电力事故预防与用电安全.ppt

电力事故预防与用电安全 1 大纲 电力系统可靠度vs电力品质以大型变压器为例说明品管标本特性及潜伏的故障因素高科技工厂开关突波特性模铸式变压器故障诊断变压器盘的散热设计电缆接头或接缆匣事故诊断局放检测事故预防 2 电力系统可靠度vs电力品质 供电可靠度事故停电工作停电电力品质稳态 电压降 电压升 三相电压不平衡 谐波电压瞬时 电压骤降 电压变动 电压闪烁 3 电力事故分类 稳态 长时间 过电压或过载运转 谐波共振暂 动态 突波 铁磁共振设备绝缘不良 设计 制造 搬运 人为失误通常为多重原因 系统的原因 设备本身的因素 4 电力事故预防 制造厂的品管水平品管样本特性 以大型变压器为例说明之 出厂测试报告维护预防检出 在线检测 5 6 以大型变压器为例说明品管标本特性及潜伏的故障因素 7 变压器设计技术 单相铁心 中央脚 3相铁心 3脚 3相铁心 5脚 8 上横铁 侧横铁 侧夹件 下夹件 上下连接板 下横铁 上夹件 9 高压侧套管 储油槽 10 冷却风扇与散热器 油泵 11 12 变压器组件 绕组阻抗 损失 温升 介质强度 机械强度接合点 振动 撞击绝缘物 振动 撞击 吸湿性 表面杂物及水份磁路硅钢片结构松脱 剪切口生锈 金属屑 局部短路或放电 框架钢 夹件 押板 材质或尺寸 机械强度不足 噪音或机械振动减低杂散损 避免漏磁及电场造成的破坏外壳误触 抗张 抗压 油密 振动与消音设计底座重量均匀分布 接地 13 品管 规范图审制造与检验拆卸与包装 库存 氮气 运输与安装 滑动 倾斜 粉尘 水份 本体真空 滤油 静置排气安装后检测试运转 14 制造流程 15 绕制大容量超高压变压器线圈 650MVA 作业容易缩短交期提高线圈品质 直立式绕线机 16 提高变压器绝缘品质与寿命缩短烘干时间 气相干燥炉 Vapour phasevacuumdryingplant 17 低湿度室 湿度20 以下防止心体干燥后再吸湿提升变压器绝缘质量 18 冲击电压产生器 电压2000kV容量200kJ 19 线圈组立Windingassembly 绕线Winding 线圈预备烘干Windingpre drying 铁心起立Coreerection 铁心迭积Corestacking 铁心剪切Corecuttinglines 20 心体组立Coreandwindingassembly 引线接续Leadsconnection 心体烘干Darying 入桶前检查Inspectionbeforetanking 迫紧螺栓缔紧Compression 入桶前处理Tightenning 21 外壳组立 试验Finalassembly testing 外壳制造Tankmanufacturing 焊道试漏Leakagetestofwelding 涂装Painting 喷砂除锈Shootblast 入桶Tanking 22 外壳组立 试验Finalassembly testing 运输Transportation 线圈组立Windingassembly 绕线Winding 线圈预备烘干Windingpre drying 入桶前检查Inspectionbeforetanking 迫紧螺栓缔紧Compression 外壳制造Tankmanufacturing 入桶前处理Tightenning 焊道试漏Leakagetestofwelding 涂装Painting 心体组立Coreandwindingassembly 喷砂除锈Shootblast 引线接续Leadsconnection 铁心起立Coreerection 铁心迭积Corestacking 心体烘干Drying 电力变压器制造流程图ManufacturingFlowChartofPowerTransformer 铁心剪切Corecuttinglines 入桶Tanking 23 大型变压器品管样本特性 不适合以筛选方式达成质量管理 极少批量生产的机会 手工比例高 可能因子以千计人次中之某一人次的行为不当而造成质量不良 事后检验对潜伏不良点之检出效果不彰 潜伏性不良因素之检出十分困难 结构复杂的强大电磁场中不易确知各行为所可能引起的后果 因此施工人员之观念与心态对施工结果具有重大的影响 24 大型变压器之维护 日常检点定期检点临时检点内部检点 25 定期检点 绕组 绝缘电阻 功率因素绝缘油 耐压 酸价 功率因子 绝缘电阻 水分 滤油有载切换器 接点簧油 切换开关 端子选择器 操作机构 传动机构套管 氮封装置 油入密闭型冷却装置 油泵 冷却风扇温度指示 电驿接点 鲍氏电驿释压装置 突压电驿 26 内部检点 绕组或铁心 湿气及尘埃污损心体线圈或引出线铁心分接头切换器及切换台 27 预防检出案例有载分接头切换器事故前 28 有载分接头切换器主要结构配置 29 FRP油槽内侧 等电位铜板处横向焦黑痕迹 30 FRP油槽外侧碳化焦黑痕迹 31 等电位连接铜条与H2导线间所组成之复合绝缘示意图 高科技工厂开关突波特性 台電P S69kV总线 32 开关突波之模拟 仿真高科技工廠岁修开关操作顺序 断电 下游负载启断厂变压器一次侧开关启斷 CB 3 观察厂变压器一次侧变电站开关启斷 CB 2 GIS开关启斷 CB 1 观察主变压器一 二次侧复电 GIS开关投入 CB 1 观察主变压器一 二次侧变电站开关投入 CB 2 厂变压器一次侧开关投入 CB 3 观察厂变压器一次侧仿真系统运转中补偿电容投入 切离仿真下游负载未启断时 將厂变压器一次侧开关启斷 CB 3 观察厂变压器一次侧 33 11 4kV变电站主变压器10 负载运转时 主变压器一次侧CB 3启断 观察主变压器一次侧电压 最大值 230kV 最大值 25kV 加入避雷器后 34 模铸式变压器故障诊断 构造开关突波经161或69kV变压器冲击11 4或22 8kV系统不当接地案例事故变压器之解剖 系统过电压事故变压器之解剖 制造或设计不良 35 模铸式变压器构造 36 161kV侧开关突波冲击22 8kV系统 37 不当接地案例 38 正确接地案例 39 事故变压器之解剖 40 事故变压器之解剖 41 事故变压器之解剖 42 事故变压器之解剖 43 事故变压器之解剖 44 事故变压器之解剖 45 S相高压侧故障点烧毁现场 案例二 46 事故变压器高压线圈铜线衔接痕迹 案例二 47 V相高压线圈侧面破裂情形 V相上部高压线圈拆卸后情形 48 22kV模铸式变压器故障 案例三 第六区第99匝边缘熔蚀之情形 线圈剖面卷绕整齐 22kV模铸式变压器故障 案例三 49 22kV模铸式变压器故障 案例三 50 变压器盘的散热设计 盘面风扇 轴流风扇 变压器 盘内气流 正视图 侧视图 上方风扇 冷气口 51 电缆接头或接缆匣事故诊断 69kV事故电缆使用之预铸式电缆终端规格 52 69kV事故电缆规格与各层切割长度 53 69kV事故电缆使用之预铸式电缆终端实体 54 事故电缆S相及T相之解剖图 55 预铸式电缆终端正确施工之模型 56 正常施工之电缆终端的电场分布 正常施工之电缆终端的电位线分布 57 T相电缆与终端应力锥之相对位置示意图 58 T相电缆解剖实体图 59 T相仿真模型施工处放大图 60 T相仿真模型施工电场 T相仿真模型施工电位 61 S相电缆与终端应力锥之相对位置 62 S相电缆解剖实体 63 应力锥最前端凹槽边缘之缝隙 64 S相模型施工处之放大图 65 S相施工处电场分布 S相施工处电位分布 66 局部放电原理 D r 0E r 相对介电常数 67 局部放电原理原理 68 核三厂4 16kV紧要总线的磁吹式断路器 69 四个不同的局部放电量测方法之比较 70 71 天线试验法电路示意图 72 核三厂4 16kV断路器开关房现场量测 73 试验结果 事故预防概念 未来的运转环境 雷击 地下电缆 高楼层 应提供顾问公司纳入设计考虑建厂期间的设计与建造设备制造过程中的查验及交货前的出厂试验运转环境改变对厂内系统之冲击分析厂内系统扩充与原系统之接口设备修补之工作程序设备维护 Time Based Emergency Based Condition Based 系统与设备更新加强同仁对于系统过电压及过电流保护的观念 74