特编写本书。
本书共分为四章。
第一章主要讲述了变电站的各项运行制度及一些工作规范；第二章主要讲述了变电站倒闸操作的步骤、相关注意事项及事故处理的基本原则；第三章主要讲述了变电站的一次设备的原理、运行维护及异常故障处理；第四章主要讲述了变电站的二次设备的原理、运行维护及异常故障处理。
内容紧密结合现场设备做了系统地介绍，融合了最新的技术，并注重了实用性。
因编写时间较为仓促，加之编者水平有限，疏漏错误之处在所难免，敬请各位同仁能及时地提出，以便修订和完善。
第一章变电站运行制度汇编………………………………………………4
第一节各运行岗位职责及权限………………………………………4
第二节操作票制度……………………………………………………5
第三节工作票制度……………………………………………………6
第四节交接班制度……………………………………………………7
第五节巡回检查制度…………………………………………………7
第六节设备定期试验切换制度………………………………………8
第二章变电站倒闸操作及事故处理原则…………………………………9
第一节风电场升压站典型主接线方式………………………………9
第二节电气设备状态描述……………………………………………10
第三节倒闸操作的基本原则…………………………………………10
第四节倒闸操作的步骤………………………………………………11
第五节事故处理的一般规定基本原则………………………………12
第三章一次系统设备………………………………………………………14
第一节风力发电场升压站一次系统示意图………………………………14
第二节主变运行规程…………………………………………………14
第三节电压无功补偿装置运行规程…………………………………22
第四节高压断路器运行规程…………………………………………25
第五节隔离开关运行规程……………………………………………26
第六节接地刀闸运行规程……………………………………………27
第七节电压互感器运行规程…………………………………………28
第八节电流互感器运行规程…………………………………………29
第九节避雷器运行规程………………………………………………30
第十节电力电缆运行规程……………………………………………31
第十一节所用变运行规程………………………………………………32
第四章二次系统介绍………………………………………………………34
第一节风电场升压站二次系统示意图………………………………34
第二节变电站综合自动化系统………………………………………34
第三节电气设备主要保护介绍………………………………………36
第四节微机保护测控装置……………………………………………43
第五节电压无功补偿控制装置………………………………………44
第六节故障录波装置…………………………………………………46
第七节直流系统………………………………………………………47
第一章变电站运行制度汇编
第一节各运行岗位职责及权限
1．站长
1.1岗位职责
1.1.1全面负责本站各项工作，是本站安全经济运行负责人。
1.1.2组织本站的技术、业务、政治学习，作好政治思想工作和安全教育工作，不断提高本站人员的技术水平。
1.1.3经常查阅有关记录，了解生产运行情况。
较为复杂的停送电操作，应组织做好准备工作并参加现场监督。
1.1.4做好技术资料管理工作。
1.1.5组织搞好全站设备维护、环境卫生和文明生产。
1.2权限
1.2.1对本站生产管理和各项工作有工作指挥权。
1.2.2有权决定本站的人员分配和工作分配。
1.2.3对违反操作规程，不遵守劳动纪律，不服从分配的人员，有权批评制止和提出处理意见。
2．值长
2.1岗位职责
2.1.1协助站长完成变电站的各项工作。
2.1.2在值班期间，为安全生产第一责任人。
2.1.3负责与调度联系，进行负荷或运行方式的调整。
2.1.3负责电气倒闸操作的监护工作。
2.1.4负责第一、第二种工作票的许可工作。
2.1.5风机故障时，及时派遣风机维护人员进行处理。
2.2权限
2.2.1对本值期间的各项工作有工作指挥权。
2.2.3对变电站值班员及风机维护人员有调遣权。
3．值班员岗位职责
3.1岗位职责
3.1.1掌握电气设备及风机运行情况和负荷变化情况。
3.1.2正确进行倒闸操作和一般事故处理，根据要求做好安全措施。
3.1.3负责按时巡视设备、抄表、核算电量工作。
3.1.4及时填写各种记录、台帐。
3.1.5保管好各种工具、仪表。
3.1.6搞好环境卫生工作。
3.2权限
3.2.1对违章作业有权制止，有权拒绝违章指挥。
3.2.2除事故处理外，无权进行单人倒闸操作。
3.2.3有权拒绝违章指挥并可越级反映。
第二节操作票制度
1.操作票的使用规定
1.1在正常情况下凡两项以上的操作均应填写操作票。
1.2紧急事故的处理时，两项以上的操作可不填写操作票，但事故后应在运行日志中写明，并报告调度。
2．操作票的填写内容
2.1应拉合的设备。
2.2拉合设备后检查设备的位置。
2.3验电及安装、拆除接地线，安装或拆除控制回路或电压互感器回路的熔断器，切换保护回路和自动化装置及检验是否确无电压。
2.4进行停送电操作时，在拉合隔离开关前，检查断路器确在分闸位置。
2.5在进行倒负荷或解、并列操作前后，检查相关电源运行及负荷分配情况。
2.6设备检修后合闸送电前，检查送电范围内接地刀闸已拉开，接地线已拆除。
3．操作票填写的注意事项
3.1操作票要用钢笔或圆珠笔填写，字迹要清晰，不得涂改。
3.2填写设备的双重编号（设备名称及编号）。
3.3每项（一个操作的程序号）只填写一个操作程序或一个检查项目。
3.4操作票填写完毕核对无误后，监护人和操作人分别签字，重要的操作还应由站长或主值签名。
4．操作票的使用及保存
4.1同一变电站的操作票应事先连续编号，计算机生成的操作票应在正式出票前连续编号。
4.2操作票按编号顺序使用。
4.3作废的操作票，应注明“作废”字样
4.4未执行的应注明“未执行”字样，
4.5已操作的应注明“已执行”字样。
4.6操作票应保存一年。
第三节工作票制度
1．在电气设备上的工作的几种形式
1.1填用第一种工作票
1.2填用第二种工作票
1.3口头或电话命令
2．填用第一种工作票的工作行为
2.1高压设备上工作需要全部停电或部分停电者。
2.2二次系统和照明等回路上的工作，需要将高压设备停电者或做安全措施者。
2.3高压电力电缆需停电的工作。
2.4其他工作需要将高压设备停电或要做安全措施者。
3．填用第二种工作票的工作行为
3.1控制盘和低压配电盘、配电箱、电源干线上的工作。
3.2二次系统和照明等回路上的工作，无需将高压设备停电者或做安全措施者。
3.3非运行人员用绝缘棒和电压互感器定相或用钳型电流表测量高压回路的电流。
3.4高压电力电缆不需停电的工作。
3.5带电设备外壳上的工作以及无可能触及带电设备导电部分的工作。
4．工作票中所列人员
4.1工作票签发人：
由熟悉人员技术水平、熟悉设备情况、熟悉安全规程，并具有相关工作经验的生产领导人、技术人员或经本单位主管生产领导批准的人员担任。
4.2工作负责人：
由具有相关工作经验，熟悉设备情况、熟悉工作班人员工作能力和安全规程，经生产领导书面批准的人员。
4.3工作班成员：
由具有相关工作经验，熟悉设备情况和安全规程人员担任。
4.4工作许可人：
一般为值班负责人担任。
第四节交接班制度
1．交接班注意事项
1.1交班人员提前20分钟做好交班工作和室内外卫生，接班人员提前15分钟到现场进行交接班手续。
1.2在事故处理和倒闸操作期间不允许进行交接班。
1.3严禁在交接班人员互不见面的情况下利用电话或捎口信的方式进行交接班。
1.4交班完毕，双方在运行记录簿上签名后，交班人员才能离开现场。
1.5接班人员有一未到者则应由交班人员留下一人继续值班。
2．交接内容
2.1交班人员向接班人员介绍变电站运行方式、设备状况、设备缺陷、事故发生处理情况、上级指示、调度命令及有关记录情况。
2.2接班人员根据交班人员介绍的情况查看现场，核对记录。
2.3查看工作票及操作票记录。
2.4检查仪表、灯光、音响信号是否正常。
2.5检查各种工具是否齐全。
第五节巡回检查制度
1．巡回检查周期
1.1接班前巡视一次。
1.2班中每两小时巡视一次。
1.3每月一日、十五日1-2点夜巡（闭灯）。
2．巡视路线
2.1线路最优，不重复。
2.2便于观察、不漏项。
2.2巡视检查的线路应保证巡视人员与带电设备的安全距离，防止发生触电事故。
3．巡回检查时的安全注意事项
3.1巡视高压设备时不得从事其他工作，不得移开或越过遮拦。
3.2要保持与高压带电设备的安全距离。
3.3雷雨天气巡视高压设备时应穿绝缘靴，并不得靠近避雷针和避雷器。
3.4高压设备发生接地时，室内不得靠近故障点4米以内，室外不得接近故障点8米以内，进入上述范围时应穿绝缘靴，戴绝缘手套。
第六节设备定期试验切换制度
1．定期试验切换的目的
通过对设备的定期试验切换运行，以保证设备的完好性，保证在运行设备故障时，备用设备能真正起到备用作用。
2．变电站定期试验切换项目
2.1所用变的两路电源切换
2.2设备停电时的绝缘摇测
2.3监控主机UPS电源试验
2.4事故照明
2.5蓄电池定期放电
2.6一、二次设备年检
第二章变电站倒闸操作及事故处理原则
第一节风电场典型电气主接线方式
1．单母线接线
单母线接线方式适合小型风电场，其特点是结构简单，设备少，投资小。
缺点是当线路、母线检修或线路断路器及隔离开关检修时，必须将风电场停运。
2．单母分段接线
单母线接线方式适合中型风电场，其特点是结构简单，两线路可互为备用。
缺点是当母线检修时，必须将检修段母线所接风机停运。
3．双母线接线
双母线接线方式适合大型风电场，其特点是任何一个断路器或隔离开关检修时，均不需将风机停运，可靠性高。
缺点是所需设备较多，投资大。
第二节电气设备状态描述
电气设备所处的状态有四种，即检修、冷备用、热备用、运行。
1.检修状态：
是指检修设备各方面的电源及所有操作电源均已断开，并布置了与检修有关的安全措施（如合接地刀闸或挂接地线、悬挂标示牌、装设临时遮拦等）
2.冷备用状态：
是指设备的检修工作已全部结束，有关检修临时安全措施已全部拆除，恢复常设安全措施，其各方面的电源和所有操作电源仍断开，设备具备投入运行的条件。
3.热备用状态：
设备一经合闸便带电运行的状态。
4.运行状态：
凡带电设备均为运行状态。
第三节倒闸操作的基本原则
1．送电操作原则
1.1拉、合隔离开关及小车断路器前，必须检查并确认断路器在断开位置。
1.2严禁带负荷拉、合隔离开关，所装电气和机械闭锁装置不能随意退出。
1.3停电时，先断开断路器，再拉开负荷侧隔离开关，最后拉开电源侧隔离开关；送电时相反。
1.4在操作过程中，发现误合隔离开关时，不准把误合的隔离开关再拉开；发现误拉隔离开关时，不准把已拉开的隔离开关重新合上。
．母线倒闸操作原则
2.1母线送电前，应先将该母线的电压互感器投入；母线停电前，应先将该母线上的所有负荷转移完母线停运后，再将该母线电压互感器停止运行。
2.2母线充电时，必须用断路器进行，其充电保护必须投入。
充电正常后停用充电保护。
3．变压器操作原则
3.1变压器停送电操作顺序：
送电时，先送电源侧，后送负荷侧；停电时相反。
3.2凡是中性点接地的变压器，变压器的投入或停用前，均应合上各侧中性点接地隔离开关。
原因如下：
3.2.1防止单相接地时产生的过电压或操作过电压，保护变压器中心点的绝缘。
3.2.2发生单相接地时，有接地故障电流流过变压器，使变压器差动、零序电流保护动作，切除故障点。
3.2.3两台变压器并联运行，在倒换中性点隔离开关时，应先合上中性点未接地的接地隔离开关，再拉开另一个中性点接地隔离开关，并将零序保护切换到中性点接地的变压器上。
3.2.4变压器分接开关的切换（有载、无载）。
用欧姆表测量分接开关接触电阻合格后方可送电。
第四节倒闸操作的步骤
倒闸操作的步骤
1．接受任务
系统调度员下达操作任务时，预先用电话将操作项目及原因下达给值长。
值长接受操作任务时，应将下达的任务复诵一遍。
值长向电气值班长下达操作任务时，要说明操作目的、操作项目、设备状态。
接受任务者接到操作任务后，复诵一遍，并记入操作记录本中。
2．填写操作票
值班长接受操作任务后，立即指定操作人填写操作票。
3．审核操作票
3.1自审由写票人（操作人）自己审查。
3.2初审由监护人负责审查。
3.3复审由（值班长、值长）审查。
各审票人应认真检查操作票的填写是否有漏项，操作顺序是否正确，内容是否简单明了，各审核人审核无误后在操作票上签字，操作票经值班负责人签字后生效。
正式操作待系统调度或值长下令后执行。
4．接受操作命令
正式操作必须有系统调度员或值长发布的操作命令。
系统调度员发布操作命令时，监护人、操作人同时受令，并由监护人按照填写的操作票向发令人复诵，经双方核对无误后，在操作票上填写发令人、受令人姓名及发令时间。
值长发布操作命令时，操作人、监护人同时受令，监护人、操作人接到操作命令后，值长、监护人、操作人均在操作票上签字，并记录发令时间。
5．模拟操作
正式操作之前，监护人、操作人应先在模拟图板上按照操作票上所列项目和顺序进行模拟操作，监护人按操作票的项目顺序唱票，操作人复诵后在模拟图板上进行操作，最后一次核对检查操作票的正确性。
6．正式操作
操作时，必须执行唱票、复诵制度。
每进行一项操作，其程序是：
唱票—对号—复诵—核对—下令—操作—复查—做执行记号“√“。
监护人按照操作票项目先唱票，然后操作人按照唱票项目的内容，查对设备名称，自己所处的位置，操作方向（四对照）确定无误后，手指所要操作的设备（对号），复诵操作命令。
监护人听到操作人复诵操作命令后，再次核对设备名称、编号无误后，最后下令“对，执行”。
操作人听到监护人下令后方可进行操作。
操作完一项后，复查该项，检查该项操作结果和正确性，如断路器实际分、合位置，机械指示、信号指示灯、表计变化情况等，并在操作该项编号前做一个记号“√”。
重要步骤要记下该项操作时的时间。
7．复查设备
操作完毕后，操作人、监护人应全面复查一遍，检查操作过的设备是否正常，仪表指示、信号指示、联锁装置等是否正常。
8．操作汇报
操作结束后，监护人立即向发令人汇报操作情况、操作起始时间和终结时间，经发令人认可后，由操作人在操作票上盖“已执行”印章。
9．操作记录
监护人将操作任务、起始时间和终结时间记入操作记录本中。
第五节事故处理的一般规定及基本原则
1．事故处理的一般规定
1.1发生事故和处理事故时，值班员不得擅自离开岗位，应正确执行调度、值长的命令处理事故。
1.2在交接班手续未办完而发生事故时，应由交班人员处理，接班人员协助、配合。
在系统未恢复稳定状态或值班负责人不同意交接班之前，不得进行交接班。
只有在事故处理告一段落或值班负责人同意交班后，方可进行交接班。
1.3处理事故时，系统值班员是系统事故处理的领导和组织者，值长是变电站事故处理的领导和组织者。
值长应受系统调度员指挥。
1.4处理事故时，各级值班员必须严格执行发令、复诵、汇报、录音和记录制度。
发令人发出事故处理的命令后，要求受令人复诵自己的命令，受令人应将事故处理的命令向发令人复诵一遍。
如果受令人未听懂，应向发令人问清楚。
命令执行后，应向发令人汇报。
为便于分析事故，处理事故时应录音。
事故处理后，应记录事故现象和处理情况。
1.5事故处理中，若下一个命令需要根据前一个命令执行情况来确定，则发令人必须等待命令执行人亲自汇报后再定。
不能经第三者传达，不准根据表计的指示信号判断命令的执行情况。
1.6发生事故时，各装置的动作信号不要急于复归，以便查核，便于事故的正确分析和处理。
2．事故处理基本原则
2.1迅速限制事故的发展，清除事故的根源，解除对人身和设备安全的威胁。
2.2注意所用电的安全，设法保持所用电源正常。
2.3事故发生后，根据表计、保护、信号及自动装置动作情况进行综合分析、判断，做出处理方案，处理中应防非同期并列和系统事故扩大。
2.4在不影响人身及设备安全的情况下，尽一切可能使设备继续运行。
2.5在事故已被限制并趋于正常稳定状态时，应设法调整系统运行方式，使之合理，让系统恢复正常。
2.6尽快对已停电的用户恢复供电。
2.7做好主要操作及操作时间记录，及时将事故处理情况报告有关领导和系统调度员。
第二章一次系统设备
第一节风力发电场升压站一次系统示意图
风力发电场升压站一次系统示意图一般如下：
风力发电机发出的电压经塔底的箱变升至10KV或35KV，分组并到架空线路上，接至10KV或35KV开关室内。
再经升压变至110KV或220KV，送至变电站进行电能分配。
10KV或35KV的母线上并有电容器组，用以补偿系统的无功。
第二节主变运行规程
1．工作原理
变压器是一种按电磁感应原理工作的电气设备，当一次线圈加上电压，流过交流电流时，在铁心中就产生交变磁通。
在交变磁通的作用下，两侧的线圈分别产生感应电势，电势的大小与匝数成正比。
变压器的原、副线圈匝数不同，这样就起到了变压作用。
2．功能
用以电能传输前的升压，减少线路损耗，达到远距离送电目的。
3．主变压器的投运
3.1主变压器投运前的检查项目如表1
表1主变压器投运前的检查项目
序号
检查项目
要求
1
变压器
间隔
（1）本体及周围环境清洁。
（2）高、低压套管完好。
（3）接线紧固、无过热现象。
（4）油位、油色正常。
（5）呼吸器的吸湿剂正常,油位正常。
（6）防爆管及防爆膜完好。
（7）瓦斯继电器中无空气。
（8）温度计齐全,信号接点定位正确。
（9）通向油枕内和散热器的蝴蝶阀在开通位置。
（10）油箱、散热器和油枕等无渗漏现象。
（11）分接头位置正确，三相一致，有载调压装置调节正常。
（12）通风系统正常。
（13）灭火器材配备齐全、完好。
（14）本体及构架可靠接地。
（15）主变栅栏、门完整并加锁。
2
开关室压
器回路备
和即将运
的母线设备
（1）有关电压互感器无渗油,互感器油位正常。
一、二次熔断器完好并投入。
（2）电流互感器及电缆紧固。
（3）刀闸断开操作机构灵活，闭锁装置可靠。
（4）开关断开，位置指示准确，合闸电源正常。
（5）母线绝缘合格。
3
主控室配
电室二回
路
（1）继电保护正常投入。
（2）仪表齐全、准确。
（3）控制回路完好、指示灯正常。
（4）二次回路正常。
4
公用系统
（1）综合自动化系统正常。
（2）直流系统正常。
（3）必须的交直流照明系统完好。
（4）通讯系统完好。
5
其它方面
变压器及其运行范围一、二次回路的工作票均已收回，短路接地线已拆除。
3.2主变压器投运前绝缘的摇测
3.2.1测量前应将瓷套管清扫干净，拆除全部接地线（或中性线）。
3.2.2使用合格的1000V～2500V摇表，摇测时摇表放平。
当转速达到120转／分，测R15、R60（加压时间分别为15S、60S时所测绝缘电阻值）。
吸收比R60/R15一般应不低于1.3，R60的绝缘电阻值应不低于上次测量值的50%。
3.2.3测量项目：
一次对地；二次对地；一、二次之间的绝缘电阻。
3.2.4不准在摇测时用手摸本体或接触摇表线,测量前后应将变压器线圈放电。
3.3投运时的注意事项
3.3.1主变压器的冲击应当在装有保护装置的高压侧进行。
3.3.2新安装的变压器应进行5次额定电压的冲击合闸试验，大修后的变压器应进行3次额定电压的冲击合闸试验，用以检查变压器的绝缘是否正常及差动保护是否会误动作。
3.3.3主变压器的投入运行应先投电源侧，后投负荷侧。
4．主变压器的允许运行方式
4.1变压器在环境温度下不超过35℃的条件下，可按铭牌规范运行。
4.2变压器运行中的允许温度，应按上层油温来检查。
变压器上层油温最高不超过95℃，变压器上层油温升不超过55℃。
为防止变压器油劣化过速，上层油温一般不宜经常超过85℃。
4.3变压器外加一次电压可以较额定电压高，但不得超过各分接头额定电压的105％，不论电压分接头在任何位置，如果所加一次电压不超过其相应额定值的5％时，变压器的二次侧可输出额定电流。
4.4主变在遇到下列情况之一者，则需开冷却风扇运行。
4.4.1变压器的负荷超过额定值的66.7％。
4.4.2变压器上层油温已超过55℃。
4.5变压器可以在正常过负荷和事故过负荷的情况下运行。
正常过负荷可以经常使用，事故过负荷只允许在事故情况下（如：
运行中的若干台变压器中有一台损坏，而又无备用时，则其余变压器允许按事故过负荷运行使用。
变压器存在较大的缺陷（如：
冷却系统不正常、严重漏油、色谱分析异常等）时不准过负荷运行。
4.6变压器三相负荷不平衡时，应监视最大电流相负荷不超过额定值。
4.7变压器的并列运行应满足以下条件：
4.7.1电压变比相等。
4.7.2阻抗电压相等。
4.7.3绕组联接组别相同。
4.7.4变压器经大修或第一次投用须检查相位相同。
4.8新装或变动过内、外接线以及改变过接线组别的变压器，并列运行前必须核定相位。
4.9为防止断路器的非同期性引起的操作过电压危及变压器的绝缘，110KV及以上电压等级主变在停电或送电前必须将变压器中性点接地刀闸合上。
5．运行中巡视项目
5.1检查变压器上层油温、油位正常，油色透明。
5.2变压器内无异音，各部分无漏油、渗油现象。
5.3检查变压器本体及套管外部应清洁，无破损裂纹，无放电痕迹，变压器本体无杂物。
5.4检查吸湿器应完好，硅胶无变色。
5.5检查变压器的压力释放阀完好。
5.6检查变压器的冷却系统运行正常，冷却系统电源正常。
5.7变压器各侧接线端子无过热痕迹。
5.8检查调压分接头位置正确。
5.9检查变压器铁芯地线和外壳地线是否良好。
6．变压器运行的特殊巡视项目
6.1大风、雷雨、冰雹后，检查引线摆动情况、有无断股、设备上有无其他杂物，瓷瓶套管有无放电痕迹及破裂现象。
6.2气温骤变时，检查储油柜和瓷套管油位是否有明显的下降，各侧连接引线是否有过紧或断股的变化。
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