2022年全国水利行业职业技能竞赛.doc

《泵站运营工技能竞赛》

第一章 供电负荷分级及规定

1．1 负荷分级
电力负荷应根据对供电可靠性规定及中断供电在政治、经济上所导致损失或影响限度进行分级，并应符合下列规定：
一、符合下列状况之一时，应为一级负荷：
1、中断供电将导致人身伤亡时。
2、中断供电将在政治、经济上导致重大损失时。例如：重大设备损坏、持续生产过程被打乱需要长时间才干恢复等。
3、中断供电将影响重要用电单位正常工作。例如：重要通信枢纽、常常用于国际活动大量人员集中公共场合等用电单位中重要电力负荷。
在一级负荷中，当中断供电将导致人员伤亡或重大设备损坏或发生中毒、爆炸和火灾等状况负荷，以及特别重要场合不容许中断供电负荷，应视为特别重要负荷。
二、符合下列状况之一时，应为二级负荷：
1、中断供电将在政治、经济上导致较大损失时。例如：重要设备损坏、持续生产过程被打乱需较长时间才干恢复等。
2、中断供电将影响较重要用电单位正常工作。例如：通信枢纽等用电单位中重要电力负荷，以及中断供电将导致较多人员集中重要公共场合秩序混乱。
三、不属于一级和二级负荷者应为三级负荷。

1．2 供电规定
1．2．1一级负荷供电电源应符合下列规定：
一级负荷应由双重电源供电；当一种电源发生故障时，另一种电源不应同步受到损坏。
一级负荷中特别重要负荷，除应由双重电源供电外，尚应增设应急电源，并严禁将其她负荷接入应急供电系统。
下列电源可作为应急电源：独立于正常电源发电机组、供电网络中独立于正常电源专用馈电线路、蓄电池、干电池。
1．2．2二级负荷供电系统，宜由两回线路供电。在负荷较小或地区供电条件困难时，二级负荷可由一回6kV及以上专用架空线路供电。当采用电缆线路时，应采用两根电缆构成线路供电，其每根电缆应能承受100%二级负荷。

第二章 电气主接线

2．1 概述
电气主接线是指泵站中一次设备按照设计规定连接起来，体现汇集和分派电能电路，也可称为主电路。电气主接线由电动机、变压器、断路器、互感器等电气设备以及它们之间连接导体所构成，它反映泵站电能从接受到分派过程。
电气主接线中设备用原则图形符号和文字符号体现电路图称为电气主接线图。
电气主接线是泵站电气某些主体，它与电力系统、电气设备选用和布置、继电保护等均有密切关系，它型式将影响泵站配电装置布置、供电可靠性、运营灵活性。因而，泵站电气主接线应根据供电系统规定以及泵站规模、运营方式、重要性等因素合理拟定。主接线应简朴可靠、操作检修以便、节省投资。当泵站分期建设时，主接线尚应考虑便于过渡。

2．2 电气主接线基本形式
2．2．1电源侧接线
电源侧一般采用单母线不分段接线。对于双回路供电泵站，也有采用单母线分段或其她接线形式。
2．2．1．1单母线不分段接线
母线也称为汇流排，起着汇集和分派电能作用。每一条进出线回路都构成一种接线单元，每个接线单元都与母线相连，电源回路将电能送至母线，引出线从母线得到电能。单母线是指只采用一组母线接线。
根据断路器和隔离开关用途不同，在运营中操作顺序也不同。接通电路时，先合上断路器两侧隔离开关（先合母线侧隔离开关，然后合线路侧隔离开关），再合断路器；切断电路时，先断开断路器，再断开两侧隔离开关（先断开线路侧隔离开关，然后断开母线侧隔离开关）。为了避免误操作，在断路器和隔离开关之间，必要装有防误操作电气或机械闭锁装置。
单母线不分段接线简朴、清晰，设备少，操作以便，投资少，便于扩建，但可靠性和灵活性较差。单母线不分段接线合用于顾客对供电持续性规定不高二、三级负荷顾客。
2．2．1．2单母线分段接线
为提高供电可靠性,可将母线分段。
单母线分段接线特点是：
（1） 当母线发生故障时，仅故障母线段停止工作，另一段母线仍可以继续工作。
（2） 两段母线可以看作是两个独立电源，提高了供电可靠性。
（3） 当一段母线发生故障或检修时，必要断开接在该段母线上所有支路，使之停止工作。
（4） 任一支路断路器检修时，该支路必要停止工作。
单母线分段接线与单母线接线相比提高了供电可靠性和灵活性。用隔离开关、负荷开关分段单母线接线，合用于由双回路供电、容许短时停电具有二级负荷顾客。用断路器分段单母线接线，可靠性提高，一般可以对一级负荷供电。
2．2．1．3“站变合一”供电管理方式
对于泵站专用变电所，一般采用“站变合一”供电管理方式。它是指将专用变电所开关设备、保护控制设备等与泵站同类设备统一进行选用和布置。这种供电管理方式能节省电气设备和土建投资，并且可以相对减少运营管理人员。
2．2．2电动机电压侧接线
电动机电压母线一般采用单母线接线，对于多机组、大容量和重要泵站也有采用常用单母线分段接线。

第三章 泵站重要电气设备

3．1 同步电动机
同步电动机是属于交流电机，定子绕组与异步电动机相似。它转子旋转速度与定子绕组所产生旋转磁场速度是同样。
同步电动机工作在过励状态，从电网吸取容性无功功率，可就地向其她感性负载提供感性无功功率，从而提高功率因数。因而，同步电动机功率因数一般均设计为1-0.8(超前)。
3．1．1同步电动机起动
同步电动机不能自起动，必要借助其她措施起动。同步电动机起动措施有辅助电机法，变频起动法和异步起动法等。应用最广是采用异步起动法。
3．1．1．1异步起动法
采用异步起动法时，转子上需加设鼠笼式起动绕组，起动时，先把励磁绕组通过一种电阻短接，该电阻阻值约为励磁绕组自身电阻10倍左右。异步起动时，同步电动机励磁绕组既不能开路，也不能直接短路。如果励磁绕组开路，由于起动时定子旋转磁场与转子相对速度很大，励磁绕组匝数又较多，将在励磁绕组中感应出很高电压，也许击穿绕组绝缘，导致人身及设备损害。此外，励磁绕组也不能直接短路，否则励磁绕组电流很大，将产生一种较大附加转矩，也许使同步电动机转速无法上升到接近额定转速。因而，同步电动机起动时，必要在励磁绕组中串入附加电阻。
定子绕组接通电源，靠起动绕组所产生异步转矩起动，待转速上升至接近同步转速时(约95%n0)，将励磁绕组换接到励磁电源上，使转子建立励磁磁场，此时气隙磁场与励磁磁场转速十分接近，依托两个磁场互相作用产生转矩，能将电动机转子牵入同步，以同步转速稳定运营。
同步电动机异步起动时，为减小起动电流，也可采用降压起动措施。

3．2 异步电动机
异步电动机额定转速和其同步转速之间有一种滑差，这个滑差是必须，它使转子绕组或铜条在定子旋转磁场作用下产生感应电动势和电流，从而和定子旋转磁场互相作用使转子发生旋转，故也称为感应电动机。
3．2．1异步电动机起动
异步电动机从接通电源开始，转速由零增长到额定转速或相应负载下稳定转速过程称为起动过程。为使电动机可以尽快达到额定转速，规定具有足够大起动转矩，起动电流较小。
起动时，电动机转子电流达到最大值，一般为额定电流5-8倍。根据磁动势平衡关系，定子电流随转子电流作相应变化，一般为额定电流4-7倍。
异步电动机起动重要问题是起动电流很大，但起动转矩不大。
3．2．1．1鼠笼式电动机起动
（1）直接起动
将额定电压直接加在电动机定子绕组上，使电动机起动。
这种起动措施缺陷是起动电流大，起动转矩不大；长处是起动设备简朴，起动迅速。
异步电动机能否采用直接起动由电网容量、起动频繁限度、电网容许干扰限度、电动机容量、型式等决定。
（2）降压起动
运用起动设备将加在电动机定子绕组上电源电压减少，起动结束后再恢复到额定电压运营。
降压起动以减少起动电流为目，但同步电动机起动转矩也大大减小。
①定子回路串电抗（电阻）降压起动
电动机起动时在定子回路串入恰当电抗器或变阻器，待电动机转速升高后，切除电抗器或变阻器，电动机在全电压下正常运营。
②星形-三角形换接降压起动
合用于正常运营时定子绕组为三角形接法电动机。起动时将绕组改接成星形，待电机转速上升到接近额定转速时再改成三角形。
采用星形-三角形换接降压起动，其起动电流及起动转矩均减少到直接起动时1/3。
③自耦变压器降压起动
起动时，电源电压通过自耦变压器降压后加在电动机定子绕组上，限制了起动电流，待待电机转速上升到接近额定转速时，切除自耦变压器，电动机在全电压下正常运营。
3．2．1．2绕线式电动机起动
鼠笼式电动机直接起动电流大，起动转矩不大；运用降压起动措施虽减小了起动电流，但起动转矩也随起动电压成倍减小，因而只合用于空载和轻载负荷。对于重载起动负荷，广泛采用起动性能较好绕线式电动机。
绕线式电动机与鼠笼式电动机最大区别是转子绕组为三相对称绕组。转子回路串入可调电阻或频敏变阻器，可以减小起动电流，同步增大起动转矩。
①转子回路串入电阻起动
起动过程中为了获得较大加速转矩，缩短起动时间，并使起动过程平滑，应在转子回路串入多级对称电阻，随着转速升高，逐渐切除起动电阻。
如果绕线式电动机不接起动电阻，而采用全压起动，由电动机机械特性可知，起动转矩很小，有也许导致电动机起动困难，甚至无法起动。
绕线式电动机转子回路串入电阻起动，可以减小起动电流，同步增大起动转矩，选用恰当电阻值可使起动转矩达到最大值，因而可以容许电动机在重载下起动。
②转子回路串入频敏变阻器起动
频敏变阻器是根据涡流原理工作，铁芯涡流损耗与频率平方成正比。
当绕线式电动机刚起动时，铁芯中涡流损耗及相应等效电阻最大，相称于转子回路串入了一种较大起动电阻，起到了减小起动电流、增大起动转矩作用。起动后，随着转速上升，频敏变阻器涡流损耗减小，反映铁芯损耗等效电阻也随着减小，起到转子回路自动切除电阻作用。
绕线式电动机在轻载起动时，一般采用频敏变阻器起动，重载时一般采用串变阻器起动。
3．2．2异步电动机运营方式
3．2．2．1电动机运营方式
电动机运营方式一般分为：正常运营方式（常指额定运营方式）、异常运营方式和事故运营方式。
① 正常运营方式
1）正常运营方式
电动机各项运营参数均在容许范畴内，温度、温升、振动等均不超过容许值，可以长期、持续地运营。
2）额定运营方式
电动机各项运营参数均为额定值，温度、温升、振动等均不超过容许值，是正常运营方式一种特例。
3）空载运营方式
指电动机不带负载运营方式，也是正常运营方式一种特例。
② 异常运营方式
电动机在运营中，某一项或若干项参数超过容许值。
异常运营会缩短电动机使用寿命。大多数状况下，异常运营如
果得不到及时解决会转化成事故。
③事故运营方式
电动机在运营中，某一项或若干项参数超过容许值限度已达到足以使电动机发生损坏状况。电动机事故重要分为短路、断线、绝缘击穿等电气事故和多种机械故障。
3．2．2．2电动机绝缘电阻容许值
为了避免电动机因绝缘下降而发生相间或相对地故障，电动机在投入运营前应测量绝缘电阻。
交付运营电动机绝缘电阻规定使：
1） 额定电压为380V电动机绝缘电阻不不不小于0.5MΩ(用500V
摇表)。
2） 额定电压不不不小于等于3kV电动机绝缘电阻每千伏不不不小于1M
Ω(用1000V摇表)。
3） 绝缘电阻低于容许值，电动机不容许投入运营。
3．2．2．3电动机对频率、电压规定
电动机正常运营对频率、电压变化范畴有一定规定,超过了规定范畴,就会进入异常运营状态,甚至会发生事故。
电源电压规定：-5%-+10%额定电压范畴内。
电源频率规定：频率偏离在±0.5Hz额定频率范畴内。
相间电压不平衡性规定：不平衡度不超过5%。
相间电流不平衡性规定：当其她各项参数满足规定期，相间电流不平衡度不超过10%，且任何一相电流值不超过额定值。
①电源电压减少对电动机运营影响
若电动机负载不变，电压减少，使电磁力矩下降，引起电动机转速下降，转子感应电动势增长，转子电流增长，从而使定子电流增长，对电动机正常运营不利。
②电源电压上升对电动机运营影响
若电动机负载不变，电压升高，使电磁力矩上升，引起电动机转速上升，转子感应电动势减小，转子电流减小，从而使定子电流减小，但另一方面，由于电动机定子铁损与电压平方成正比，电源电压升高会使电动机定子铁损增长，引起铁芯温度上升。
③频率变化对电动机运营影响
若电动机外加电压不变，频率与电动机铁芯磁通成反比。频率下降会导致电动机每极磁通增长，从而使得产生磁通激磁电流增长，引起无功电流增长，使得电动机功率因数减少，增长定子电流，电动机温度升高。
④三相电压、电流不平衡电动机运营影响
三相电压不平衡重要是由于电源电压不对称引起，三相电流不平衡则重要是由于负载不对称引起。
无论是三相电压不平衡还是三相电流不平衡，均会导致电动机磁通不对称，引起电动机局部发热，电动机振动增长，严重时也许会损坏电动机。
3．2．2．4电动机容许温度、温升
电动机在运营中总是存在铜损（电流流过电阻损耗）和铁损（铁芯损耗，由磁通引起），它们均会转化为热量引起电动机温度升高。电动机绝缘材料在高温作用下会加速老化，引起绝缘减少。
电动机在运营中既不能使温度超过容许值，也不能使温升超过容许值。
电动机各部位容许温度、温升如下：
表一 P≥5000kW
电动机
部位

A级绝缘

E级绝缘

B级绝缘

F级绝缘

H级绝缘

温度
温
升
温度
温
升
温
度
温
升
温
度
温
升
温
度
温
升
定子绕组
105
65

125
85
145
105
170
130
转子绕组
100
60
115
75
120
80
145
105
165
125
定子铁芯
100
60

120
80
145
105
165
125

表二 200kW＜P＜5000kW
电动机
部位

A级绝缘

E级绝缘

B级绝缘

F级绝缘

H级绝缘

温度
温
升
温度
温
升
温
度
温
升
温
度
温
升
温
度
温
升
定子绕组
100
60
115
75
120
80
145
105
165
125
转子绕组
100
60
115
75
120
80
145
105
165
125
定子铁芯
100
60
115
75
120
80
145
105
165
125
3．2．3大功率异步电动机软起动
软起动可以分为有级和无级两类，前者调节是分档；后者调节是持续。有级软起动，如Ｙ／△变换软起动、自耦变压器软起动等。无级调节重要有三种：以电解液液阻限流软起动、以晶闸管为限流器件晶闸管软起动、以磁饱和电抗器为限流元件磁控软起动。
变频器也是一种软起动装置，并且是比较抱负一种，它可以在限流同步保持高起动转矩。目前使用变频器一般都是着眼于调速，常常不把它归类于软起动装置。
3．2．3．1液阻软起动
液阻是一种由电解液形成电阻，它导电本质是离子导电。其阻值正比于二块电极板距离，反比于电解液电导率，极板距离和电导率都便于控制，且液阻热容量大。液阻这两大特点（阻值可以无级控制和热容量大），恰恰是软起动所需要。但液阻软起动也有如下缺陷：
１）基于液阻限流，液阻箱容积大，且一次起动后电解液一般会有10℃～30℃温升，使软起动反复性差；
２）移动极板需要一套伺服机构，移动速度较慢，难以实现起动方式多样化；
３）液阻软起动装置液箱中水，需要定期补充。电极板长期浸泡于电解液中，表面会有一定锈蚀，需要作表面解决；
液阻软起动装置可以串在绕线式电动机转子回路中以实现重载软起动，在软起动过程中不产生高次谐波。
3．2．3．2晶闸管软起动
目前在低压范畴内，晶闸管软起动产品重要性能大大优于液阻软起动。与液阻软起动相比，它体积小，构造紧凑，几乎免维护，功能齐全，启动反复性好，保护周全，这些都是液阻软起动无法达到。但是，晶闸管软起动也有如下缺陷：
１）高压产品价格较液阻高出诸多；
２）晶闸管引起高次谐波较严重。
3．2．3．3磁控软起动
磁控软起动是从电抗器软起动衍生出来。将三相电抗器串在电源和电动机定子之间实现降压是两者共同点。磁控软起动不同于电控器软起动重要点是其电抗值可控。总体说来，启动开始时电抗器电抗值较大，在软起动过程中，通过反馈调节使电抗值逐渐减小，及至软起动完毕后被旁路短接。
电抗值变化是通过控制直流励磁电流，变化铁芯饱和度实现，故称磁控软起动。
电抗值调节是静止，无接触，非机械式。因此，在工作原理上磁控软起动与晶闸管软起动是完全相似。
磁饱和电抗器具有一定惯性，这使得磁控软起动迅速性比晶闸管软起动慢一种数量级，而对于电动机系统大惯性来说，磁控软起动惯性是局限性为虑。
磁饱和电抗器产生高次谐波比工作于斩波状态晶闸管要小某些。磁控软起动装置需要有相对功率较大辅助电源，噪声较大则是其局限性之处。
3．2．3．4变频器
变频器可以设定为软启动工作方式，并在大功率电机起停控制中得到广泛应用。

3．3 电力变压器
3．3．1变压器容许运营方式
3．3．1．1温度与温升容许运营方式
（1） 容许温度
运营中变压器由于铜损耗和铁损耗因素，温度必然会升高。铁损耗基本不变，铜损耗与电流平方成正比变化。随着长时间温度作用，变压器绝缘材料原有绝缘性能会减少，温度越高，绝缘老化越快。通过实验得知，当变压器绝缘材料工作超过容许长期工作最高温度时，每升高8℃，其使用寿命减少一半。这是变压器运营8℃原则（干式变压器为10℃原则）。
油浸式变压器最高温度到最低温度秩序依此为：绕组-铁芯-上层油温-下层油温。变压器绕组热点温度额定值（长期工作容许最高温度）为正常寿命温度，变压器绕组热点温度最高容许值（非长期）为安全温度。
油浸式变压器绝缘材料一般为A级，其最高耐热温度为105℃，也就是说油浸式变压器绕组最高容许温度为105℃。由于绕组平均温度约比油温高10℃，因而油浸式变压器上层油温最高容许温度为95℃，考虑到油温对油劣化作用，故上层油温容许值一般不超过85℃。
（2） 容许温升
容许温度是反映变压器绝缘材料耐受温度破坏能力，容许温升是反映变压器绝缘材料承受相应热容许空间。绝缘材料一旦拟定，其承受热空间温度就不容许超过相应容许值。
变压器温度与周边环境温度差值叫温升，温升极限值叫容许温升。因而A级绝缘油浸式变压器，周边环境温度为+40℃，上层油容许温升不超过55K。
变压器在运营中，不仅要监视上层油温，同步要监视上层油温升。这是由于变压器内部介质传热能力与周边环境温度变化不是成正比，当周边环境温度下降诸多时，变压器外壳散热能力大大增长，而变压器内部散热能力却提高很少。当变压器在环境温度很低状况下带大负荷或超负荷运营时,由于外壳散热能力提高,尽管上层油温尚未超过容许值,但是上层油温升已经超过容许值,这样运营也是不容许。
变压器在任何环境条件下运营，其温度、温升都不能超过容许值。
3．3．1．2变压器容许过负荷
在正常冷却条件下，变压器负载变化，是导致变压器温度波动主线因素。过负荷电流或短路电流是导致变压器温度突变从而影响寿命主线因素。
根据对变压器影响及时间关系，变压器负载可分为正常周期性负载、长期急救周期性负载和短期急救性负载三种。
（1）正常周期性负载：变压器在额定条件下或在周期性负载下运营，一段时间环境温度较高或超过额定电流，可以由其她时间内环境温度较低或低于额定电流，在热老化方面等效补偿。变压器可以在正常周期性负载下正常运营。
（2）长期急救周期性负载：规定变压器长时间在环境温度较高或超过额定电流状况下运营。这种运营方式将导致变压器加速老化，在不同限度上缩短变压器寿命，应尽量减少浮现这种运营方式，必要要采用话，应尽量缩短超额定电流运营时间、超额定电流倍数。当变压器存在较严重缺陷或绝缘有弱点时，一般不应超额定电流运营。
（3）短期急救性负载：规定变压器短时间大幅度超额定电流运营。这种运营方式也许导致变压器绕组热点温度达到危险限度，应尽量压缩负载、减少运营时间，一般不超过0.5h。
3．3．1．3变压器运营容许电压
由于系统运营方式变化、负载变动及发生事故等，电压总会有一定波动，变压器一次绕组电压也会有一定波动。当电压低于变压器分接头电压时，对变压器自身并无损害，但会变压器容量不能得到充足运用。当电压高于变压器分接头电压较多时，会对变压器运营产生不利影响，使铁芯损耗增长，变压器所消耗无功功率增长，从而使变压器实际出力减少。
按照变压器运营规范，变压器运营电压一般不应高于运营分接额定电压105%，对于特殊使用状况，容许在不超过110%额定电压下运营，此时容许电流值应遵守有关规定。

3．4 无功补偿装置
3．4．1无功功率
供、配电系统中电气设备，大多是根据电磁感应原理工作。变压器是通过电磁场变化电压，并将电能由原边绕组传送到副边绕组；电动机也是通过磁场才干传动。磁场合具有能量由电源提供，但是变压器和电动机在能量转换过程中所建立交变磁场，在一种周期内，如果设备在线路上吸取（上半周）和释放回线路上（下半周）功率相等，它们只是与电源之间进行能量互换，在设备上并未消耗真正能量，这种没有被设备消耗功率称为感性无功功率，此类设备称为电感性负荷。同样，在一种周期内，如果设备释放回线路上（上半周）和在线路上吸取（下半周）功率相等，这种功率称为容性无功功率，此类设备称为容性负荷。
3．4．2无功补偿方式
对于电力系统而言，在高压侧或低压侧均可进行补偿。但是，如果在低压侧进行补偿，既可减少变压器、输电线路等损耗，又可提高变压器、输电线路运用率及提高负载端端电压，因此补偿电容器安装越接近负载端，对顾客而言越可获取较大经济效益。
理论上而言，无功补偿最佳方式是在哪里需要无功，就在哪里补偿，整个系统将没有无功电流流动。但在实际电网当中这是不也许做到。由于无论是变压器、输电线路还是多种负载，均会需要无功。因此实际电网当中就补偿装置安装位置而言有如下几种补偿方式：①变电所集中补偿；②配电线路分散补偿；③负荷侧集中补偿；
④顾客负荷就地补偿。
对于低压配网无功补偿，一般采用负荷侧集中补偿方式，即在低压系统(如变压器低压侧)运用自动功率因数调节装置，随着负荷变化，自动地投入或切除电容器某些或所有容量。
按照电压质量和无功电力管理有关规范规定，无功补偿原则是分散补偿、就地平衡。补偿方式为高压补偿与低压补偿相结合，以低压补偿为主。110kV及如下电压级别主变压器二次侧功率因数应为0.90及以上；100千伏安及以上容量变压器二次侧功率因数应为0.90及以上（10kV配电变压器容量在100千伏安及以上，必要进行无功补偿）。
3．4．3无功补偿设备现状
老式无功补偿设备有并联电容器、调相机和同步发电机等。但是并联电容器阻抗固定不能动态跟踪负荷无功功率变化；而调相机和同步发电机等补偿设备又属于旋转设备，其损耗、噪声都很大，还不合用于太大或太小无功补偿。因此这些设备已经越来越不适应
电力系统发展需要。
20世纪70年代以来，随着研究进一步加深浮现了一种静止无功补偿技术。所谓静止无功补偿是指用不同静止开关投切电容器或电抗器，使其具有吸取和发出无功电流能力，用于提高系统功率因数，稳定系统电压，克制系统振荡等功能。目前这种静止开关重要分为两种，即断路器和电力电子开关。由于用断路器作为接触器，其开关速度较慢，不也许迅速跟踪负载无功功率变化，并且投切电容器时常会引起较为严重冲击涌流和操作过电压，这样不仅易导致接触点烧焊，并且使补偿电容器内部击穿，所受应力大，维修量大。
目前所指静止无功补偿装置一般专指使用晶闸管无功补偿设备，重要有如下三大类型，一类是具有饱和电抗器静止无功补偿装置；第二类是晶闸管控制电抗器、晶闸管投切电容器，这两种装置统称为SVC；第三类是采用自换相变流技术静止无功补偿装置——高档静止无功发生器ASVG，它是通过将自换相桥式电路直接并联到电网上或者通过电抗器并联到电网上。ASVG根据直流侧采用电容和电感两种不同储能元件，可以分为电压型和电流型两种，无论是电压型，还是电流型ASVG其动态补偿机理是相似。当逆变器脉宽恒定期，调节逆变器输出电压及系统电压之间夹角δ，就可以调节无功功率及逆变器直流侧电容电压UC，同步调节夹角δ和逆变器脉宽，既可以保持UC恒定状况下，发出或吸取所需无功功率［7］。
ASVG在系统电压很低状况下，仍能输出额定无功电流，而SVC补偿无功电流随系统电压减少而减少。正是由于这些长处，ASVG在改善系统电压质量，提高稳定性方面具有SVC无法比拟长处，这也显示出ASVG是此后静止无功补偿技术发展方向。

3．5 高压断路器
3．5．1高压断路器用途
高压断路器是泵站重要电气设备，是一次设备中控制和保护核心电器。在正常和故障状况下，断路器用于接通和开断电路。当回路发生短路故障时，依托继电保护装置启动断路器迅速切断短路电流，隔离故障点，以保证其她设备正常工作。
3．5．2对高压断路器基本规定
（1） 工作可靠。能在规定运营条件下长期可靠地工作，并能在正常和故障状况下精确无误地完毕关合和开断电路指令。
（2） 具有足够开断能力。断路器开断能力是指可以安全切断最大短路电流能力，它重要决定于断路器灭弧能力。
（3） 动作迅速。在电路发生故障时，迅速地切除故障电路，缩短故障时间，减轻对设备损害。
（4） 构造简朴，经济合理。在满足安全、可靠同步，还应考虑到经济性。
3．5．3断路器操动机构分类
（1） 手动型操动机构是指靠人力合闸、靠弹簧力分闸操动机构。
（2） 电磁型操动机构是指直接依托电磁力来合闸操动机构。
（3） 液压型操动机构是指用高压油推动活塞实现合闸与分闸操动机构。
（4） 气压型操动机构是指以压缩空气推动活塞实现合闸与分闸操动机构。
（5） 弹簧型操动机构是以小功率电动机将弹簧拉伸储能实现合闸与分闸操动机构。
3．5．4高压断路器分类
根据安装地点不同，断路器有户内式和户外式两种。根据灭弧介质不同，有油断路器、真空断路器、六氟化硫断路器等。
（1） 油断路器。指采用变压器油作为灭弧介质断路器。分为少
油断路器和多油断路器。多油断路器油除了作为灭弧介质和触头开断后绝缘，还作为带电某些对地绝缘。少油断路器油只作为灭弧介质和触头开断后绝缘，而带电某些对地绝缘采用瓷件或其她介质。
（2） 真空断路器。指采用真空高绝缘强度来灭弧断路器。特
点是触头开距小，动作快；燃弧时间短，触头烧损影响小；体积小，重量轻；维修工作量小；防火防爆；操作和运营时噪音小；合用于频繁操作，特别适合于开断容性负载电流。
但真空断路器开断小电感电流时，有也许产生较高过电压，需采用减少过电压措施。真空断路器产生操作过电压主线因素是电流截断和开断高频电流。真空断路器开断小电感电流时，因真空电弧截流现象，电流也许在电流过零点前被切断，由此产生截流过电压。切断变压器励磁电流及电机空载电流时容易发生危险截流过电压。
常用阻容(R－C)串联回路、金属氧化物避雷器等避免或减少真空断路器产生过电压。
（3） SF6断路器。指运用品有优秀灭弧性能和绝缘性能SF6
气体作为灭弧介质和绝缘介质断路器。特点是灭弧能力强，绝缘强度高，开断电流大，燃弧时间短；开断容性电流时可以无重燃或复燃，开断感性电流时可以无截流，过电压低，电气寿命长，检修周期长，适合于频繁操作。
35kV以上电压级别优先选用SF6断路器，35kV及如下宜选用真
空断路器或SF6断路器。
3．5．5操作原则
3．5．5．1断路器容许断开、合上额定电流以内负荷电流及切断额定遮断容量以内故障电流。
3．5．5．2在进行操作过程中，如遇断路器跳闸，则应暂停操作。

3．6 隔离开关
3．6．1隔离开关一般作为隔离电器之用，它重要用途是导致明显空气绝缘间隙，使带电某些与不带电某些有明显断开点，以便在检修设备和线路停电时，断开电路。
3．6．2操作原则
3．6．2．1严禁用隔离开关拉合带负荷设备或带负荷线路。
3．6．2．2容许使用隔离开关进行下列操作：
（1） 拉合无端障电压互感器及避雷器。
（2） 在系统无端障时，拉合变压器中性点接地开关。
（3） 拉、合励磁电流不超过2A空载变压器和电容电流不超过5A无负荷线路。
3．6．2．3电压互感器停电操作时，先断开二次空气开关（熔断器），后拉开一次隔离开关。送电操作顺序相反。
3．6．2．4操作中发生带负荷拉、合隔离开关时：
⑴虽然发生错合，甚至在合闸时产生电弧，也不准将隔离闸刀再拉开；
⑵如果发生错拉隔离开关，则不容许再合上；

3．7 母线、电缆
3．7．1母线
3．7．1．1母线用途
母线是汇集和分派电流裸导体，在正常运营中，通过功率大，在发生短路故障时承受很大热效应和电动力效应。
母线有软、硬之分。软母线一般采用钢芯铝绞线，由于在拉紧时存在恰当弛度，工作时会产生横向摆动，因而软母线线间距离要大，常用于屋外配电装置。硬母线采用矩形、槽形或管形截面导体，多数只作横向约束，而沿纵向可以伸缩，硬母线相间距离小，广泛用于屋内、外配电装置。
母线材料有铜、铝和钢。铜电阻率低，机械强度高，防腐性能好，便于接触连接，是优良导电材料。铝比重只有铜30%，导电率约为铜62%。钢母线价廉，机械强度好，焊接简便，但电阻率为铜7倍，且集肤效应严重，若常载工作电流则损耗太大，常用于电压互感器、避雷器回路引接和接地网连接线。
3．7．2电缆
3．7．2．1电力电缆用途
电缆构造紧凑，占用空间远比母线小，走向和布置灵活以便，在无外界严重损伤和破坏条件下运营可靠性高。电缆导体散热条件不如裸母线好，大电流大截面时金属材料运用率较低，故载流量有限。
3．7．2．2电力电缆一般构造
多种电力电缆在基本构造上，均由导电芯线、绝缘层、密封护套和保护层等重要某些构成。
（1） 导电芯线。有铜芯线和铝芯线。
（2） 绝缘层。绝缘层材料有橡皮绝缘、聚氯乙烯绝缘、聚乙烯绝缘和交联聚乙烯绝缘等。
（3） 密封护套。作用是保护绝缘层，材料一般有铅、铝或塑料等。具有密封护套是电缆区别于绝缘电线标志。
（4） 保护层。作用是保护密封护套，并使电缆具有必要机械强度。保护层主体钢带铠装。
3．7．2．3电力电缆类型
（1） 按电压高下有高压电缆和低压电缆（1000V及如下）
（2） 按使用环境有空气中敷设电缆、直埋电缆与水下电缆等。
（3） 按芯数有单芯、双芯、三芯、四芯、五芯等。
（4） 按密封护套有铅包、铝包、塑料包或橡套电缆。
（5） 按保护层有裸钢带、钢丝铠装电缆和带麻被层钢带、钢丝铠装电缆等。
（6） 按绝缘材料有橡皮绝缘、塑料绝缘。

3．8 互感器
互感器作用是：
（1） 将一次回路高电压和大电流变为二次回路原则低电压和小电流，使测量仪表和保护装置原则化、小型化、构造轻巧，便于在屏内安装。
（2） 使二次设备与高电压某些隔离。且互感器二次侧均接地，从而保证了二次设备和人身安全。
3．8．1电流互感器
3．8．1．1工作特点
广泛使用是电磁式电流互感器，它工作原理和变压器相似，
是按电磁感应原理工作。
与一般变压器相比，电流互感器有如下特点：
（1） 一次绕组串联在电路中，并且匝数很少，因而一次绕组中电流完全取决于被测电路负荷电流，而与二次电流大小无关。
（2） 二次绕组所接仪表电流线圈阻抗很小，因此正常状况下，电流互感器在近似于短路状态下运营。
（3） 运营中电流互感器二次回路不容许开路，否则会在开路两端产生高电压，危及人身安全或使电流互感器发热损坏。
（4） 一、二次侧回路均不得装设熔断器。
（5） 电流互感器运营中容量不得超过其铭牌上所标规定值。
为了避免绝缘损坏时高压串入二次侧，危及人身和设备安全，电流互感器二次绕组一端及铁芯必要接地。
①电流互感器二次额定电流有5A和1A两种，一般弱电系统用1A，强电系统用5A，当配电装置离控制室较远时，也可考虑用1A。
②二次绕组数量取决于测量装置、保护装置和自动装置规定。
3．8．1．2精确度
用于电能计量电流互感器，精确度不应低于0.5级；用于电流、电压测量，精确度不应低于1级，非重要回路可用3级。
用于继电保护回路电流互感器，应用10P（或5P）级，同步应校验额定10%倍数，以保证过电流时误差不超过规定值。
3．8．2电压互感器
3．8．2．1工作特点
电压互感器也是一种特殊变压器，一次侧并联接入电网。二次侧并联接入仪表和继电器等电压绕组，其阻抗都非常大，故所带负荷很小，致使电压互感器正常工作状态接近变压器空载状态。
和一般变压器同样，电压互感器二次侧负载不容许短路，否则有被烧毁危险，故一般在其二次侧装设熔断器或自动开关作保护。
电压互感器运营中容量不得超过其铭牌上所标规定值。
3．8．2．2精确度
用于电能计量电压互感器，精确度不应低于0.5级；用于电压测量，精确度不应低于1级，用于继电保护不应低于3级。

第四章 电气设备布置

4．1 泵站电气设备总体布置
4．1．1配电装置布置基本原则
泵站电气设备布置重要任务是：根据电气主接线，泵站自然环境、地形、地质条件，对泵房、主变压器及开关站相对位置作技术性合理布置。一般规定如下：
⑴主接线决定配电装置布置前提。
⑵配电装置布置应根据泵站地形、地貌、地质条件，因地制宜运用地形，并有助于重要电气设备之间电气连接和安全运营。
⑶配电装置高压裸带电体应对运营、检修、维护等现场工作人员保持可靠隔离。此外，还应顾及在装置发生爆炸、飞弧、火灾和浓烟等故障状况下，现场人员安全。
⑷为了便于操作、巡视和运营管理，减少土建工程量，节省投资，降压变泵站应尽量接近主泵房、高压配电室。
⑸主变压器布置，应考虑设备搬运通道、消防通道，同步应符合防火规范规定。
4．1．2配电装置类型
按工作环境不同，配电装置分为屋内式和屋外式两大类型。
4．1．2．1屋内配电装置
屋内配电装置构造型式与电气主接线、电压级别和采用电气设备型式密切有关。该类配电装置规定建造特殊房屋，但节省用地，设备运营条件好，特别在污秽区可大大减轻设备受污秽限度。此外，也改善了运营人员工作条件，无需在恶劣气候条件下进行露天巡视和操作。
（1） 屋内低压成套配电装置
合用于额定电压在500V如下，作动力、照明及配电设备电能转换、分派与控制之用。
低压成套配电装置型式较多，就构造而言，重要有固定式和抽屉式。
（2） 屋内高压成套配电装置
① 固定式高压开关柜。
② 手车式高压开关柜。
泵站6-10kV高压配电装置，优先采用成套高压开关柜，并设立单独高压配电室。
4．1．2．2屋外配电装置
屋外配电装置布置重要有：中型、半高型、高型三种。
（1）中型布置是将电气设备用支架布置在离地面一定高度同一水平面上，且与母线、跳线成三层不同高程。由于带电某些对地保持了必要高度，操作人员可以安全地在地面进行操作、维护。缺陷是占地面积大。中型布置采用较多，有较成熟运营经验。
（2）半高型布置是将断路器和隔离开关分别放在两层，操作设备都放在地面层。由于这种布置形式将设备在空间上重叠，因而节省了占地面积，但上面设备检修时会对下面设备安全运营导致威胁。
（3）高型布置是将两组母线上下重叠布置，母线隔离开关相应地放在各