變電設備

變電站是電力系統中變換電壓、接受和分配電能、控制電力的流向和調整電壓的電力設施,它通過其變壓器將各級電壓的電網聯繫起來。

而在變電站中需要各種組建設備,這些設備類型較多,包含變壓器類、開關類、四小器類、無功裝置類設備外,還有其他設備及輔助裝置,如阻波器、絕緣子、高壓套管、導引線、接地裝置、二次設備、高壓直流設備等。這些設備統稱為變電設備。

基本介紹

  • 中文名:變電設備
  • 外文名:transformer
  • 評級:一類設備、二類設備和三類設備
  • 包含:變壓器類、開關類、阻波器等
  • 安裝:要按照規定嚴格執行
  • 套用:電力工程
設備種類,變壓器,高壓開關,阻波器,評級分類,單元劃分,安裝作業,

設備種類

輸變電設備種類很多,主要包括輸電、變電、配電和各種特殊用途電氣裝備等。絕緣油廣泛地套用於變壓器、油斷路器、充油電纜、電力電容器和套管等輸變電設備中,起絕緣、冷卻、滅弧的作用,能有效地維護電氣設備的正常運行。
輸變電系統是一系列電氣設備組成的。發電站發出的強大電能只有通過輸變電系統才能輸送到電力用戶。下圖給出了變電站主要設備的示意圖。圖中除了所示的變壓器、導線、絕緣子、互感器、避雷器、隔離開關和斷路器等電氣設備外,還有電容器、套管、阻波器、電纜、電抗器和繼電保護裝置等。這些都是輸變電系統中必不可缺的設備。
變電站主要設備示意圖變電站主要設備示意圖

變壓器

變壓器是利用電磁感應原理對變壓器兩側交流電壓進行變換的電氣設備。變壓器主要構成部分是鐵芯線圈和各種絕緣材料。其中鐵芯和線圈都浸在變壓器油中,與空氣和潮濕氣體隔絕。變壓器的結構見圖。
變壓器油能使變壓器的線端之間、高低壓線圈之間、線圈和接捷運芯以及油箱壁之間,達到良好的絕緣,而不至於發生短路和電弧。當變壓器運行時,電流通過線圈,因電阻引起部分功率損失,稱之為“銅耗”。電流通過鐵芯時,由於鐵芯磁通量發生變化,引起的功率損失,稱之為“鐵芯損耗”。這兩部分功率損耗均以發熱的形式表現出來。運行中的變壓器油通過冷熱循環對流,將熱散發到大氣中去,從而使變壓器的運行溫度不至於過高。
變壓器的結構變壓器的結構
通常按變壓器電壓等級,分成66~110 kV、220~330 kV和500 kV以上等類型。

高壓開關

高壓開關是一種電氣機械,其功能就是完成電路的接通和切斷,達到電路的轉換、控制和保護的目的。高壓開關是電力T業中重要的輸配電設備,在電力系統中起著十分重要的作用。目前國產500kV氣體斷路器已在電網中大量使用,110kV、220kV和330kV封閉式組合電器也在電網中大量使用。隨著我國城市電網建設速度加快,封閉式組合電器將得到大量的運用。高壓開關的主要類型按滅弧介質分為:油斷路器、空氣斷路器、真空斷路器、六氟化硫斷路器、固體產氣斷路器、磁吹斷路器等。油斷路器利用變壓器油作為滅弧介質,分多油和少油兩種類型。

阻波器

阻波器是載波通信及高頻保護不可缺少的高頻通信元件,它阻止高頻電流向其他分支分流,起減少高頻能量損耗的作用。阻波器通常由電感線圈、調諧元件及避雷器等組成,採用支柱絕緣子或懸式絕緣子支撐,通過紅外檢測能發現阻波器線圈和各類元件的發熱缺陷。常見紅外檢測發熱缺陷及原因如下:
(1)觸點接觸不良。阻波器引線觸點發熱,以接線端觸點為中心的熱像特徵明顯,主要原因是鬆動、鏽蝕、氧化等原因引起的觸點接觸不良。
500kV波器接線扳發熱500kV波器接線扳發熱
500kV阻波器接線板發熱,如右所示。
220kV阻波器接線板發熱,熱點溫度48. 51℃。
35kV阻波器接線板發熱,熱點溫度108.1℃。
(2)本體發熱。阻波器本體局部或整體發熱,通常故障原因有過載、局部匝間短路等。
500kV阻波器本體發熱,表面溫度70.4℃,。
330kV阻波器外表面及拉桿溫度異常330kV阻波器外表面及拉桿溫度異常
330kV阻波器外表面及拉桿溫度異常,表面溫度66.2℃,如右圖所示。
220kV阻波器整體發熱,表面溫度120.9℃,阻波器過載。

評級分類

變電設備評級分類如下:
1.一類設備
設備技術健康狀況良好,操作靈活,運行安全可靠,外觀整潔,無鏽蝕、滲漏等缺陷,技術資料齊全,記錄填寫正確、清晰,設備的絕緣強度與污穢地區的等級相匹配,反事故安全措施及技術措施已完成。
2.二類設備
設備存在一般缺陷,個別次要元部件或次要試驗結果不合格不致影響安全運行,或對安全運行影響較小。主要技術資料健全且基本符合實際。檢修和預防性試驗超周期但不超過半年,設備的絕緣強度接近污穢地區的等級要求,反事故安全措施及技術措施正在執行,尚未完成。
3.三類設備
設備存在嚴重缺陷或危急缺陷,漏油漏氣嚴重,外觀很不整潔,不能保證設備安全可靠運行,設備主要技術資料不齊全。檢修和預防性試驗超過一個周期以上,設備的絕緣強度低於污穢地區等級要求,反事故安全措施及技術措施沒有執行。
一、二類設備均稱為完好設備。

單元劃分

變電設備評級的單元劃分如下:
1.電力變壓器
以一台電力變壓器為單元,包括電力變壓器的冷卻裝置、避雷器、中性點接地裝置、有載調壓裝置等。(電力變壓器是單相的按照每一單相為單位,避雷器按“相”為單位)
2.斷路器
以斷路器所連變電設備為單元,包括與斷路器連線的電源側隔離開關、負荷側隔離開關、接地刀閘、電流互感器、電抗器、耦合電容器、線路避雷器、架構等。(電流互感器、避雷器、耦合電容器按“相”為單位)
3.電力電容器
以一組電力電容器為單元,包括每隻電力電容器的跌落熔斷器、電纜、放電電壓互感器、中性點電流互感器等。(電壓互感器、電流互感器按“相”為單位。)
4.電抗器
以一台電抗器為單元,包括電抗器的輔助設備等。

安裝作業

1.變電設備安裝前應具備的條件:
(1)經批准的施工設計檔案齊全,主要包括:
①設計說明書、工程數量表、設備表和主要材料表。
②採用標準圖、通用圖的目錄及圖號。
③按設計檔案組成要求所列應提供的各類施工用圖紙。
④施工組織設計及修正總概算。
(2)房建及基礎施工已完畢,並符合設計要求,房屋工程中的預留孔洞、預埋件符合設計圖紙要求。
(3)場內道路及圍牆已完成。
(4)主要設備、材料及加工部件已落實。
2.開工前應對各類施工用工具、機具、電氣試驗儀表、安全用具、量具進行檢查試驗,並保持良好狀態,不合格的不得使用。
3.牽引變電所施工應做好設備開箱記錄、隱蔽工程記錄、設備安裝調試記錄及各工序完工後的質量檢查記錄。
4.各類預製構架及電氣設備的運輸、吊裝應嚴格遵守有關安全技術規程和產品說明書規定,大型特殊設備的運輸、吊裝應制定專門措施。
5.鋼筋混凝土電桿在運輸、存放時,應按工廠規定的支點放置襯墊物,堆放高度不應超過四層,堆放低點應堅實平整。
6.設備器材運輸、吊裝注意事項:
(1)瓷件不得受任何外力擠壓。
(2)應根據設備重心選擇吊點及牽引著力點位置或按廠家指定的位置吊裝。
(3)選擇運輸、吊裝機具應考慮到場地允許條件和周圍已安裝設備的安全。
(4)上重下輕的設備,應採取防止傾覆的措施。
(5)電纜及絞線應卷線上盤上運輸、起吊,並妥善包裝,運輸過程中線盤應直立,固定牢靠。
7.各類電器設備及零配件運到工地應妥善保管,產品有特殊要求的應按工廠要求採取措施,充油設備應按規定定期進行絕緣測試。其試驗項目、周期應符合相關規定。
8.所有設備、零配件運到工地,應開箱檢查,並做好記錄。
(1)確認外包裝完好。
(2)裝箱單、合格證及說明書齊全。
(3)清點數量,確認規格、型號與設計一致。
(4)外觀檢查無缺陷。
(5)各類附屬檔案、備品備件完好。
9.牽引變電所竣工後,應提交竣工檔案。內容包括下列各項:
(1)原設計檔案和設計變更圖紙、通知。
(2)開、竣工報告、施工組織設計。
(3)竣工工程數量及設備表。
(4)竣工圖紙。
(5)產品出廠合格證、說明書、施工安裝調試記錄、試驗報告及有關備品備件移交清單。

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