6水电厂机电设备运行龚在礼单元六水电厂电气主接线的运行操作与事故处理详解.docx

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6水电厂机电设备运行龚在礼单元六水电厂电气主接线的运行操作与事故处理详解

单元六　水电厂电气主接线的运行操作与事故处理

【主要岗位工作任务】电气主接线的运行，电气设备倒闸操作票的填写，电气设备停送电操作，电气主接线的事故处理。

第一讲　电气主接线及其运行方式

知识要求：

1、电气主接线的基本要求、基本形式。

2、电气主接线运行方式及其编制原则。

技能要求：

电气主接线的运行方式分析。

教学重点：

电气主接线的基本形式、要求及运行方式。

教学难点：

电气主接线的运行方式分析。

教学内容：

电气主接线：

在电力系统中，发电厂、变电所，为满足预定的功率传送和运行等要求而设计的、表明高压电气设备之间相互连接关系的传送电能的电路。

一、电气主接线的基本要求

1、根据电力系统和电力用户的要求，保证供电的可靠性和电能质量。

2、接线力求简单、清晰、操作方便。

3、保证操作时工作人员的安全，并能保证维护、检修工作的安全。

4、在满足技术要求的前提下，应使接线投资和运行费用最经济。

5、具有扩建的可能性。

二、电气主接线的基本形式 （图片1）（图片2）（图片3）（图片4）

1、单母线接线

2、单母线分段接线

3、双母线接线

4、带旁路母线的接线

5、3/2接线

6、桥式接线

7、角形接线

8、单元接线

三电气主接线运行方式的编制原则

1、电气主接线的运行方式

电气主接线的运行方式：

指电气主接线中各电气设备实际所处的工作状态（运行、备用、检修）及其相互连接方式。

运行方式分为正常运行方式和非正常运行方式。

2、电气主接线运行方式的编制原则

（1）合理安排电源和负荷，

（2）变压器中性点接地运行方式满足要求，

（3）厂用电安全可靠，

（4）运行方式接线便于记忆。

运行方式安排不当的后果有：

（1）操作复杂，易误操作；

（2）降低了原设计方案的优点和供电可靠性，

（3）不便于故障情况下的迅速处理；

（4）潮流分布不合理，影响系统的稳定；

（5）影响机组正常运行和出力；

（6）增加设备和线路的电能损耗。

应注意的问题：

（1）应能减少和消除全厂停电的可能性或尽量缩短出现上述情况的运行时间；

（2）拟定运行方式应考虑对常见多发性故障的抗御能力，减少事故影响的范围和缩短恢复供电的时间；

（3）某些设备检修或“带病”运行时，运行方式应便于作相应的调整；

（4）在满足必要的安全可靠性的条件下，应考虑运行方式的经济性和灵活性。

四、电气主接线举例

某水电厂的电气主接线图

发电机、变压器采用扩大单元接线。

发电机1F、2F并列运行于13.8kVI段母线；发电机3F、4F并列运行于13.8kVII段母线。

220kV高压出线设置有内桥。

五、电气主接线的正常运行方式

电气主接线的正常运行方式系指正常情况下，全部设备投入运行时，电气主接线经常采用的运行方式。

如下主接线图的正常运行方式为：

发电机1F、2F并网发电，其相应的出口断路器1DL、2DL在合闸状态，1F、2F发出的电能先汇集到13.8kVI段母线。

一部分电能经主变压器1B升压后送至220kV渔山东线，高压侧断路器201DL在合闸状态；一部分电能经厂用变压器1Bc降压后送至厂用系统10kVI段，低压侧断路器5DL在合闸位置。

发电机3F、4F并网发电，其相应的出口断路器3DL、4DL在合闸状态，3F、4F发出的电能先汇集到13.8kVII段母线。

一部分电能经主变压器2B升压后送至220kV渔山西线，高压侧断路器202DL在合闸状态；一部分电能经厂用变压器2Bc降压后送至厂用系统10kVIII段，低压侧断路器6DL在合闸位置。

在正常运行方式下，内桥出线开关2015G、2025G在分闸状态。

六、非正常运行方式

非正常运行方式系指在事故处理、设备故障或检修时，电气主接线所采用的运行方式。

1、当发电机1F停机检修时，断开1F出口断路器1DL，断开1F出口隔离开关11G。

此时发电机2F并网发电，其运行方式同正常运行方式。

2、当220kV渔山东线故障或者检修时，高压侧断路器201DL断开,隔离开关2013G断开，内桥出线开关2015G、2025G合上，1F、2F发出的电能可由220kV内桥送电至220kV渔山西线，同时一部分电能经厂用变压器1Bc降压后送至厂用10kVI段母线。

单元六　水电厂电气主接线的运行操作与事故处理

【主要岗位工作任务】电气主接线的运行，电气设备倒闸操作票的填写，电气设备停送电操作，电气主接线的事故处理。

第二讲倒闸操作原则认知

知识要求：

1、电气设备的状态

2、倒闸操作的一般规定。

3、倒闸操作的基本原则。

4、倒闸操作的一般程序。

5、倒闸操作中应重点防止的误操作。

技能要求：

倒闸操作的基本原则。

教学重点：

1、倒闸操作的规定。

2、倒闸操作的原则。

3、倒闸操作中应重点防止的误操作。

教学难点：

倒闸操作的原则。

教学内容：

一、电气设备的状态与倒闸操作概念

电气设备的状态：

1、运行状态。

电气设备的隔离开关和断路器都在合上位置，电源至受电端间的电路接通。

设备的所有继电保护及自动装置均投入（调度要求停运的除外）。

2、热备用状态。

电气设备的热备用状态是指其断路器断开、隔离开关合上时的状态。

3、冷备用状态。

电气设备的冷备用状态是指设备的断路器和隔离开关均在断开位置，一次设备停电，设备本身保护投入时的状态。

4、检修状态。

电气设备的检修状态是指设备的断路器和隔离开关均在断开位置，控制、合闸熔断器取下，待检修设备两侧装设了保护接地线（或合上了接地开关），装设了遮栏，悬挂了标示牌时的状态。

倒闸操作，就是把电气设备或装置由一种状态转换为另一状态的系列操作。

二、对倒闸操作的一般规定

1、操作人和监护人需经考试合格并经工区领导批准公布。

2、操作人和监护人不能单凭记忆，而应仔细检查操作地点及设备的名称编号后，才能进行操作。

3、只有值长、值班长和正值才能够接受调度命令和担任倒闸操作中的监护人；副值无权接受调度命令，只能担任倒闸操作中的操作人；实习人员一般不介入操作中的实质性工作。

操作中由正值监护、副值操作。

对重要的复杂的倒闸操作，由当值的正值操作，值班长监护。

4、操作人应对操作内容做到心中有数。

5、操作期间，不进行与操作无关的工作。

6、处理事故时，不要惊慌失措，以免扩大事故。

7、设备送电前，必须终结全部工作票，拆除接地线及与检修工作有关的临时安全措施，恢复固定遮拦及常用警告牌。

对送电设备进行全面检查应正常，摇测设备绝缘电阻应合格。

8、无保护的设备不允许投入运行。

9、装有同期合闸的断路器，必须进行同期合闸。

仅在断路器一侧无电压进行充电操作时，才允许合上同期闭锁开关解除同期闭锁回路。

10、检修过的断路器送电时，必须进行远方跳合闸试验，运行中的小车开关不允许解除机械闭锁手动分闸。

11、现场一次、二次设备要有明显的标志，包括命令、编号、铭牌、转动方向、切换位置的指示以及区别电气相别的颜色。

12、要有与现场设备标志和运行方式相符合的一次系统模拟图及二次回路的原理图和展开图。

13、要有合格的操作工具，安全用具和设施（包括放置接地线的专用装置）等。

14、下列倒闸操作，可以不经调度许可自行进行。

（1）在发生人身触电或设备危险时，可自行拉开有关断路器，但事后必须汇报调度。

（2）母线电压不合格时，可进行主变压器有载开关的操作，但事后必须汇报调度。

（3）不属于调度管辖设备的操作。

三、倒闸操作的基本原则

1、停送电操作原则

（1）拉、合隔离开关及小车断路器停、送电时，必须检查并确定断路器在断开位置（倒母线例外，此时母联断路器必须合上）。

（2）严禁带负荷拉、合隔离开关，电气和机械防误闭锁装置不能随意退出。

（3）停电时，先断开断路器后拉开负荷侧隔离开关，最后拉开母线侧隔离开关；送电时顺序与之相反。

（4）手动操作过程中，发现误拉隔离开关，不准把已拉开的隔离开关重新合上。

只有用手动蜗姆轮传动的隔离开关，在动触头未离开静触头刀刃之前，允许将误拉的隔离开关重新合上。

（5）超高压线路送电时，必须先投入并联电抗器后再合线路断路器。

（6）线路停电前要先停用重合闸装置，送电后要再投入。

2、母线倒闸操作原则

（1）倒母线必须先合入母联断路器，并取下控制熔断器。

（2）在母线隔离开关的合、拉过程中，如可能发生较大火花时，应依次先合靠母联断路器最近的母线隔离开关；拉闸的顺序则与其相反。

（3）拉母联断路器前，母联断路器的电流表应指示为零；同时，母线隔离开关辅助触点、位置指示器应切换正常。

（4）倒母线的过程中，母线差动保护的工作原理如不遭到破坏，一般均应投入运行。

同时，应考虑母线差动保护非选择性开关的拉、合及低电压闭锁母线差动保护压板的切换。

（5）母联断路器因故不能使用，必须用母线隔离开关拉、合空载母线时，应先将该母线电压互感器二次侧断开（取下熔断器或低压断路器），防止运行母线的电压互感器熔断器熔断或低压断路器跳闸。

（6）母线停电后需做安全措施者，应验明母线无电压后，方可合上该母线的接地隔离开关或装设接地线。

（7）向检修后或处于备用状态的母线充电时，充电断路器有速断保护时，应优先加用；无速断保护时，其主保护必须加用。

（8）母线倒闸操作时，先给备用母线充电，检查两组母线电压相等，确认母联断路器己合好后，取下其控制保险，然后进行母线隔离开关的切换操作。

母联断路器断开前，必须确认负荷己全部转移，母联断路器电流表指示为零，再断开母联断路器。

（9）其他注意事项：

1）严禁将检修中的设备或未正式投运设备的母线隔离开关合入。

2）禁止用分段断路器（串有电抗器）代替母联断路器进行充电或倒母线。

3）当拉开工作母线隔离开关后，若发现合入的备用母线隔离开关接触不好、产弧，应立即将拉开的开关再合入，查明原因。

4）停电母线的电压互感器所带的保护（如低电压、低频、阻抗保护等），如不能提前切换到运行母线的电压互感器上供电，则事先应将这些保护申请停用，并断开跳闸压板。

3、变压器的停、送电原则

（1）双绕组升压变压器停电时，应先拉开高压侧断路器，再拉开低压侧断路器，最后拉开两侧隔离开关。

送电时的操作顺序与此相反。

（2）双绕组降压变压器停电时，应先拉开低压侧断路器，再拉开高压侧断路器，最后拉开两侧隔离开关。

送电时的操作顺序与此相反。

（3）三绕组升压变压器停电时，应依次拉开高、中、低三侧断路器，再拉开三侧隔离开关，送电时的操作顺序与此相反。

（4）三绕组降压变压器停、送电的操作顺序与三绕组升压变压器相反。

   结论：

变压器停电时，先拉开负荷侧断路器，后拉开电源侧断路器。

送电时的操作顺序与此相反。

四、倒闸操作应重点防止的误操作事故

1、误拉、误合断路器或隔离开关

防止误操作的具体措施是：

（1）倒闸操作发令、接令或联系操作，要正确、清楚，并坚持重复命令，有条件的要录音。

（2）操作前进行三对照，操作中坚持三禁止，操作后坚持复查。

整个操作要贯彻五不干。

1）三对照：

①对照操作任务、运行方式，由操作人填写操作票；②对照“电气模拟图；③对照设备编号无误后再操作。

2）三禁止：

①禁止操作人、监护人一齐动手操作，失去监护；②禁止有疑问盲目操作；③禁止边操作、边做与其无关的工作（或聊天），分散精力。

3）五不干：

①操作任务不清不干；②操作时无操作票不干；③操作票不合格不干；④应有监护而无监护人不干；⑤设备编号不清不干。

（3）预定的重大操作或运行方式将发生特殊的变化，电气运行专责工程师（技术员）应提前制定“临时措施”，对倒闸操作工作进行指导，做出全面安排，提出相应要求及注意事项、事故预想等，使值班人员操作时心中有数。

（4）通过平时技术培训（考问讲解，事故演习），使值班人员掌握正确的操作方法。

2、带负荷拉合隔离开关

（1）原因

1）拉合回路时，回路负荷电流，超过了隔离开关开断小电流的允许值。

2）拉合环路时，环路电流及断口电压差超过了容许限度。

3）人为误操作。

如走错间隔拉错隔离开关，或断路器未拉开就拉合隔离开关等。

（2）防止措施：

1）按照隔离开关允许的使用范围及条件进行操作。

2）拉合规程规定之外的环路，要有相应的安全和技术措施。

3）加强操作监护，对隔离开关加装防误操作闭锁装置。

4）拉合隔离开关前，现场检查断路器在断开位置。

隔离开关经操作后，操作机构的定位销一定要销好，防止因机构滑脱接通或断开负荷电路。

5）倒母线及拉合母线隔离开关，属于等电位操作，故必须保证母联断路器合入，同时取下该断路器的控制熔断器。

6）隔离开关检修时，与其相邻运行的隔离开关机构应锁住，以防止误拉合。

7）手车断路器的机械闭锁必须可靠，检修后应实际操作进行验收。

3、带电挂接地线或带电合接地刀闸

防止措施：

（1）断路器、隔离开关拉闸后，必须检查实际位置是否拉开。

（2）坚持验电。

（3）正确判断正常带电于感应电的区别。

（4）隔离开关拉开后，若一侧有电，一侧不带电，应防止将有电一侧的接地刀闸合入，造成短路。

（5）安装带电显示器，并闭锁接地刀闸。

4、带地线合闸

防止措施：

（1）加强地线的管理。

（2）防止在设备系统上遗留地线。

1）拆、挂地线或拉合接地刀闸，要在“电气模拟图”上做好标记，并与现场的实际位置相符。

2）禁止任何人不经值班人员同意，在设备系统上私自拆、挂地线，挪动地线的位置，或增加地线的数量。

3）设备第一次送电或检修后送电，值班人员应到现场进行检查，掌握地线的实际情况；调度人员下令送电前，事先应与发电厂、变电所、用户的值班人员核对地线，防止漏拆接地线。

（3）对于一经操作可能向检修地点送电的隔离开关，其操作机构要锁住，并悬挂“禁止合闸，有人工作”的标示牌。

（4）正常倒母线，严禁将检修设备的母线隔离开关误合入。

事故倒母线，要按照“先拉后合”的原则操作。

（5）设备检修后的注意事项：

1）检查后的隔离开关应保持在断开位置。

2）防止工具、仪器、梯子等物体遗留在设备上。

3）送电前，坚持摇测设备绝缘电阻。

5、非同期并列

主要原因：

①一次系统不符合条件；②同期用的电压互感器或同期装置电压回路，接线错误；③人员误操作。

防止措施：

（1）设备变更时要坚持定相。

（2）防止并列时人为发生误操作。

1）值班人员应熟知全厂的同期回路及同期点。

2）在同一时间是不允许投入两个同期电源开关。

3）手动同期并列时，要经过同期继电器闭锁，在允许相位差合闸。

4）工作厂用变压器、备用厂用变压器，分别接自不同频率的电源系统时，不准直接并列。

此时倒换变压器要采取“拉联”的办法，即手动拉开工作厂用变压器的电源断路器，使备用厂用变压器的断路器联动合入。

5）电网电源联络线跳闸，未经检查同期或调度下令许可，严禁强送或合环。

（3）保证同期回路接线在正确、同期装置动作良好。

（4）断路器的同期回路或合闸回路有工作时，对应一次回路的隔离开关应拉开，以防断路器误合入、误并列。

单元六　水电厂电气主接线的运行操作与事故处理

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第三讲电气一次系统的倒闸操作

知识要求：

1、倒闸操作的程序。

2、倒闸操作票的填写。

技能要求：

线路停电操作、变压器停电操作、旁路断路器代替线路断路器的操作、母线停电操作。

教学重点：

倒闸操作票的填写。

教学难点：

倒闸操作票的填写。

教学内容：

一、倒闸操作的程序 （图片1）（图片2）（图片3）（图片4）

1、正常情况下倒闸操作的一般程序

（1）下达命令和接受任务

（2）填写操作票

（3）审核批准

（4）模拟操作

（5）发布正式操作命令

（6）现场操作

（7）复查设备

（8）汇报

（9）记录

2、事故时的操作规定

处理事故时，可以不用操作票，但需遵守安全工作规程的有关规定进行操作。

二、倒闸操作示例与对应的操作票

1、线路的停送电操作

示例：

操作任务：

10.5kV#71线路由运行转检修（电气一次接线如图）。

标准操作票

2、水电厂主变压器的停电操作

同上主接线为例，在正常运行方式下，主变压器1B的停电操作。

标准操作票

3、旁路断路器代替线路断路器的运行操作

注意事项：

（1）旁路断路器的保护应投入（保护及其整定值应与被代替的线路断路器相同）。

（2）旁路断路器接入的母线应与被代替线路断路器接入的母线一致。

如图所示（二台山主接图），220kV系统IM、IIM母线运行，母联断路器260DL及其两侧隔离开关合上，旁路断路器290DL断开，旁路母线隔离开关2905G、2901G合上，旁路母线热备用于IM。

工作任务：

耿山北线运行于IM母线，断路器265DL停电检修而要求线路耿山北线不停电，由旁路断路器290DL代替265DL运行。

旁路代路标准操作票

4、母线停送电操作（倒母线操作）

主接线如上所示。

母线停电标准操作票　

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【主要岗位工作任务】电气主接线的运行，电气设备倒闸操作票的填写，电气设备停送电操作，电气主接线的事故处理。

第四讲　电气主接线的事故处理

知识要求：

1、电气主接线的事故处理方法。

技能要求：

电气主接线的事故处理。

教学重点：

实例分析电气主接线的事故。

教学难点：

电气主接线事故处理方法。

教学内容：

现以如图2-9所示的主接线为例，说明电气主接线事故处理。

一、220kV线路断路器201DL爆炸

1、运行方式

220kV渔山东线、渔山西线运行，1F～4F发电，厂用10kV和400V母线为标准运行方式，其余辅助设备为正常运行方式。

2、事故现象

（1）220kV渔山东线线断路器201DL爆炸事故

（2）配电室有剧烈爆炸声，发电机层传来发电机转速异常升高的异音，1F、2F机组出口断路器1DL、2DL分闸甩负荷或机组负序过电流（复压过流）保护动作停机，，1DL、2DL、5DL、50DL分闸，54DL合闸，上位机和1B保护屏上有“1B差动保护动作”、“1B零序保护动作”、“201DLSF6气体压力异常”、“201DL分闸闭锁”、“201DL合闸闭锁”、“1Bc失压保护动作”等信号，返回屏上201DL模拟灯熄灭。

（3）220kV渔山东线接地距离或零序保护动作，或者线路光纤差动保护动作，对侧线路开关262DL跳闸。

（4）开关站201DL开关处冒出明显的烟气和火星。

3、事故造成的后果

（1）出线停电，发生机组解列，影响本厂上网电量和厂用电安全运行。

（2）可能导致变压器及部件受损

（3）有毒烟雾造成厂房空气污染

4、201DL断路器爆炸处理方法

（1）根据故障现象迅速判断故障原因，在记录现象、安排人员查找故障点的同时，立即迅速通知相关领导和检修人员，同时通知现场其他工作人员停止工作，离开现场，通知闸首，厂房1F、2F机组解列，负荷为0。

（2）当保护装置拒动时，立即拉开1DL、2DL、5DL、50DL，迅速合上54DL，确保厂用电的安全；同时，汇报调度或紧急通知运行人员拉开线路对侧断路器262DL。

（3）如果1F、2F仅甩负荷，立即拉开1DL、2DL，维持机组转速正常；如果1F、2F保护已经动作，则监视其正常停机，将情况通知闸首。

（4）拉开201DL两侧隔离开关2513G、2013G。

（5）通知检修人员进行处理。

二、220kV2B高压电缆着火

1、运行方式

220kV渔山东线、渔山西线运行，1F~4F发电，厂用10kV和400V母线为标准运行方式，其余辅助设备为正常运行方式。

2、事故现象

（1）开关站方向有剧烈爆炸声，发电机层传来发电机转速异常升高的异音，3F、4F机组出口断路器3DL、4DL分闸甩负荷或机组负序过电流（复压过流）保护动作停机，3DL、4DL、6DL、60DL分闸，64DL合闸，上位机和2B保护屏上有“2B差动保护动作”、“2B零序保护动作”、“202DLSF6气体压力异常”、“202DL分闸闭锁”、“202DL合闸闭锁”、“2Bc失压保护动作”等信号，返回屏上202DL模拟灯熄灭。

（2）220kVI母接地距离或零序保护动作，或者线路光纤差动保护动作，对侧263DL跳闸（参见图2-11）。

（3）开关站内202DL开关处冒出明显的烟气和火星。

3、事故造成的后果

（1）机组停运，上网电量减少。

（2）主变停电，严重时造成厂用电中断。

（3）电缆烧损。

（4）有毒烟雾造成厂房空气污染。

4、事故处理

（1）根据故障现象迅速判断故障原因，在记录现象、安排人员查找故障点的同时，立即迅速通知相关领导和检修人员，同时通知现场其他工作人员停止工作，离开现场，通知闸首，厂房3F、4F机组解列，负荷为0。

（2）当保护装置拒动时，立即拉开3DL、4DL、6DL、60DL，迅速合上64DL，确保厂用电的安全；同时，汇报调度或紧急通知运行人员拉开线路对侧断路器263DL。

（3）如果3F、4F仅甩负荷，立即拉开3DL、4DL，维持机组转速正常；如果3F、4F保护已经动作，则监视其正常停机。

将情况通知闸首。

（4）拉开202DL两侧隔离开关2523G、2023G（参见图2-11）。

（5）组织人员进行灭火。

（6）组织进行事故现场的隔离和保护，发电机出口装设三相短路接地线。

（7）通知检修人员进行处理。

单元六学习指导

      水电厂是电力系统的重要组成部分，水电厂由于负荷的变化或发生各种短路故障，都将会使电力系统受到影响。

因此，水电厂主接线的接线形式及其运行方式，都将影响电力系统的安全经济运行。

1、本章内容涉及到电气主接线的运行方式、电气主接线到闸操作、电气主接线的事故处理，学生在学习过程中需结合相关电气主接线图加以理解。

2、本章涉及的电气主接线到闸操作操作可在学生实习时对应真实设备，在师傅的指导下进行真实操作或模拟操作。

3、本章涉及的各种事故处理内容，要注意老师在课堂中对典型案例的分析处理办法，以及生产现场工程技术人员对现场事故的分析处理，作好笔记，不断总结经验，增长见识。

同时要重视现场的事故预想，事故的模拟检查处理。

在实习中将安排对应真实设备模拟事故处理。