【每日一学】电网操作的方法及步骤—线路

发表于 讨论求助 2018-02-08 11:32:06



主要内容

一、输电线路相关知识

二、线路状态及调度术语

三、线路操作原则及注意事项

一、输电线路相关知

1、电力线路的基本概念

输送电能的线路通称为电力线路。电力线路将发电厂、变电站、用户互相连接,构成电力系统或电力网。

按结构可分为架空线路和电缆线路

按电压等级可分为输电线路和配电线路。

从发电厂或变电站升压,把电力输送到降压变电站的高压电力线路,叫输电线路。电压等级一般在35kV及以上。降压变电站把电力输送到配电变压器的电力线路,叫高压配电线路。电压等级一般在10kV及以下。

2、电力线路的类型

根据电力线路架设的方式不同,电力线路可分架空线路和电缆线路。

架空电力线路的构造

架空电力线路由导线、杆塔、绝缘子、防震锤、避雷线及金具等主要器件构成。

导线的结构导线的功能是用于输送电能,是电力线路的主要组成部分,它不但要具有良好的导电性能,同时还应具备机械强度高、抗腐蚀性强、质轻价廉等特点。 

按导线的结构可分为单股导线、多股导线和空心导线。

导线的型号:

常用架空导线的型号及其意义:

L—铝;G—钢;J—绞;Q—轻型;J—加强;F—防腐;X—稀土

铝绞线(LJ):   导电率高,质轻价廉。但机械强度差,耐腐蚀性差,多用于档距不大的10kV以下的架空线路。

钢芯铝绞线(LGJ):多股铝线绕在钢芯外层。由于集肤效应电流主要从铝导线通过,而机械载荷主要由钢芯承担。因其机械强度大,在架空线路中广泛应用。

铝合金绞线(LHJ):机械强度大,防腐蚀性能好,导电率高,应用于一般输配电线路。

铜绞线(TJ):导电率高于铝绞线,机械强度大,防腐蚀性能好,但是成本高。

钢绞线(GJ):机械强度高,但导电率差,且易生锈、集肤效应严,只用于电流小、年利用率低的线路及避雷线。

架空线路导线的型号由导线材料、结构、载流截面积三部分表示。

例如:LGJJ-300表示加强型钢芯铝绞线,截面积为300mm2

导线的适用:

输配电线路采用多股裸导线,若输送功率大,对导线机械强度要求高,采用钢芯铝导线。(钢芯铝导线广泛用在35kV及以上的线路中)

220kV及以上的线路,采用分裂导线。为减少电晕和干扰,提高线路的输电能力)

架空线一般采用裸露导线。

低压配电线路一般使用外包绝缘导线。

输电线路长期允许载流量

注:(1)载流量系按基准环境温度+25℃,风速0.5m/s,幅射系数及吸热系数为0.5,海拔1000m条件计算的。

说明:(1)导线截面选择趋向按运行30年,强度损失不超过7%~10%来规定其最高允许温度。我国根据这个原则确定导线最高允许温度是:钢绞线125℃、钢芯铝绞线80℃、钢芯铝包钢绞线100℃,而热铝合金绞线150℃~200℃。

(2)分裂导线计算载流量时,忽略邻近效应,故总载流量可按单根导线载流量乘分裂根数得到。

线路基本保护配置:

10~35kV线路保护配置:

110kV线路保护配置:

220kV线路保护配置:

常规线路保护:

过流保护阻抗保护零序过流保护 ④纵联保护

线路保护范围:

全长:纵联保护

部分:电流速断(15%-20%以上)、距离保护的一段、零序一段(80%-85%)。

延伸:零序二段、过流二段、距离二段

断路器的作用:

高压断路器具有灭弧能力,是切、合电路的主要设备 它具有控制和保护两方面作用。断路器可以拉、合空载电流、负荷电流和开断故障电流正常时根据电网运行需要,将一部分电力设备或线路投入或退出运行,当电力设备或线路发生故障时,通过保护装置作用于断路器,将故障部分从电网中切除

隔离开关的作用:

隔离电源:分闸后,用一个明显断开点隔开,以保证检修人员和设备的安全;根据运行需要,换接线路;分、合小电流:因为隔离开关没有灭弧装置,不能开断或闭合负荷电流和短路电流,一般只能在电路断开或等电位的情况下才能操作。

隔离开关可以操进行下列操作:

(1)在电网无接地故障时,拉合电压互感器;

(2)在无雷电活动时拉合避雷器;

(3)拉合220kV及以下空母线;拉合经试验允许的500kV空载母线和拉合3/2接线母线环流;

(4)无接地故障时拉合变压器中性点接地开关;

(5)与开关并联的旁路刀闸,当开关合好时,可以拉合开关的旁路电流;

(6)拉合励磁电流不超过2安培的空载变压器和电容电流不超过5安培的空载线路

“五防”的定义:

“五防”是指防止电气误操作的闭锁装置功能,即

防止误分、误合开关;

防止带负荷拉、合隔离开关;

防止带电挂(合)接地线(刀);

防止带接地线(地刀)合开关(隔离开关);

防止误入带电间隔。

二、线路状态及调度术语

电气设备状态:

设备状态的改变 通过现场倒闸操作来进行。倒闸操作,由一种状态转变为另一种状态所进行的操作。设备状态:运行、热备用、冷备用、检修  线路操作一般需要拟写逐项操作命令票,电气设备状态逐步转换。

运行

指设备的刀闸及开关都在合闸位置,将电源至受电端的电路接通(包括辅助设备如PT ,避雷器等)。

线路运行

线路至少一侧开关、刀闸在合入位置,线路带工作电压。

线路充电运行

线路一端开关加入运行、另一端开关断开。

热备用

指设备开关断开,而刀闸仍在合闸位置。此状态下如无特殊要求,设备保护均应在运行状态。线路高抗、电压互感器(PT 或CVT )等无单独开关的设备均无热备用状态

线路热备用 

线路各侧开关断开,至少有一侧开关在热备用状态。 

冷备用

特指线路、母线等电气设备的开关断开,其两侧刀闸和相关接地刀闸处于断开位置。

线路冷备用

指线路各侧开关、刀闸均在断开位置,接在开关或线路上的PT 高低压熔丝一律取下,高压侧刀闸也拉开。

检修

指设备的所有开关、刀闸均断开,挂好接地线或合上接地刀闸时(并在可能来电侧挂好工作牌.装好临时遮栏时),称为“检修状态”。

线路检修

线路各侧开关、刀闸及线路高抗高压侧刀闸拉开,线路PT断开,并在线路出线端合上接地刀闸(或挂好接地线)。

线路操作其他常用调度术语:

1、保护装置投、退

1)投入××(线路名称)××(编号)线路的××(保护名称)。

2)退出××(线路名称)××(编号)线路的××(保护名称)。

2、投入、退出重合闸和改变重合闸重合方式

1)投入/退出××(设备名称)××(编号)线路的重合闸。

2)投入××(设备名称)××(编号)线路单相(或三相)重合闸。

3)××(设备名称)××(编号)线路重合闸由无压改同期。

断路器操作调度术语:

(1)将XX(设备或线路名称)的XX断路器由运行转检修(拉开断路器及其两侧刀闸,两侧挂地线或合接地刀闸)

(2)将XX(设备或线路名称)的XX断路器由运行转冷备用(断开断路器及其两侧刀闸)

(3)用XX(旁路或母联)XX断路器代XX(设备或线路名)的XX断路器。XX(设备或线路名)断路器由运行转检修(将方式倒为代路XX断路器的方式,拉开被代路开关及其两侧刀闸,在该开关两侧挂地线)

三、操作原则及注意事项

线路操作原则:

1、线路停、送电操作顺序:线路停电拉闸操作按照断路器(开关)——负荷侧隔离开关(刀闸)——电源侧隔离开关(刀闸)顺序依次进行,在线路上可能来电的各端合接地刀闸(或装设接地线);送电操作按相反的顺序。禁止带负荷拉合隔离开关(刀闸)

2、馈线线路停电时一般先拉开受电端开关,后拉开送电端开关。送电时反之。

3、联络线如一侧发电厂,一侧变电站,一般在变电站侧停送电,发电厂侧解、合环;如两侧均为变电站或发电厂,一般在短路容量大的一侧停、送电,在短路容量小的一侧解、合环。有特殊规定的除外。双回线或环形网络解环时,应考虑有关设备的送电能力及继电保护允许电流、电流互感器的变比、稳定极限等,以免引起过负荷跳闸或其它事故。

4、双回线中任一回线停电时,先拉开送端开关,然后再拉开受端开关。送电时,先合受端开关,后合送端开关。这样可以减少双回线解列和并列时开关两侧的电压差。送端如果连接有发电机,这样操作还可以避免发电机突然带上一条空载线路的电容负荷所产生的电压过分升高。 注意:双回线路改单回线路时,装有横差保护的线路,其横差保护要停用。由于横差保护是靠比较两平行线路的电流来反映故障的,因此当其中一条线路停电时,就破坏了差动保护动作原理。

5、500千伏线路停电操作一般应先拉开装有高压电抗器的一端开关,再拉开另一端开关。在无高抗时,则根据线路充电功率对系统的影响以及具有足够的短路容量相应选择送电端来操作。恢复送电顺序相反。

6、3/2接线方式的线路操作时,在有线路侧刀闸的情况下,停电时先拉开中间断路器,后拉开母线侧断路器,再拉开线路侧刀闸,验电后合上线路侧接地刀闸,然后恢复串内开关合环运行(合开关前投入短引线保护,退出线路保护);线路送电时,先拉开线路侧接地刀闸,再拉开本侧中间断路器、母线断路器,再合上线路侧刀闸,投入线路保护,退出短引线保护,合上母线侧断路器,后合上中间断路器。

原因:某一条500kV线路停电,当拉开中间联络断路器后,接着操作母线侧断路器时相应线路故障,而母线侧断路器又因为某些原因拒动,此时母线侧断路器的失灵保护会启动母差,此时会造成母线停电但不影响送电;若先操作母线侧断路器,接着操作中间联络断路器时相应线路故障,而中间联络断路器又因为某些原因拒动,此时中间断路器的失灵保护会启动跳相邻断路器并发远跳信号跳对侧断路器,使得同串的另一条线路停电,这种情况在线路比母线重要的网络中是不允许的.

7、一、二次设备停、送电操作电气设备停、送电操作的顺序是:停电操作时,先停一次设备,后停保护、自动装置;送电操作时,先投用保护、自动装置,后投入一次设备。电气设备操作过程是事故发生率比较高的时期,要求事故时能及时断开断路器,使故障设备退出运行,因此,保护及自动装置在一次设备操作过程中要始终投用(操作过程中容易误动的保护及自动装置除外)

N-1原则

正常运行方式下的电力系统中任一元件(如线路、发电机、变压器等)无故障或因故障断开,电力系统应能保持稳定运行和正常供电,其他元件不过负荷,电压和频率均在允许范围内。这通常称为N-1原则。

线路操作注意事项:

线路操作时应保证人身、设备和系统的安全,防止发生带负荷拉、合刀闸、带接地刀闸(或地线)送电,带电合接地刀闸(或挂地线)等恶性误操作。

1、只有在线路可能受电的各侧都有明显断开点,线路可能受电的各侧都转冷备用后,才允许将线路转为检修状态,待各侧线路均转检修后,才允许下达线路开工命令。

2、任何情况下严禁“约时”停送电。必须在所有接受开工命令单位都已报完工、施工地线都已全部拆除和施工人员都已退出现场后,才允许下令拆除线路各侧地线,恢复送电。联络线转备用或转运行时,在发布合上刀闸指令以前,检查各侧的接地刀闸确已拉开或接地线确已拆除。线路上安全措施未全部拆除之前,不允许线路任何一侧恢复热用。

注意:输电线路工作后恢复送电前的确认工作十分必要,它包括输电线路本身的工作结束、竣工异动等内容确认,也包括线路两端变电站间隔工作结束或无工作的确认,同时还要对线路的状态进行核对(可能只涉及一端线路间隔工作,另一侧状态必须确认)。

线路工作结束后需要汇报:

a.线路所做工作内容是否全部结束;

b.设备有无变化及主要缺陷;

c.相位有无变动;

d.工作人员是否全部撤离现场,现场自挂的接地线是否全部拆除;

e.线路可否送电。

3、系统运行方式变化引起的潮流、电压、频率的变化,设备是否过载,供电可靠性,线路停、送电操作,应考虑对通信、远动、继电保护及安全自动装置的影响; 

4、保护装置的定值调整与投退方式(线路长时间充电运行时,该线路的自动重合闸应停用。 )。

5、充分考虑线路充电功率可能引起的发电机自励磁、电网电压波动及线路末端电压升高,尽量避免由发电厂端向线路充电;

6、线路停送电操作要考虑线路有无T接负荷,防止因考虑不周造成对用户停电或带地线送电事故。并应注意对重要用户以及高危客户供电的可靠性。 7、对调度管辖以外的设备和供电的影响(潮流计算)。对调度管辖范围以外设备和供电质量有较大影响时,应预先通知有关单位(含下级调度机构)。

8. 双回线或环网中任一回路停、送电,应考虑操作后电网潮流的转移,避免出现相关设备过负荷、潮流超稳定极限等情况;应考虑对继电保护(如零序保护和双回线的横差保护等)、安全自动装置的影响;

9、可能出现异常情况的事故预想和运行方式变化后的事故处理措施。

10、天气等因素的影响。

11、正常情况下,保证设备检修按批准时间开工。

12、线路停、送电操作,是否涉及系统解、并列或解、合环等问题。

电网的并解列操作:

并列操作定义  一般情况下,一台未投入电网并列运行的发电机与电网中其他发电机(或两个不相联电网的运行)是不同步的,把发电机投入电网参加并列运行或将两个不同步运行的电网并列的操作称之为并列操作。

并、解列操作注意事项

1、并列条件:

a)相序、相位相同;

b)频率相等,调整有困难时允许频率差≤0.5Hz;

c)电压相等,调整有困难时允许电压差在10%左右。否则应在操作前,进行潮流核算。

2 、解列操作

a)调整解列点有功接近零,无功尽可能调至最小;

b)电网间的解列,要事先指定解列后各部分的调频厂,核算各部分有、无功平衡,特别要考虑小网承受冲击负荷、不对称负荷的能力,考虑对保护灵敏度的影响和AGC调整方式的改变。

电网的合解环操作:

1、环网定义 :环网是指同一电压等级运行的线路直接连接而构成的环路。 

2、电磁环网定义 :不同电压等级运行的线路,通过变压器电磁回路的连接而构成的环路。

合、解环操作:

1、合环前应确认相位一致。

2、合环前尽量将电压差调整到最小,最大不超过额定电压的20%(各地要求略有不同,已本地规程定)。

3、合环时,一般应经同期装置检定,功角差不大于30度。

4、解环前,应充分考虑解环后电压、潮流的变化,不能使任一设备过载或超稳定极限,解环后的任一侧设备应具备承受不对称负荷、冲击负荷的能力。

5、合、解环的操作,应注意调整继电保护、安全稳定自动装置、重合闸方式、变压器中性点接地方式,使其与运行方式相适应。

相序、相位以及定相:

相序:就是相位的顺序,是交流电的瞬时值从负值向正值变化经过零值的依次顺序,即它们的向量由超前相位置到滞后相位置的轮换次序,称为相序

将三相交流电接通至三相电动机的定子,其转子就会按预定的方向旋转。相序的影响:电力系统中,相序主要影响电动机的运转,相序接反的话,电动机会反转。

相位及相位差:三相交流系统中三个相电压瞬时值之间的相对位置,即超前120°、或滞后120°(参考相初始角为0)。

相或相色:人为的将电气设备的三相用符号(A、B、C)和颜色(黄、绿、红)进行标示。


为什么要定相?

交流电不但有大小之分,且有相位之别,若相位或相序不同的电源并列或合环,将产生很大的冲击电流,会造成发电机或电气设备的损坏。为了正确的并列和合环,不但要一次相序和相位正确,还要求二次相位和相序正确,否则会发生非同期并列。

核相:

主供电源与待并系统可以通过一次核相完成定相。“一次核相”可信度高,“二次核相”相对安全,但其正确、可靠性让人心存疑虑而不放心采用;一般是先用“二次核相”初步判定,再用“一次核相”的方法确认。 

13.可能使线路相序发生紊乱的检修,在恢复送电时应进行核相工作,检验相序正确后才能进行合环及并列操作;

14.新建、改建后的线路投入运行时应:

(1)保护投入,重合闸退出。

(2)新建线路全电压冲击三次;改建线路长度大于原线路50%的亦应冲击三次;全程电缆线路投运不做冲击。

(3)定、核相。

操作220kV电压等级的线路应注意:

a)应选用开断性能好且有全线速断保护的开关充电。

b)不使发电机产生自励磁。

c)线路充电,一般由远离发电机汇总容量大、远离负荷中心端充电,兼顾充电侧的供电可靠性。

d)220kV线路每100kM充电无功15Mvar左右,500kV线路每100kM充电无功超过100Mvar,所以操作220kV及以上电压等级的长线路时应考虑:防止送端和线末电压升高超过允许值,应根据充电功率的大小,采取措施先将送端电压降低。

e)线路停、送电时,一般不允许末端带空载变压器。

市区10kV配网线路倒闸操作:

1、负荷转移是否能合环(线路ZCH投退)

2、考虑双电源用户

3、停电用户的通知(按计划执行)

1)尽量使合环的两个变电所的10kV母线在合环前电压差在0.1kV内。

2)合环的两个变电所上一级供电电源最好为同一110kV母线

3)合环前应进行必要的计算,并结合高级应用软件复核,确保合环的线路不过载。

4)一般情况下尽量在负荷较小时进行合环操作,此时环流较    小

旁路带线路倒闸操作:

当开关遇有检修、预试、保护校验等工作或线路开关异常无法断开,由旁路开关代替线路开关运行的一系列操作 。

旁路操作注意事项:

1、旁开关保护型号、定值与被代线路开关相匹配,具备旁代条件。

2、母联兼旁路、旁路兼母联接线方式,先进行倒单母线操作,后进行旁代操作,两个操作应分别下令。

3、220千伏线路旁带,合小环前后,投退线路高频保护,应暂停操作,告知省调后,令现场继续操作。(线路两端的高频保护应同时投入或退出,不能只投一侧高频保护,以免造成保护误动作。

4、合小环前后,投退线路主保护时,应快速操作,减少线路无主保护运行时间。 

5、旁代操作完毕后注意核查旁开关重合闸按正确方式投入。

6、旁代倒正操作完毕后注意核查线路保护通道正常、双套线路保护及ZCH均在正常投入状态。

7、旁路兼母联、母联兼旁路接线,主变后备保护跳旁开关压板合理投退。

220kV旁带线路操作:除对一次设备正确操作外,还要对保护二次回路的改变(高频、零序保护及重合闸的投退)有清楚的认识。

⑴按调度要求停用线路高频保护,修改旁路保护定值与被带线路定值一致,并投入旁路开关保护;

⑵将旁路开关改至被带线路所在母线上热备用;

⑶合上旁路开关对旁母充电;

⑷充电良好拉开旁路开关;

⑸停用旁路开关及被带线路的相应零序保护(一般为零序Ⅲ、Ⅳ段),若无独立连片,可一起解除经同一连片出口跳闸的保护;

⑹合上被带线路的旁路刀闸(空充旁母);

⑺将旁路电压切换开关切至被带旁路开关所在母线(自动切换可省略);

⑻合上旁路开关,并检查旁路负荷分配良好

⑼投入旁路重合闸,停用被带线路重合闸;

⑽拉开被带线路开关;并检查负荷转移良好;

⑾投入旁路相应零序保护连片;

⑿实验高频通道;

⒀按调度要求投入旁路高频保护连片;

被带线路开关由热备用转冷备用。

编辑:马  丹   校对:杨忠伟   审核:伏睿

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