第6章 电气主接线与倒闸操作.pdf
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1、第6章电气主接线与倒闸操作 6.1主接线的基本形式 6.2倒闸操作 6.3技能训练6.1 主接线的基本形式 是由发电机、变压器、断路器、隔离开关、互感器、母线和电缆等电气设备,按一定顺序连接,用以表示生 产、汇集和分配电能的电路。电气主接线一般以单线表示。6.1.1对电气主接线的基本要求(1)电气主接线应根据系统和用户的要求,保证供电的可靠性和电能质量。(2)电气主接线应具有一定的工作灵活性,以适应电气装置的各种工作情况,要求主接线不但在正常工作时能保证供电,而且接线中一 部分元件检修,也不应对用户中断供电,并应保证进行检修工作的安(3)电气主接线应简单清晰,操作方便。使电气装置的各个元件切除
2、或接入时,所需的操作步骤最少。(4)发电厂和变电所的主接线,在满足工作可靠性,保证电能质量,灵活性及运行方便基础上,必须在经济上是合理的。应使电气装置的 基建投资和运行费用最少。(5)电气主接线应具有扩展的可能性。6.1.2变配电所电气主接线 在电气主接线图中,所有电器均用规定的图形符号表示,按“正常状 态”画出,所谓“正常状态”就是电器处在无电及无任何外力作用的 状态。1.单母线接线(1)不分段的单母线接线。不分段的单母线接线如图6所示。图6-1不分段的单母线接线其主要优点是:接线简单清晰,操 作方便,所用电气设备少,配电装 置的建造费用低。不分段的单母线 接线有下列缺占:当母线和母源隔离开
3、关检修时,在全部检修时间内,各个回路都必 须全部停止工作。当母线和母线隔离开关短路及断 路器母线侧绝缘套管损坏时,所有 电源回路的断路器都会因此由继电 保护动作而自动断开,结果使整个 配电装置在修复的时间内停止工作。引出线回路的断路器检修时,该 回路要停止供电。因此,不分段的单母线接线的工作 可靠性和灵活性较差,故这种接线 主要用于小容量特别是只有一个供 电电源的变电所中。(2)用断路器分段的单母线接线。为了提高单母线接线的供电可靠性和灵活性,可采用断路器分段的单 母线接线方式。用断路器分段的单母线接线,如图所示。分段的数目决定于电源的数目和功率,应尽量使各分段上的功率平衡。电源2电源1图6-
4、2用断路器分段的单母线接线单母线分段接线的优缺点:在母线发生短路故障的情况下,仅故障段停止工作,非故障段仍 可继续工作。对重要用户,可采用从不同母 线分段引出的双网线供电,以保 证向重要负荷可靠地供电。当母线的一个分段故障或检修 时,必须断开该分段上的电源和 全部引出线。因此,使部分用户 供电受到限制和中断。任一回路的断路检修时,该回 路必须停止工作。因此,为了克服这种接线的缺点,对于电压为35kV及以上的配电装 置,当引出线较多时,广泛采用 单母线分段带旁路母线的接线。(3)单母线分段带旁路母线的接线。图6-3单母线分段带旁路母线的接线平时,旁路断路器QFp及旁路隔 离开关QSp都是断开的。
5、当检修出线断路器时,例如检修 1QF断路器,首先合上旁路断路器IQFp两侧的 隔离开关,再合上旁路断路器IQFp,使旁路 母线带电。合上出线的旁路隔离开关QSp,此时再拉开出线断路器1QF,出 线继续由旁路带路供电,最后拉开1QF断路器两侧隔离开 关,做好安全措施即可进行检修 工作。断路器1QF检修完成后,将旁路 断路器IQFp退出,恢复正常工作 的操作步骤是:合上1QF两侧隔 离开关,合上1QF断路器,然后 拉开旁路断路器IQFp及两侧隔离 开关和出线旁路隔离开关QSp。图6-4分段断路器兼旁做断路器的接线图I段母线I段母线II段母线II段母线旁路母线旁路母线I(a)(b)为了节省投资,少用
6、断路器,通常采用分段断路器兼做旁路断路器的接线,图6-4(a)的接线,旁路母线可与任一段母线联接,但在断路器做旁路断路器工作时,两段母 线不能并列运行。为了改进上述缺点,在两段母线之间,装设一组分段隔离开关,如图6-4(b)所示接线,当断路器做旁路断路器工作时,两段母线可以并列运行,但当任一段母线发生短路故障时,将使整个配电装置中断工作,必须在拉开分段隔 离开关后,才能恢复非故障母线的工作,同时,使断路器与隔离开关之间的闭锁复 杂。2.双母线接线单母线及单母线带分段接线的主要缺点是在母线或者母线隔离断路器 故障或检修时,联接在该母线上的回路都要在故障或检修期间长时间 停电,而双母线接线则克服这
7、一弊病。双母线接线中有两组母线,每一电源或每条引出线,通过一台或两台 断路器,分别接到两组母线上。双母线接线,根据每一回路中所用断 路器的数目不同,有以下几种接线方式。(1)单断路器的双母线接线。单断路器的双母线接线如图6-5所示,每一电源和引出线,通过一台断路 器和两组隔离开关,联接在两组母线上。电源2电源1正常运行时,双母线接线中的任一 组母线,都可以是工作母线或备用 母线。工作母线或备用母线利用母 线联络断路器QFm联接起来,它平 时是断开的。所以提高了装置工作 的可靠性和灵活性,下面分述该接 线的特点。优点:轮流检修母线时,不中断配电装 置工作和向用户供电。检修任一回路的母线隔离开关时
8、 只需断开这一条回路。工作母线发生故障时,配电装置 能迅速地恢复正常工作。运行中的任一回路的断路器,如 果拒绝动作或因故不允许操作时,可利用母线联络断路器来代替断开 该回路。单断路器双母线接线,有较高的可 靠性和灵活性。目前,在我国大容 量的重要发电厂和变电所中已广泛 米用。单断路器双母线接线的缺点及消除措施:单断路双母线接线的主要缺点是,操作过程比较复杂,容易造成错误 操作。其次是双母线接线平时只有一组母线工作,因此,当工作母线 短路时,仍要使整个配电装置短时停止工作。在检修任一回路的断路 器时,此回路仍需停电。为了消除这种接线的上述缺点,在实际工作中可采用如下措施:为了防止错误操作,要求运
9、行人员必须熟悉操作规程,另外还应在 隔离开关与断路器之间装设特殊的闭锁装置,以保证正确的操作顺序。为了消除工作母线故障,使整个配电装置停止工作的缺点,可以用 双母线同时工作的运行方式,双母线同时工作时,母线联络断路器平 时是接通的,电源和引出线均衡的分配在两组母线之间。当一组母线 故障时,母线联络断路器和联接在该组母线上的电源回路的断路器断 开。将所有接于故障母线的回路换至另一组母线后,因母线故障而停 电的部分就可以恢复工作。但母线保护较复杂。为了消除工作母线故障停电这一缺点的另一方法,是将双母线接线 中的一组母线用断路器分段,如图6-6所示。平时分段的一组母线作为工作 母线,另一组为备用母线
10、。工作母线的每一分段,分别装 有母线联络断路器QFmi和 QFm2。当检修任一段工作母线时,将 联接在该段上的电源和所有引 出线,全部转移到备用母线上 去。此时,检修母线段的联络断路 器和分段断路器是断开的,其 两侧隔离开关打开。非检修母线段联络断路器是接 通的,作为分段断路器使用,通过该断路器,两个电源仍可 保持并联运行。(2)双母线带旁路母线的接线当检修某一回路中的断路器时,为了不使该回路停电,可采取增设旁 路母线的方法,如图6-7所示。3,桥式接线3QF35KV及以上WL1电源进线 Y WL2外桥接线当只有两台变压器 和两条进线时,可 以采用桥式接线。桥式接线按照连接 桥的位置可分为内
11、桥接线和外桥接线,内桥接线的连接桥(3QF)设置在变 压器侧,夕卜桥接线的连接桥(3QF)设徨在线路侧。这种接线中,四条 回路只有三台断路 器,所用断路器的 数量是较少的。6.2倒闸操作 621电工安全用具及使用 电气安全用具是保证操作者安全地进行电工作业,防止触电、防止电 弧烧伤、高空坠落等必不可少的工具。它包括绝缘安全用具,一般防 护安全用具及登高作业安全用具。1.绝缘安全用具 绝缘安全用具按用途可分为基本绝缘安全用具和辅助安全用具。(1)基本绝缘安全用具。凡是绝缘程度足以长时间承受电气设备的工作电压,能直接用来操作带电设备或接触带电体的工器具,称为基 本绝缘安全用具。属于这一类的安全用具
12、有高压绝缘棒、绝缘夹钳、验电器、高压核相 器,钳型电流表等,见图6-9所示。图6-9基本绝缘安全用具(a)高压绝缘棒(b)绝缘夹钳(c)验电器(d)高压核相器(e)钳型电流表 1)绝缘棒乂称绝缘杆或操作杆。主要用来闭合或断开高压隔圈开关、跌落式熔断器、柱上油断路器及安装和拆除临时接地线等。也可用于 放电操作,处理带电体上的异物,以及进行高压测量、试验等。因此 必须具有良好的绝缘性能和足够的机械强度。高压绝缘棒史工作部分、绝缘部分、护环和握手部分组成,其结构 如图6/0所示。工作部分一般用金属制成,用来直接接触带电设备。根据工作需要 作不同的样式,装在杆的顶端,其长度在满足工作需要的情况下,应尽
13、量做得短些,一般不超过5cm,以避免由于过长而在操作中造 成相间短路或接地短路。绝缘部分一般用环氧玻璃钢制成。根据电压等级不同,绝缘部分长度不得 小于表6-1所列数值。表6绝缘棒最小有效绝缘长度电压等级(kV)10 35 63(66)110220330500最小有效绝缘长度(m)0.7 0.9 1.0 1.32.13.14.1图6-10高压绝缘棒结构 握手部分为操作人员握持的部分,分以护环相隔开,使绝缘与握手部分仃叨他的隔离。根据电压等级不同,握手部分的长度不应小于表6-2所列的数值。表6-2绝缘棒握手部分最小长度电压等级(kV)10 35 63(66)110 220 330 500握手部分最
14、小 长度(m)0.6 0.6 0.60.7 0.9 1.0 1.0 绝缘棒使用注意事项:使用前应先检查是否在有效期范围内,绝缘棒表面是否完好,连接 必须紧固。操作前,应用干布擦试棒的表面以保持清洁、干燥。绝缘棒的使用必须符合被操作设备的电压等级,切不可任意选用。使用绝缘棒,必须戴相应电压等级的绝缘手套,穿绝缘鞋或站在绝 缘垫(台)上进行操作,手握部位不得超过护环。雨天使用绝缘棒时应在绝缘部分安装防雨罩,户外操作时还应穿绝 缘靴。当接地网接地电阻不符合要求或不了解接地网情况时,晴天操作也 必须穿绝缘靴。使用时应有监护人监护,操作要准确、迅速、有力,尽量缩短与高 压接触时间。绝缘棒应统一编号,存放
15、在特制的木架上。绝缘棒每年应进行一次电气试验,试验标准和要求如装6-3所示。表6-3绝缘棒试验标准额定电压(kV)试验电检间距(cm)工频闪络击穿电压不 小于(kV)工频耐压(kV)100.40120100/Imin350.60180150/Imin630.70210175/Imin1101.00300250/1 min2201.80510450/1 min 2)绝缘夹钳。用于带电安装和拆卸高压 熔断器或执行其他类似工作的工具,主要 用于35kV及以下电力系统,35kV以上电 力系统不使用,它是由工作钳口,绝缘部 分(钳身)和握手部分(钳把)组成,绝 缘夹钳部分的最小长度见表6-4所示。表6-
16、4绝缘夹钳的最小长度(m)户内设备用户外设备用电压(kV)绝缘部分握手部分绝缘部分握手部分100.450.150.750.20350.750.201.200.20 绝缘夹钳使用时的注意事项:使用前应测试其绝缘电阻,并保持钳体应无损,表面清洁干燥。使用时,绝缘钳口上不允许装接地线,防止接地线晃荡而造成接地 短路和触电事故。使用时,操作人员应戴护目眼镜,绝缘手套,穿绝缘靴或站在绝缘 垫(台)上,手握绝缘夹钳时,要精力集中,保持平衡。必须在切断 负载的情况下进行操作。操作时必须有监护人监护。雨天在室外操作时,应使用带有防雨罩的绝缘夹钳。绝缘夹钳应放置在室内干燥、通风良好的地方,以防受潮,不用时 要防
17、止磨损。绝缘夹钳应每年试验一次,其交流耐压试验标准,35kV及以下,为 3倍线电压,时间为5min。3)验电器。验电器是检验电气线路和电器设备上是否有电的一种专 用安全用具,因验电的电压等级不同,分为高压和低压两种。低压验电器又叫电笔,适用于测试60550V交直流电路是否有电 和检查电气用具或电力导线是否漏电等故障(矿用验电器测量电压 的范围是1001000V)的专用安全用具,其种类可分钢笔式、螺丝 刀式和组合式L它是由短管、电阻、弹簧、笔身、笔尖金属帽等组 成如图6/1所示。图6-11低压验电器 使用时必须按图6/2所示的方法握笔。以手指触及笔尾的金属体,使 窗管小窗背光朝向自己,当电笔测试
18、带电体时,电流经带电体,电笔,人体到大地形成通电回路,只要带电体与大地之间的电位差超过60V 时,电笔中的短笔发光。验电时,切记身体的任何部位不得触及周围 的金属带电体,而且顶端的金属部分也不能同时搭在两根导线上,否 则将造成相间短路。图6-12握笔姿势 高压验电器。高压验电器中普遍使用的是回转验电器和具有声光信 号的验电器,广泛应用于高压交流系统做验电工具使用。回转式高压验电器指示部分包括金属接触电极和指示器。绝缘部分和 握手部分的结构与绝缘棒相同,均用环氧玻璃钢制成,只是在两者之 间标有明显的标志或装设护环。声光式高压验电器由验电接触头、测试电路、电源、报警信号、试验 开关等组成,其原理是
19、验电接触头接触到被测试部分时,它的电信号 传送到测试电路,经测试电路判断,被测试部分有电时验电器发出音 响和灯光闪烁信号报警,无信号时即无电时没有任何信号指示。另外,为检查指示器工作是否正常,可利用试验开关,按下后即发出 音响和灯光信号,表示指示器工作正常。(c)高压验电器使用时的注意事项:使用前,应检查验电器的工作电压与被测设备的额定电压是否相符,是否 在有效期内。结构应完好、无损坏、无裂纹、无污垢。利用验电器的自检装置,检查验电器的指示器叶片是否旋转以及声、光信 号是否正常。使用高压验电器时,应二人进行,一,人监护、一人操作,操作人必须戴符 合耐压等级的绝缘手套,必须握在绝缘棒护环以下的握
20、手部分,绝不能超过 护环。每次验电前应先在有电设备上验电,确认验电器有效后方可使用。验电时,操作人的身体各部位应与带电体保持足够的安全距离。当验电器 的金属接触电极逐渐靠近被测设备,一旦验电器开始回转,且发出声光信号,即说明该设备有电。此时应立即将金属接触电极离开被测设备,以保证验电 器的使用寿命。验电时,若指示器的叶片不转动,也未发出声、光信号,则说明验电部位 无电。在停电设备上验电时,必须在设备进出线两侧各相分别验电,以防可能出 现一侧或其中一相带电而未被发现。验电时,验电器不应装接地线,除非在木梯木杆上验电,不接地不能指示 者,才可装接地线。验电器应按电压等级统一编号,并明示在盒壳上。验
21、电器使用后应装盒并放入指定位置,保持干燥,避免积灰和受潮。表6-5高压验电器试验期、项目和要求序号项目周期要求1起动电压试验1年起动电压值小向于额定电压的40%,不低于额定电压的 15%额定电压试验长度工频耐压(kV)(kV)(m)Imin5 min100.745350.9952工频耐压试验1年631.01751101.32202202.14403303.23805004.1580(2)辅助安全用具。它是指绝缘强度不足以承受电气设备的工作电压,只是用来加强基本安全用具的保安作用,用来防止接触电压、跨 步电压、电弧烧伤等对操作人员造成伤害的用具称为辅助安全用具。属于这一类的安全用具有绝缘手套、绝
22、缘鞋、绝缘垫、绝缘台、绝缘 绳、绝缘隔板、绝缘罩等,见图6/3。不能用辅助安全用具直接接触 高压电气设备的带电部分。图 6-13 1)绝缘手套:绝缘手套是用绝缘性能良好的特种橡胶制成外观见图6-13(a),即薄又柔软,并有足够的绝缘强度和机械性能,其规格有 12kV和5kV两种。12kV是在IkV以上高压作业区进行操作时使用的辅助 安全用具,如用于操作高压隔离开关、高压跌落式熔 断器、装拆接地线、在高压回路上验电等工作时的辅 助安全用具;在IkV以下电压作业区可作为基本安全 用具,即带手套后,两手可以接触IkV以下有电设备(人身其他部位不能触及带电体)。5kV绝缘手套在250VIkV电压作业区
23、使用时,为辅助 安全用具使用;在250V以下作业区可做为基本安全用 具使用,即使用该绝缘手套可直接在250V以下低压设 备上进行带电作业,在IkV以上电压作业区严禁使用,故绝缘手套可使人的两手与带电体绝缘,防止工作人 员同时触及不同极性带电体而导致触电的安全用具。使用和保管的注意事项:使用前,应检查是否在有效期范围内。使用前,应进行外部检查,查看是否完好,表面有无损伤,磨损或破 漏,划痕等。如有粘胶破损或漏气现象,严禁使用。气密性检查:由两手抓住绝缘手套的上口两侧,将手套朝手指方向卷曲,当卷到一定程度时,内部空气因体积减小、压力增大、手指若鼓起,为 不漏气,即为良好。戴上手套应将外衣袖口放入手
24、套的伸长部分里。使用绝缘手套,不能抓拿表面尖利,带刺的物品,以免受损伤。戴绝缘手套不应作非电气工作,也不能用医疗或化工用手套代替绝缘 手套使同。绝缘手套使用后,应内、外擦净,晾干再洒上一些滑石粉,以免粘连。绝缘手套不允许放在过冷、过热、阳光直射或有酸、碱药品的地方,以防胶质老化,降低绝缘性能。绝缘手套应存放在干燥、阴凉的地方,存放在专用地方,与其他工具 分开放置。绝缘手套应统一编号,现场使用不得少于两副。绝缘手套应每6个月试验一次,其试验标准见衣6-6表6-6绝缘手套试验标准电压等级(kV)周期交流耐压(kV)时间(min)泄漏电流(mA)高压每6个月819低压1次2.512.5 2)绝缘靴(
25、鞋)。其作用是使人体与地面绝缘,防止试验电压范围 内的跨步电压触电。只能作辅助安全用具使用。绝缘靴(鞋)有5kV 绝缘鞋、20kV绝缘短靴(筒高230mm)、6kV矿用长筒鞋(筒高 250mm),如图6/3(b)(c)所不。20kV绝缘短枇,在1220kV高压 区可作为辅助安全用具,不得触 及带电体,在IkV以下可作为基本 安全用具,穿靴后身体的各部位 不得触及带电体。,适用于矿井下操 作600V及以下电气设备作辅助安 全用具使用,特别是在低压电缆 交错复杂,作业面潮湿或有积水,电气设备容易漏电的情况下,防 止脚下意外触电事故。,适用于电工穿用,在 电压IkV以下作辅助安全用具使用,严禁在Ik
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