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110kv變電站實(shí)習(xí)報(bào)告
一、 實(shí)習(xí)目的
理論聯(lián)系實(shí)際，增強(qiáng)我們對(duì)社會(huì)、國情和專業(yè)背景的了解，更加深入透徹地了解各電氣設(shè)備(變壓器、斷路器、互感器以及控制室等)的規(guī)模、外型，對(duì)實(shí)際中的電力系統(tǒng)有初步的了解;使我們拓寬視野，鞏固和運(yùn)用所學(xué)過的理論知識(shí)，培養(yǎng)分析問題、解決問題的實(shí)際工作能力和創(chuàng)新精神;培養(yǎng)勞動(dòng)觀念，激發(fā)我們的敬業(yè)、創(chuàng)業(yè)精神，增強(qiáng)事業(yè)心和責(zé)任感;通過本次實(shí)習(xí)，使我們所學(xué)的理論知識(shí)得以鞏固和擴(kuò)大，增加學(xué)生的專業(yè)實(shí)際知識(shí);為將來從事專業(yè)技術(shù)工作打下一定的基礎(chǔ);進(jìn)一步培養(yǎng)我們運(yùn)用所學(xué)理論知識(shí)分析生產(chǎn)實(shí)際問題的能力。
二、 實(shí)習(xí)要求
1)需提前準(zhǔn)備實(shí)習(xí)資料收集、整理。
2)完成實(shí)習(xí)報(bào)告一份，字?jǐn)?shù)不少于2000字。
3)完成參觀變電站的主接線繪制。
三、 實(shí)習(xí)內(nèi)容
3.1 實(shí)習(xí)形式
實(shí)地參觀花都樂同110kV無人值守變電站的主接線、主要電氣設(shè)備(包括主變壓器、主要一次設(shè)備、二次設(shè)備、進(jìn)出線情況等)電氣設(shè)備布置方式、變電站主要運(yùn)行控制方式、變電站的通訊方式、變電站的避雷措施、變電站的電氣參數(shù)測(cè)量等，參觀考察過程中要求作好筆記。
3.2 實(shí)習(xí)前準(zhǔn)備
1)什么是變電站、變電所?可以分哪幾類?
2)輸電電壓等級(jí)如何?
3)什么是電氣主接線?有哪些分類?請(qǐng)作圖說明。
4)變電站里的主要電氣一次設(shè)備有哪些?型號(hào)規(guī)格?它們各自起什么作用?(參
觀后需針對(duì)實(shí)際情況再敘述){母線、變壓器、斷路器、隔離開關(guān)、電壓互感器、電流互感器、避雷器、并聯(lián)電抗器和串聯(lián)電容器}
3.3 實(shí)習(xí)內(nèi)容
變電站(Substation)是把一些設(shè)備組裝起來，用以切斷或接通、改變或者調(diào)整電壓，在電力系統(tǒng)中，變電站是輸電和配電的集結(jié)點(diǎn)，變電站主要分為：升壓變電站，主網(wǎng)變電站，二次變電站，配電站。變電站是電力系統(tǒng)中變換電壓、接受和分配電能、控制電力的流向和調(diào)整電壓的電力設(shè)施，它通過其變壓器將各級(jí)電壓的電網(wǎng)聯(lián)系起來。變電站起變換電壓作用的設(shè)備是變壓器，除此之外，變電站的設(shè)備還有開閉電路的開關(guān)設(shè)備，匯集和分配電流的母線，計(jì)量和控制用互感器、儀表、繼電保護(hù)裝置和防雷保護(hù)裝置、調(diào)度通信裝置等，有的變電站還有無功補(bǔ)償設(shè)備。 變電站的主要設(shè)備和連接方式，按其功能不同而有差異。
電氣主接線又稱為電氣一次接線，它是將電氣設(shè)備以規(guī)定的圖形和文字符號(hào)，按電能生產(chǎn)、傳輸、分配順序及相關(guān)要求繪制的單相接線圖。主接線代表了發(fā)電廠或變電站高電壓、大電流的電氣部分主體結(jié)構(gòu)，是電力系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的重要組成部分。它直接影響電力生產(chǎn)運(yùn)行的可靠性、靈活性，同時(shí)對(duì)電氣設(shè)備選擇、配電裝置布置、繼電保護(hù)、自動(dòng)裝置和控制方式等諸多方面都有決定性的關(guān)系。因此，主接線設(shè)計(jì)必須經(jīng)過技術(shù)與經(jīng)濟(jì)的充分論證比較，綜合考慮各個(gè)方面的影響因素，最終得到實(shí)際工程確認(rèn)的最佳方案。主接線的基本接線形式就是主要電氣設(shè)備常用的幾種連接方式，以電源和出線為主體。由于各個(gè)發(fā)電廠或變電站的出現(xiàn)回路數(shù)和電源數(shù)不同，且每路饋線所傳輸?shù)墓β室膊灰粯樱蚨鵀楸阌陔娔艿膮R集和分配，在進(jìn)出線數(shù)較多時(shí)(一般超過4回)，采用母線作為中間環(huán)節(jié)，可使接線簡(jiǎn)單清晰，運(yùn)行方便，有利于安裝和擴(kuò)建。而與有母線的接線相比，無匯流母線的接線使用開關(guān)電器較少，配電裝置占地面積較小，通常用于進(jìn)出線回路少，不再擴(kuò)建和發(fā)展的發(fā)電廠或變電站。有匯流母線的接線方式概括地可分為單母線接線、雙母線接線和3/2接線;無匯流母線的接線形式主要有橋形接線、角形接線和單元接線。有匯流母線細(xì)分可分為單母線接線、單母線分段接線、單母線分段帶旁路接線、雙母線接線、雙母線分段接線、雙母線帶旁路接線、一臺(tái)半斷路器接線以及三分之四臺(tái)斷路器接線。
樂同110kV變電站是一個(gè)主接線為單母線分段的變電站(主接線圖如下)，它是把110kV的高壓電轉(zhuǎn)化為10kV的中壓電再輸送到周邊的學(xué)校及其他用電單位，站內(nèi)有兩個(gè)變壓器，是兩個(gè)不同的變壓器，雖然功能相同，但從外型上就有明顯的差別，比較大的是通過自然冷卻的變壓器，而外型比較小的則是通過風(fēng)機(jī)進(jìn)行吹風(fēng)冷卻的變壓器。而更有趣的是兩個(gè)變壓器都建在一堆碎石上，最初大家都不以為然，后來在工作人員的講解中才得知，原來地上的碎石是用來吸收絕緣油的，以免在檢修或其他情況中從變壓器里飛濺或者泄漏出來的油流到水泥地上，造成工作人員滑倒或者更嚴(yán)重會(huì)造成火災(zāi)而使大面積停電，造成經(jīng)濟(jì)損失，所以很多我們不以為然的事物在很多時(shí)候都發(fā)揮著重要的作用。
在變電站里，一次設(shè)備除了變壓器以外還有其他很多設(shè)備。110kV的輸電線從站外進(jìn)來，通過絕緣子懸掛在變電站里面的桿塔上，再連接到隔離開關(guān)上，再到電流互感器，然后到斷路器，再連接到變壓器上。很多同學(xué)都對(duì)互感器和斷路器不了解，把電流互感器和斷路器混淆了，后來在工作人員的詳細(xì)講解下才基本了解且分辨出互感器和斷路器。每當(dāng)我們走過110kV母線和絕緣子的連接處時(shí)，都會(huì)聽到微弱的電流放電的聲音，工作人員告訴我們，在更高壓的輸電線上會(huì)聽到更明顯的聲音，而且絕緣子在晚上會(huì)觀察到明顯地變成綠色，這也是電流放電所造成的。在參觀完一次設(shè)備后，有一位同學(xué)提出了一個(gè)很基礎(chǔ)的問題，就是為什么110kV的輸電線比10kV的輸電線細(xì)，這問題就是電網(wǎng)之所以使用高壓電進(jìn)行電能輸送的原因，因?yàn)殡娔茉谳斔瓦^程中，高壓電輸送的造價(jià)、損耗都比中低壓的要小得多，就是因?yàn)?10kV的輸電線比較所以造價(jià)才低。
參觀完一次設(shè)備后，我們就去參觀二次設(shè)備。二次設(shè)備幾乎都擺放在變電站的主控室，一次設(shè)備均由主控室進(jìn)行控制、監(jiān)視等。信號(hào)從一次設(shè)備傳送到保護(hù)裝置，再傳送到網(wǎng)線交換機(jī)平臺(tái)，再到遠(yuǎn)動(dòng)機(jī)，最后上傳到廣州局的集控中心，從而實(shí)現(xiàn)樂同變電站的無人值班機(jī)制。
變電站主控室中的二次設(shè)備有繼電保護(hù)裝置、網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)平臺(tái)、當(dāng)?shù)刈冸娬究刂葡到y(tǒng)、GPS系統(tǒng)、遠(yuǎn)動(dòng)機(jī)、操作模擬保護(hù)等多個(gè)系統(tǒng)。
繼電保護(hù)裝置是指能反應(yīng)電力系統(tǒng)中電器元件發(fā)生故障或不正常運(yùn)行狀態(tài)，并動(dòng)作于斷路器或發(fā)出信號(hào)的一種自動(dòng)裝置。它的基本任務(wù)是(1)自動(dòng)、迅速、有選擇性地將故障元件從電力系統(tǒng)中切除，使故障元件免于繼續(xù)遭到破壞，保證其他無故障部分迅速恢復(fù)正常運(yùn)行;(2)反應(yīng)電氣元件的不正常運(yùn)行狀態(tài)，并根據(jù)運(yùn)行維護(hù)的條件(例如有無經(jīng)常值班人員)，而動(dòng)作于發(fā)出信號(hào)、減負(fù)荷或跳閘。此時(shí)一般不要求保護(hù)迅速動(dòng)作，而是根據(jù)對(duì)電力系統(tǒng)及其元件的危害程度規(guī)定一定的延時(shí)，以免不必要的動(dòng)作和由于干擾而引起的誤動(dòng)作。
(變壓器)
變壓器是變電站的主要設(shè)備，分為雙繞組變壓器、三繞組變壓器和自耦變壓器即高、低壓每相共用一個(gè)繞組，從高壓繞組中間抽出一個(gè)頭作為低壓繞組的出線的變壓器。電壓高低與繞組匝數(shù)成正比，電流則與繞組匝數(shù)成反比。變壓器按其作用可分為升壓變壓器和降壓變壓器。前者用于電力系統(tǒng)送端變電站，后者用于受端變電站。變壓器的電壓需與電力系統(tǒng)的電壓相適應(yīng)。為了在不同負(fù)荷情況下保持合格的電壓有時(shí)需要切換變壓器的分接頭。按分接頭切換方式變壓器有帶負(fù)荷有載調(diào)壓變壓器和無負(fù)荷無載調(diào)壓變壓器。有載調(diào)壓變壓器主要用于受端變電站。110kv電壓等級(jí)的電力變壓器，主要用於將輸電綱絡(luò)電壓降到所需要的10kv或35kv，然后與10kv及35kv的電綱相聯(lián)，也可作為發(fā)電機(jī)組升壓變壓器使用，110kv級(jí)變壓器有油浸自冷、油浸風(fēng)冷、三圈雙圈、有載調(diào)壓、無勵(lì)磁調(diào)壓等規(guī)格品種。
(斷路器)
高壓斷路器是電力系統(tǒng)中最重要的控制和保護(hù)電器。由于它具有完善的滅弧裝置，不僅可以用來在正常情況下接通和斷開各種負(fù)荷電路，而且在故障情況下能自動(dòng)迅速地開斷故障電流，還能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)重合閘的功能。我國目前電力系統(tǒng)中使用的高壓斷路器，一句裝設(shè)地點(diǎn)不同，可分為戶內(nèi)和戶外兩種型式。根據(jù)斷路器所采用的滅弧介質(zhì)及作用原理的不同，又可分為以下幾種類型：油斷路器、空氣斷路器、SF6斷路器、真空斷路器、自產(chǎn)氣斷路器、磁吹斷路器。
由于斷路器要在正常工作時(shí)接通或切斷負(fù)荷電流，短路時(shí)切斷短路電流，并受環(huán)境變化影響，故對(duì)高壓斷路器有以下幾方面基本要求：斷路器在額定條件下，應(yīng)能長(zhǎng)期可靠地工作;應(yīng)具有足夠的短路能力;具有盡可能短的開斷時(shí)間;結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，價(jià)格低廉。斷路器的核心部件是開斷元件，包括動(dòng)觸頭、靜觸頭、導(dǎo)電部件和滅弧室等。
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