发电厂变电站电气设备（精选12篇）
发电厂变电站电气设备 篇1
《发电厂变电站电气设备》是强电类专业的一门主要专业课程。下面结合本人对该门课程多年的教学经验就其课程教学的改革进行探讨。
一、精心选择授课内容, 激发学生的学习兴趣
精选讲课内容, 充分利用每节课的每分钟, 在有限的时间内提供大量有价值的信息, 使学生在课堂中了解到当代发电厂的现状及特点, 激发他们的学习兴趣。该门课程的教学大纲指出:本课程的教学目标是使学生树立工程观念, 掌握发电厂变电站电气设备的设计方法, 并在分析、计算和解决实际工程能力等方面得到训练, 为以后从事设计、运行和设备维护工作奠定必需的理论基础。经过对教材的研究, 在讲授内容上得出下面几点结论:
(一) 以发电厂变电站电气设备为主线, 以电气主接线设计为重点
《发电厂变电站电气设备》内容面广量大, 从基本理论到设备原理与应用, 从能源发电到电能输送等, 若不深入研究教材, 不精选讲授内容, 是很难达到较好的教学效果的。本课程授课内容应围绕发电厂变电站电气设备展开。通过研究, 本课程的教学主线为:系统基础知识及基本理论——发电、变电和输电的电气设备——电气主接线及厂用电设计——导体和电气设备的选择及配电装置——发电厂变电站电气二次回路。
(二) 结合教材联系实际, 激发学生对本门课程的兴趣
在深入研究教材、熟练掌握讲授内容的基础上, 应广泛关注现代发电厂、变电站和电力系统的最新成就和发展方向。在开课之初, 应讲解发电厂和电力系统的发展和前景, 使学生对该课程在电力系统中的地位有粗略了解, 认识到学好这门专业课程对今后参加工作的重要性。在整个课程的教学过程中, 应该将教材上的基础理论和基本知识与发电厂、变电站和电力系统的最新发展方向、动态和成果联系起来, 使学生在学习中能理论联系实际, 思考问题, 加深记忆, 提高对该门课程的学习兴趣。
二、理论联系实际, 加强职业能力培养
《发电厂变电站电气设备》这门课程, 除了讲授基本理论知识外, 还要讲授电器设备的工作原理以及选择方法。根据多年教学情况来看, 以前出现过学生完成该门课程的学习后, 却不认识某些设备, 学生对所学的知识记忆不牢, 并且不能和生产实际联系起来, 对设备没有感性认识。针对这种情况, 我们对教学内容按照单元式模块, 每个模块都安排理论课程与实践课程相结合的教学内容。
通过上述实习、实训活动, 学生在生产第一线直观感受设备的工作状况, 在实训室中自己动手对这些设备进行拆卸和装配, 这样, 加深了对这些设备的感性认识, 便于理解这些设备的用途和选择方法。让学生从理论到实践有一个认识, 激发学生们的学习兴趣, 加强了学生实训能力的培养, 能让学生充分发挥他们的聪明才智, 培养创新意识和创新能力, 提高自身的综合素质。通过这个环节, 可以提高学生的动手能力, 激发学习热情, 培养独立分析问题和解决问题的能力。
在发电厂或变电站实习期间, 都安排有专业教师带队, 聘请企业里的技术人员对学生们进行讲解, 使学生们对这些设备在配电装置中的布置和安装方式有一个深入了解。对这些设备在运行中应该注意的事项有一个清晰的认识。
三、采用多媒体技术, 用现代化教学手段提高教学质量
(一) 采用计算机多媒体教学的必要性
《发电厂变电站电气设备》课程中有较多的图表, 如果教师采用语言讲授、黑板板书的传统教学方式, 会使课堂的有效时间减少, 信息含量低。另外, 该课程中有大量的电路图和接线图, 如果预先没有做好有关的挂图或要在黑板上画出有关的电路图或接线图, 则很难达到较好的教学效果。而采用多媒体技术把教学内容做成课件, 就可以很好地解决这个问题。
(二) 多媒体课件的创作方案和内容
《发电厂变电站电气设备》课程多媒体课件可用Powerpoint或Authorware等软件制作, 按照单元模块内容, 以单元教学目标作为课件开发与制作的纲领, 主要内容为:系统基本只是和基本理论部分;常用电气设备部分;电气主接线、厂用电接线部分;电气设备选择和配电装置;发电厂变电站电气二次部分。
(三) 多媒体教学方法的探讨
利用多媒体课件的强大功能来提高教学效果, 就必须研究传统的教学方法与多媒体教学方法的不同之处, 吸收两者的优点, 将两者有机地结合起来, 才能达到满意的教学效果。
多媒体教学节约了板书时间, 提高了课堂时间的利用率。但是内容展示的速度很快, 学生容易遗忘, 特别是一些重点、难点内容, 造成部分学生理解和记忆上的困难。因此, 如果是文字部分, 则应使文字按照教师讲话的速度按顺序在屏幕上显示出来, 这样便于学生听、看和记忆同时进行。如果是电路图, 也可根据图形内容情况, 按照讲解的顺序, 分批显示出来。这样可使学生们随着教师的讲解, 从电路图的某部分开始分析, 然后深入到整个电路图, 这样使得学生们容易理解, 便于记忆。
制作多媒体课件应合理编排文字、图形、色彩和声音, 抽象的内容最好用动画、图形、音像或表格等形式来表达和讲解, 这样能有效地提高学生的理解能力, 提高学生们的学习兴趣和积极性。要注意背景色彩的视觉效果, 一般选择浅色背景深色文字, 不易造成疲劳感。要注意音响的使用效果, 不要太响, 避免出现噪音, 影响教学效果。
四、结束语
最好的教学效果应该是在调动了教和学两方面积极性的情况下才能获得, 这样才能提高教学质量。在《发电厂变电站电气设备》课程授课的过程中, 教师在热情讲授该课程的同时, 学生应该有学习的热情, 只有相互支持和配合下, 才能完成好教学工作。教师在教学的整个过程中, 应该启发学生们去思考问题, 激发学生们的学习积极性, 积极联系企业, 为学生营造一个良好的学习环境, 同心协力完成《发电厂变电站电气设备》课程的教学任务。
参考文献
[1]熊信银, 发电厂电气部分[M], 中国电力出版社;
[2]卢文鹏, 吴佩雄.发电厂变电所电气设备[M], 中国电力出版社;
[3]黄益华, 发电厂电气部分[M], 重庆大学出版社。
发电厂变电站电气设备 篇2
作业要求 4.1 工作人员 4.1.1 经医师鉴定，无妨碍工作的病症(体格检查至少每两年一次)。4.1.2 具备必要的安全生产知识和技能，从事电气作业的人员应掌握触电急救等救护法。4.1.3 具备必要的电气知识和业务技能，熟悉电气设备及其系统。4.2 作业现场 4.2.1 作业现场的生产条件、安全设施、作业机具和安全工器具等应符合国家或行业标准规定的要求，安全工器具和劳动防护用品在使用前应确认合格、齐备。4.2.2 经常有人工作的场所及施工车辆上宜配备急救箱，存放急救用品，并指定专人检查、补充或更 换。4.3 作业措施 4.3.1 在电气设备上工作应有保证安全的制度措施，可包含工作申请、工作布置、书面安全要求、工作 许可、工作监护，以及工作间断、转移和终结等工作程序。4.3.2 在电气设备上进行全部停电或部分停电工作时，应向设备运行维护单位提出停电申请，由调度机 构管辖的需事先向调度机构提出停电申请，同意后方可安排检修工作。4.3.3 在检修工作前应进行工作布置，明确工作地点、工作任务、工作负责人、作业环境、工作方案和 书面安全要求，以及工作班成员的任务分工。4.4 其他要求 4.4.1 作业人员应被告知其作业现场存在的危险因素和防范措施。4.4.2 在发现直接危及人身安全的紧急情况时，现场负责人有权停止作业并组织人员撤离作业现场。5 安全组织措施 5.1 一般要求 5.1.1 安全组织措施作为保证安全的制度措施之一，包括工作票、工作的许可、监护、间断、转移和终 结等。工作票签发人、工作负责人(监护人)、工作许可人、专责监护人和工作班成员在整个作业流程中 应履行各自的安全职责。5.1.2 工作票是准许在电气设备上工作的书面安全要求之一，可包含编号、工作地点、工作内容、计划 工作时间、工作许可时间、工作终结时间、停电范围和安全措施，以及工作票签发人、工作许可人、工 作负责人和工作班成员等内容。5.1.3 除需填用工作票的工作外，其他可采用口头或电话命令方式。5.2 工作票种类 5.2.1 需要高压设备全部停电、部分停电或做安全措施的工作，填用电气第一种工作票(见附录 A)。5.2.2 大于表 1 安全距离的相关场所和带电设备外壳上的工作以及不可能触及带电设备导电部分的工 作，填用电气第二种工作票(见附录 B)。表 1 设备不停电时的安全距离 电压等级 kV 10 及以下 20、35 66、110 220 330 安全距离 m 0.70 1.00 1.50 3.00 4.00
5.2.3 带电作业或与带电设备距离小于表 1 规定的安全距离但按带电作业方式开展的不停电工作，填用 电气带电作业工作票(见附录 C)。5.2.4 事故紧急抢修工作使用紧急抢修
单(见附录 D)或工作票。非连续进行的事故修复工作应使用工作 票。5.3 工作票的填用 5.3.1 工作票应使用统一的票面格式。5.3.2 若以下设备同时停、送电，可填用一张电气第一种工作票: a)属于同一电压等级、位于同一平面场所，工作中不会触及带电导体的几个电气连接部分； b)一台变压器停电检修，其断路器也配合检修； c)全站停电。注 1:交流系统中一个电气连接部分，是指可用隔离开关同其他电气装置分开的部分。注 2:直流系统中一个电气连接部分，是指双极停用的换流变压器及所有高压直流设备，或单极运行 时停用极的换流变压器、阀厅、直流场设备、水冷系统(双极公共区域为运行设备)。5.3.3 同一变电站(包括发电厂升压站和换流站，以下同)内在几个电气连接部分上依次进行的同一电压 等级、同一类型的不停电工作，可填用一张电气第二种工作票。5.3.4 在同一变电站内，依次进行的同一电压等级、同一类型的带电作业，可填用一张电气带电作业工 作票。5.3.5 工作票由设备运行维护单位签发或由经设备运行维护单位审核合格并批准的其他单位签发。承发 包工程中，工作票可实行双方签发形式。5.3.6 工作票一份交工作负责人，另一份交工作许可人。5.3.7 一个工作负责人不应同时执行两张及以上工作票。5.3.8 持线路工作票进人变电站进行架空线路、电缆等工作，应得到变电站工作许可人许可后方可开始 工作。5.3.9 同时停送电的检修工作填用一张工作票，开工前完成工作票内的全部安全措施。如检修工作无法 同时完成，剩余的检修工作应填用新的工作票。5.3.10 变更工作班成员或工作负责人时，应履行变更手续。5.3.11 在工作票停电范围内增加工作任务时，若无需变更安全措施范围，应由工作负责人征得工作票签 发人和工作许可人同意，在原工作票上增填工作项目；若需变更或增设安全措施，应填用新的工作票。5.3.12 电气第一种工作票、电气第二种工作票和电气带电作业工作票的有效时间，以批准的检修计划工 作时间为限，延期应办理手续。5.4 工作票所列人员的安全责任 5.4.1 工作票签发人: a)确认工作必要性和安全性； b)确认工作票上所填安全措施正确、完备；
c)确认所派工作负责人和工作班人员适当、充足。5.4.2 工作负责人(监护人): a)正确、安全地组织工作； b)确认工作票所列安全措施正确、完备，符合现场实际条件，必要时予以补充； c)工作前向工作班全体成员告知危险点，督促、监护工作班成员执行现场安全措施和技术措施。5.4.3 工作许可人: a)确认工作票所列安全措施正确完备，符合现场条件； b)确认工作现
发电厂变电站电气设备 篇3
关键词：发电厂;电气设备;检修;维护措施
1.发电厂电气设备检修及维护的重要性
电厂中的电气系统主要包括发电机组、变压器、升压站配电装置、厂用电设备、辅助设备、继电保护设备、通信设备等等。发电厂中电气设备的工作状态、性能都会对发电厂的生产成本及正常运行产生直接影响，而且还会在很大程度上影响到设备的工作效率及发电厂的经济效益。发电厂中，电气设备的购置、安装、使用、维护等都比较复杂，且难度也较高，此外，电气设备的构造较复杂、规模较大、数量较多，各发电厂对设备都会有不同的要求。因此，为了使电气设备的可靠及安全运行，并使各设备的性能都能得到有效发挥，必须采取有效措施对电气设备的安全运行加强管理，以使发电厂的生产实现现代化，并使生产能耗及成本得到一定减少。
2.发电厂电气设备检修及维护措施
2.1完善电气设备安全管理规章制度
目前，我国发电厂电气运行安全管理主要存在的突出问题包括：管理模式不够先进科学、管理水平落后以及管理人员素质普遍不高等问题，所以，完善发电厂电气设备管理制度十分必要。发电部负责日常的发电过程管理，落实各岗位人员的岗位职责，保证发电厂安全稳定发电;设备管理部门负责设备管理相关规范标准、设备检修周期等，保证设备稳定运行。此外，用电检查人员要加强自身法律意识，了解相关法律法规，更好的服务到生产当中。
2.2做好发电厂的班组安全管理工作
发电厂班组是规章制度、操作规范执行的重要内容，同时班组安全宣传和教育，也是发电厂安全管理工作的基础。发电厂班组安全管理过程中，有些班组管理人员受自身素质的影响，安全意识有待进一步提高;由于班组安全宣传教育形式比较单一、培训工作只是流于形式而已，因此班组安全管理工作中，应当对每个环节提出规范性的操作要求;同时，还要结合班组成员的实际情况进行反事故演练，尤其要注意从电气设备的安全隐患问题着手，做好对班组安全宣传和教育工作，以此来提高职工的安全意识和安全操作能力。发电厂安全宣传教育过程中，应当尽可能地实现教育形式的多样化，针对不同专业、不同层次和不同的岗位需求，针对性地组织开展形式多样的安全宣传和教育活动。班组安全管理过程中，安全教育工作应当选择目的明确、重点突出以及可以有效激发兴趣的学习资料，注重班组成员的安全责任心培养;同时，通过规章制度、安全教育工作的落实与全面开展，保证班组成员在实际工作中每项操作都应当按照规范要求落实到位，一旦发现存在安全隐患问题，应当及时、妥善地解决，从而减少或避免安全事故的发生。
2.3做好基本的设备保护措施
在实际工作中，发电厂的锅炉、汽轮机、发电机等设备间的关系较为密切，往往由于其中的一个细节发生状况，就可能会影响到整个电厂运行的安全性、稳定性与经济性。因此，要做好最基本的设备保护措施，尤其是要对 600MW 机组的发电机设备进行系统保护。
（1）要做好设备的连锁保护措施，如若某一设备出现异常时，与之相关联的设备就可以做出应急联动跳闸反应，这样一来，便可以保护其它设备不受牵连的同时，维持正常的电气系统生产环境。（2）要做好各项基础设备的日常维护管理工作，以此来降低事故发生的概率;最后，要利用科学化、系统化的设备控制策略，来强化设备管理，将发电厂生产环境中的设备都连接到综合自动控制平台之上，将电厂的所有基础设备看作一个统一的有机体进行监控，为当前乃至日后实现全系统自动化控制打下坚实的基础。
2.4加强发电厂电气设备检修
目前国内发电厂大多采用的电气设备检修方式：以计划性检修为主，其中包括定期、定点式的全面检修;事后检修为辅助的检修方式。然而，该种检修模式也存在着很多的问题，比如检修频繁、电气设备的检修损耗非常的大;计划性检修对发电厂电气设备的运行情况了解不全面，而且缺乏针对性;发电厂电气设备检修过程中，缺乏专业技术人才和高素质的检修团队。基于此，笔者认为可从以下三个方面着手应对：（1）发电厂电气设备检修过程中，采取状态检修模式，即通过观察电气设备的工作和运行状态，做好数据信息记录和保存工作，并对比初始状态，通过分析对安全故障点、发生时间进行准确的判断和预测;（2）建立完善的电气设备巡检标准和规范，针对发电厂电气设备结构、实际运行特点和状态，确定巡检点、巡检人数以及检查周期，并且要明确责任，对重点电气设备进行专人检查，有效掌握电气设备运行动态;（3）对电气设备进行计算机点检系统分析，在人工分析判断基础上，对数据信息进行综合对比分析，从而实现对电气设备的全面检修。
2.5加强技术人员管理
尽管发电厂电气设备由于安装管理不善所造成的事故偶有发生，但最主要的事故原因还是由于电气设备管理不到位，缺陷发现不及时，维护人员技术水平不够以及运行人员使用过程中操作不当所引起的，因此，在电气设备的使用过程中，运行人员的操作技能以及维护人员的检修水平要不断加强，才能从根本上避免电气设备故障问题的发生。其次，在实际管理工作中，相关的岗位人员要能基于复杂系统的电气设备的运行状态、故障诊断和故障处理有深刻的理解，从而保证在电气设备的管控工作中能够做到电气设备运行状态的最优化，并能对电气设备运行的异常状态有敏锐的认识，当具备了一定的专业知识与实践经验以后，相关岗位人员就能够提前诊断、预防电气设备事故。
2.7积极应用现代化检测技术手段
在发电厂电气设备管理与维护过程中，运用现代化检测技术手段已经成为时代发展的主流趋势，同时也是电气设备运行管理质量和效率得以保证的主要技术手段。实践中可以采用RCM，这是一种较为高级的电气设备管理和维护手段，RCM的管理和维护基本原理是：根据电气设备出现故障问题的规律和特点对其进行分析，并且根据这一分析结果对可能存在、即将发生的电气设备故障问题提前进行检修。RCM具有安全可靠性能高、及时准确分析设备故障问题的功能，可对电气设备进行及时、持续的信息数据分析，从而为电气设备管理与检修，提供了动态的设备运行数据信息，并且将数据通过设备管理系统进行分析。通过该检测技术的应用，可得到电气设备是否需要检修方面的信息数据，实现了对电气设备的运行情况的有效监督和管理。
3.结语
发电厂电气设备在安装及使用的过程中存在诸多的安全隐患，易造成设备损毁的情况发生，甚至会影响到整个发电厂的正常生产运行。因此，只有从电气设备的故障根源着手，提升相关设备管理以及检修人员的技能水平，以便于及时发现设备异常情况，并做好相应的应急处理措施。最重要的是，在当前的技术水平下，发电厂电气设备的故障状态能够借助科学系统的综合自动控制平台来进行监控，从而提升我国发电厂电气设备的使用年限，保证发电厂安全生产运行生产。
参考文献：
[1]孙志天.火电厂发电机组常见电气故障及预防措施分析[J].黑龙江科技信息，2014，12（23）.
[2]邹皖.火力发电厂发电机励磁系统常见问题及解决方法探讨[J].机电信息，2013，09（18）.
[3]柳龙，郭瑞萍.火电厂中发电机组常见的电气故障与维修探讨[J].科技创新与应用，2013，12（27）.
发电厂变电站电气设备 篇4
随着我国工业化和城市化进程的快速发展, 居民生活与工业生产对用电量的需求进一步扩大, 面对紧张的供需关系如何保障现有供电系统的安全稳定运行在维持正常的生产生活秩序发面发挥了至关重要的作用。为此我国电力供应部门必须加强自我建设, 努力提高自我改造意识。目前为适应生产生活需求, 电力供应系统的变电站建设任务更加艰巨, 在变电站建设过程中必须严格把握好电气设备安装质量这一至关重要工作环节, 同时在电站运行过程中加强监测与维护, 只有这样才能从根本上保障电厂与变电站的安全可靠运行。电厂、变电站中的主要包括了变压器、电气主接线及厂用电、配电装置、变电站设备等主要电气设备。这些具体电气设备的安装质量与型号选择是影响电厂及变电站安全运行的关键因素。此外具体电气设备的接线是否牢固度、螺丝是否旋紧、电气仪表设备固定架焊接是否稳固都是影响电厂、变电站安装质量的因素, 为此要想实现电厂与变电站的安全运行, 就必须做好电气设备的安装管理, 一次保障电气设备的安装质量。
1 电气设备安装过程中的质量控制
1.1 完善质量管理体系, 为保障电器安装质量奠定基础
质量管理体系是企业现代管理体系的重要组成部分, 企业能否顺应时代发展的潮流, 综合运用现代管理体系, 严重的影响着企业的生产经营状况和发展。电力企业在进行电厂及电站建设过程中就必须引入质量管理体系, 加强施工过程中的监督与控制, 充分发挥施工现场技术人员与管理人员的作用, 并通过培训高技术水平的施工人员来实现电气设备安装的高质量的基础, 保障电网安全运行。
1.2 电气设备安装前进行技术交底与图纸校验工作, 保障施工参考材料的可靠性
在电气设备安装工作进行前期, 施工单位必须组织施工技术人员对施工方案与设设计图纸进行为综合分析与研究, 进行施工前的技术交底工作, 施工技术人员要对工程概况有清醒的认识;对质量控制要点有足够的认识;并对工程的质量要求有明确的认识。此外施工技术人员还要就施工图纸进行检验, 这样可以有效避免因施工参考资料、数据的误差导致施工过程中错误安装, 既可以促进电气设备安装的顺利进行同时也可以避免因企业重复施工对企业造成的经济损失。
1.3 电气设备安装过程中的质量控制
电气设备安装的质量控制要始于土建工程施工阶段, 为此电力施工企业必须在土建工程施工前期与施工单位进行交流, 土建部门必须积极配合电力施工企业的工作, 明确预埋件、预留孔的位置、数量、标高、坐标、大小尺寸等。与此同时, 对仪表设备固定用槽钢支架进行制作, 在土建工程完工后即可开始电气设备的安装。首先要对土建预留孔、预埋件的数量和位置进行核对, 并对管路进出控制室的位置和方式进行核对和安装。在进行仪表等设备的安装过程中, 要注意设备支架的安装质量及其与各墙面间的距离, 检查突出预留空间是否便于维护与检修。另外在安装仪表等计量设备时需对其进行一次校验, 确保安装的设备等运行正常。将中心仪表控制室的设备及仪表安装后, 进行工艺管路、设备及非标准件的安装。在此过程中, 要对安装位置、数量等进行复核, 严格按照预先设计进行施工, 防止非标准件安装出现问题。在现场仪表安装后, 要及时将仪表保护箱等保护设施安装完毕, 以防止其他施工部门施工中对已经安装仪表损坏。
电气设备安装过程中, 施工技术人员与质量控制人员必须认真履行质量管理职责, 下一项施工序必须在上一道施工工序检查确认合格并有主管人员签字后方可进行施工。这样便可以对电气设备安装质量进行层层把关。另外, 还要在上一道施工程序完成后对下一工序所用材料进行质量检查与验收, 通过提高电气辅助设施的安全性与可靠性, 提高电气设备的安装质量。
1.4 电气设备安装过程中的注意事项
电气设备搬运与安装过程中有以下几点事项是施工技术人员必须加以注意的:安装过程中避免对仪表造成敲击和剧烈震动, 避免因敲击震动导致仪表失灵或存在误差;仪表的安装要牢固可靠;仪表与其它设备之间设备的连接处要尽量保障均匀受力;穿线钱所进行线路管线的安装与衔接要对管线进行清扫, 保障管线无异物;电气设备如果处在潮湿的环境当中, 要做好密封工作。施工技术人员在施工过程中必须就上述几点注意事项予以严格执行, 并通过企业的内部培养不断提高施工技术人员的技术水平, 来保障电气设备安装的高质量。
2 电厂、变电站电气设备的检修
常见电厂、变电站电气设备故障主要出现在线路故障及设备故障两方面。绝缘子劣化、线路折断、导线弛度下降以及配电线路故障等是电厂、变电站电气设备线路故障的主要原因, 在出现线路故障时, 首先检查线路与设备接触点, 在确认接触点无故障后, 使用输电线路故障距离测试仪进行检测。
变电站常见的互感器及其二次回路存在故障时, 表针指示将不准确, 值班员容易发生误判断甚至误操作, 因而要及时处理。出现电压互感器常见的故障时其现象有一次侧或二次侧的保险连续熔断两次。出现以上情况应立即停用, 并进行检查处理。发生电流互感器故障时主要表现在有过热现象、内部发出臭味或冒烟、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、主绝缘发生击穿, 并造成单相接地故障、一次或二次线圈的匝间或层间发生短路、充油式电流互感器漏油、二次回路发生断线故障。一旦出现上述故障, 必须立即向上级汇报, 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。
结束语
电厂及变电站的电气设备安装质量控制, 是一项工作周期长、责任重大的工作内容。若想保障电气设备安装质量的安全性与可靠性, 就必须在电力施工企业内部的通力配合下才能完成, 同时电气企业内部还要在质量管理体系上进行进一步完善, 同时还须进一步加强施工技术人员培训, 提高施工技术人员的施工技能和理论素质, 为电厂及变电站电气设备的安装与检修培养后可用之才。相信通过各种渠道的努力, 定将提高施工企业的施工水平, 为企业长期发展打下坚实的基础。
摘要：电作为人们日常生产生活的必须品, 具有其他能源不可取代的优势。如何在用电量大幅度增加的今年保障供电系统的安全与稳定, 电厂与变电站中电气器设备的安装与检修发挥了重要作用。为此本文着重阐述了电厂、变电站电气设备安装与检修的重要性、安装中的质量控制和电气设备的检修三个方面加以论述。
关键词：电厂,变电站,电气设备,安装,检修
参考文献
[1]曹毅臻.电气设备安装工程常见问题及应对对策[J].中国科技财富, 2009 (8) .
[2]董辉.浅谈变电站电气设备的状态维修技术[J].中小企业管理与科技 (上旬刊) , 2010 (5) .
发电厂变电站电气设备 篇5
2008年广西电网公司安全知识复习题
《电业安全工作规程（发电厂和变电所电气部分）》_变电
一、填空题（共66题)
1、全部、一部分。2、250、250。
3、新参加、实习人员、临时。
4、每年、3。
5、人身、设备。
6、运行、检验。
7、值班员。
8、2。
9、标记、检查。
10、1.5。
11、电压、绝缘。
12、300。
13、1.0 ～1.5。
14、停电。
15、1.5、3。
16、熟悉、值班负责。
17、1.7。
18、远方、修理。
19、1。20、越过、监护人。
21、绝缘靴、避雷针。22、4、8。
23、1。
24、发令人、操作票。
25、许可、电源。
26、调度员、值长。
27、闭锁。
28、解锁。
29、停止、更改。
30、绝缘、防雨罩。
31、护目眼镜、绝缘垫。
32、工作、双方签名。
33、安全、适当。
34、一张工作票、详细写明。
35、履行许可。
36、临时、止步。
37、330。
38、接地、三相短路。
39、感应、安全。40、10、10。
41、不得、来电。
42、保留、立即。
43、禁止、有人、拆除。
44、约时、所有。
45、临时、止步。
46、值班、工作。
47、值班调度员、约时。
48、工作、原申请人。
49、1。50、25。
51、3。
52、330～ 500。
53、通风、底部。
54、30。55、20、12。
56、1。57、80、1000。
58、15。
59、氧、18。60、禁止合闸，有人工作。61、5～7。62、15、2、5、1。63、80。64、10。65、5。66、电源。
二、单选题（共128题)
1、2。
2、3。
3、1。
4、3。
5、3。
6、3。
7、3。
8、3。
9、1。10、111、2。12、4。
13、1。
14、2。
15、2。
16、2。
17、3。
18、1。
19、3。20、2。
21、1。
22、4。
23、1。24、225、2。
26、4。
27、1。
28、3。29、430、3。
31、1。
32、2。
33、2。
34、4。
35、1。
36、2。
37、2。
38、2。
39、2。40、1。
41、3。
42、1。
43、3。
44、4。
45、1。
46、2。
47、1。
48、2。
49、2。50、3。
51、1。
52、2。
53、1。
54、1。
55、4。
56、2。
57、1。
58、3。
59、1。60、3。
61、2。62、3。63、3。64、1。65、2。66、2。67、1。68、2。69、2。70、3。
71、3。72、4。73、2。74、3。75、2。76、2。77、2。78、1。79、2。80、3。
81、1。82、3。83、2。84、3。85、1。86、4。87、1。88、2。89、3。90、3。
91、2。92、1。93、1。94、2。95、2。96、3。97、1。98、2。99、3。100、2。
101、2。102、1。103、2。104、3。105、3。106、3。107、1。108、2。109、2。
110、3。
111、2。112、4。113、2。114、1。115、1。116、2。117、1。118、2。119、2。120、1。
121、2。122、4。123、1。124、2。125、1。126、2。127、3。128、2。
三、多选题（共55题)
1、1;2。
2、2;3。
3、1;2;3。
4、1;2;4。
5、2;4。
6、1;3。
7、1;2。
8、1;2;3;4。
9、2;3。
10、1;2;3。
11、1;2;3。
12、2;3。
13、1;2。
14、1;2;3;4。
15、1;2;4。
16、1;2。
17、1;2。
18、1;2。
19、2;4。20、1;2;3。
21、2;4。
22、1;2;3。
23、2;3;4。
24、1;2;3;4。
25、1;2。
26、1;2;3。
27、1;3。
28、2;3;4。
29、1;2;3;4。30、1;2;3。
31、1;2。
32、1;2;3;4。
33、1;2;4。
34、1;2;3;4。
35、2;3;4。
36、2;3。
37、1;2;3;4。
38、1;3;4。
39、1;3;4。40、1;2;3。
41、1;2;4;5。
42、1;2;3;4。
43、1;2;3;4。
44、1;2;3。
45、1;2;3。
46、1;2;4。
47、1;2;3;4。
48、2;3;4。
49、1;2。50、1;2;3;4。
51、1;2;3;4。
52、1;3;4。
53、1;2。
54、2;3;4。
55、2;3;4。
四、判断题（共202题)1、2、3、×；
4、5、×；
6、×；7、8、9、×；11、12、13、×；14、15、16、×；
17、×；18、19、×；
21、×；
22、×；23、24、25、26、27、28、×；
29、×；
31、×；
32、×；33、34、35、36、37、38、×；39、41、×；42、43、44、×；45、46、47、48、×；49、51、×；52、53、×；54、55、56、×；
57、×；58、59、61、×；62、×；63、64、×；65、×；66、67、×；68、×；69、71、×；72、×；73、×；74、75、76、77、78、79、81、82、83、84、×；85、86、87、×；88、89、91、×；92、93、94、95、96、97、98、×；99、101、102、×；103、104、105、×；106、107、108、×；109、111、×；112、113、114、115、116、×；117、×；118、×；119、121、×；122、123、×；124、125、126、×；127、128、129、×；131、×；132、133、×；134、×；135、×；136、×；137、138、×；139、×；
发电厂变电站电气设备 篇6
【关键词】水力发电厂；电气设备管理；维护
1、水力发电厂电气设备安全运行管理的重要性
水力发电厂电气设备的性能与工作状态关系到发电厂的稳定以及生产成本的高低，直接影响到设备效率的发挥和发电厂的整体经济效益。水力发电厂电气设备规模大、数量多、组成复杂，根据发电厂的规模大小对设备的需求也不同，发电设备的购买、安装、验收、使用维护等较为复杂，因此，水力发电厂电气设备安全运行管理在水力发电厂管理工作中尤为重要，要提供电气设备的安全性、可靠性，保持设备的高性能和高精度，实现生产现代化，使发电厂的生产有序进行与能耗降低。
2、发电厂电气设备管理系统的现状
由于水力发电厂规模的不断扩大以及现代化仪器不断投入，信息的作用逐渐凸显出来，当前，发电站电气设备安全运行管理具有以下特点：信息量大、信息的收集、传输、加工、存储和查询等工作量大。与此同时，落后的电气设备运行管理方法使得水力发电厂电气设备安全运行管理中出现诸多问题，这些问题主要有：缺乏科学的信息收集方法、模糊的管理层次、信息渠道取得不一致等；没有统一的定额标准、不规范的基础数据；缓慢的数据统计和汇总、综合分析不够深入、分析没有科学依据；信息存储主要根据报表的数据，不方便的检索、共享性差。
3、水力发电厂电气设备安全运行管理和维护
3.1完善水力发电厂电气设备安全运行规章制度管理
目前，我国发电厂电气运行安全管理主要存在的突出问题包括：管理模式不够先进科学、管理水平落后以及管理人员素质普遍不高等问题，所以，完善水力发电厂电气设备管理制度十分必要。中心站负责分配发电厂各级工作人员的工作，确实落实到实际工作当中，保证设备正常运行；生产技术部负责对企业管理、生产技术管理、设备管理相关规范标准，指导发电厂有效生产。此外，用电检查人员要加强自身法律意识，了解相关法律法规，更好的服务到生产当中。
3.2做好水力发电厂班组安全管理
班组是各项规章制度、安全操作规程执行的重要部分，对班组进行安全教育是企业管理的重要内容。在实际运作中，班组中的管理者存在安全意识低、班组安全教育模式落后、班组的安全培训形式化等问题。因此，班组安全管理人员应对生产的每个环节做出规范要求；结合班组成员的实际情况进行班组安全教育工作，监督工作人员的日常工作。通过安全教育以及完善制度，保证班组成员在生产过程中都能按照规范要求进行，发现安全隐患要及时解决。
3.3建立健全的技术管理体系
电气设备管理是水力发电厂安全运行管理的重要内容，合理、高效的水力电气设备管理能保证电气设备安全运行。通过建立班组管理团队，通过协商解决班组生产过程中的安全隐患，杜绝各类安全事故的发生；实行电气设备的信息登记制度，了解电气设备闲置与否以及电气设备的质量情况；利用计算机信息技术对水力电气设备进行管理，可以使水力电气设备管理实现信息化，现代化，实现资源共享。
3.4加强水力发电设备的安全管理
建立水力发电设备安全使用机制，其中包括水力发电厂工作人员岗前培训、设备安全管理部门职责、设备专职管理人员岗位职责等。同时加强电气设备操作人员安全意识、自身安全的保护以及防护意识。操作人员应熟悉岗位电气设备的技术性能、组成构造、工艺指标和工作过程中容易出现事故的原因和处理措施。
4、提高水利发电效率的措施
4.1提高发电机的功率，并计算可行性
在将发电机功率提高的同时，要考虑其可行性。在测试提高发电机功率的时候，要分别在过载百分之五、百分之十、百分之十五、百分之二十的情况下进行分析。要对每种情况下的电磁过程、发电机活动部件温升、定转子电流、效率、损耗、冷却空气等进行计算。然后可以根据计算所得的结果得出有关发电机改造过程中需要进行考虑的可能限制的结论以及有关功率提高的能力。可以把发电机组的励磁电流利用图表法（Mordhy's曲线）计算出来，在过载情况下计算出的励磁电流既可以当做热力计算与损耗计算的输入数据，还可以建立能够在过载情况下提供足够励磁电流的可行的励磁系统，从而可以大大的提高水利发电机组的功率与发电效率。
4.2计算发电损耗，努力把损耗降低
只有知道了发电机所有活动部件的单独损耗的值，才能知道哪些损耗太多，从而找出对发电效率有较大影响的损耗，有针对性的采取提高发电效率的措施。对转子和定子有影响的损耗主要有以下几种：第一，恒定损耗，包括定子因为结构问题在极靴上引起的损耗、铁心齿的损耗、通风损耗、轴向磁通引起的铁心及压板损耗、轴承损耗、定子铁心损耗；第二，取决于定子电流的损耗，包括端部绕组的磁通所引起的端部压板的损耗、定子绕组的铜损、三次谐波在定子铁心齿上的损耗、由定子齿槽谐波造成的磁极表面损耗、定子绕组集肤效应带来的附加损耗；第三，取决于转子电流的损耗，主要是指转子绕组的铜损。此外，我们还必须把励磁系统损耗和轴承损耗考虑进去，在计算出这些损耗的确定值之后，再对计算出的数据进行分析，找出主要损耗并通过维修与更换部件来降低损耗，提高发电机组的发电效率。
4.3计算温升，测算发电机功率的提高效果
温升的测量要通过对发电机次级冷却液的温升、主冷却液的温升进行测量以及通过对联结发电机进入电力系统的变压器用油的温升、轴承用油的温升进行测量之后来实现。根据发电机在过载运行过程中得出的实验结果，就能够在改造之前将发电机功率提高的能力基本确定，并通过分析计算值和测量值之间的差异就能够知道需要增加的额外修正，从而提高发电机组的发电效率。
5、总结
随着一些预警措施和事故管理工作的及时到位，最近几年水力发电厂安全运行的状况良好，但还是有一些缺陷，如何完善水力发电厂安全运行这一系统工作，建立健全科学的管理措施和事故控制措施，仍需要不断的探索研究。
参考文献
[1]吕元龙，石青梅.小浪底水力发电厂安全运行的大系统分析与控制[J].水电厂自动化，2010，01：30-32.
[2]杨永超，谭晓娥.“发电厂电气部分”课程教学模式的改革与实践[J].中国电力教育，2013，22：81-82+88.
发电厂变电站电气设备 篇7
2012年8月29日, 三峡地下电站最后一台投产机组———27号机组顺利通过启动验收。至此, 三峡地下电站发电设备全部通过考核运行。
当日, 中国三峡集团组织召开三峡右岸地下电站机组启动验收委员会第六次会议。会议听取了27号机组的安装、调试和试运行情况汇报, 认为机组的设计、制造和安装质量总体满足要求, 机组及相关设备满足新投产设备验收条件, 同意通过验收。
据悉, 27号机组由东方电机有限公司设计制造, 是三峡地下电站第二台采用蒸发冷却技术的巨型机组, 也是目前世界上单机容量最大的蒸发冷却水轮发电机组, 达到国际先进水平, 我国拥有完全自主知识产权。监测数据显示, 27号机组主要运行参数达到或超过合同要求及国家标准。标志着大型国产蒸发冷却机组的安装、调试在三峡取得初步成功, 为该项技术的推广储备了经验。
发电厂变电站电气设备 篇8
某大型水电站设计总装机容量为6 000MW, 保证出力1 762MW, 水库为不完全季调节。电站在系统中的作用是冬季除强迫出力和承担部分备用容量外全部调峰, 夏季有部分容量担负系统腰荷, 年平均操作次数约500次。电站装有8台 (左、右岸厂房各4台) 混流式水轮发电机组, 单机额定容量750MW, 发电机出口电压20kV, 设有发电机出口断路器 (GCB) 。主变压器采用普通三相变压器, 容量为840MVA。
电站分左、右岸两个独立的厂房。根据系统设计中间资料, 左岸厂房出线电压为500kV, 出线3回;右岸电站出线电压为500kV, 出线3回。左右岸开关站均采用GIS布置。左岸厂房为坝后式厂房, 装机4台, 发电机与主变压器采用单元接线, 主变压器与开关站距离约100 m;500kV设备采用4/3接线和3/2混合接线。右岸厂房为地下式厂房, 装机4台, 发电机与主变压器采用单元接线, 主变压器与开关站距离约500 m;500kV设备采用4/3接线和3/2混合接线。机组额定转速:75 r/min;发电机中性点接地方式:经配电变压器接地。
2水电站发电机组电气保护设计的要求
大型机组保护装置可以分为短路保护和异常运行保护二大类。
短路保护用来保护区域内发生的各种类型的短路故障, 这些故障将造成机组的直接破坏。短路故障包括相间短路和匝间短路二种。
异常运行保护用来反应各种可能给机组造成危害的异常工况, 但这些故障不会或不能很快造成机组的直接破坏。异常运行保护包括定子一点接地、转子一点接地、失磁保护、过励磁保护、过电压保护、失步保护、开停机保护、意外加电压保护等。
随着单机容量的增大, 发电机在设计、结构工艺、运行方面对继电保护提出了新的要求:
2.1 设计方面
(1) 随着单机容量的增大, 机组的有效材料利用率不断提高, 有效材料利用率的提高带来了二个直接后果:一是机组的惯性常数明显降低, 发电机在受到扰动时更容易失步, 因此必须装设专门的失步保护;二是发电机的热容量与损耗之比显著下降, 为确保机组在安全运行的情况下充分发挥其过负荷能力, 定、转子的过负荷保护及转子的负序保护都不能采用定时限继电器, 而应该采用新的反时限继电器。
(2) 随着单机容量的增大, 发电机参数将发生很大变化, 主要表现在Xd、Xd’、Xd”等电抗普遍增大, 定子绕组相对减小, 其结果是:
1) 抗短路电流能力相对下降, 要求继电保护更灵敏。
2) 定子非周期电流的衰减大大变慢, 严重恶化了CT的工作特性, 也加剧了不对称短路时转子表层的附加发热, 使负序保护更加复杂。
3) 发电机的静稳储备系数减小, 在系统受到扰动或发电机发生失磁故障时, 很容易失去静态稳定, 在保护配置时应考虑这种情况的发生。
4) 机组失磁后异步运行的滑差大, 从系统吸收的感性无功多, 允许异步运行的负载小、时间短, 所以大型机组需要性能更加完善的失磁保护。
2.2 结构工艺方面
1) 由于大型机组有效材料利用率高, 冷却方式复杂, 使铁芯检修困难, 转子承受负序电流的能力降低, 定子单相接地和负序反时限保护应考虑这些因素。
2) 机组运行时振动加剧, 匝间绝缘磨损加快, 因此在保护配置时应考虑匝间短路保护的灵敏度。
3) 大型低速水轮机的定子并联分支数多, 中性点引出方式复杂, 其匝间短路保护应重新设计。
2.3 运行方面
1) 由于单机容量大, 发电机保护的任何误动或拒动都将造成十分严重的后果, 所以对保护的灵敏度和可靠性都提出了更高的要求。
2) 大型机组的励磁系统更加复杂, 故障机率较多, 因此发电机过电压或失磁故障的可能性更大。对于自并励系统, 还应着重考虑后备保护的灵敏度。
因为该电站机组的结构形式在本阶段尚未完全确定, 所以本章将针对大型机组的这些特点, 对该电站机组的保护配置进行定性分析, 讨论的深度将以满足可行性研究的要求为基础, 以期对今后的招标设计阶段的研究具有一定的指导作用。
3发电机组电气保护设计
推荐的发电机保护配置方案如下:
1) 完全纵差保护;2) 不完全纵差保护;3) 高灵敏零序电流型横差保护;4) 裂相横差保护;5) 低压记忆过电流保护;6) 失磁保护;7) 失步保护;8) 迭加交流电压型定子一点接地保护;9) 迭加方波电压型转子一点接地保护;10) 过励磁保护;11) 过电压保护;12) 反时限负序过流保护;13) 定子绕组过负荷保护;14) 转子表层负序过负荷保护;15) 发电机意外加电压保护;16) 轴电流保护;17) 断路器失灵保护;18) CT断线保护;19) PT断线保护;20) 励磁变差动保护;21) 励磁变过流保护。下面重点阐述以下几种发电机电气保护措施设计要点。
3.1 短路保护
大型水轮发电机一般并联支路数多, 中性点引出方式以往一般采用“分布式中性点”方式, 每一个并联支路引出一组中性点, 并在每个分支上装设CT。但近几年来该作法已经改变, 即将某几个分支组合后再装设CT, 并引出至相应的一组中性点。针对该水电站, 并联分支数最可能为5分支 (水冷) 或8分支 (空冷) , 本节将以5分支为例来作进一步说明, 其它分支与5分支相同的地方, 不再说明。对于中性点引出方式, 本文将重点讨论图一和图二所示保护的配置。
反应发电机内部短路故障的主保护类型包括:
(1) 高灵敏零序电流型横差保护包括单元件式 (K1) 或双元件式 (K11和K12) 两种。
该保护采用提高三次谐波滤过比、大幅度减小CT变比等技术措施, 克服了传统零序电流型横差保护灵敏度低、容易误动等特点。该保护具有原理简单、可靠等特点, 一般作为发电机定子匝间短路的第一主保护, 也可反应定子某一并联绕组的开焊, 还能保护部分相间短路, 但不保护定子端部引线短路。保护反应定子并联绕组之间的不平衡电流, 具有较高的三次谐波滤过比。但使用高灵敏零序电流型横差保护应注意:
①高灵敏横差是通过改变CT的变比来达到大大降低保护定值, 从而提高灵敏度的目的;
②由于CT变比很小, 在区内只要发生一般性故障时CT就会严重饱和, 甚至会不满足CT的动热稳定要求, 因此在设计时应考核CT的设计安全问题;
③如果机组由于设计原因存在较大的不平衡电流, 则高灵敏横差的使用将受到限制;
④需要考核保护在波形严重畸变的情况下的工作情况。
⑤应考虑保护与发电机失磁保护的动作配合。
(2) 完全裂相横差保护 (K2) 或不完全裂相横差保护 (K3) , 可以作为定子内部匝间和相间短路的主保护, 但不保护定子端部引线短路。
(3) 完全纵差保护, 相间短路主保护, 但不保护匝间短路。完全纵差保护可以采用比例制动式或标积制动式算法。
(4) 不完全纵差保护, 匝间和相间短路主保护。不完全纵差保护可以采用比例制动式或标积制动式算法。但在使用不完全纵差保护时, 应注意:①由于发电机机端和中性点CT的变比不再相等, 不可能再使用同一型号的CT, 因此CT的误差增加了;②除了常规的误差外, 不完全纵差保护会增加一些误差源。例如, 如果各分支参数存在微小差异, 在区外故障时就会引起额外的不平衡电流。③由于误差的增加, 不完全纵差保护的启动电流应比完全纵差保护的启动电流高;④要使用不完全纵差保护, 必须进行严格的灵敏度分析, 并经2种以上方法验证灵敏度满足要求, 方能使用。
每种原理的保护均有其优缺点, 如横差保护不反应发电机端部引线短路、完全纵差保护不反应匝间短路、某些保护能灵敏反应某种短路而不能反应某些其它类型的短路。
对于图一所示的发电机中性点接线形式, 发电机具有3组中性点, 其中性点引出方式采用图一 (2-1-2) 方式。对于槽内短路, 优先采用双元件式横差保护及与之配合的裂相横差保护, 但这2种保护都不能保护发电机定子端部引线短路, 所以应配置完全纵差保护或不完全纵差保护以保护发电机端部引线短路。因为不完全纵差保护的保护范围较宽, 所以应优先作为发电机内部故障的另一种主保护。因为完全纵差保护对相间短路的灵敏度较高, 所以保留完全纵差保护。这样的保护配置在中性点侧共需要11组CT。
对于图二所示的发电机中性点接线形式, 发电机具有2组中性点, 其中性点引出方式采用图 (2-3) 方式。对于槽内短路, 优先采用单元件式横差保护及与之配合的裂相横差保护, 但这2种保护都不能保护发电机端部引线短路, 所以应配置完全纵差保护及不完全纵差保护以保护发电机端部引线短路。
综合比较图一和图二两种接线形式, 图一保护的综合性能优于图二, 所以推荐发电机中性点引出方式采用图一的方式。
因为此水电站机组配置了完整的主保护, 所以对后备保护应简化配置, 建议配置发电机低压记忆过电流作为主变高压侧短路的远后备保护, 该保护的电流取自发电机中性点侧CT。
3.2 过负荷保护设计
大型机组由于有效材料利用率高, 过负荷能力低, 应装设由定时限和反时限两部分组成的过负荷保护。定时限部分带时限动作于信号, 反时限部分动作于跳闸。保护应能反应电流变化时定子绕组的热积累过程, 不考虑在灵敏系数和时限方面与其它相间短路保护配合。
为防止发电机转子遭受负序电流的损害, 大型机组应装设与发电机承受负序电流能力相匹配的反时限负序电流保护。
反时限特性的上限按躲过变压器高压侧两相短路时流过保护装置的负序电流整定, 而下限段则按接近信号段动作电流的条件整定。
3.3 定子一点接地保护设计
定子一点接地是发电机最常见的故障之一。现代的定子一点接地保护已经不仅要求大型发电机具有100%的保护区, 而且要求在定子绕组任一点发生接地故障时, 保护装置都具有较高的灵敏度。
定子一点接地保护与中性点的接地方式密切相关, 我国目前采用的发电机中性点接地方式主要有:
1) 中性点不接地或经单相电压互感器接地;
2) 中性点经消弧线圈 (欠补偿) 接地;
3) 中性点经配电变压器高阻接地。
随着我国电力系统容量的不断增加, 对大型发电机中性点接地方式的认识也逐步改变。我们的观念也从保系统变为保设备, 因此近年来国内进口的大型发电机多采用中性点经配电变压器高阻接地。本文也将在此基础上配置定子一点接地保护。目前共有基波零序电压型、三次谐波电压型、外加电源型3种发电机定子一点接地保护。
由于发电机定子回路中各点 (包括内部和外部) 的基波零序电压相同, 基波零序电压型定子一点接地保护无法区分故障点的位置, 这是这一保护的固有缺点。该保护在发电机中性点侧附近接地时存在死区, 动作保护区一般为90%～95%。这对于大型发电机显然是不够的, 因此有必要寻求具有100%保护区且灵敏度较高的定子接地保护方案。
三次谐波电压型定子一点接地保护可以消除基波零序电压型定子接地保护的死区。该保护有多种实现方法, 有些能实现无死区。
外加电源型定子接地保护主要采用注入恒定频率的低频或高频信号 (12.5Hz、20Hz、100Hz等) 并跟踪测量的方法, 该保护具有保护不受机组运行状态的影响、无死区等特点, 既能实现100%的保护区, 也能反映定子绕组绝缘均匀下降, 起到绝缘监视的作用。
考虑到双重化的保护配置不宜采用两套相同原理的外加电源式定子接地保护方案, 推荐定子接地保护方案构成为:
A套:外加电源型;B套:基波零序电压+三次谐波电压型
3.4 转子一点接地保护
国内目前采用的转子一点接地保护类型有电桥式、迭加直流电压式和迭加交流电压式三种。为避免两套保护相互干扰, 推荐一套保护采用迭加方波电压型转子一点接地保护, 另一套保护采用迭加直流电压型转子一点接地保护。大型发电机的励磁绕组及外部励磁回路对地电容较大, 因此转子一点接地保护应采取措施以避免或消除对地电容对保护产生的不利影响。根据规程规定, 转子一点接地保护应延时动作于信号。
3.5 失磁保护设计
发电机失磁是一种常见的故障形式, 特别是大型机组, 励磁系统的环节较多, 增加了发生失磁的可能性。
发电机失磁后将过渡到异步运行, 转子出现转差, 定子电流加大, 定子电压下降, 有功功率下降, 无功功率反向 (原为过励运行时) ;在转子回路中出现差频电流;电力系统电压下降及某些电源支路过电流。这些变化在一定条件下, 将破坏电力系统的稳定, 威胁发电机本身的安全。
可以作为失磁保护判据的定子回路电气特征有3个:母线电压下降、机端测量阻抗的轨迹进入静稳边界或异步边界。发电机失磁后, 机端测量阻抗的轨迹先进入静稳边界, 然后才进入异步边界。
实际上, 机端测量阻抗的轨迹进入静稳边界和异步边界并不是失磁故障独具的特征。因此, 以这些特征为判据时, 还必须有其它特征作为辅助判据, 以保证保护的选择性。
针对可能引起失磁保护误动的异常工况, 可以提出以下特征量作为失磁故障的辅助判据。
(1) 失磁过程中, 励磁电流和励磁电压都要下降, 而在短路、系统振荡过程中, 励磁电流和励磁电压的直流分量不仅不会下降, 反而回因强励作用而上升。
(2) 失磁过程中没有负序分量, 而在短路、短路引起的振荡过程或最初瞬间, 总有负序分量产生。
(3) 系统振荡过程中, 振荡阻抗轨迹只是短时穿过失磁保护的动作区, 而不会长时间停留在动作区内。
(4) 电压回路断线时, 定子电压的大小和相位都发生变化, 三相电压的平衡遭到破坏。
励磁电压的下降是造成失磁故障的直接原因, 但励磁电压是一个多变的参数, 所以现代失磁保护通常不把励磁电压的变化作为失磁故障的主要判据, 而只是作为辅助判据。
规程规定, 大型水轮发电机失磁保护宜带时限动作于解列。根据这一规定, 可以采用阻抗元件和母线电压为主要判据, 用励磁低电压元件或变励磁电压元件和时间元件作为闭锁判据, 来设计发电机失磁保护。
3.6 过励磁保护
过励磁保护一般采用U*/f*比值的原理。
对于发电机变压器组, 通常装设两段过励磁保护, 一段按变压器的过励磁倍数整定, 一段按发电机的过励磁倍数整定。
由于此水电站发电机与变压器之间设有断路器, 所以过励磁保护按发电机、变压器单独设计。
3.7 过电压保护
对于水轮发电机, 由于调速系统动作的延迟, 容易在甩负荷后出现不允许的过电压所以规程规定, 水轮发电机应装设过电压保护。
3.8 失步保护
大机组的振荡中心通常落在发电机机端或升压变压器的范围内, 发电机与系统失步对机组和电力系统都构成严重威胁, 所以规程规定300MW及以上的发电机应装设失步保护。
发电机失步保护在发电机变压器组以外发生故障时不应误动作, 只有测量到失步振荡中心位于发电机变压器组内部并对安全构成威胁时, 才作用于跳闸。跳闸时应尽量避免断路器两侧电势角在180°时开断。
3.9 其它异常保护
1) 大型发电机应装设意外加电压保护, 保护第一段动作于跳开发电机出口断路器, 第二段动作于跳开与主变高压侧相连的所有断路器。
2) 对于大型发电机变压器组, 当发电机与变压器之间装设断路器时, 应配置发电机出口断路器失灵保护, 保护第一段动作于重跳发电机出口断路器, 第二段动作于跳开与主变高压侧相连的所有断路器。
3) 大型发电机定子绕组过负荷保护一般由定时限和反时限两部分组成, 定时限部分的动作电流按发电机允许负荷电流下能可靠返整定, 反时限部分按发电机允许发热曲线整定。
4) 对300MW及以上自并励发电机, 应装设带定时限和反时限两部分的励磁绕组过负荷保护。定时限部分动作于信号和降低励磁电流, 反时限部分动作于解列灭磁。
5) 对200MW及以上发电机, 应装设CT断线保护, 以防止CT开路时产生的高电压危及人身及设备安全。CT断线保护应动作于立即跳闸。
6) 发电机应装设PT断线闭锁保护, 并动作于信号。
7) 发电机应装设轴电流保护。
4结语
综上所述, 大型水电站发电机保护的发展经历了电磁型、整流型、晶体管型、集成电路型和微机型五个阶段。因为微机型保护具有硬件统一、所有保护均由软件实现、整定计算方便、运行可靠等特点, 具有其它类型保护所不具有的优越性, 我们在选择保护类型时不作过多的比较, 直接选用微机保护装置进行控制与保护。
摘要：本文结合工程实例, 分析介绍了水电站大型发电机组电气保护的基本要求, 并从短路保护、过负荷保护、定子一点接地保护等方面对水电站大型发电机组电气保护设计措施进行了详细阐述。
关键词：大型水电站,发电机组,电气保护设计,短路保护
参考文献
[1]杨岳.电气安全[M].北京:机械工业出版社, 2003.
[2]GB50096-99, 供配电系统设计规范[S].
[3]GB50058-92, 爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范[S].
[4]SDJ8-79, 电力设备接地设计技术规程[S].
[5]江智伟.变电站自动化及其新技术[M].北京:中国电力出版社, 2006:1.
发电厂变电站电气设备 篇9
关键词：中性点,接地,电容电流,消弧线圈,接地变压器
0 引言
水轮发电机组定子单相接地故障是水电站机组运行时的常见故障之一。发电机运行时间较长,定子绝缘老化严重,容易发生此类故障,严重时会击穿定子铁芯,造成匝间短路和相间短路的事故和事件。发电机中性点接地设备也叫中性点保护装置,主要可限制接地的故障电流,起到保护水轮发电机组及发电机回路设备的作用。
1 发电机中性点接地方式
当前,我国水轮发电机组的中性点普遍采用不直接接地的运行方式。根据机组额定容量、额定电压的不同,机组接地故障电流允许值也不同(表1),因此,发电机中性点可采用不接地、经高电阻接地和经消弧线圈接地三种运行方式。
国际上,大多数欧美国家、东南亚或非洲等国,水轮发电机组中性点经常采用经高电阻或接地变接地的方式。
2 电容电流计算
一般说来,发电机电压回路三相对地电容电流包括发电机三相对地电容电流、发电机电压封闭母线三相对地电容电流、主变压器低压线圈三相对地电容电流和发电机电压回路其余设备(主要是发电机出口断路器)的电容电流。
(1)发电机三相对地电容电流Icf可按下式计算取得:
式中,ω=2πfn;Cof为发电机每相对地电容,可由制造商提供,若无提供资料,也可通过发电机的视在功率、有阻尼凸极系数等参数计算取得。
(2)发电机电压封闭母线三相对地电容电流。就三相共箱母线而言,其单位长度电容可由制造厂提供准确的试验数值,也可由《水电站机电设计手册》等参考资料获取估值。就离相封闭母线而言,单位长度电容的计算公式为:
式中,Dr为离相封闭母线外壳的内径与外径之比。
封闭母线三相对地电容电流可根据公式(1)取得。
(3)主变压器低压线圈三相对地电容电流根据相关设计和参考资料,可按估值0.1~0.2 A考虑。
(4)发电机电压回路其余设备包括发电机出口断路器、厂用变压器、励磁变压器、动力电缆等,其中主要考虑发电机出口断路器设备提供的三相对地电容电流,其他设备产生的三相对地电容电流值很小,可共取0.02~0.04 A。
发电机出口断路器三相对地电容电流可按下式计算获得:
式中,Cb为发电机出口断路器电容值。
3 中性点设备选择
3.1 消弧线圈
发电机中性点经消弧线圈接地方式普遍应用于单机容量小于200 MW的中小型水轮发电机组。消弧线圈可产生感性电流,可同发电机在单相接地故障下产生的容性电流叠加消融。通过调节电抗器可控制感性电流大小,将故障产生的容性电流控制在允许机组运行的电流值内,起到有效的保护作用。一般而言,消弧线圈采用欠补偿方式,水轮发电机组可在故障状态短时运行2 h,无需立即停机,为故障检修和运行调度赢得准备时间。
3.2 接地变压器
对于单机容量较大的水轮发电机组,一般采用经高阻抗接地的中性点接地方式。为便于选择阻抗、节省投资,一般选取变压器配电阻的接地方式。发电机在单相接地故障下产生的容性电流经变压器线圈和电阻后变为阻容性电流,故障电流大大减小,起到有效的保护作用。因变压器具备限制过电压的能力(一般不超过2.6倍的相电压),同时可为发电机定子提供合适的电压或电流源,可以实现发电机组瞬时停机不受损害,故国内大型发电机组基本采用这种接地方式,同时其在国际上也有着广泛的应用。
4 工程实例计算
4.1 工程概述
某水电站发电机单机额定容量为75 MW,发电机出口额定电压13.8 k V,发电机同共箱封闭母线、发电机出口断路器、主变压器组成单元接线。
4.2 三相对地电容计算
(1)发电机三相对地电容电流。发电机单机容量75 MW,额定功率因数0.85,额定线电压13.8 k V,有阻尼凸极系数0.031 7,经计算,发电机相对地电容Cof为2.148 8μF,根据公式(1)可得:
(2)共箱母线三相对地电容电流。根据制造厂提供资料,共箱封闭母线电容值69.922 7μF/m,共箱母线长约50 m,根据公式可得:
(3)主变压器低压线圈三相对地电容电流估值按0.2 A考虑。
(4)发电机电压设备三相对地电容电流估值按0.02 A考虑。
(5)发电机出口断路器三相对地电容电流。发电机断路器电容值取200 p F,根据公式(3)可得:
综上,该工程发电机电压回路三相对地电容电流值和约为5.66 A,超过表1中所列的允许单相故障电流2 A,可见发电机中性点应选用合适的设备进行接地。
4.3 接地设备选择
4.3.1 消弧线圈
消弧线圈额定电压选取发电机标称电压13.8 k V,并配置中性点电流互感器、接地开关等主要电气设备。根据补偿要求,消弧线圈可选用可调节补偿0~8 A的电抗器,发电机正常运行时可将补偿开关调节至5 A补偿水平,根据计算结果,发电机正常运行时采用欠补偿方式,故障时发电机电压回路三相对地电容电流值约为0.6 A,可使故障发电机组在这种方式下带故障短时运行。
4.3.2 接地变压器
接地变压器的参数及型式选择如下:
采用普通绝缘干式配电变压器,额定电压选取发电机机端标称电压13.8 k V,二次侧取标称电压0.23 k V,抽头电压取100 V。变压器阻抗值可取4%左右,额定负载连续温升不大于100 K。
接地变压器容量St=U×I=78.108 k VA。变压器行业规范允许普通绝缘干式配电变压器承受小于等于6倍的过载,因此接地变实际容量可取15~20 k VA。
5 结语
水轮发电机组中性点接地装置主要作用为限制单相接地故障电流带来的危害,包括击穿发电机定子绕组的绝缘介质,造成匝间短路和相间短路等等。发电机中性点接地设备的选择应在工程实际中考虑发电机组运行方式的要求,根据实际需要采用不同的接地方式和设备,从而达到确保水轮发电机组安全稳定运行的目的。
参考文献
[1]水电站机电设计手册编写组.水电站机电设计手册:电气一次[M].北京:水利电力出版社,1982.
[2]狄莹,霍东鹏.大容量发电机出口断路器对中性点接地设备选择的影响研究[J].吉林电力,2012,40(3).
[3]35~500 k V变电站装备技术导则[Z],2014.
发电厂变电站电气设备 篇10
关键词：锌冶炼,饱和蒸汽,余热发电,电气设计技术
1 项目概况
陕西东岭锌业有限责任公司是陕西东岭集团全资子公司, 坐落于陕西省凤县, 依托当地独特的铅锌矿产资源条件, 采用国内成熟的火法竖罐炼锌生产工艺, 每年产精锌10万吨。炼锌的过程中汽化冷却系统和余热锅炉产生大量饱和蒸汽, 该部分蒸汽目前大部分未被利用, 而被迫放散, 既浪费能源, 又污染环境。
经过数据统计除去用于生产工艺外, 全厂可回收3.0MPa饱和余热蒸汽约60t/h, 最多可超过70t/h, 另外还有0.25MPa饱和蒸汽约17.5t/h。为了有效回收利用这些富余蒸汽, 实现能源梯级利用, 增加企业自发电量, 进而达到节能降耗和提升企业整体经济运行质量, 采用先进的饱和蒸汽发电技术使这部分余热蒸汽得到合理利用是十分必要和切实可行的。
2 主机设备特点
2.1 汽轮机
汽机为低参数补汽凝汽式RN13-2.5/0.25, 额定主进汽压力2.5MPa (绝压) , 排汽压力0.008MPa, 转速3000r/min, 汽机补汽压力0.25MPa (绝压) , 额定发电功率13MW, 最大发电功率15MW。
2.2 发电机
发电机为空气冷却式QF-15-2/6.3k V, 额定功率13MW, 转速3, 000r/min, 效率97.5%, 出线电压6.3k V。发电机励磁系统采用微机型自并激静止励磁系统, 设有定子、转子、轴承温度、进出风温度等报警, 并与电站控制系统连锁。由发电机机端通过励磁变压器取得励磁电源, 送至可控硅整流器。励磁系统由以下设备组成: (1) 励磁变压器; (2) 励磁调节器 (AVR) ; (3) 可控硅整流器; (4) 起励、灭磁及转子过电压保护屏等。
3 电站接入系统运行方式
电站是利用锌冶炼生产工艺过程中排放的低压高温饱和蒸汽进行发电, 据此电站整体定位是采用以热定电的运行方式, 有多少余热发多少电。发电机发出的电力通过6.3k V联络线接入东岭锌业35/6.3k V总降变电站6.3k V I段母线, 进而与当地电力系统实现并网, 但电站实施并网不上网的模式, 所发电量全部用于东岭锌业全厂负荷。
4 电气主接线
电站采用6.3k V单母线接线方式, 发电机通过真空断路器与6.3k V站用母线相连接, 6.3k V站用母线经单回电缆联络线路与东岭锌业公司35/6.3k V总降变电站6.3k V I段母线连接。同时在发电机出口开关和余热电站侧的发电机联络线开关处设置并网同期点。电站投运时, 先将35/6.3k V总降变电站601开关合闸, 将系统电能倒送至余热电站6.3k V站用母线, 再将631、641开关合闸, 启动余热电站辅机设备。当发电机达到稳定运行状态时, 通过微机自动准同期装置将611开关合闸, 使发电机与电网进入同期并列运行, 发电机通过601开关和6.3k V联络线将所发电能输送到东岭锌业35/6.3k V总降变电站6.3k V I段母线, 供东岭锌业全厂冶炼设备用电。其主要特点:电站采用并网不上网, 自发自用的并网模式, 同时电站的受电与馈电共用同一回路, 设备少, 操作简单可靠, 对原有35/6.3k V总降变电站不作大的变动。
5 发电机控制与保护系统
为了满足机组与系统同步并列的要求, 电站装设一套微机自动准同期装置;同期接线采用单相同期, 同期点的选择为发电机出口和电站侧联络线断路器。微机自动准同期装置安装于电子设备间的电气屏上, DCS控制台上还布置必要的监控元件如发电机主开关, 灭磁开关跳闸按钮, 油泵合闸按钮, 消防水泵控制按钮等。发电机保护选型推荐采用微机型保护, 配置的保护有: (1) 发电机差动保护; (2) 发电机负序电流及低电压闭锁过流保护; (3) 发电机定子接地保护; (4) 发电机对称过负荷保护; (5) 发电机励磁回路接地保护:一点接地动作于信号, 两点接地动作于跳闸; (6) 励磁变压器速断过流保护; (7) 励磁变压器过负荷保护; (8) 失磁保护。
6 主要电力技术经济指标
年利用小时数7200小时
年发电量9.36×107k Wh
厂区占地面积0.44公倾
单位容量占地367m2/MW
综合站用电率10%
年减少二氧化碳排放约7万吨
年节约标准煤约3万吨
年可节约电费4000多万元
7 主要结论及建议
7.1 主要结论
(1) 采用低压饱和蒸汽发电技术, 充分利用现有被迫放散的余热蒸汽, 同时采用闭式循环回收蒸汽冷凝水, 实现了水资源的循环利用。 (2) 饱和蒸汽发电工程建成后, 减少了废热对大气的污染, 改善了厂区环境, 有利于东岭锌业有限责任公司的可持续发展。 (3) 综合利用陕西东岭锌业技改工程指挥部凤县厂余热资源, 实现能源梯级利用, 增加企业自发电量, 有利于陕西东岭锌业技改工程指挥部凤县厂节能降耗和提升整体经济运行质量, 而且通过能源循环利用, 可带来可观的节能效益、经济效益、环境效益和社会效益。
7.2 建议
余热电站一般装机容量都比较小, 是企业自发自用的内部电站, 属于分布式发电装置 (Distributed Generation简称DG) 。常规DG发电机组并网后, 会引起系统内潮流的变化, 为了使这种变化处于可控的范围内, 一般要对DG发电机组的容量进行合理限制。另外, 由于DG机组的启、停机不受电力系统调度部门的控制, 所以如果单台机组容量过大, 启、停机时就会对周围的用户用电造成较大的影响。例如感应发电机需要从电力系统中获得无功支持才能正常运行, 当它启动时会造成电压突然下降, 而它运行时吸收大量无功, 使得线路上的无功电流和无功损耗都会增加。而在冶炼行业, 企业一般地处偏远地区, 其配套余热利用发电系统的发电机组又都布置在冶炼工厂内部, 发电机组容量占冶炼工厂全厂总变压器容量的比例一般也不超过25%, 说明其对外部电网的影响是很小的, 理论上和实践上也都充分证明了这一点, 因此我们可认为余热发电机组的启、停机不受电力系统调度部门的控制也是可行的。
参考文献
[1]GB50049-94.小型火力发电厂设计规范.
[2]罗玉和, 丁力行, 邓玉艳.水泥PC窑纯低温余热发电CDM项目案例分析.
发电厂变电站电气设备 篇11
【关键词】发电厂电气设备及运行课程 项目化教学改革
【中图分类号】G【文献标识码】A
【文章编号】0450-9889（2013）01C-0140-02
发电厂电气设备及运行课程是火电厂集控运行专业的核心课程，是热能与动力设备应用专业集控专业方向的限选课程，该课程在专业中的地位较为重要，也是用人单位在热动专业群的人才需求中为满足全能值班提出的加强热动类专业学生电气运行方面知识的专业技能要求。因此，本课程的改革是以企业对人才的需求规格为落脚点，旨在提高热动类专业群学生相关的职业技能。
传统的教学模式是理论教学与实践教学分别为单独的两门课程，即发电厂电气设备和电气运行实训，其中理论课发电厂电气设备为78课时，实践课电气运行实训为56课时。原来的教学过程存在一个问题：教师讲起理论来比较抽象，学生听起来也比较困难，因此很难达到预期的效果。同时也导致进入实训教学环节后教师还需花一些时间对相关的理论进行讲解，挤占了学生实训课时动手操作的时间。因此，本专业拟对该门课程进行以工作过程为导向的项目化教学改革。
一、改革探索
（一）进行岗位调研，确定课程目标。对课程中的知识目标及能力目标重新分解，以便更好地为项目化教学改革服务。本课程教学内容及知识技能能为电厂中电气巡检值班员、电气副值班员及电气主值班员岗位提供技能支撑。这些岗位的整体要求是：电气运行人员要刻苦钻研技术，不断提高工作能力和技术水平，达到“三熟”、“三能”的要求。“三熟”为熟悉设备系统和基本原理，熟悉操作和事故处理，熟悉本岗位的规程和制度。“三能”为能分析运行状况，能及时发现和排除故障，能掌握一般的运行维护技能。
（二）对教学内容进行重组，实现项目化教学。由于重新确定了该课程的知识目标及能力目标，为实现课程一体化教学，我们对课程的内容也进行了整体的构建，将课程内容按认知规律及能力递进的要求分为六个大的项目进行教学组织，打破了原来的理论与实训分离的教学模式。六个项目具体如下。
项目一是发电机恢备并网操作及正常运行监视。通过对发电机结构的了解，学生能更好地掌握发电机工作原理，熟知发电机运行中需要监视的项目及监视的意义。学生通过此项目的学习，对发电机的结构、原理及运行进行全方位地了解，掌握发电机并网的全过程，并在仿真机组上通过仿真操作来进行检验。
项目二是变压器及互感器运行。电厂中有各种电压等级的变压器，其结构组成、冷却原理各有不同，通过该项目的学习，学生能掌握电厂中变压器工作的原理、各种变压器工作的特性及应用场合。对变压器、互感器的投运及停运、运行中主要巡检项目及监视项目，变压器检修时安全措施的布置及检修结束后安全措施的恢复等实际工作有一定程度的了解。在此项目中我们借助模型、实体设备及仿真机组等手段来使学生掌握变压器运行的基本技能。
项目三是电力系统中性点接地方式选择。采用案例分析法及分组讨论的模式来组织教学，学生以组为单位，对某个实际电厂的中性点接地方式进行设计选型，然后每组进行公开展示，阐述设计选型的理由并进行答疑，并根据教师及其他组提出的修改意见进行修改，再提交设计定稿，并由大家评选出最佳设计方案。这种教学方式使学生积极主动地了解发电厂中主要中性点接地方式及特点，并掌握其运用场合。
项目四是电气主接线及倒闸操作。通过前面几个项目的积累，学生掌握了发电厂电气运行的一些知识，而通过该项目的学习，在学习完电气开关的基本知识，掌握电厂中电气主接线的主要型式及特点后，学生能通过综合应用前面所学内容在仿真机组上进行发电厂母线及线路的倒闸操作。
项目五是发电厂厂用电系统运行。这部分内容是项目四的延伸，在熟练掌握发电厂电气主接线后，学生能很好地理解并运用电厂的厂用电系统。此项目的主要内容为厂用电系统的组成及基本电压等级，使学生能在仿真机组上熟练进行厂用电倒送的操作、厂用电的切换及厂用电异同的异常处理。
项目六是发电厂电气事故处理。对发电厂主要电气设备的事故进行现象、原因及处理等方面的学习。讨论事故的危害性，使学生掌握事故处理的基本原则及如何对事故进行预防。通过此项目的学习，学生能根据事故的现象判断原因并及时处理，尽量将事故的损失控制在最小的范围内，并掌握如何在正常运行中对事故进行预防。
（三）吸取其他课程经验，改革教学方法。除对以上教学内容进行改革外，我们在教学方法上也借鉴了单元机组运行一体化教学上的成功经验。采用理论讲授与实践项目结合的方式，选择项目作为载体，采用示范教学、任务驱动、案例教学、岗位模拟教学等多种教学手段，围绕选定的训练学生能力的典型项目展开，在项目实施的过程中时刻以学生为主体，以能力训练为主线，将专业能力、方法能力、社会能力集成于学生的能力实训过程中。对于内容比较复杂的项目，再根据不同的能力要求分解为不同的子项目，采用任务提出、任务分解、任务实施的任务驱动教学模式完成对学生的项目训练要求。
在教学的辅助手段上，采用多媒体视频、电气设备模型，利用电力实训中心各种型式的可操作电气开关进行练习，同时利用学院丰富的电气运行仿真资源进行仿真教学。
在教学的过程中，将学生进行分组，模拟电厂电气运行的各个岗位，进行分工，以小组为单位进行各项目的演练。每个项目基本采用以下教学模式，详见图1。
此种教学模式是以项目任务来驱动教学，学生通过岗位模拟的形式来展开学习。在教学过程中学生通过对火力发电厂运行管理实际工作岗位的角色扮演，进一步加深对职业技能与知识的领悟，激发学习兴趣，训练团队合作能力，充分感受到职业角色的责任，具有很强的成就感，教学效果良好。
（四）将理论与实践并重，突出过程考核。为了适应高职高专人才培养及学院教学改革的目标需要，重视理论与实际的结合，该课程在考核方式及内容上进行了改革，力争考核的结果更准确、全面地反映教学效果及学生积极、主动的学习过程。
本课程操作性强，鉴于平时学习的重要性，考核以过程考核为主。具体考核方式如下。
（1）考核办法。考核方式：理论考核、技能考核、平时考核。成绩评定：百分制。其中，理论考核占40%，技能考核占40%，平时考核占20%。
（2）评分标准。详见表1。
二、改革成效
该课程方案设计完成后，我们请电力企业的一线生产专家进行了整体的论证，结论是我们的改革方案与电力企业新员工的培养方案基本吻合，学生的能力目标及知识目标与火电厂电气值班员的技能要求相吻合。根据行业专家的意见，我们对改革方案进行了细节上的完善。在对课改方案充分论证并得到行业专家的认可后，首先在2009、2010级进行教改，积累了不少经验，也取得了较好的效果，同时将课程的内容与电气值班员职业资格证相结合，进一步拓展了学生的就业空间。
【作者简介】谌 莉（1975- ），女，广西电力职业技术学院副教授，工程师，博士研究生；李勤刚（1975- ），男，国投钦州发电有限公司高级工程师，研究方向：电力生产管理。
发电厂变电站电气设备 篇12
IEC60870-5-104远动规约 (简称IEC104规约) 作为采用标准传输协议子集的IEC60870-5-101远动规约的网络访问, 是国际电工委员会电力系统控制及其通信技术委员会根据形势发展的要求制定调度自动化系统和变电站自动化系统的数据通信标准, 规定了IEC60870-5-101的应用层与TCP/IP提供的传输功能的结合。因为其灵活、简单、经济的优势, 在电力系统中的应用越发广泛, 但由于104规约在制定过程中预留的可定制项较多, 不同厂家、设备的规约解释与处理方式不尽相同, 给厂站远动信息接入带来了一定困难。为提升电网厂站自动化信息接入标准化、规范化水平, 满足智能电网调度技术支持系统建设要求, 制定符合各地区实际情况的厂站端设备要求及统一的规约规范就显得尤为重要。
1. IEC60870-5-104远动规约简述
IEC-60870-5-104远动规约使用的参考模型源出于开放式系统互联的ISO-OSI参考模型, 但它只采用其中的5层, 其结构如下图所示
可见, IEC60870-5-104实际上是将IEC60870-5-101与TCP/IP提供的网络传输功能相组合, 使得IEC60870-5-101在TCP/IP内各种网络类型都可使用。在5层参考模型中, IEC 104实际上处于应用层协议的位置;为了保证可靠地传输远动数据, IEC 104规定传输层使用的是TCP协议, 对应的端口号是TCP端口2404, 并且此端口号已经得到IANA (互联网地址分配机构) 的确认。
2. 物理层要求。
RJ45或光纤接口, IEEE802.3标准。
3. 传输层要求
3.1. 传输规则。
采用平衡式传输方式, 链路的连接由控制站发起。端口号:2404。
3.2. 连接过程
可同时与多个被控站建立链接, 并启动数据传输, 发送总召唤命令。被控站应能同时响应。被控站可配置授权地址, 使用授权地址外的TCP访问, 被控站应拒绝。
3.3. 启/停传输机制的应用
链路重建后, 被控站处于STOPDT状态, 此时不允许上传任何I格式信息帧, 直到收到控制站的STARTDTact命令, 数据信息传输开始;收到控制站的STOPDTact命令, 数据信息传输停止。被控站处于STOPDT状态 (回复STOPDT CON) 期间, 如收到控制站发送的I帧和S帧, 应挂断TCP连接。但应可完成U格式信息帧的传输, 即发送或响应TEST命令。
3.4. 发送序号及接收序号的应用
控制站持续发送总召唤, 且当控制站确认的接收序列号为1时, 不发生TCP挂断的情况。
若控制站→被控站的报文丢失 (模拟发送序号错) , 被控站应主动关闭TCP连接。
3.5. 超时时间的判断
1) T1相关判断
被控站发送I帧, T1后应挂断TCP;被控站发送U帧 (TESTFR) , T1后应挂断TCP;被控站发送多帧I帧后 (SOE和遥信变位) , 控制站确认其中一部分 (接收序列号小于被控站发送序列号) , T1应从该帧后一帧开始计时, 直至挂断;T1挂断后, 未确认的所有SOE应被重发 (重发SOE并不是指整条报文原样重发, 只是指ASDU重发, 控制域中的发送与接收序列号在重连后要清0重新开始记数) 。
2) T3相关判断
控制站发送S帧确认后, 被控站T3后发送TESTFR;控制站的T3设置比被控站短, 则被控站应在收到TESTFR ACT后重启T3 (即不再发送TESTFR) ;TCP建立后, 控制站不发送STARTDT, 被控站在T3后发送TESTFR。
3) K值相关判断
启动数据传输后, 被控站主动上送遥信变位或遥测变化报文, 控制站不应答S帧或I帧, 观测是否到达K值时, 被控站不再继续发送I格式报文, 且在控制站回复S帧确认后, 继续上送缓存的I帧, 确保不丢失变位和SOE事件。
4. 应用层要求
4.1 ASDU格式。
ASDU公共地址长度2个字节;信息对象地址3个字节;传送原因2个字节, 若未用到源发地址, 设为0。ASDU类型:ASDU1/3/5/9/11/13/30/31/70 (监视方向) ;ASDU45/46/48/49/50/136/ (控制方向) ;AS-DU100/103/105/107 (控制方向) 。
4.2. 初始化过程
被控站就地初始化:被控站重启后等待控制站发送请求链路状态、复位链路命令, 完成链路初始化和应用初始化后, 上送ASDU70表示初始化结束。被控站远方初始化:控制站向被控站发送ASDU105复位进程命令, 被控站回复ASDU105进行确认, 在完成复位后, 等待与控制站重建链路, 并在初始化后上送ASDU70表示由复位引起的初始化过程结束。控制站与被控站通信中断, 由主站再次进行链路初始化后不需上送ASDU70。
4.3. 查询方式获取数据过程
ASDU9、11、13、30、31, COT=3为二级数据, 即事件顺序记录 (SOE) 和模拟量变化 (遥测越限等) 属于二级用户数据, 在控制站进行的二级数据召唤中, 即可上送。其他均为一级数据。被控站上送一级数据前, 应先置ACD位为1, 在控制站请求一级数据后上送。一级用户数据优先于二级数据进行上送, 在无二级数据时, 一级用户数据可在响应二级数据召唤命令时上送。
4.4. 事件的获取过程
被控站支持突发 (COT=3) 的遥测和遥信的传输方式 (遥测一次传输:不带时标, 遥信两次传输:遥信变位和SOE) 。采用长时标CP56Time2a的ASDU作为SOE。在通信中断期间产生的遥信变位和遥测越限, 在通信恢复后应只上送未上送的SOE, 并将遥信和遥测刷新为最新状态, 等待主站总召唤。
4.5. 站召唤过程
采用控制站定时和初始化后发送站召唤的方式。状态量信息在响应站召唤的过程中应最先上送。可采用分组召唤, 对各组内容进行定义。在收到控制站对未配置的组号进行的分组召唤命令时, 被控站应回复否定确认。站召唤信息采用SQ=1的压缩传输方式。站召唤过程中, 被控站应能处理高优先级的其他控制站侧命令 (如遥控) ;被控站应能优先插入传送状态变位事件, 但后续站召唤报文中的状态应同时更新。站召唤过程中如果收到控制站的新站召唤命令, 应响应新的站召唤命令, 停止当前站召唤响应。
4.6. 延时获取过程
“传输延时”作为被控站的时间校正参数, 由控制站通过"“传输延时获取”过程发给被控站, 该参数应在被控站予以保存并作为时钟同步的校正参数之一。该过程应在控制站或被控站初始化结束并站召唤完成后立刻进行, 并随后进行时钟同步;以后除非出现时钟超差的情况, 否则在周期的时钟同步过程中不执行该过程。如果出现时钟超差, 控制站除执行"传输延时获取"过程之外, 还应予以告警。
4.7. 时钟同步过程
时钟同步过程只作为系统GPS校时的备用手段, 要求在控制站具备对各被控站校时命令的屏蔽功能, 在被控站具备对控制站的校时命令的屏蔽功能 (即屏蔽后如接受到校时命令, 应进行应用层否定确认 (ASDU103, COT=7, P/N=1) ) , 但需将当地时钟返送回控制站, 以获得控制站与被控站址之间的时钟差。支持调度规约校时的RTU设备在初始化之后, 对于所有时钟同步之前上传的带时标的信息, 其时标信息的invalid (无效) 应该置位为1;如果在24小时内被控站未接受到控制站的校时命令, 则invalid同样应该置位为1。
4.8. 遥控过程、遥调过程。
遥控采用选择、执行两个过程, 支持撤销过程;设定命令和多点设定命令 (ASDU136) 采用直接执行过程;遥控和设定命令均采用执行结束 (COT=10) 过程。控制站在发出"选择命令"报文之后, 如果在规定的超时时间内未收到返回确认信息, 则取消本次操作, 并对随后可能返回的确认信息不予处理;在"选择确认"信息返回前, 被控站允许上送其它各类数据报文。被控站在收到"选择命令"报文之后, 如果在规定的超时时间内未收到"执行命令"报文, 被控站应结束当前的选择和执行命令控制过程, 并对随后可能收到了"执行命令"予以否定确认应答。在被控站的前一个选择/中断/执行过程结束 (包括超时) 前, 该被控站不能执行新的选择/取消/执行命令, 但异种命令 (如控制命令和设定值命令) 间不受此规定限制, 即遥控命令进行时应允许同时进行设定值命令。在控制站的一个选择/取消/执行过程结束 (包括超时、被否定应答) 前, 不能发出新的选择/执行过程, 但异种命令 (如控制命令和设定值命令) 间不受此规定限制, 即遥控命令进行时应允许同时进行设定值命令。在收到"执行命令"报文后, 被控站的应用功能检查被寻址的命令输出是否被闭锁, 如果检查有效, 被控站可回复"执行确认"的肯定确认报文, 否则应响应"执行确认"的否定确认 (传送原因P/N位置1) 。
结语
IEC60870-5-104远动规约作为电力系统变电站、发电厂自动化传输规约标准, 其开放性、实时性、可靠性方面的优势十分明显, 但在工程实践上尚存在一些问题。根据自动化系统实际情况, 对变电站、发电厂104规约提出统一接入要求, 对提高其标准化、规范化管理有着重大的现实意义。同时, 如何利用现有规约, 实现内容更丰富的应用功能, 提高其应用范畴也是值得进一步探讨的问题
参考文献
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[2]吴涤;杨常府;赵瑞航.IEC870-5-101远动规约在国内的应用与实践[J].电力自动化设备, 2002, (02) .