第五章高壓電氣設備安全

1、第五章 高壓電氣設備 內容介紹：內容介紹： 一 、 高壓電氣安全工作基本要求 二 、 主要高壓電氣設備安全要求 三、 主要高壓電氣設備安全操作要求 1. 1. 高壓斷路器高壓斷路器QFQF1) 高壓斷路器的功能高壓斷路器(highvoltage circuitbreaker)是高壓電器中最重要的設備， 是電力系統(tǒng)一次設備中起控制和保護作用的關鍵電器。高壓斷路器在電網中起兩方面的作用：一是控制作用， 即根據(jù)電網運行的需要，將部分電氣設備或線路投入或退出運行；二是保護作用，即在電氣設備或電力線路發(fā)生故障時，繼電保護自動裝置發(fā)出跳閘信號，起動斷路器，將故障部分設備或線路從電網中迅速切除，確保電網中無

2、故障部分電路的正常運行。 高壓電氣安全主要是指高壓電氣安全主要是指1000V以上供配以上供配電系統(tǒng)中的設備或裝置及其操作安全問題。電系統(tǒng)中的設備或裝置及其操作安全問題。2) 高壓斷路器的分類高壓斷路器一般按滅弧介質的不同分為： (1) 油斷路器，指采用變壓器油作為滅弧介質的斷路器。 它又分為多油斷路器和少油斷路器。多油斷路器的油除了作滅弧介質和觸頭開斷后的絕緣外，還作為帶電部分對地的絕緣。 少油斷路器的油只作為滅弧介質和觸頭開斷后的絕緣，而帶電部分對地絕緣采用瓷件或其他介質。和多油斷路器相比，少油斷路器具有用油量少，體積小，重量輕，運輸安裝方便， 有利于防火等優(yōu)點。 在610 kV戶內配電裝置

3、中常用的有SN1010型少油斷路器。 (2) 真空斷路器，指采用真空的高絕緣強度來滅弧的斷路器。這種斷路器的動靜觸頭密封在真空泡內，利用真空作為滅弧介質和絕緣介質。它的特點是體積小，壽命長，維修工作量小，主要用于頻繁操作的場所。常用的真空斷路器有ZN1212、 ZN28A12型戶內高壓真空斷路器，其外形如圖11.4.1所示。 圖11.4.1 ZN1212型戶內高壓真空斷路器 (3) 六氟化硫(SF6)斷路器，指利用具有優(yōu)異的絕緣性能和滅弧性能的SF6氣體作為滅弧介質和絕緣介質的斷路器。SF6氣體是無色、無臭、不燃燒、無毒的惰性氣體，它的絕緣能力約高于空氣2.5倍，而滅弧能力則高達百倍。SF6斷

4、路器比少油斷路器串聯(lián)斷口要少，可使制造、安裝、調試和運行比較方便和經濟。它的特點是滅弧能力強，絕緣強度高，開斷電流大， 燃弧時間短， 檢修周期長，斷開電容電流或電感電流時無重燃，過電壓低等。SF6斷路器主要用于需頻繁操作及有易燃、 易爆危險的場所，特別用于全封閉組合電器中。常用的SF6斷路器為LN2型。 真空斷路器、六氟化硫斷路器是現(xiàn)在和未來重點發(fā)展與使用的斷路器。 2. 2. 隔離開關隔離開關QSQS1) 隔離開關的功能 隔離開關(highvoltage disconnector)的作用主要有以下三方面： (1) 隔離電源，保證安全。利用隔離開關將高壓電氣裝置中需要檢修的部分與其他帶電部分可

5、靠隔離， 隔離開關斷開后有明顯可見的斷開間隙， 能充分保證人身和設備的安全。 (2) 倒閘操作。隔離開關經常用來進行電力系統(tǒng)運行方式改變時的倒閘操作。例如，當主接線為雙母線時，利用隔離開關將設備或線路從一組母線切換到另一組母線。 特別強調，隔離開關沒有專門的滅弧裝置，在任何情況下，均不能接通或切斷負荷電流和短路電流，并應設法避免可能發(fā)生的誤操作。 當隔離開關與斷路器配合操作時，其順序應為：斷電時， 先拉開斷路器，再拉開隔離開關；送電時，先合隔離開關， 再合斷路器?？傊綦x開關與斷路器配合操作時，隔離開關必須在斷路器處于斷開（分閘）位置時才能進行操作。 2) 隔離開關的分類按裝設地點的不同，

6、隔離開關分為戶內和戶外兩種。 戶內隔離開關（型號為GN）的額定電壓一般在35 kV以下。 工廠供配電系統(tǒng)常用的高壓戶內隔離開關為GN19、 GN22和GN24型等， 其外形如圖11.4.2所示。 圖11.4.2 GN2212戶內高壓隔離開關 戶外隔離開關（型號為GW）由于觸頭暴露在大氣中， 工作條件比較惡劣，因而一般要求有較高的絕緣等級和機械強度。戶外隔離開關的額定電壓一般在35 kV以上，常用的有GW435G（D）和GW4110D型。 3. 3. 高壓負荷開關高壓負荷開關QLQL 1) 高壓負荷開關的功能高壓負荷開關(highvoltage loadswitch)具有簡單的滅弧裝置， 因此能

7、通斷一定的負荷電流和過負荷電流。 但它不能斷開短路電流，負荷開關斷開后，與隔離開關一樣， 具有明顯可見的斷開間隙，因此， 它也具有隔離電源、保證安全檢修的功能。 2) 高壓負荷開關的分類高壓負荷開關按安裝地點的不同分為戶內式和戶外式； 按滅弧方式的不同分為產氣式、壓氣式、油浸式、真空式和SF6式。高壓負荷開關目前主要用于10 kV及以下配電系統(tǒng)中， 常用的型號有戶內壓氣式FN210(R)型、FN310(R)型（R表示帶有熔斷器）和戶外產氣式的FW510型等。戶內高壓真空負荷開關ZFN2110的外形如圖11.4.3所示。 圖11.4.3 高壓真空負荷開關 4. 4. 高壓熔斷器高壓熔斷器1) 熔

8、斷器的功能 熔斷器FU是最簡單和最早使用的一種保護電器，它串聯(lián)在電路中使用，當所在電路短路或過載時，熔斷器自動斷開電路， 使其它電氣設備得到保護。 2) 熔斷器的分類熔斷器按安裝地點不同，分為戶內式和戶外式； 按電壓的高低，分為高壓熔斷器(highvoltage fuse)和低壓熔斷器； 按滅弧方式及結構特點的不同，分為瓷插式、封閉填料式和產氣縱吹式等。目前常見的戶內高壓熔斷器有RN1、 RN2、 RN3、 RN5和RN6等管式熔斷器，用于635 kV的戶內配電裝置中， 其外形見圖11.4.4。 它們均為填充石英砂的限流式熔斷器。 圖11.4.4 高壓限流式熔斷器 5. 5. 高壓開關柜高壓開

9、關柜高壓開關柜(highvoltage switchgear)是按一定的線路方案將有關一、 二次設備組裝在一起而形成的一種高壓成套配電裝置， 在發(fā)電廠和變配電所中用于控制和保護發(fā)電機、變壓器和高壓線路，也可用于大型高壓交流電動機的起動和保護，其中安裝有高壓開關設備、保護電器、監(jiān)測儀表和母線、絕緣子等。 高壓開關柜內配用的主開關為真空斷路器、SF6斷路器和少油斷路器。目前少油斷路器已逐漸被真空斷路器和SF6斷路器所取代。 第一節(jié)第一節(jié) 高壓電氣安全工作基本要求高壓電氣安全工作基本要求一、變電所的安全管理一、變電所的安全管理 為提高變配電所的安全水平，適應現(xiàn)代管理的要求，必須建立有關的設備檔案、技

10、術圖紙、各種指標圖表及有關的記錄和制度。1、現(xiàn)場管理要求、現(xiàn)場管理要求變配電所應有以下記錄：1）抄表記錄2）值班記錄3）設備缺陷記錄4）設備試驗、檢修記錄5）設備異常及事故記錄變配電所應制動以下制度：變配電所應制動以下制度：1）值班人員崗位責任制度2)交接班制度3）倒閘操作票制度4）巡視檢查制度5）檢修工作票制度6）工作器具保管制度u 值班人員應具備必要的電氣“應知” 、 “應會”技能，有一定排除事故的能力，熟知電氣安全操作規(guī)程，并經考試合格。u 在變配電所進行停電檢修或安裝工作時，應有保證人員及設備安全的組織和技術措施，并應向工作負責人指明停電范圍及帶電設備所在位置。u 如遇緊急情況嚴重威脅

11、設備或人員安全來不及向上級報告時，值班人員可先拉開有關設備的電源開關，但事后必須立即向上級報告。u 變配電所發(fā)生事故或異?，F(xiàn)象，值班人員不能判斷原因時，應立即報告電氣負責人，報告前不得進行任何修理恢復工作。u 熟練掌握觸電急救方法n 高壓設備發(fā)生接地故障時和巡視檢查時與故障點保持一定的距離；室內不得接近故障點4m以內；室外不得接近故障點8m以內。接近上述范圍時應穿絕緣靴，接觸設備外殼、構架時應帶絕緣手套4、交接班要求、交接班要求p 接班人員必須按規(guī)定時間提前到崗，交班人員應辦理接班人員必須按規(guī)定時間提前到崗，交班人員應辦理交接班手續(xù)簽字后方可離去交接班手續(xù)簽字后方可離去p 交班人員應提前做好交

12、班準備工作交班人員應提前做好交班準備工作1)整理報表及檢修記錄等整理報表及檢修記錄等2）核對模擬盤與實際運行情況是否相符）核對模擬盤與實際運行情況是否相符3）設備缺陷、異常情況記錄）設備缺陷、異常情況記錄4）核對并整理好消防用具、工具、鑰匙、儀表、）核對并整理好消防用具、工具、鑰匙、儀表、接地線及備用器材等接地線及備用器材等5）提前做好清潔衛(wèi)生工作狀況）提前做好清潔衛(wèi)生工作狀況遇以下情況不準交接班遇以下情況不準交接班1）接班人員班前飲酒或精神不正常）接班人員班前飲酒或精神不正常2）發(fā)生事故或正在處理故障時）發(fā)生事故或正在處理故障時3）設備發(fā)生異常尚未查清原因時）設備發(fā)生異常尚未查清原因時4）正

13、在倒閘操作時）正在倒閘操作時檢查電容器的外殼有無膨脹變形，有無異聲，示溫蠟片是否熔化，三相電流是否平衡，電壓是否超過允許值，放電裝置是否良好，電容器室溫是否超過允許值檢查各類繼電器的外殼有無破損、裂紋，整定值位置是否變動，繼電器的接點有無卡滯、變形、傾斜、燒傷及脫軸。感應式繼電器的鋁盤轉動是否正常，有無抖動及摩擦現(xiàn)象油斷路器的分合指示器及紅綠燈指示是否正常。內部應無響聲，油面、油色正常，無漏油現(xiàn)象。真空斷路器滅弧室在觸頭斷開時，屏蔽罩內壁應無紅色或乳白色輝光避雷器內部應無異聲，放電記錄器數(shù)字清晰硅整流裝置及各類直流電源裝置有無異聲、過熱、異味。電容器儲能裝置檢查試驗正常中央信號裝置及音響裝置是

14、否正常，直流母線電壓是否正常各級電壓指示是否正常，各路負荷是否超出允許值。其他各種儀表指示信號顯示是否正常檢查電纜終端盒、絕緣油、有無過熱熔化、漏油，有無放電痕跡及聲響檢查所有接地線有無松動、折斷及銹蝕現(xiàn)象互感器及各種線圈有無異味檢查安全用具是否齊全有效、安放合理檢查門窗、孔洞等是否嚴密，有無小動物進入的痕跡 冷空氣侵襲降溫后，檢查變壓器及注油設備的油面是否過低，導線是否過緊，開關套管及刀閘等連接處有否冷縮變 高溫季節(jié)，檢查注油設備的油面是否過高，導線是否過松，通風降溫設施運行是否正常 夜間閉燈檢查，應檢查導線、開關瓷絕緣等各部接點有否放電、發(fā)紅現(xiàn)象注意：高壓隔離開關分斷時具有明顯的斷開點。

15、它是專門用在高壓裝置中通斷負荷電流的開關型號的含義如下： F N 310 R T負荷開關戶內式設計序號帶熱脫扣器帶熔斷器額定電壓高壓負荷開關是和高壓熔斷器串聯(lián)使用的，斷電保護應按下述要求調整：1、當故障電流大于負荷開關的開斷能力時，必須保證熔斷器先熔斷，然后負荷開關才能分閘2、當故障電流小于負荷開關的開斷能力時，則負荷開關開斷，熔斷器不動作 高壓斷路器 它又叫高壓開關，用在高壓裝置中通斷負荷電流，并在嚴重過載和短路時自動跳閘，切斷過載電流和短路電流。因此高壓斷路器具有相當完善的滅弧結構和足夠的斷流能力，以適應其工作要求分類：按滅弧介質和滅弧方式可分為：少油斷路器（S)、多油斷路器（D)、真空斷

16、路器（Z)、六氟化硫斷路器（L）、壓縮空氣斷路器（K）、固體產氣斷路器（Q）、磁吹斷路器（C）10kV系統(tǒng)中用的最多的是少油斷路器和真空斷路器主要參數(shù)： 額定電壓、額定電流、額定開斷電流、額定斷流容量、最大關合電流、極限通過電流、熱穩(wěn)定電流等 高壓開關柜高壓開關柜 它是按一定的線路方案將有關一、二次設備組裝而成的一種高壓成套配電裝置，在發(fā)電廠和變配電所中作為控制和保護發(fā)電機、變壓器和高壓線路之用，也可作為大型高壓交流電動機的起動和保護之用。分類：固定式和手車式 高壓開關柜大多數(shù)按規(guī)定裝設了防止電氣誤操作的閉鎖裝置，即所謂的“五防”防止誤跳、誤合斷路器；防止帶負荷拉、合隔離開關；防止帶電掛接地線

17、；防止帶接地線合隔離開關；防止人員誤入帶電間隔變壓器器身器身油箱冷卻裝置保護裝置出線裝置包括鐵芯、繞組、絕緣、引線、分接開關包括鐵芯、繞組、絕緣、引線、分接開關包括本體和附件（放油閥、接地螺釘、小車、包括散熱器和冷卻器包括儲油柜、油標、安全氣道、吸濕器、測溫元件、氣體繼電器包括高、低壓套管u干式變壓器干式變壓器1、干式變壓器的鐵芯和繞組的冷卻介質為空氣， 一般用于安全防火要求較高的場所它分為開啟式、封閉式和澆注式1）開啟式：適用于比較干燥而潔凈的室內環(huán)境，一般有空氣自冷和風冷兩種冷卻方式2）封閉式：一般用于較為惡劣的環(huán)境中；主要有用于礦用的隔爆型變壓器3）澆注式：用環(huán)氧樹脂或其他樹脂澆注作為主

18、絕緣，結構簡單體積小，適用于較小容量的產品u變壓器運行檢查變壓器運行檢查1、對運行中的變壓器應巡視負荷電流、運行電壓是否對運行中的變壓器應巡視負荷電流、運行電壓是否正常；溫度和溫升是否過高，冷卻裝置是否正常等正常；溫度和溫升是否過高，冷卻裝置是否正常等2、變電室有人值班者，每班巡視檢查一次；變電室無變電室有人值班者，每班巡視檢查一次；變電室無人值班者，每周巡視一次；對于強迫油循環(huán)的變壓器，人值班者，每周巡視一次；對于強迫油循環(huán)的變壓器，每小時巡視一次；對于室外柱上的變壓器，每月巡視每小時巡視一次；對于室外柱上的變壓器，每月巡視一次；在惡劣天氣時，應加強特殊巡視一次；在惡劣天氣時，應加強特殊巡視

19、3、變壓器發(fā)熱元件溫度不得超過變壓器發(fā)熱元件溫度不得超過105C，繞組溫升不得，繞組溫升不得 超過超過65C；鐵芯表面溫升不得超過；鐵芯表面溫升不得超過70C；油箱上層；油箱上層 油溫最高不得超過油溫最高不得超過95C，但為了緩解變壓器油變但為了緩解變壓器油變 質，上層油溫最高不宜超過質，上層油溫最高不宜超過85C 如發(fā)現(xiàn)運行中變壓器的溫度過高，應及時處理。如發(fā)現(xiàn)運行中變壓器的溫度過高，應及時處理。運行中的變壓器溫度過高的原因和處理方法：運行中的變壓器溫度過高的原因和處理方法：1、變壓器繞組匝間短路或層間短路使油溫上升導致變壓 器溫度過高，判斷方法如下：1）根據(jù)變壓器的聲音粗略判斷，有時發(fā)出“

20、咕嚕咕?！甭?）取油樣化驗，檢查絕緣油是否變壞3）檢查氣體繼電器，輕氣體是否動作發(fā)出信號、重氣體 是否動作造成掉閘4）停電后測量繞組直流電阻作進一步判斷。如確定為變 壓器繞組匝間短路或層間短路，應進行大修。2、變壓器分接開關接觸不良，接觸電阻過大而發(fā)熱或局 部放電導致變壓器溫度過高。判斷方法如下：1）觀察是否負荷越大時溫度升高越快；2）檢查氣體繼電器，觀察輕氣體是否頻繁動作發(fā) 出信號;3) 取油樣化驗，檢查絕緣油是否變壞、閃點是否下降；4）停電后測量高壓繞組的直流電阻是否發(fā)生變化。如確 定為變壓器分接開關接觸不良，應吊芯修理分接開關 3、變壓器鐵芯片間絕緣損壞或壓緊螺桿絕緣損、變壓器鐵芯片間絕

21、緣損壞或壓緊螺桿絕緣損 壞，造成鐵芯短路，渦流損失增加使變壓器壞，造成鐵芯短路，渦流損失增加使變壓器 溫度過高，判斷方法如下：溫度過高，判斷方法如下：1)檢查氣體繼電器，輕氣體是否頻繁動作發(fā)出信號，是 否導致重氣體動作2）取油樣化驗，檢查絕緣油是否變壞、閃點是否下降2、倒閘操作的技術規(guī)定、倒閘操作的技術規(guī)定1）送電時，先合上母線側刀閘，再合上負荷開關2）帶聯(lián)絡線的操作：停送電時，同一系統(tǒng)要用開關進行并列、解列，不得用刀閘并列或解列3）母線停電操作：電壓互感器應最后停電，送電時應先合上電壓互感器4）倒換母線操作：應先合上母線備用開關，取下該開關操作保險，將要停用母線所帶的線路倒置運行母線，最后再

22、斷開原運行母線開關5）變壓器停電：先停負荷側，再停電源側；送電時順序相反6）拉開或合上刀閘時，應迅速果斷，但不可用力過猛7）室外單極刀閘，跌落保險在停電拉閘時先拉中相，再拉下風向一相，最后拉余下的一相；嚴禁帶負荷操作3、操作票填寫：、操作票填寫：1）操作票必須根據(jù)調度指令或上級通知要求填寫2）倒閘操作票應填寫的項目3）操作票不行由操作人在接受指令后操作前填寫4）操作票必須按操作項目的順序逐項填寫5）操作票應用鋼筆或圓珠筆填寫，不得用鉛筆6）操作票統(tǒng)一編號，按順序使用，填廢的操作票應注明“作廢”的字樣7）填清操作任務、操作開始和終了時間，填清操作人、監(jiān)護人、下令人的姓名，禁止代簽4、倒閘操作的安全要求、倒閘操作的安全要求1）操作票的執(zhí)行A、填好的操作票，必須與系統(tǒng)接線圖或模擬盤核對，經核實無誤后，由值班人簽字B、操作前首先核對將要操作設備的名稱、編號和位置，操作時由監(jiān)護人唱票，操作人應復誦一遍，監(jiān)護人認為