箱式变电站技术及运行维护ppt课件

箱式变电站技术及运行维护,1,箱式变电站相关的国家标准,GB/T17467-2010 高压/低压预装式变电站 DL/T 537-2002 635kV箱式变电站定货技术条件 GB3906-2006 3.6kV40.5kV交流金属封闭开关设备和控制设备 GB3804-2004 3.6kV-40.5kV高压交流负荷开关 GB/Tl1022-1999 高压开关设备和控制设备标准的共同技术要求 GB 16926-1997 交流高压负荷开关熔断器组合电器 GB/6450-1986 干式电力变压器 GB 50053-1994 10kV及以下变电所设计规范 GB14048 低压开关设备和控制设备 GB4208-1993 外壳防护等级（IP代码） GB30961993 城市区域环境噪声标准 JB/DQ2080 高压开关设备防雨试验方式 DL/T621-1997 交流电气装置的接地,2,箱式变电站的优点：,占地少 自动化程度高 实现了工厂预制化 组合方式灵活 投资省见效快,3,箱式变电站外观及外壳材质,1：景观式外壳箱变 ：木条式 2：景观式外壳箱变 ：石材式 3：普通铁壳式箱变 4：按用户要求的外观型式,4,景观式外壳箱变 ：木条式,5,景观式外壳箱变 ：石材式,6,普通铁壳式箱变,7,按用户要求的外观型式,8,箱变内部组成装置,1：额定电压12kV的高压配电装置 2：12/0.4KV的电力变压器 3：低压配电装置 4：电能计量装置 5：无功补偿装置等 把以上设备预装组合在一个箱体内的紧凑型成套配电装置。,9,使用范围,适用于城网中道路两旁的配电线路，住宅小区，街道，大型工地，高层建筑，公园，商场，学校，工矿企业及临时性设施等场所。 它投资低，占地面积小，施工周期短，维修方便，安全可靠，特别是其外形多样化易与周围环境相协调，目前得到大力发展。,10,型号含义,11,结构型式,T:变压器室 H:高压室 L:低压室,12,箱变组成部分,1：高压部分 2：变压器室 3：低压部分,13,高压部分,14,高压部分组成,1.高压进线柜 2.高压出线柜 3.高压环网柜 （如果为环网型箱变） 4.高压计量柜 （如果客户要求 高压计量）,15,高压部分主要元器件,1.带电显示器DXN 2.高压避雷器FV 3.高压负荷开关QF 4.高压熔断器 5.高压接地刀闸 3、4、5组合到一块组成的高压负荷开关 FN12-12DR/125 高压计量柜有：电流互感器TA;电压互感器PT;熔断器,16,高压部分照片,17,高压部分照片,18,高压计量柜内部图,19,高压部分元器件,带电显示器DXN,显示装置由电压传感器和显示器两部分组成，两部分经安装连线组成了电压显示装置。,20,QF高压负荷开关FN12-12/630,接通和切断额定电压和额定电流下的电路，并造成可见的空气间隔，不能切断短路电流，与高压熔断器串联使用，用负荷开关切断负荷电流，高压熔断器切断短路及过载电流。,21,FU熔断器XRNT1-12/63,高压熔断器又称变压器保护用高压限流熔断器,由于高压负荷开关只能切断负荷电流，当遇到短路和过载情况时，电流变大，负荷开关就不能切断此时的电流，遇到大电流，则由熔断器来切断大电流。,22,高压真空负荷开关,23,接地刀闸,户内高压接地开关，是配用于12kV户内交流金属铠装移开式金属封闭开关设备及其它高压开关设备的主要元件，也可单独使用。作为在12kV及以下的交流50Hz电力系统中接地保护之用。具有关合短路电流能力。它具有一定的关合能力以保护开关设备内其它电气设备不受损坏，可与各种高压开关柜配套使用，作为高压电器设备检修时接地保护。,24,FV避雷器HY5WS-17/50,金属氧化物避雷器是当前限制过电压最先进的一种保护电器，被广泛地用于发电、输变、变电、配电系统中，使电气设备的绝缘免受过电压的损害。 有机外套金属氧化物避雷器是有机绝缘材料和传统的瓷套式金属氧化物避雷器技术优点相结合，具有电气绝缘性能好，介电强度高、抗漏痕、抗电蚀、耐热、耐寒、耐老化、防爆、憎水性、密封性等优点。,Y表示瓷套式金属氧化物避雷器 H表示复合绝缘外套 5-表示冲击放电电流为5KA W表示无间隙 S表示配电型 17-表示避雷器的额定电压为17KV 50-表示避雷器的残压为50KV,25,PT电压互感器JDZ-10,电压传感器为环氧树脂浇注型的支柱绝缘子，10kV的高压经电压传感器取出70V的电压信号。,26,电压互感器JDZ(J)-10,27,CT电流互感器LZZJB9-10A,全封闭支柱式结构，作电气测量和电气保护之用,28,LQJ-10高压电流互感器,29,变压器室,箱变内可装各种型号的油变，干变。一台箱变内可以装有2台变压器，一般会称为：容量2，,30,10kV级SCB10型 (IP00),31,低压部分照片,32,低压部分,33,低压进线柜设备,三个电流表A 一个电压表V 一个万能转换开关（测量电压用） 一个温度控制仪WK 合闸按钮、分闸按钮 合闸指示灯、分闸指示灯 隔离开关QS 断路器QF 电流互感器TA等元件组成。,34,低压进线柜,万能转换开关,湿度控制仪,35,电流表A、电压表V、功率因数表COS,6L2型电流、电压、功率、功率因数、频率表是外型尺寸为8080的整流系仪表。 6：形状代号：C为磁电系，L为整流系，T为电磁系，D为电动系 2：设计序号；A为电流表，V为电压表，D代表电度表，S代表三相有功,36,QS隔离开关HD13BX-2000/31,普通的隔离刀开关不可以带负荷操作，通过与断路器配合使用，在断路器切断电路后才能操作隔离开关，刀开关起隔电作用，造成一个明显的断开点，以确保检修人员的安全。主要用于配电设备的控制电路中，作不频繁地电动接通和切断或隔离电源之用，操作应在无负荷下进行。,37,QF低压断路器DW15-2500/3,低压断路器，又称低压自动开关，是一种带保护装置的开关，当负荷电路发生过载、短路及欠压故障时，能自动切断电路,D:断路器 W:框架式 Z:装置式 15：设计序号 2500：额定电流 3：极数 最后两位数字表示脱扣器及附件代号,38,低压补偿柜,降低电网中的无功功率（电网中多为感性负载），提高功率因数，保证有功功率的充分利用，提高系统的供电效率和电压质量，减少线路损耗，降低配电线路的成本，节约电能限制过电压。,39,低压补偿柜,三个电流表A、 一个功率因数表COS 功率控制器PK 万能转换开关 电容工作指示灯 隔离开关QS 电流互感器TA 小型断路器QF 切换电容接触器KM 电容器C 避雷器FV,40,CT电流互感器LMZ1-0.66,电流互感器,把大电流按比例变成小电流，作电流、电能测量和继电保护保护之用,41,低压出线柜,每组出线有：一个电流表、一个塑壳断路器、一个电流互感器,42,QF塑壳断路器DZ20Y-630-3300,DZ:塑壳断路器 20:设计代号 Y:短路分断能力级别，分Y、J、G三种 630：壳架等级额定电流 3：级数三级 300：脱扣器方式及附件代号，此数表示复式脱扣不带附件,用来分配电能且作为线路及电源设备的过载、短路和欠电压保护。与低压进线柜的断路器同样的作用，但是分断能力不同。低压出线的分断能力要比低压进线柜的小的多。,43,电流互感器,44,铁路用箱式变电站技术,箱式变电站内主要包括： 10kV气体绝缘环网开关柜、干式变压器、低压开关柜、UPS电源、10kV电缆头、温湿度控制装置、火灾报警装置、开门报警装置、电抗器（需要时），并为RTU装置预留安装位置。,45,铁路用箱式变电站技术,10kV侧设置1组10kV综合负荷贯通母线和1组10kV一级负荷贯通母线，每组母线上均设置1回进线、1回出线和1回馈线，1回馈线去变压器，当设有电抗器时增加一回馈线；综合负荷贯通母线的进、出线与综合负荷贯通线连接，一级负荷贯通母线的进、出线与一级负荷贯通线连接。,46,铁路用箱式变电站技术,箱式变电站设置2台配电变压器，电源分别引自10kV综合负荷贯通母线和10kV一级负荷贯通母线。,47,铁路用箱式变电站技术,箱式变电站0.4kV侧设置1组0.4kV综合负荷贯通母线（段母线）和1组0.4kV一级负荷贯通母线（段母线），每组母线上设置1回进线和3-5回馈线，其中段母线上一回馈线与段母线上的一回馈线设双电源互投，保证提供可靠的操作电源；进线断路器下设电涌保护器。全部低压开关均配置电操。,48,引入箱变的10kV电缆采用带护层的单相电缆，电缆护层一端接地。 10kV母线上设置电压互感器，10kV进、出线设避雷器。,49,箱式变电所的主要技术条件,额定电压高压侧：10kV、低压侧：0.4/0.23kV 额定频率50Hz 额定电流高压侧：630A 高压侧绝缘水平工频耐压：42kV（对地），48kV（隔离断口）冲击耐压：75kV（对地），85kV（隔离断口） 低压侧绝缘水平工频耐压：2.0kV 50Hz 1min 额定短时耐受电流高压侧：20kA，3s 低压侧：20kA，1s 额定峰值耐受电流50kA 额定短路开断电流20kA 额定短路关合电流50kA 辅助回路额定电压AC220V 运行寿命大于20年箱体 外壳防护等级IP54,50,布置示意图,51,布局要求,箱式变电站设置高压室、变压器室和低压室。综合电力贯通线路和I级负荷电力贯通线路设备在布局上独立分割。 高压室设有两路电源的进线柜、出线柜）。变压器室设有两台变压器。低压室设有低压进出线开关柜，UPS柜，同时预留RTU装置的安装位置。 箱变的综合电力贯通线路和I级负荷电力贯通线路系统要实现严格的隔离，任何一套系统的检修、试验不会影响另一套系统的正常运行。要求分别设端子排，方便安装、检修和试验。 变压器室隔板要采用密封型，任何一台变压器故障，不影响另一台变压器的运行。,52,箱变操作、日常维护,高压环网柜五防操作,合闸操作：关闭电缆室门（ 关闭熔断器室盖板 ）分开接地开关闭合负荷开关； 分闸操作：分开负荷开关闭合接地开关打开电缆室门（打开熔断器室盖板）,本地操作指示灯,手动/电动选择按钮,分闸指示,远方/本地选择按钮,合闸指示,红色合闸指示，绿色分闸指示；绿色合闸按钮，红色分闸按钮,53,箱变操作、日常维护,54,负荷开关本地操作,转换开关打到手动位置,转换开关打到电动位置,按下远方/当地选择按钮,负荷开关合分操作,按下对应合分按钮,合闸：手柄顺时针旋转 分闸：手柄逆时针旋转 操作前观察面板上指示的方向，按照指示操作,55,注 意 事 项 ：,执行负荷开关分合闸操作时，必须将开关推到分闸或合闸最终位置，切勿在开关没有完成动作前松开或拔出操作手柄，否则弹簧反弹会伤及操作人员！ 在执行负荷开关分合闸操作时，操作手柄的操作把向外，防止操作时伤及操作人员！ 在执行负荷开关分合闸操作前，必须把对应单元面板左上部电动手动切换旋钮拔出，并旋转90固定到手动位置后，才能进行负荷开关的手动操作操作，否则可能损坏机构。 遇到操作阻塞，需立即停止检查位置是否正确，确认无误后方可进行下步操作，切勿强拉硬拽。,56,接地开关操作,接地开关合闸操作前，应确认主开关处于分闸状态。接地开关分闸操作前，应确认电缆室、熔断器室柜门闭合。,A、操作 将操作手柄带有两个圆柱销的一端（红色端）插入环网开关柜的相应操作孔内。只有负荷开关在分闸状态，操作手柄才能插入接地开关操作孔内。 B、合接地开关 顺时针扳动操作手柄，接地开关接地，接地模拟指示处于垂直位置，指示接地开关位于接地状态。 C、分接地开关 逆时针扳动操作手柄，接地开关分闸，接地模拟指示处于水平位置，指使接地开关位于不接地状态。,57,更换熔断器,断开需要更换熔断器的T单元的负荷开关，并确认其不会再合闸； 确认开关柜退出运行； 合上其接地开关。,（1）熔断器室门的打开 熔断器室门只有在对应单元的接地开关接地后才可以打开。用操作手柄（红色端，带有SW14的六角槽）逆时针旋转45松开快锁螺钉；提起熔断器舱盖上的白色提手，向外拉出熔断器舱盖，完成操作；（注意：熔断器舱盖设置了可靠的闭锁，当熔断器门在打开状态时，不能够操作接地开关和负荷开关，保证熔丝更换过程中人员的安全。）,58,更换熔断器,（2）取出报废熔断器,注意：熔断器可能很热，应先试探，防止烫伤！,59,更换熔断器,（3）安装新熔断器,安装时注意熔断器的撞针器方向，应指向熔断器舱盖。,60,更换熔断器,插放时注意将熔座的把手调整到和熔座表面平齐，否则熔断器不能插到位。,61,注意事项,当熔断器的任一相熔断时，即使其它相的熔断器没有熔断，但其内部元件可能已经损坏，一定要更换所有的熔断器。 为方便下次使用，请将5mm六方扳手放回原处。安装上熔断器室门，分开接地开关，到此更换熔断器工作结束，具备负荷开关操作条件。,62,打开电缆室门,电缆室门仅在其所对应的单元出线接地时才能打开。注意：当要打开的单元为进线单元时，要确认上级电源已经断开且接地后，才能合上接地开关或者解锁（不带接地开关时，需验电解锁）打开电缆室门，并按相关规定，在上级开关处放置检修牌！,分负荷开关合接地开关,用操作手柄（红色端，带有SW14的六角槽）逆时针旋转松开快锁螺钉,向前旋转电缆室门，使其倾斜到所有门上零件与上部不干涉；移开电缆室门，完成操作,63,电缆室门安装,64,保护PT熔断器更换,特别注意：检修PT前请确认环网柜进出线均处于分闸位置，并将远方/本地选择按钮设在本地位置。,熔断器检修或更换步骤：将电缆头垂直拔出；将熔断器从电缆头内取出（逆时针旋出）；检查或更换熔断器；将熔断器安装到电缆头内（顺时针旋紧）；做好清洁密封处理，将电缆头重新插到原位。,拔出电缆头,注意：确保电缆头插到底。,65,电缆连接,环网柜电缆连接步骤如下：负荷开关分闸 合上接地开关 逆时针旋开电缆室门螺钉，向后拉使电缆室门倾斜，并将其拿开 从电缆沟内将电缆穿进电缆室内 准备电缆终端接头包括其配套的装配说明和标尺，按照说明要求，装配电缆终端接头。,请注意遵循电缆接头供应商的安装指导手册电缆头制作注意事项：电缆头是外界同箱变之间的连接介质，电缆头制作质量的好坏直接关系到箱变的安全，为了避免箱变因电缆头制作不当而烧毁箱变的现象，应特别重视电缆头的制作工艺。,66,变压器室操作,变压器采用SC10-10环氧树脂浇注干式变压器，防火性能好、无污染、免维护， 浇注变压器用空气作为冷却介质，不存在渗油对环境造成的污染问题，平常无需对变压器进行维护。,注意：变压器运行前，请先检查是否有铁屑等降低变压器绝缘强度的杂物存在；箱变投入运行后，每季度要对变压器室门板上的防尘网进行除尘处理。,67,低压配电柜操作,低压配电柜采用IBM标准网络机柜组合而成。柜体均采用6006001570和8006001570标准网络机柜，内装低压开关、电度表、电流互感器等电器元件。 低压室外壳，采用双层门结构，提高防护能力。 低压室的电器安装，母线排列标有明显的相序标志；各部件的电气间隙和爬电距离符合国家标准规定。,68,低压面板,电流表,低压开关分合闸按钮及指示灯,远方/本地切换开关及指示灯,电压表,黄色操作方式 红色合闸指示 绿色合闸按钮 红色分闸按钮,69,仪表面板检修,70,隔离开关操作,低压总进线设置了隔离开关，具备明显断开点，隔离位置信号上传后台。操作手柄为中央盖板式结构，刀片直接固定在绝缘板上能够防止操作人员在操作过程中触及带电部分。带有闭锁开关，防止铁路沿线震动剧烈引起的误动作（拨到左侧为闭锁，拨到右侧为解锁）。,注意：分隔离时，请务必先确认在解锁位置。,71,低压断路器的操作,1、分合闸指示（白色为合闸，绿色为分闸） 2、储能指示(白色表示未储能，黄色表示已储能) 3手动储能手柄 4锁定设备（可选） 5I（合闸按钮） 6O（分闸按钮） 7手动/自动选择开关 8.操作计数器（Compact NSX400/630）,72,低压断路器的手动操作,将面板上远方/本地选择按钮按下，为“本地操作” 位置。此时本地操作指示灯亮。,将机构上“手动（manu）/电动（auto）”选择开关拨到“手动（manu）”，此时可以进行就地手动操作。,通过操作机构上的按钮进行合分操作。,通过手动储能机构储能,给合闸和分闸同时储能。,73,低压断路器的手动操作,储能指示变为黄色，储能完成。,通过操作机构合闸时，按下合闸按钮黑色（此时锁定装置不能拔出），分闸时，按下分闸按钮红色（此时可将锁定装置拔出，挂上锁，不能进行储能，即使储能也不能按下合闸按钮）。,74,低压断路器的本地电动操作,将面板上远方/当地选择按钮打到“本地” ，就地操作指示灯亮。 将机构上“手动（manu）/电动（auto）”选择开关拨到“电动（auto）”，此时可以进行电动储能和就地电动操作。 通过面板上的合、分闸按钮进行合分操作。,75,低压断路器的远方操作,将面板上远方/当地选择按钮打到“远方”，本地操作指示灯灭。 将机构上“手动（manu）/电动（auto）”选择开关拨到“电动（auto）”，可以进行电动储能和远方操作。 通过调度端控制断路器的合分。,76,断路器脱扣器定值调整,TM热磁脱扣单元可以实现过载保护和短路保护。 Ir调整值以安培为单位。可调整范围为脱扣单元额定电流的0.7至1倍 时间延时不可调。短路保护功能Im值可以调整，但是一旦短路电流超过设定值，断路器会瞬间脱扣。（注：TM-D：额定电流16A至160A，Im不可调整，额定电流200至250A，Im可以调整）。,77,断路器操作提示,断路器因故障而跳闸（脱扣），电操机构能够自动将断路器打到分闸位置，同时储能，为合闸做足准备。 电动操作前，若开关在分位，务必将开关手动储能，防止送入控制电源后，断路器的瞬间储能过程电流过大，烧坏保险。 电动操作时，在分闸的同时，电操机构会随之储能，为合闸做准备。 若断路器脱扣，必须先进行分闸操作，才能合闸。 检修离开前必须请将远方/本地选择按钮调整到远方位置，必须将电动/手动选择开关选择到电动位置，以便进行远方控制。,78,双电源切换装置,采用施耐德万高WATSN系列产品,该装置配有机电一体化、带机电双重连锁的新型控制机构，从根本上避免了双电源碰头的问题； 该系列自动转换开关选择过电流脱扣器作为执行器，能对下端用电设备提供短路和过载保护; 所选控制器可以采用手动或自动操作，正常情况下打到自动状态，控制器可以实现电源的自动互投。,79,UPS,零切换时间，为高压开关和RTU提供真正的不间断电源； UPS输出和双电源切换输出之间设切换回路，UPS一旦出现故障，则自动切换到双切后电源，防止自动化系统掉电瘫痪，同时上传UPS故障信号，提醒对UPS进行检修或更换。,80,箱式变电站的维护,1、除尘：内部每年除尘一次，高、低压室柜体可用湿布擦拭，变压器室内变压器用吹气或吸尘器除尘。 2、避雷器：周期性维护为一年，每当雷雨季节到来前，进行一次全面检测。日常性维护，每次雷击后，进行目测检查。 3、浪涌保护器：查看其指示灯是否点亮（红色），若是则及时更换。 4、UPS每半年对期放电一次，在-15至30摄氏度储存时，每6个月充电一次，在30至45摄氏度储存时，每3个月充电一次。 5、高压柜气箱：每一季度巡检一次气压，通常气压表中指针在绿色区域为正常，过高或过低请厂家维护。 6、排风系统：检查风机是否正常。 7、防凝露系统检查：检查凝露加热装置运行情况。 8、烟雾报警系统检查：检查烟雾装置运行情况。 9、紧固和检查：周期性检查为一年。,81,低压设备一般检查及操作有效性检查,a.外观整洁无划痕，标志明显清晰。 b.接线正确，符合图样要求。 c.箱门开启、关闭灵活。 d.电缆接头连接紧固、可靠、接触良好。 e.熔丝更换方便，接触良好，安全可靠。 f.接地回路连接安全、可靠、并有明显标志。 机械操作元件、连锁、锁扣等有效性检查 不通电，手动操作试验： a.对所有手动操作元件，连锁、锁扣等运动部件作手动分合操作试验（可能涉及的运动部件有断路器、隔离开关、转换开关、接触器、脱扣器等各种带操作手柄的器件）； b.进行不小于5次手动操作试验； c.确认机械动作元件、连锁、锁扣的部件的动作效果。,82,高压设备一般检查及操作有效性检查,a.外观整洁无划痕，标志明显清晰。 b.接线正确，符合图样要求。 c.箱门开启、关闭灵活。 d.电缆接头连接紧固、可靠、接触良好。 e.熔丝更换方便，接触良好，安全可靠。 f.接地回路连接安全、可靠、并有明显标志。 机械操作 a.高压负荷开关在不带电状态下连续正反操作各5个循环，应转动灵活。 b.插入式熔断器在不带电状态下插入、拔出各两次，应正常。,83,箱式变压器在铁路电力系统中的应用,通讯网络,箱式变电站从铁路沿线的一级负荷贯线通和综合贯通线各引入一回10kV电源至箱变内的高压环网柜，再通过变压器降为0.4/0.23kV，就近向沿线区间通信、信号基站提供两路电源。,10kV,0.4/0.23kV,84,单环网接线,85,双环网接线,86,箱式变电站的主接线图,10kV电力贯通线全部采用电缆线路，电缆线路的电容值较大，导致沿线电压升高和功率因数降低，为此需要设置补偿电抗器。补偿电抗器可以集中设置于配电所内，也可以分散设置在沿线箱式变电站处，两种方式均可有效解决电压升高和功率因数降低问题。 采用分散补偿方案时，电抗器沿线路分散设置，其维护、检修、巡视等工作量大，增加运营单位的任务量和工作难度，不利于减员增效，固一般不在箱变中做补偿。,87,箱式变电站的作用,电力供电系统电压一般采用交流10kV，变配电所供电距离一般为3050km，故障越区供电时可能超过60km。双回电力贯通线路采用单芯交联聚乙烯绝缘铜芯电力电缆，区间箱式变电站间距13km。 电力贯通线的负载为沿线信号基站、通信基站、光纤直放站、牵引所备用电源等一级负荷，正常运行负载电流介于1035A之间，它是由箱式变压器提供的。,88,箱式变电站设计图,89,谢谢大家！,90,