变电所常见故障与处理.doc

学校代码： 785
学 号：080601098

锡林郭勒职业学院
毕业论文

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题 目：变电所常见故障与处理
学生姓名：杨海刚
系 别：机械与电力工程系
专 业：电厂设备运行与维护
班 级：热电08（3）
指导教师：梁宝瑞 讲师

二 〇 一 一 年 五 月

摘要
变电所是电力系统中通过其变换电压、接受和分配电能的电工装置，它是联系发电厂和电力用户的中间环节，同时通过变电所将各电压等级的电网联系起来，变电所的作用是变换电压，传输和分配电能。电力系统中，电厂将电能向远方的用户输送，为了减小输电线·上的电能损耗及线·阻抗压降，需要将电压升高；为了满足电力用户安全的需要，又要将电压降低，并分配给各个用户，这就需要能升高和降低电压，并能分配电能的变电所。所以变电所是电力系统中通过其变换电压、接受和分配电能的电工装置，它是联系发电厂和电力用户的中间环节，同时通过变电所将各电压等级的电网联系起来，变电所的作用是变换电压，传输和分配电能。变电所由电力变压器、配电装置、二次系统及必要的附属设备组成。下面论述了变电所的基本概念，并对一些常见的故障及处理方法进行分析。

关键词：故障；变电所；处理

目 录
1 概述 1
1.1 变电所的概念 1
2 变电所直流系统地故障处理 2
3变电所电容器的故障处理 2
3.1 电容器的常见故障 2
3.2 电容器的故障处理 2
3.3 处理故障电容器时的安全事项 3
4  断路器拒绝合闸 3
4.1 操作回路内故障 3
4.2 操作机构卡住 3
5仪用互感器的故障处理 4
5.1电压互感器的故障处理 4
5.2电流互感器的故障处理 5
6 直流系统接地故障处理 5
7、避雷器的故障处理 6
参考文献 7
致 谢 8

概述
电力系统中，电厂将电能向远方的用户输送，为了减小输电线路上的电能损耗及线路阻抗压降，需要将电压升高；为了满足电力用户安全的需要，又要将电压降低，并分配给各个用户，这就需要能升高和降低电压，并能分配电能的变电所。所以变电所是电力系统中通过其变换电压、接受和分配电能的电工装置，它是联系发电厂和电力用户的中间环节，同时通过变电所将各电压等级的电网联系起来，变电所的作用是变换电压，传输和分配电能。变电所由电力变压器、配电装置、二次系统及必要的附属设备组成。下面论述了变电所的基本概念，并对一些常见的故障及处理方法进行分析。
1  变电所的概念
变电所是电力系统中对电能的电压和电流进行变换、集中和分配的场所。为保证电能的质量以及设备的安全，在变电所中还需进行电压调整、潮流(电力系统中各节点和支路中的电压、电流和功率的流向及分布)控制以及输配电线路和主要电工设备的保护。按用途可分为电力变电所和牵引变电所(电气铁路和电车用)。电力变电所又分为输电变电所、配电变电所和变频所。这些变电所按电压等级可分为中压变电所(60千伏及以下)、高压变电所(110-220千伏)、超高压变电所(330-765千伏)和特高压变电所(1000千伏及以上)。按其在电力系统中的地位可分为枢纽变电所、中间变电所和终端变电所。
变电所由主接线，主变压器，高、低压配电装置，继电保护和控制系统，所用电和直流系统，远动和通信系统，必要的无功功率补偿装置和主控制室等组成。其中，主接线、主变压器、高低压配电装置等属于一次系统；继电保护和控制系统、直流系统、远动和通信系统等属二次系统。主接线是变电所的最重要组成部分。它决定着变电所的功能、建设投资、运行质量、维护条件和供电可靠性。一般分为单母线、双母线、一个半断路器接线和环形接线等几种基本形式。主变压器是变电所最重要的设备，它的性能与配置直接影响到变电所的先进性、经济性和可靠性。一般变电所需装2-3台主变压器；330千伏及以下时，主变压器通常采用三相变压器，其容量按投入5-10年的预期负荷选择。此外，对变电所其他设备选择和所址选择以及总体布置也都有具体要求。
2  变电所直流系统接地故障处理

直流回路发生接地时，首先要检查是哪一极接地，并分析接地的性质，判断其发生原因，一般可按下列步骤进行处理：首先停止直流回路上的工作，并对其进行检查，检查时，应避开用电高峰时间，并根据气候、现场工作的实际情况进行回路的分、合试验，一般分、合顺序如下：事故照明、信号回路、充电回路、户外合闸回路、户内合闸回路、载波备用电源6-10KV的控制回路，35KV以上的主要控制回路、直流母线、蓄电池以上顺应根据具体情况灵活掌握，凡分、合时涉及到调度管辖范围内的设备时，应先取得调度的同意。
确定了接地回路应在这一路再分别分、合保险或拆线，逐步缩小范围。
有条件时，凡能将直流系统分割成两部分运行的应尽量分开。在寻找直流接地时，应尽量不要使设备脱离保护。为保证人身和设备的安全，在寻找直流接地时，必须由两人进行，一人寻找，另一人监护和看信号。如果是220V直流电源，则用试电笔最易判断接地是否消除。否认是哪极接地，在拔下运行设备的直流保险时，应先正极、后负极，恢复时应相反，以免由于寄生回路的影响而造成错误动作。

3 变电所电容器的故障处理

3.1 电容器的常见故障
当发现电容器外壳膨胀或油；套管破裂，发生闪络有为花；电容器内部声音异常；外壳温升高于55℃以上示温片脱落等情况之一时，应立即切断电源。
3.2 电容器的故障处理
当电容变器爆炸着火时，就立即断开电源，并用砂子和干式灭火器灭火。
当电容器的保险熔断时，应向调度汇报，待取得同意后再拉开电容器的断路器。切断电源对其进行放电，先进行外部检查，如套管的外部有无闪络痕迹，外壳是否变形，油及接地装置有无短路现象等，并摇测极间及极对地的绝缘电阻值，如发现故障现象，可换好保险后投入。如送电后保险仍熔断，则应退出故障电容器，而恢复对其余部分送电。如果在保险熔断的同时，断路器也跳闸，此时不可强送。须待上述检查完毕换好保险后再投入。
电容器的断路跳闸，而分路保险溶断，应先对电容器放电三分钟后，再检查断路器电流互感器电力电缆及电容器外部等。若发现异常，则可能是由于外部故障母线电压波动所致。经检查后，可以试投；否则，应进一步对保护全面的通电试验。通过以上的检查、试验，若仍找不出原因，则需按制度办事工电容器逐渐进行试验。查明原因之前，不得试投。

3.3 处理故障电容器时的安全事项
处理故障电容器应在断开电容器的断路器，拉开断路器两侧的隔离开关，并对电容器组放电后进行。电容器组经放电电阻、放电变压器或放电电压互感器放电之后，由于部分残余电荷一时放不尽，应将接地的接地端固定好，再用接地棒多次对电容器放电，直至无火花及放电声为止，然后将接地卡子固定好。由于故障电容器可能发生引线接触不良，内部断线或保险熔断等现象，因此仍可能有部分电荷δ放出来，所以检修人员在接触故障电容器以前，还应戴上绝缘手套，用短·线将故障电容器的两极短接，还应单独进行放电。
4  断路器拒绝合闸
断路器拒绝合闸常见的故障是在远方操作断路器时拒绝合闸，此种故障会延迟事故的消失，有时甚至会使事故扩大。断路器拒绝合闸时，应首先检查操作电源的电压值，如不正常，应先调整电压，再行合闸。当操作把手置于合闸位置时，绿灯闪光，合闸红灯不亮表计无指示，喇叭响，断路器机械位置指示器仍指在分闸λ置，则可断路器合上，这可能是合闸时间短引起，此时可再试合一次(时间长一些)；也可能是操作回·内故障或操作机构卡住，此时应作如下处理：
4.1 操作回路内故障
如果操作把手置于合闸位置而信号灯的指示不发生变化，此时，可能是控制开关接点，断路器辅助接点或合闸接触器接点接触不好，中间继电器接点熔焊而烧坏合闸线圈，同期开关投入等造成，待消除设备缺陷后，再行合闸。如果跳闸绿灯熄灭而合闸红灯不亮，则可能是合闸红灯灯泡烧坏，应更换灯泡。
4.2 操作机构卡住
如果控制开关和合闸线圈动作均良好，而断路器呈跳跃现象(跳闸绿灯熄灭后又重新点亮，此时操作电压正常，这种现象说明操作机构有故障，例如操作机构机械部分不灵活或调整不准确，挂钩脱扣等，应将操作机构修好或调整后，再行合闸。
当操作把手置于合闸位置时，跳闸绿灯闪光或熄灭合闸红灯不亮，表计有指示，机械分合闸位置指示器在合闸位置，则可断路器已合上。这可能是断·器辅助接点接触不好，例如常闭接点断开，常开接点合上，致使绿灯闪光和红灯不亮；也可能是合闸回路断线及合闸红灯烧坏。此时操作人员将断路0S断开，消除故障后再合闸。断路器合闸后，跳闸绿灯熄灭，合闸红灯瞬时明亮又熄灭跳闸绿灯闪光且有喇叭响，则可断路器合上后又立即自动跳闸了。这可能是操作机构拐臂的三点过高，因振动而使跳闸机构脱扣；也可能是操作电源的电压过高，在操作投弹手置于合闸λ置时发生强烈冲击，使挂钩能挂隹或操作投弹手返回太快。此时，应调整好拐臂的三点位置和操作电压后，再行合闸。
5、仪用互感器的故障处理
互感器及其二次回路存在故障时，表针指示将不准确，值班员容易发生误断甚至误操作，因而要及时处理。
5.1电压互感器的故障处理。
5.11电压互感器常见的故障现象如下：
（1）一次侧或二次侧的保险连续熔断两次。
（2）冒烟、发出焦臭味。
（3）内部有放电声，引线与外壳之间有火花放电。
（4）外壳严重漏油。
发现以上现象时，应立即停用，并进行检查处理。
5.1.2电压互感器一次侧或二次侧保险熔断的现象与处理。
（1）当一次侧或二次侧保险熔断一相时，熔断相的接地指示灯熄灭，其他两相的指示灯略暗。此时，熔断相的接地电压为零，其他两相正常略低；电压回路断线信号动作；功率表、电度表读数不准确；用电压切换开关切换时，三相电压不平衡；拉地信号动作（电压互感器的开口三角形线圈有电压　33v。
当电压互感器一交侧保险熔断时，一般作如下处理：
拉开电压互感器的隔离开关，详细检查其外部有元故障现象，同时检查二次保险。若无故障征象，则换好保险后再投入。如合上隔离开关后保险又熔断，则应拉开隔离开关进行详细检查，并报告上级机关。
若切除故障的电压互感器后，影响电压速断电流闭锁及过流，方向低电压等保护装置的运行时，应汇报高度，并根据继电保护运行规程的要求，将该保护装置退出运行，待电压互感器检修好后再投入运行。当电压互感器一次侧保险熔断两相时，需经过内部测量检查，确定设备正常后，方可换好保险将其投入。
（2）当二次保险熔断一相时，熔断相的接地电压表指示为零，接地指示灯熄灭；其他两相电压表的数值不变，灯泡亮度不变，电压断线信号回路动作；功率表，电度表读数不准确电压切换开关切换时，三相电压不平衡。
当发现二次保险熔断时，必须经检查处理好后才可投入。如有击穿保险装置，而B相保险恢复不上，则说明击穿保险已击穿，应进行处理。
5.2电流互感器的故障处理。
电流互感器常见的故障现象有：
（1）有过热现象
（2）内部发出臭味或冒烟
（3）内部有放电现象，声音异常或引线与外壳间有火花放电现象
（4）主绝缘发生击穿，并造成单相接地故障
（5）一次或二次线圈的匝间或层间发生短路
（6）充油式电流互感器漏油
（7）二次回路发生断线故障
当发现上述故障时，应汇报上级，并切断电源进行处理。当发现电流互感器的二次回路接头发热或断开，应设法拧紧或用安全工具在电流互感器附近的端子上将其短路；如不能处理，则应汇报上级将电流互感器停用后进行处理。
6.直流系统接地故障处理
直流回路发生接地时，首先要检查是哪一极接地，并分析接地的性质，判断其生原因，一般可按下列步骤进行处理：首先停止直流回路上的工作，并对其进行检查，检查时，应避开用电高峰时间，并根据气候、现场工作的实际情况进行回路的分、合试验，一般分、合顺如下：事故照明、信号回路、充电回路、户外合闸回路、户内合闸回路、载波备用电源6－10KV的控制回路，35KV以上的主要控制回路、直流母线、蓄电池以上顺　应根据具体情况灵活掌握，凡分、合时涉及到调度管辖范围内的设备时，应先取得调度的同意。
确定了接地回路应在这一路再分别分、合保险或拆线，逐步缩小范围。
有条件时，凡能将直流系统分割成两部分运行的应尽量分开。在寻找直流接地时，应尽量不要使设备脱离保护。为保证个人身和设备的安全，在寻找直流接地时，必须由两人进行，一人寻找，另一人监护和看信号。如果是220V直流电源，则用试电笔最易判断接地是否消除。否认是哪极接地，在拔下运行设备的直流保险时，应先正极、后负极，恢复时应相反，以免由于寄生回路的影响而造成误动作。
7、避雷器的故障处理
发现避雷器有下列征象时，应将避雷器与电源断开。
（1）避雷器瓷瓶、套管破裂或爆炸
（2）雷击放电后，连接引线严重烧伤或烧断，切断故障避雷器前，应检查有无接地现象，若有接地现象则不得隔离开关断开避雷器，而应汇报上级听候处理。

7.1母线的故障处理
变电所发生母线故障时，影响很大，严重时会使整个变电所停电，母线故障的原因多是由运行人员误操作时设备损坏而造成的，也有外部原因（如小动物、长草等和线路断路器的继电保护拒绝动作　越级跳闸造成的。
当母线断路器跳闸时，一般应先检查母线只有在消除故障后才能送电，严禁用母联断路器对母线强送电，以防事故扩大。当母线因后备保护动作而跳闸（一般因线路故障而线路的继电保护拒绝动作发生越级跳闸）时，此时应该判明故障元件并消除故障后再恢复母线送电。若母线断路器装有重合闸装置，在重合闸失败后，应立即倒换至备用母线供电，若跳闸前在母线上曾有人工作过，更应该对母线进行详细检查，以防误送电而威胁　人身和设备的安全

参考文献
[1]李宗强。陈歧范.变电所直流系统接地故障的分析与处理[J].
[2]变电所电容系统设备故障分析与措施[J].电气化铁道.2007（6）.

致 谢缺少总结，顺序是总结、参考文献、谢辞

在本次论文设计过程中，梁宝瑞老师对该论文从选题，构思到最后定稿的各个环节给予细心指引与教导,使我得以最终完成毕业论文设计。在学习中,老师严谨的治学态度、丰富渊博的知识、敏锐的学术思维、精益求精的工作态度以及侮人不倦的师者风范是我终生学习的楷模，导师们的高深精湛的造诣与严谨求实的治学精神，将永远激励着我。这三年中还得到众多老师的关心支持和帮助。在此，谨向老师们致以衷心的感谢和崇高的敬意！
三年的读书生活在这个季节即将划上一个句号，而于我的人生却只是一个逗号，我将面对又一次征程的开始。四年的求学生涯在师长、亲友的大力支持下，走得辛苦却也收获满囊，在论文即将付梓之际，思绪万千，心情久久不能平静。 伟人、名人为我所崇拜，可是我更急切地要把我的敬意和赞美献给一位平凡的人，我的导师。我不是您最出色的学生，而您却是我最尊敬的老师。您治学严谨，学识渊博，思想深邃，视野雄阔，为我营造了一种良好的精神氛围。授人以鱼不如授人以渔，置身其间，耳濡目染，潜移默化，使我不仅接受了全新的思想观念，树立了宏伟的学术目标，领会了基本的思考方式，从论文题目的选定到论文写作的指导,经由您悉心的点拨,再经思考后的领悟,常常让我有“山重水复疑无路,柳暗花明又一村”。
感谢我的爸爸妈妈，焉得谖草，言树之背，养育之恩，无以回报，你们永远健康快乐是我最大的心愿。在论文即将完成之际，我的心情无法平静，从开始进入课题到论文的顺利完成，有多少可敬的师长、同学、朋友给了我无言的帮助，在这里请接受我诚挚谢意！
同时也感谢学院为我提供良好的做毕业设计的环境。
最后再一次感谢所有在毕业设计中曾经帮助过我的良师益友和同学，以及在设计中被我引用或参考的论著的作者。
最后，我要向百忙之中抽时间对本文进行审阅，评议和参与本人论文答辩的各位老师表示感谢。

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