变电一次论文

变电一次论文（共12篇）

变电一次论文 篇1

0 引言

随着变电站投入使用时间增加,变电站中的变电设备老化问题也越来越严重,多数变电站的性能和规模已经无法满足要求。不仅如此,变电设备老化问题还容易引发安全事故,造成人员和财产损失。因此,需要对变电站进行改造,提高变电站性能和安全性,保证变电站安全稳定供电,适应社会经济发展。变电一次设计是变电站改建的重要内容,变电一次设计包括诸多内容,包括电气设备选择、电气主线设计、主变压器选择等,任何设计环节都对整体变电一次设计质量产生影响。笔者结合个人工作经验,提出变电改建中的变电一次设计建议,为广大电力工作者提供参考。

1 变电主变压器选择问题

在主变压器选择问题上,工作人员需要从整体角度出发,首先考虑变压器数量和变压器容量两个问题。一般而言,选择主变压器通常局限于选择变压器的容量。这种观点具有片面性,合理选择变压器还需要合理选择变压器数量,根据合理选择变压器的容量和数量减少变电一次设计工作量。在变压器数量选择上,需要结合变电站周边电网近远期规划确定具体数量。如若主变压器安装在城市郊区中,周边主要为居民生活用电及少部分工业用电,该情况下只需设安装两台主变压器即可。如若改建变电站供区规划有大型社区或工业园区,或者变电站为地理位置相对独立的一次变电站,可考虑安装三至四台主变压器。

在主变压器容量选择上,也需要综合考虑影响因素,再根据计算公式确定主变压器容量。通常情况下,可采用下列公式计算主变压器容量:

n为主变压器数量;SN为变压器容量;Sjs远为远景综合最大负荷;SIΣ为远景1类综合最大负荷;SIIΣ为远景2类最大综合负荷。

从以上计算公式可以看出,主变压器容量受多个因素影响,因而选择主变压器容量过程中也需要综合各方面影响因素,再确定最佳容量主变压器。

2 新增电气设备选择方法

老旧变电站大部分存在隔离开关、断路器锈蚀,互感器漏油等问题,变电一次设计主要是对以上设备进行改造、更换。在选择变电设备时,需要参照国家有关规定要求,优先选择技术先进、安全可靠、经济实惠的设备。再从长远规划考虑,根据地方经济和电网发展选择电气设备,在保证变电站稳定运行的情况下,满足地方长远发展对电力的需求。因此,电气设备选择时应尽量选择目前市场上主流的品种单一产品,方便采购及维护。

在隔离开关宜选用水平开启式或伸缩式;电流互感器宜选用油浸式、SF6式或电子式;电压互感器宜选用电容式、电磁式或电子式;断路器宜选用真空或SF6,断路器的外置或内置式电流互感器一次电流宜考虑多个抽头,分别满足近、远期回路持续运行电流需求。同时,各设备参数应满足回路持续电流、短路电流、热稳定及动稳定要求,并考虑部分裕度以适应电网发展。

3 电气主接线设计

电气主接线设计不仅对电力系统整体运行效果产生影响,也对继电保护、自动装置、电气设备选型等诸多方面产生影响。因此,电气主接线设计是变电站改建中变电一次设计的重要内容和任务,也是变电部分设计的主要构成部分。变电站改造时主接线应满足可靠性、灵活性和经济性要求。结合电气主接线现状、电网发展及实施可行性合理选择。如某110千伏变电站原为线—变组接线,本期需增加一回出线,远期规划共计4回出线,则建议本期110千伏主接线改造为桥型接线,并预留断路器安装位置,远期扩建为单母线分段接线。

4 临时供电方案设计

由于改造变电站往往是运行中的变电站,在变电站改造的同时还需兼顾对周边用户供电的任务,应证供电可靠性及安全性。此时,一个好的临时供电方案对节约工程量、降低施工难度及减少临时停电时间有非常大的影响。临时供电方案往往有以下几种类型:

(1)利用周边变电站与本站低压出线的联网线路将负荷进行转移。

(2)在变电站预留场地新建配电装置,将原负荷改接至新的配电装置后再对原设备进行改造。

(3)在原配电装置室内,先拆除部分旧设备,将其负荷改接至未拆除设备上,在做好相关安全防护措施前提下新建配电装置,再将所有负荷改接至新的配电装置后对剩余设备进行改造。

(4)两台主变的变电站可按每次一台对主变进行改造,其负荷由另一台主变转供;该方案宜与方案一相结合,或选择负荷较小的月份进行改造。

5 结语

总而言之,变电站改建中变电一次设计是一项系统的工程,变电一次设计对变电站情况进行综合考虑,抓住主要矛盾,全面推进变电一次设计工作。由于变电站类型不同,变电站设计方法、设备水平等方面存在许多差异,变电站改进中变电一次设计还需要结合本变电站的实际情况,在此基础上借鉴他人工作经验,才能因地制宜,全面解决好变电站的改建工作,为我们国家的经济发展以及电力系统的改造,贡献出应有的力量。

摘要：结合我国变电站特点及变电改造设计要求,提出主变压器选择、电气设备选择方法、电气主接线设计、临时供电方案,为变电站改建中变电一次设计提供参考。

关键词：变电站,一次设计,变电改造

参考文献

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[5]黎春清.浅谈变电站改建过程中的电气一次设计[J].科技资讯,2011(30):138.

变电一次论文 篇2

随着社会科技的不断发展，人们对电力供应安全的要求越来越高，对此，电力企业需开展严格的检修工作，以提高变电一次设备的安全性。本文主要阐述变备一次设备的基础知识，并提出变电一次设备的安全管理措施，为电力管理提供参考资料。

一、变电一次设备

1.开关设备

断路器可直接调控整个电力系统开关，并传输稳定的电流，如果输电线路出现故障，断路器会断开来保护电路。断路器可根据使用范围分为低压断路器和高压断路器。高压开关设备常配置隔离开关，该隔离开关具有较好的隔离效果，可为电路检修工作顺利完成提供保障。隔离开关无灭弧能力，电力企业通常联用断路器与短路保护装置，弥补隔离开关无法保护短路、负电荷电流的缺点，从而达到强化保护效果的目的。

2.变压器

变压器是电力系统重要的组成部分，是重要的变电一次设备。该装置主要是对变电系统中交变电压的数值进行处理，使电压数值发生改变，使电力传输和配电效率得到提高。不仅如此，变压器还可转化阻抗、相位和交流电表数值。在实际应用中，变压器有多种类型，但是其最终的工作原理基本相同。变压器主要有油箱、冷却装置、调压装置、变压器身（引线、绝缘、绕组、铁芯）等结构，在变压器的运行中每个部件均发挥着重要作用。变压器运行的安全性和可靠性会直接对整个电力系统的运行产生影响，因此，在实际检修工作中，检修技术人员应积极应用有效措施来维护变压器，保证变压器运行安全、稳定，从而保证整个电力系统稳定。

3.电流、电压互感器

电流、电压互感器可将大数值电流、电压转为小数值电流、电压，该装置的功能可发挥保护电力设备的作用，其工作原理类似于变压器。电流、电压互感器可按照相关标准，对一次设备或母线上的电流进行转换，从而达到保护电能表、继电保护设备等电力控制设备的目的。

二、变电一次设备检修及其安全管理

1.开关设备的故障及其检修

在电力系统中，断路器发挥着保护和控制系统的作用。如果输电线路或相关设备出现故障，断路器可切断故障段，以保护其他设备和系统。断路器故障通常分为机械类故障和电气类故障，且在实际操作中，通常先检修机械故障，后检修电气类故障。随着时间的推移，短路引起的雷击、大电流作用于该装置，使得该装置部件结构受损、老化，且其气密性与绝缘性也不断减弱，这类故障即为机械类故障。电气类故障主要是线圈短路断线、控制回路断线、继电器烧毁等故障。检修技术人员检修断路器时，应定期检测接触器以及电磁铁的最低动作电压，使额定操作电压值维持在30%～60%范围内，且应测量主回路的导线电阻，检测触头磨损、腐蚀情况。技术人员应检查弹簧的质量以及合闸、分闸时间的变化情况。检修技术人员对断路器灭弧室的真空情况进行检查时，可应用合闸耐压试验进行该项检测。技术人员检查高压开关柜内部绝缘和导电部分的故障时，可应用局部放电法进行该项检测。

2.变压器的故障及其检修

变压器是变电运行的核心，其主要由油箱、冷却装置、变压器身等结构组成。变压器的核心元件是绕组和铁芯。围绕铁芯的一次绕组、二次绕组是变压器的电部分，铁芯是该结构的骨架，该结构主要由绝缘铜线或铝线多层线圈组成，可分为一次高压侧绕组线圈和二次低压侧绕组线圈。由钢硅片制成的闭合磁路即为铁芯，该结构的导磁性较好，是变压器电磁感应的磁通路。维护变压器是，应用红外线测温技术检查油温是否过高。变压器油温有最高限值，但是该最高限值受到不同的冷却条件、季节条件以及负荷大小的影响，因此，检修技术人员维护时，应根据参考数值和变压器的实际情况判断油温。检修技术人员检查油质时，查看油面所处位置，分析油面升高或降低的原因，查看是否存在漏油、放油阀门是否误跳、油颜色是否正常等情况。技术人员可使用溶解气体色谱分析技术检测变压器故障，该技术主要通过鉴定变压器绝缘油中溶解的气体成分来判断变压器的故障，且对变压器早期故障的敏感度较高。技术人员应用该技术时，直接取出变压器油样，对其溶解气体进行检测并进行故障判断。

3.电流、电压互感器的故障及其安全管理

较低的二次阻抗容易影响电流互感器，如果电流互感器出现异常响声、发热等现象，检修技术人员应停机并进行检查，仔细排查负荷参数、二次侧开路放电问题。电压互感器容易出现保险丝熔断的情况，且会出现烧焦气味、冒烟、放电声等现象，情况严重时，电压互感器外壳与引线之间可能出现电火花，引起漏油。出现这些情况时，检修技术人员应及时停运电压互感器，并对其进行检修。一次侧保险丝或二次侧保险丝熔断时，如果熔断指示灯没亮，则表示接地电压为零，此时，检修技术人员应将该设备的隔离开关拉开，查看该设备外部是否存在故障，并对二次保险进行检查，以保障安全。

三、结束语

变电一次设备的检修和安全管理工作是保护电力系统的重要工作，检修技术人员应不断积累、总结检修经验，掌握常见故障的检修技术，加强对先进检修技术的学医，并采用科学的检修方法检修变电一次设备，提高变电一次设备的安全运行水平，从而保证电力系统安全、稳定。

参考文献:

变电站电气一次设计研究 篇3

【关键词】变电站；电气；一次性；设计；研究

0.前言

社会的不断进步和经济的持续向前发展，使我国人们的生活水平得到了显著的提高，人民的生活质量和生活需求也发生了很大程度上的变化，同时，人民的用电量也呈现出了大幅度的增长趋势，在这一背景下，为了使人们的用电需求能够得到有效的满足，保持我国电力事业的持续发展状态，变电站的设计必不可少。变电站的设计必须要与当前社会发展要求和人们的生活需求结合起来，不断创新和改革，同时还必须要明确其在我们日常工作生活中的重要性，加强对变电站电气一次性设计的研究，促进电力事业的不断发展。

1.变电站的重要性

所谓的变电站，实际上就是在在电力系统中进行接受电能和变换电压工作，并对电力进行控制、分配电能流向以及对电压进行调整的电力设施。变电站是各个电网之间联系的重要纽带，变压器将各级电压联系在一起，再进行分配和交换，使整个电网系统的安全性以及可靠性得到提升。

变电站最重要的功能就是进行高压和低压之间的电压转换，有很多变电站选择对电厂的发车进行升压的方式来减少电能在远距离的传输中所会产生的能量损耗；还有一部分变电站则采用了将高压电转化为低压电的方式进行电力的传输。

变压器是变电站最为基础也是最为重要的设施之一，它能够将接受到的高电压进行有效的转换后，为用户输送安全的电压，对电力的输出工作有着至关重要的影响。除此以外，变电站的设备中还包括对电路开关的控制。

2.变电站一次设计的一些体会

2.1电气主接线设计

变电站的电气主接线，应根据变电站在电力网中的地位、出线回路数、设备特点及负荷性质等条件确定。并应满足供电可靠、运行灵活、操作检修方便、节约投资和便于扩建等要求，即经济性、灵活性和可靠性。

在经济性方面，电气的主接线能满足运行要求时，變电站高压侧宜采用断路器较少或不用断路器的接线；在电气二次设计方面，在保证系统安全运行的前提下，简化继电保护和二次回路，节省二次设备和控制电缆的使用量；在电气一次设备选择方面，在保证主接线能够有效限制短路电流的同时，可以选择较为经济的设备。除去在设备上的节省，在变电站的占地面积以及电能的损耗上，还应遵循经济节省的原则。对于变电站的占地面积，主接线在设计时应为配电装置和布置创造出能够节约土地的条件，使变电站所占土地面积尽量减少；对于电能的损耗，要合理经济地选择主变压器的种类、数量和容量，要避免两次变压而造成的电能损失。

2.2变压器的选择

在变压器的选择上，应根据变电站的情况而定。如果变电站的季节性负荷较大，或者有大量的一级负荷或者二级负荷时，应考虑安装两台或以上的变压器。如变电站可由中、低压侧电力网取得足够容量的备用电源时，可装设一台主变压器。在对变电站中变压器台数的确定时，应根据该变电站中的具体指标来进行选择，该指标有主变的总容量、变压器制造容量的限制、变电站的占地面积以及对配电装置的投资、对变压器的投资、短路情况下的电流水平等，根据这些指标可以确定变电所中对变压器的数量选择。一般情况下，城网110kV变电站的变压器有两台或多台，这样能够保证当其中一台变压器出现故障停运时，其余主变压器的容量应保证该站全部负荷的70%，在计及过负荷能力后的允许时间内，应保证用户的一级和二级负荷。

由于系统负荷不断变化，各个变电站节点的电压也随之变化，在系统无功电力平衡的前提下，可以进行电力系统的电压调整。电力潮流变化大和电压偏移大的变电站，如经计算普通变压器不能满足电力系统和用户对电压质量的要求时，应采用有载调压变压器。

当需限制110kV变电站主变压器35kV侧、10kV侧母线的短路电流时，可采用高阻抗变压器。

为减少能源浪费，在满足将各电压侧短路水平限制在规定值的前提下，尽量不使用阻抗较高的变压器，降低主变压器的空载损耗（铁损）及负载损耗（铜损）。另外，随着变压器厂家生产水平提高及变压器组件优化，《三相油浸式电力变压器技术参数和要求》（GB/T6451-1999）规定的空载损耗及负载损耗参数值已不能满足节能减排的要求，作为电力运行单位及设计单位应密切关注当前变压器性能水平，提倡选用经济、节能的变压器。

3.电气设备典型的接线方式

在110kV的变电站电气设计中，主要考虑的就是终端变电站以及中间变电站。前者变电站则接近110kV变电站负荷中心，并在其中分为两路进线，从而将电能分配给低压用户，而实现这一分配的主要是通过两台主变来实现的。终端变电站的高压侧主接线形式有三种：单母线接线；内桥接线以及线路变压器组接线。对于单母线接线方式，主要是用在110kV变电站的高压侧主接线，且单母线分段的接线方式则是用在110kV变电站的低压侧主接线。该接线方式其供电可靠性高，运行较为灵活，但仍然存在一定的不足，即所涉及到的高压设备较多，增大了占地面积以及投资资本。对于内桥接线方式，主要用在110kV变电站的高压侧主接线，单母线分段的接线方式则是用在110kV变电站的低压侧主接线。

4.结束语

总而言之，变电站的设计建设在电力系统中是一项极为重要的环节，同时其电气一次性设计也是一项十分重要的工程任务。它具有强烈的综合性，是整个电力系统中最重要，也是最复杂的构成部分。想要实现变电站电气设计的一次性成功，必须要具备具有相关科学性、全面性、综合性以及适用性的电气设计方案，同时还要选择就出最佳的适配器、接线方式以及电气设备和配电器等等，要重视没一个环节对整个系统设计的重要影响，不断完善每一环节的建设设计，才能够实现效益的最大化和电力系统的正常运行，只有使整个电力系统运行的可靠性以及安全性得到保障，电力事业的可持续发展才有可能实现，从而使电力实现在实现经济效益的同时带来一定的社会效益。 [科]

【参考文献】

[1]吕欣.110kV变电站部分电气一次设计[J].北京电力高等专科学校学报，2010.

[2]刘娅.110kV变电站部分电气一次设计浅析[J].民营科技，2009.

变电站电气一次设计研究 篇4

某110k V变电所所在地区地势平坦, 交通便利, 空气较清洁, 区平均海拔300m, 最高气温40℃, 最低气温5℃, 年平均气温23℃。年平均雷电日55日/年, 土壤电阻率高达1000Ω·M。该变电站向该地区用35k V和10k V两个电压等级供电。

2 电气主接线设计

2.1 初步方案设计

根据原始资料, 此变电站有三个电压等级:110/35/10k V, 故可初选三相三绕组变压器, 根据变电站与系统连接的系统图知, 变电站有两条进线, 为保证供电可靠性, 可装设两台主变压器。为保证设计出最优的接线方案, 初步设计以下两种接线方案供最优方案的选择。

方案一:110k V侧采用双母线接线, 35k V侧采用单母分段接线, 10k V侧采用单母分段接线。

方案二:110k V侧采用单母分段接线, 35k V侧采用双母线接线, 10k V侧采用单母分段。

两种方案接线形式分别见图1~2。

2.2 最优方案确定

2.2.1 技术比较

在初步设计的两种方案中, 方案一:110k V侧采用双母线接线;方案二:110k V侧采用单母分段接线。采用双母线接线的优点:1系统运行、供电可靠;2系统调度灵活;3系统扩建方便等。采用单母分段接线的优点:1接线简单;2操作方便、设备少等;缺点:1可靠性差;2系统稳定性差。所以, 110k V侧采用双母线接线。在初步设计的两种方案中, 方案一:35k V侧采用单母分段接线;方案二:35k V侧采用双母线接线。由原材料可知, 问题中未说明负荷的重要程度, 所以, 35k V侧采用单母分段接线。

2.2.2 经济比较

对整个方案的分析可知, 在配电装置的综合投资, 包括控制设备, 电缆, 母线及土建费用上, 在运行灵活性上35k V、10k V侧单母线形接线比双母线接线有很大的灵活性。

由以上分析, 最优方案可选择为方案一, 即110k V侧为采用双母线接线, 35k V侧为单母线形接线, 10k V侧为单母分段接线, 其接线图见图1。

3 电气一次设备设计

3.1 主变压器的选择

3.1.1 主变压器台数的选择

为保证供电可靠性, 变电站一般装设两台主变, 当只有一个电源或变电站可由低压侧电网取得备用电源给重要负荷供电时, 可装设一台。本设计变电站有两回电源进线, 且低压侧电源只能由这两回进线取得, 故选择两台主变压器。

3.1.2 主变压器型式的选择

(1) 相数的确定

在330k V及以下的变电站中, 一般都选用三相式变压器。因为一台三相式变压器较同容量的三台单相式变压器投资小、占地少、损耗小, 同时配电装置结构较简单, 运行维护较方便。如果受到制造、运输等条件限制时, 可选用两台容量较小的三相变压器, 在技术经济合理时, 也可选用单相变压器。

(2) 绕组数的确定

在有三种电压等级的变电站中, 如果变压器各侧绕组的通过容量均达到变压器额定容量的15%及以上, 或低压侧虽然无负荷, 但需要在该侧装无功补偿设备时, 宜采用三绕组变压器。

(3) 绕组连接方式的确定

变压器绕组连接方式必须和系统电压相位一致, 否则不能并列运行。电力系统采用的绕组连接方式只有星接和角接, 高、中、低三侧绕组如何组合要根据具体工程来确定。我国110k V及以上电压, 变压器绕组都采用星接, 35k V也采用星接, 其中性点多通过消弧线圈接地。35k V及以下电压, 变压器绕组都采用角接。

主变压器选SFSZ7-31500/110型, 其参数如表1所示。

其容量比为:15000/15000/15000。

3.2 断路器的选择与校验

断路器型式的选择:除需满足各项技术条件和环境条件外, 还考虑便于安装调试和运行维护, 并经技术经济比较后才能确定。根据我国当前制造情况, 电压6~220k V的电网一般选用少油断路器, 电压110~330k V电网, 可选用SF6或空气断路器, 大容量机组釆用封闭母线时, 如果需要装设断路器, 宜选用发电机专用断路器。断路器选择的具体技术条件如下:

(1) 电压:Ug (电网工作电压) ≤Un

(2) 电流:Ig·max (最大持续工作电压) ≤In

(3) 开断电流:Idt≤Ikd

式中:Idt-断路器实际开断时间t秒的短路电流周期分量;Ikd-断路器的额定开断电流。

(4) 动稳定:ich≤imax

式中:ich-断路器极限通过电流峰值;imax-三相短路电流冲击值。

(5) 热稳定:I∞2tdz≤It2t

式中:I∞-稳态三相短路电流;其中:tdz=tz+0.05β2, 由和短路电流计算时间。

经过分析该变电站110k V母线侧与进线侧断路器选SW6-110/1250-15.8型, 35k V母线侧与出线侧选出断路器型号为SW2-35/1000-24.8型, 10k V母线侧选出断路器型号为SN10-10型, 10k V出线侧选出断路器型号为SN10-10/630-16型。

3.3 隔离开关的选择及校验

隔离开关是高压开关的一种, 因为没有专门的灭弧装置, 所以不能切断负荷电流和短路电流。但是它有明显的断开点, 可以有效的隔离电源, 通常与断路器配合使用。隔离开关型式的选择, 其技术条件与断路器相同, 应根据配电装置的布置特点和使用要求等因素进行综合的技术经济比较, 然后确定。其选择的技术条件与断路器选择的技术条件相同。经过分析, 该变电站110k V母线侧与进线侧选出隔离开关GW4-110/600型, 35k V母线侧选出隔离开关型号为GW2-35/1000型, 35k V出线侧选出隔离开关型号为GW4-35/600型, 10k V母线侧选隔离开关型号为GW2-10/2000型, 10k V出线侧选出隔离开关型号为GN1-10/400型。

3.4 电流互感器的选择及校验

电流互感器的型式应根据使用环境条件和产品情况选择。对于6~20k V屋内配电装置, 可采用瓷绝缘结构或树脂浇注绝缘结构的电流互感器, 对于35k V及以上配电装置, 一般用油浸箱式绝缘结构的独立式电流互感器, 有条件时, 应尽量釆用套管式电流互感器。电流互感器的二次侧额定电流有5A和1A两种, 一般弱电系统用1A, 强电系统用5A, 当配电装置距离控制室较远时, 亦可考虑用1A。经过分析, 该变电站110k V母线侧与进线侧选电流互感器型号为LB-110/2600/5型, 35k V母线侧与出线侧选电流互感器型号为LCWD1-35/800/5型, 10k V母线侧选电流互感器型号为LAJ-10/2000~6000/5型, 10k V出线侧选电流互感器型号为LA-10/300/5型。

3.5 电压互感器的选择及校验

电压互感器的型式应根据使用条件选择:6~20k V屋内配电装置, 一般釆用油浸绝缘结构, 也可釆用树脂绕注绝缘结构的电压互感器。35~110k V的配电装置, 一般釆用油浸绝缘结构的电压互感器, 220k V以上, 一般釆用电容式电压互感器。当需要和监视一次回路单相接地时, 应选用三相五柱式电压互感器, 或有第三绕组的单相电压互感器组。电压互感器三个单相电压互感器接线, 主二次绕级连接成星形, 以供电给测量表计, 继电器以及绝缘电压表, 对于要求相电压的测量表计, 只有在系统中性点直接接地时才能接入, 附加的二次绕组接成开口三角形, 构成零序电压滤过器供电给继电器和接地信号 (绝缘检查) 继电器。经过分析, 该变电站110k V选择电压互感器JCC-110型, 35k V选择电压互感器JDJJ-35型, 10k V选择电压互感器JDZ-10型。

3.6 防雷及过电压保护装置设计

避雷器是一种保护电器, 用来保护配电变压器, 电站和变电所等电器设备的绝缘免受大气过电压或某些操作过电压的危害。大气过电压由雷击或静电感应产生;操作过电压一般是由于电力系统的运行情况发生突变而产生电磁振荡所致。避雷器有两种:1阀型避雷器按其结构的不同, 又分为普通阀型避雷器和磁吹阀型避雷器;2管型避雷器, 利用绝缘管内间隙中的电弧所产生的气体把电弧吹灭。用于线路作为防雷保护。阀型避雷器应按下列条件选择:1额定电压:避雷器的额定电压应与系统额定电压一致。2灭弧电压:按照使用情况, 校验避雷器安装地点可能出现的最大的导线对地电压, 是否等于或小于避雷器的最大容许电压 (灭弧电压) ;在中性点非直接接地的电网中应不低于设备最高运行线电压。在中性点直接接地的电网中应取设备最高运行线电压的80%。该变电站110k V母线接避雷器选FZ-110型, 35k V母线接避雷器选FZ-35型, 10k V母线接避雷器选FZ-10型。

4 结语

电气一次设计是变电站设计的重要内容之一, 主要设计内容包括电气主接线设计以及变压器、断路器、隔离开关等一些电气一次设备的设计。变电站电气一次设备的正常运行对整个变电站正常运行具有直接的影响。因而必须重视变电站电气一次设计, 降低变电站事故发生的频率。

摘要：在变电站的设计过程中, 电气一次设计是设计的关键, 电气一次设计的安全和稳定是保证电网正常运行的重要条件。本文主要结合实例阐述了变电站电气一次设计要点, 希望能够为同行借鉴和参考。

关键词：变电,电气一次,主接线,设备,变电器

参考文献

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[3]陈国涛.变电站改建过程中的电气一次设计研究[J].电源技术应用, 2013 (07) :18~19.

变电一次论文 篇5

变电一次设备状态检修主要是为了延长设备的使用时间，并且判断其运行的状况，具体的思想如下：首先，对设备进行分析诊断，借助状态检测技术，获取其运行的状态信息;其次，对设备的出厂信息进行利用，结合其故障状况，预测设备的使用情况;最后，凭借预测的结果，对设备的检修进行计划的制定，此时，要保证计划的合理性与科学性。在计划中，检修项目分为两种，分别为确定性项目与不确定性项目。变电一次设备的状态检修，通过对设备故障情况的预测，减少了事故的发生，提高了设备的安全性、可用性与可靠性。

1.2基本原理

变电站一次设备检修技术的探讨 篇6

关键词：变电站;一次设备;检修

一、变电一次设备的基本介绍

变电站一般配置变压器、断路器、隔离开关、电流互感器、电容式电压互感器、避雷器、母线等一次设备。

（一）变压器

作为变电站的核心部分，变压器在电力系统中是不可替代的关键设备，其主要作用是将流经电路中的交流电从某一具体的数值变为另一具体的数值，以满足电路中下流的电路原件的使用电压要求，这对电力资源的传输以及具有不同电压的电路原件的电路具有重要的意义。同时，变压器还能有效实现交流电、相位和阻抗表现数值的转换。现在，变压器的类型林林总总，但是其工作原理是一致的。

（二）断路器

断路器在整个电力系统中有着无可替代的重要作用。它不仅可以保障电能安全的供给，并且在发生事故时，可以有效地切断事故点。使发生事故的设备脱离电力系统，从而保证系统的稳定运行。相反，如果断路器不能及时有效地断开故障电流，就会使大面积的系统失电，严重时甚至出现“美加大停电”那样的系统瘫痪事故。所以，保证每一台断路器可以安全稳定的运行，是维护电网坚强运行的关键。

（三）隔离开关

隔离开关是将电路断开和连通的重要电路元件。高压隔离开关主要功能是：保证高压电器及装置在检修工作时的安全，起隔离电压的作用，不能用与切断、投入负荷电流和开断短路电流，仅可用于不产生强大电弧的某些切换操作，即是说它不具有灭弧功能。

二、变电站一次设备检修技术

（一）变压器检修

变压器常见故障有以下几种：短路造成绝缘过热，变压器在运作过程中发生短路时，高压、低压绕组将同时产生短路电流，释放出巨大的热量，并导致设备内部的绝缘隔离材料融化，造成变压器的损毁。短路造成绕组变形，变压器在运作中发生短路时，绕组如果发生变形，就需要及时进行监督检修，而当这种自我保护时间过长时，会导致绕组变形超过承受范围，继而引发设备损毁。绝缘故障，大多数变压器的损毁都是由绝缘故障引发的。影响变压器绝缘性的因素主要有温度、湿度。

变压器检修主要有大修和小修两种：

（1）大修的内容和要求

对于运行时间较长的变压器（如运行超过20年的变压器），在吊芯时应重点检查绕组的绝缘是否老化。通常方法是：用手指按压绕组表面的绝缘物，以观察其变化：绝缘良好的绕组富有弹性，用手指按压时，绝缘会暂时变形，手指放开后又恢复原状，且绝缘表面颜色为浅淡色;当绝缘有相当程度的老化时，用手指按压会产生较小的裂缝，或会感到绝缘质地变硬、变脆，颜色变深。这时应根据情况更换绝缘或采用加强绝缘的措施。当绕组绝缘严重老化时，用手按压绝缘时发生龟裂，呈碳质脱落，这时应更换绝缘。

变压器线圈间隔衬垫应牢固，线圈不能有松动、变形或位移，高低压绕组应对称，并无油粘物。分接开关接点应牢固，绝缘纸板和胶管应完整无损。查对电压转换开关的接点、压紧螺丝、转动部分的转轴与顶盖上的标示字样应一致。铁芯不能有松动，铁芯与线圈间的油道（冷却孔）应畅通。穿芯螺栓的绝缘电阻，应用1000V摇表测定。测量3、6、10KV变压器时，其绝缘电阻不应低于2MΩ。瓦斯继电器的二次回路绝缘电阻应合格、接线应正确、瓦斯继电器内部浮筒及水银接点应完整。

（2）小修的内容和要求

在测定线圈绝缘电阻值，如发现其电阻值比上次测定的数值（换算至同一温度时）下降30%～50%时，应作绝缘油试验。额定电压在10KV以下者应作绝缘油的耐压试验;额定电压在10KV以上者，应作绝缘油的绝缘电阻、损失角和简化试验及变压器的泄漏电流、损失角的试验。清扫瓷套管和外壳，发现瓷套管破裂或胶垫老化者应更换，漏油者应拧紧螺丝或更换胶垫。拧紧引出线的接头，如发现烧伤，应用纱布擦光后接好。缺油时应补油，并清除油枕集泥器中的水和污垢。检查呼吸器和出气瓣是否堵塞，并清除污垢。检查变压器瓦斯保护引出线是否侵蚀，若侵蚀应更换或处理。检查各部位的油截门是否堵塞。跌开式熔断器保护的变压器应检查熔丝管和一、二次熔丝是否完好正常。检查变压器的接地是否良好，地线是否腐蚀，腐蚀严重时应更换。

（二）断路器检修

断路器常见的故障有：断路器拒动、断路器误动、断路器出现异常声响和严重过热等。分析表明，造成断路器出现故障的原因有多方面，比如直流电压不在正常范围内，合闸保险内部元件接触不良，低电压不合格，合闸线圈层间短路，二次接线错误，蓄电池容量不足，开关本体和合闸接触器卡滞，大轴窜动或销子脱落等，都能引起断路器拒动故障。当出现以下情况时，可能引起断路器的拒动：合闸接触器最低动作电压过低、直流系统出现瞬时高电压，直流系统两点或多点接地造成二次回路故障，互感器极性接反、变比接错，断路器绝缘介质的绝缘性能降低，造成两点接地等。处理此问题的最佳方法是事先装上备用的断路器，当主断路器出现故障时，投入使用备用断路器，然后检查事故的原因，并采取处理措施，使断路器恢复正常。

（三）隔离开关的检修

隔离开关经常会出现的故障主要包括：（1）其载流接触面位置温度过高是一个很常见的现象，隔离开关温度过高的地方主要是接线座以及触头位置。（2）接触不良问题。因为安装调试不正确以及制造工艺不精，导致隔离开关在合闸的时候未能做到位，进而引起触头臂与接线座未能有效接触，从而引起接线座温度过高。在对刀闸进行大修的过程中往往会出现这样的情况：连接触指臂与接线座的紧固螺母出现松动。之所以会这样，主要是因为制造质量不合格以及在安装过程中未检查出来导致的。引线设备线夹和接线座未能良好接触，一般都是因为安装工艺错误引起的。比如在安装过程中对接触面缺乏可靠连接以及有力的打磨，关于铜铝的接触未选择铜铝过渡材料等。

针对隔离开关存在的问题，对隔离开关的检修措施应包括：检修的时候要对隔离开关导电回路进行电阻测量，发现有发热异常现场，或者有过热痕迹的元件要及时的更换。尤其动静触头接触面的电阻是发热的主要原因，导电回路电阻测量也是检验检修质量的手段，合格与否作为检修设备投运的条件。同时要加强对接点的检查，接点在线温度监测是发现接点发热的主要手段，设备接点发热比较隐蔽，巡视发现较为困难，在线测温应进一步加强，考虑每季度普遍测温一次。目前，测温以普遍测温、重点测温、疑点测温三种方式相结合。普遍测温每年一次，夏季进行;重点测温是对普测发现温升超过一定值的部位定期进行测温;疑点测温就是负荷较大时对大负荷点及可能发热的部位进行在线测温。同时需要注意的是隔离开关接触器很多无防护罩，运行中容易发生误碰，应考虑补装完善。有些隔离开关端子排编号字迹模糊不清，需核对后重写。运行维护中要注意端子的紧固。箱门的密封圈易老化，要经常更换，良好的密封可减少维护工作量。

参考文献：

[1]汪勇为.电力系统中110kV断路器检修试验分析[J].低碳世界，2013年23期.

[2]陈杨辉.变电站一次设备的状态检修研究[J].企业技术开发（下半月），2014年17期.

[3]梁煜健.浅谈GN30-12/4000型隔离开关故障分析及检修措施

[J].科技资讯，2013年33期.

变电站一次设备状态检修探析 篇7

长期以来,变电站一次设备都沿用定期检修和事后检修相结合的模式,重在对设备故障进行事后处理,此种检修模式在减少变电站一次设备突发事故方面发挥过重要的作用,但其忽略了设备的实际状况,且耗费的人力和物力较高,因此已经越来越难满足现代设备诊断和管理的需求。随着用户对供电可靠性要求的日益提高,变电站迫切需要在综合考虑效益、安全和环境等多方因素的前提下,对一次设备实施具有针对性的检修管理方式,状态检修就是在这种情况下应运而生的。对变电站一次设备实施状态检修,能够全面掌握一次设备的实际运行状况,科学制定检修间隔和检修项目,有效减轻检修工作量,从而提高一次设备检修和运行的基础管理水平。

1 变电站一次设备状态检修的可行性和优越性

1.1 变电站一次设备状态检修的可行性

(1)变电站对国产一次设备(如变压器、GIS设备和高低压开关设备等)已经积累了丰富的运行经验,这些设备的维修技术日益完善,从而为状态检修工作的开展奠定了坚实的技术基础。与此同时,在充分吸收和消化国外先进设备制造技术的基础上,国产一次设备正不断提高自身质量,这为状态检修工作的开展奠定了一定的物质基础。(2)近年来,多种新型监测方法和新型设备不断投入到实践中,如红外成像技术和大型变压器油色谱分析在线系统的成功应用,使得变电站一次设备的准确诊断和安全运行成为可能,也使得状态检修工作的顺利开展成为可能。(3)微电子、人工神经网络、传感技术、计算机软硬件和数字信号处理技术、模糊集理论和专家系统等综合智能化系统在变电站一次设备状态监测和故障诊断中的应用,促使基于先进诊断技术和设备状态监测的变电站一次设备状态检修成为了电力系统研究中的重要领域。

1.2 变电站一次设备状态检修的优越性

对变电站一次设备采取状态检修,能够避免传统的定期检修和事后检修的弊端,延长一次设备的使用寿命。作为日后变电站一次设备检修模式的发展方向,状态检修的优越性具体体现在如下方面:(1)在开展变电站一次设备状态检修工作前,需要做好相应的准备工作,这样能够减轻原来手工作业的劳动强度,节约大量的人力和物力,并且能够利用采集到的状态信息来对一次设备的运行状况进行全方位的分析,从而最大限度地把握一次设备的状态,提高一次设备运行的可靠性和安全性。(2)随着电力改革的不断深入,电力企业面临着来自市场竞争的巨大压力,而通过变电站一次设备状态检修能够最大限度地减轻检修人员现场定期试验和测量的工作量,提高一次设备的使用寿命,极大地降低检修成本,节省大量的备品经费,这对于提高电力企业的经济效益是至关重要的。(3)变电站一次设备状态检修工作的开展,能够及时发现设备潜在的故障和安全隐患,通过采取针对性的处理措施来预防问题向严重化的方向发展。与此同时,实现状态检修能够降低计划性停电的次数和规模,增加销售收入并提高用户的满意度。

2 变电站一次设备状态检修的基本原则和工作流程

2.1 变电站一次设备状态检修的基本原则

在开展变电站一次设备状态检修工作时,要遵循如下基本原则:(1)经济性原则,即要根据一次设备的种类、型号和状态来确定合理的检修项目和检修时机,降低所需耗费的人力、物力和财力;(2)安全性原则,即要以不降低一次设备的安全运行水平为前提来开展状态检修工作;(3)区别对待原则,即要根据不同的专业和设备,综合考虑一次设备故障模型特点、状态是否可测和后果严重程度等因素,来制定不同的状态检修策略;(4)逐步推进原则,即变电站一次设备状态检修是现行检修管理制度的改革,其涉及的专业和设备较多,而目前我国在这方面尚处于摸索阶段,因此在实施过程中要首先进行试点,在取得一定经验的基础上再逐步推广开来;(5)全过程管理原则,即变电站一次设备的状态检修要从源头抓起,对规划、设备选型、安装调试、验收和检修等全过程进行管理。

2.2 变电站一次设备状态检修的工作流程

根据先进诊断技术和状态监测所提供的变电站一次设备状态信息,状态检修能够对设备的异常情况进行判定,并对设备的故障进行预测,从而制定合适的检修策略,实施设备不定期检修并确定检修项目。变电站一次设备状态检修流程主要由设备的确定、状态监测、状态信息的分析和处理、设备状态的评估、检修策略的制定等方面组成,如图1所示。

3 变电站一次设备状态检修的策略

3.1 变压器

(1)变压器声音异常。在正常运行时,变压器会出现有规律的“嗡嗡”声,如果在变压器运行过程中听到其他不正常的声音,说明变压器可能存在如下故障:内部零件松动;大容量动力设备启动而导致负荷突然增加;低压线路发生短路或接地故障。(2)变压器渗漏油。变压器在运行过程中经常会出现渗漏油现象,当观察到变压器外部粘有黑色液体或闪闪发光时,就要检测变压器是否发生渗漏油。导致变压器渗漏油的主要原因有:变压器运行中受到剧烈振动会额外荷重、铸件或焊件存在缺陷、油箱和零部件连接处出现裂缝、变压器内部故障导致油温急剧升高。(3)变压器引线部分故障。如果变压器引线部分发生故障而未得到及时处理,就有可能导致变压器停止工作或用电设备烧坏。

3.2 断路器

断路器的常见故障主要有严重过热、声音异常、误动或拒动、分合闸中间态及着火等。造成断路器拒动的原因有:远动回路发生故障、操作机构出现故障、开关本体和合闸接触器卡滞、合闸线圈匝间短路、直流电压过高或过低、蓄电池容量不足、二次接线错误等。造成断路器误动的原因有:绝缘降低导致直流电源回路故障、直流系统两点或多点接地造成二次回路故障、直流系统出现瞬时过电压、互感器极性接反导致二次回路接线错误、合闸接触器最低动作电压过低等。当断路器出现误动或拒动时,应首先启动备用断路器,然后对故障原因进行详细分析,并采取有针对性的处理对策,以确保其最终恢复正常。

3.3 电流/电压互感器

在正常运行时,电流互感器的二次阻抗较小,近似于短路状态,因此二次回路是不带电压的。一旦检测到电流互感器发热或声音异常,要立即停止运行并进行检测。一般说来,导致电流互感器发生异常响动的原因主要有:夹铁螺丝松动、二次侧开路和内部绝缘损坏而发生放电现象、电流互感器过负荷和内部出现电晕等。回路断线是电压互感器最常见的故障,当电压互感器发生回路断线时,首先要退出有关保护,然后对高、低压熔断器和自动开关的完整性进行检查,并及时更换熔断的熔断器,最后对电压回路的所有接头进行检查,确保没有断头或松动现象。

3.4 隔离开关

接触不良和载流接触面过热是隔离开关的常见故障,其中导致接触不良的原因主要是隔离开关自身制造上的缺陷与安装调试工作的不到位;由于隔离开关自身设计的局限,导致不少载流接触面的面积裕度较小,加上活动性接触环节多,所以容易发生接触不良现象而导致隔离开关载流接触面过热。

4 结语

作为一种先进的检修管理方式,变电站一次设备状态检修能够有效克服传统定期检修和事后维修给设备带来的欠修或过修问题,在确保设备安全运行的前提下,降低检修成本并延长设备的使用寿命。变电站一次设备状态检修工作是一项复杂的系统工程,其不仅要解决技术上的问题,更重要的是要克服人的观念和管理体制上的障碍,因此要通过开展各种类型的宣传培训活动来提高全体员工对状态检修的重视程度。

摘要：阐述了变电站一次设备状态检修的可行性和优越性,介绍了一次设备状态检修的基本原则和工作流程,并从变压器、断路器、电流/电压互感器、隔离开关等一次设备入手,深入探讨了它们的状态检修策略。

关键词：变电站,一次设备,状态检修,原则,流程,策略

参考文献

[1]王雪,莫娟,严璋.国外电力设备维修策略的更新[J].中国电力,2003(8)

试析变电站的电气一次设计 篇8

关键词：变电站,电气,一次设计

引言

近年来,我国经济发展迅猛,工业化水平快速提升,这也使得我国整个电力系统所承受的供电压力愈发大起来。而电力事业一直都是我国经济发展的重要支柱,其可持续发展会对我国整个社会经济产生积极影响。我国电力系统正处于高速发展的阶段,电网规模也正处于快速扩张的进程当中。随着人们对系统容量以及供电质量需求的不断加强,变电站电气一次设计工作的重要性逐渐突显出来。为了进一步实现我国电力系统供电能力的稳步提升,强化电气设备的经济性以及安全性,提高相应的设计水平是亟待实施的重要举措。因此,做好变电站的电气一次设计工作是至关重要的。

1 变电站的电气一次设计所要遵循的相关原则

在我国电网建设过程中,变电站的优化构建是关键步骤之一,所以在实施变电站的电气一次设计时,应该遵循下列原则:

1)所进行的相关设计应该充分满足相应区域中已经规划好的电力负荷总量以及中长期预测所需的充足变电容量的具体要求。

2)所应用的主接线方式力求满足可靠性以及灵活性的相关要求。

3)在进行设计时,要力求在占用较小范围的土地面积的基础上选用性能较为优良且体积较小的电气设备,并要求整个设计合理紧凑,达到节约资源的实际目的。

4)变电站应该采用技术性能较强以及可靠性较高、噪音量较低以及检修率较少的主电气设备。

5)力求所进行的设计能够充分满足高效运行以及高自动化、低通信误码的相关要求。

2 准备工作

在进行有效设计前,相关部门应该针对具体的项目实施可行性研究,这样能够为实际的设计工作提供相应的技术依据。在开展变电站可行性研究的时候,应该严格贯彻执行国家的各项相关产业政策以及技术政策,认真执行国家相关专业的具体规定,努力实现环境友好型以及资源节约型绿色电网的优化构建,加快我国标准化电网建设的具体进程。与此同时,在进行变电站前期建设工程设计时,一定要充分准确地掌握所有的工程基础数据以及设计所需的原始材料,其中包括:变电站的具体选址、周围环境情况、道路状况、地址信息以及出现走廊的具体情形、其所处方位的地震烈度等。除此之外,在开始设计之前要充分明确各项设计任务,在遵循相关设计原则并符合国家具体的发展方针的基础上,根据可靠性文件合理科学地展开科学规划,并采用较为先进的经济技术指标贯彻两型一化的设计准则,从全局的角度来考虑变电站的本期规模和远期规模,努力开展相应的设计活动。

3 电气一次设计

3.1 平面布置

在具体的设计规划基础上,应该因地制宜、科学合理、构型紧凑地实施变电站总平面布置。在实际的设计过程中,应该运用主变住户外,即半户内的相关形式进行合理布置。若因为实际需要必须运用全户内的方式进行布置设计,则在实施主变室设计时必须充分考虑到采用合理的通风措施以及消防措施。此外,不可以将电容器室和二次设备室进行垂直布置,这样做的主要目的是为了有效规避电容器与微机保护监控系统产生电磁干扰的情况。

3.2 电气设备的有效选择

在选择相关电气设备时,应该根据具体的负荷计算、电流计算以及系统主接线情况来进行,需要注意的是,在选择电气设备的额定值时应该严格遵照其正常工作的具体条件,并依据相应条件来实现对电气设备的热稳定以及动稳定的有效校验。同时,在选择电气设备的具体形式时应该依据该设备的使用要求、所处环境、供货条件以及安装的具体位置来执行。除此之外,应该从实际的供电条件、运行方式以及负荷能力等角度来确定变电站所需的主变压器数量。

3.3 主接线

电气主接线设计是整个变电站电气一次设计的主体内容,电气主接线设计的优劣直接会对电气系统的运行产生一定的影响,此外,其还会对变电站控制方式、自动装置、设备选择、配电装置的合理布置以及继电保护等产生重要影响。因此,主接线设计应该力求做到充分保障整个系统的灵活性以及可靠性,并且经济合理,使得所设计出来的东西能够充分适应各种各样的运行状态,且可以实现各运行方式间的顺利转换。

3.4 接地

正常的电气设备接地装置主要是由接地线与接地体构成的,圆钢或者是扁钢是接地线的主要材料,角钢是接地体的主要材料,在应用时一般是将整个端部削尖后再打入地中。在高、低压配电室中分别设有的两处位置是与接地体进行连接的。在变压室中,有一处位置与接地体进行连接,此外,高压配电室、低压配电室和变压器室在室内用扁钢联成一体。高压开关柜、补偿电容器和低压配电屏的外壳与底座角铁用螺丝牢固连接,外引接地线和变电所内各接地装置的接地联络线和底座角铁连接,变压器的工作接地由中性点引下。在变电站的电气一次设计过程中开展接地设计的目的是为了防止在变电站运行过程中出现设备的机械性损坏以及爆炸火灾、人触电等现象。

3.5 照明

在变电站的照明范围内,应该根据各个部分进行事故照明系统以及工作照明系统的有效设置。在设计工作照明系统设置时,要依照标准来实施;在重要工作场所、主要疏散通道、安全出口和楼梯间均设置事故照明,是为了在工作照明系统出现了故障问题而被迫终止照明的情况下,保障员工能够被安全疏散。中控室必须采用塑料绝缘导线穿难燃PVC塑料管来进行暗敷,其余的地方都运用明线敷设方式就可以了。此外,变电所的室外照明线路应该选用电缆穿热镀锌钢管来进行敷设,效果会更好一些。

综上可知,变电站作为我国电力系统的重要组成部分,其电气一次设计工作有着十分重要的地位。优化提升相应的设计水平,能够保障我国电力系统的稳定运行,实现供电质量的合理提高。

参考文献

[1]刘鹍.浅谈变电站一次设备的设计与选择[J].数字技术与应用,2010(7).

[2]李红.220kV变电站电气一次设计应注意问题的探讨[J].城市建设理论研究,2011(32).

变电站电气一次主接地网设计 篇9

电气一次主接地网是变电站优质运行的核心支持, 电力企业对于接地网的设计都非常重视, 但是在其设计的过程中还是会出现各种不同的问题, 比如说在设计资料收集阶段, 施工单位只给一张整体布置图和一些简单说明, 这导致设计存在较大的局限性, 其中一个重要的原因就是没有对入地电流和土壤的电阻率等数据进行计算, 也无法知道获取这些数据的办法。受这种条件的影响, 设计出来的地网电阻值的实效性是偏低的。但是如果把整体布置图作为竣工图纸交给运行单位也是不恰当的一种方式, 这是因为在实际的施工过程中变电站电气一次主接地网设计具有相对较大的灵活性, 在实践过程中必须做出相应的改变。

1变电站电气一次主接地网设计的基础工作

关于变电站电气一次主接地网设计的基础工作, 可大致分为以下两点, 第一, 收集接地网设计的相关资料, 其中包含设计参数与数据;进行设计的相关人员, 通过了解之前变电站的运行情况获取有价值的信息, 并在借鉴这些历史信息的基础上, 不断改进和完善接地网的设计;但在进行实际接地网设计时, 所需的信息量更大, 而历史信息仅仅能够代表以前的变电站运行情况, 为了提高其设计的科学性还必须进行一些测验, 这样才能提高接地网设计的质量。第二, 接地网的设计是多种多样的, 在进行设计时需要考虑设计的可行性;一旦存在某些信息不符合接地网的设计, 相关的工作人员就要依照具体情况, 在对信息进行反复审核后重新规划设计的技术指标。在进行指标的规划时要遵守相应的政策要求, 保证变电站电气一次主接地网设计的基础工作准确、高效进行。

2变电站电气一次主接地网的方案设计

变电站电气一次主接地网的设计方案应当结合变电站的实际情况以及接地网的整体分布情况, 准确的选择接地网的电阻率, 尽可能满足变电站的要求。下面以某大型电力公司为例, 研究该公司在接地网方面的设计方案, 首先, 这家公司在地极的设置上十分科学, 都是采用垂直布设的方式, 地极使用的是镀锌材质, 为了防止接地网存在某些漏洞, 该企业将地极的长度设为2.5m, 并根据接地网的具体位置对角度进行合理的调控, 垂直地极依照组别进行分布, 组与组之间的距离要求保持在5~7m, 绝对不能存在跨极分布的情况。其次, 该企业采取深井保护措施, 在变电站的四周设置深井, 并在井的内部放置钢管, 以此掌控地网的具体分布情况;最后, 将接地网和变电站连接起来, 特别要注重两者之间的设备连接是否到位, 避免接地网出现漏洞的现象。

3变电站电气一次主接地网的设计分析

在对电气一次主接地网进行设计时, 会涉及许多的项目, 以下主要对主接地线、勘测、技术和防雷这四个方面进行分析。

主接地线设计

作为接地网不可或缺的一部分, 主接地线的设计是否科学对变电站运行能力的高低有很大影响。进行主接地线设计最重要的目的就在于为变电站内的运行设备营造一个舒适的工作氛围, 避免某些干扰因素的存在。在主接地线的设计过程中, 要尽量减少能耗、提高工作效率, 尤其要注重减小变电站的整体运行面积, 确保运行高效、顺畅。

勘测设计

电气一次主接地网的现场设计是勘测设计主要内容, 在进行勘测的同时实施网络敷设。在对接地网进行设计时, 由于变电站环境因素的影响, 尤其是地质信息, 给接地网的设计带来了很大的困难。一般来说, 电力企业会把主要精力集中在勘测设计的电阻率分配问题上, 以此稳定接地网的电阻率, 进而延长变电站的使用寿命。由于接地网或多或少会受土壤所影响, 扰乱电阻率, 影响勘测设计的精准度, 因此电力企业必须依照变电站接地网的设计方法, 尽量减小土壤电阻率, 进而降低接地网的设计难度。较为常用的降低电阻率的方法有: (1) 由于砂质土壤的电阻率很低, 因此可以采用含沙量较大的砂质土壤取代含泥量较大的土壤, 这样做在一定程度上有助于更好的进行接地网设计; (2) 确定科学的勘测深度, 一般来说, 深层土壤较表层土壤的电阻率更低, 为了避免表层土壤给勘测设计带来负面影响, 应当选择适当的勘测深度; (3) 在进行勘测设计时, 应当适度的加设化学方式, 用地质元素间的化学反应来降低土壤本身的电阻率, 以此减小勘测设计的难度; (4) 外接法, 要是以上的措施都没有办法减小勘测设计中的电阻率, 那么就要使用外接的方法, 通过特定的金属线进行疏导, 将土壤中的电阻率进行分流。

技术设计

为了保证变电站拥有稳定的工作方式, 电气一次主接地网的设计必须要采用接地技术对变电站进行控制;技术设计的目标很明确, 就是确保变电站能够安全、准确的运行, 对电气一次主接地网进行技术设计, 不仅有利于提高应对突发事件的能力, 还能有效的减少触电、火灾等事故的影响。比方说:某电力企业在对接地网进行技术设计时, 使用接地装置进行连接, 共同形成接地体, 确保设备接地准确无误。该电力企业把技术设计分成了以下两种, 其一是自然设计, 利用连接接地网相关的设备, 使其自然转变为接地网, 相对于其他的技术设计方式来说, 自然设计拥有较高的的安全性, 对于提升接地网的质量优很大帮助;其二是人工设计, 该企业对这种设计方式的使用较少, 这是由于该方式需要进行很多的参数设计, 并且对技术指导存在一定的要求, 极易出现问题;只有在自然设计无法达到接地网的设计要求时, 才会选择使用人工设计, 把接地装置当做一个外置的导体, 放置到土壤中, 作为接地的物体。

防雷设计

电气一次主接地网有很强的保护功能, 在很多情况下它都能保护变电站免受雷电的袭击;由于变电站和接地网之间的构成十分特别, 因此极易遭受雷电的干扰。下面以某电力企业的电气一次主接地网设计为例, 重点研究该企业在防雷方面的设计。该企业之前采取的是电压防雷的方式。在接地网的进线处, 设置一些避雷装置, 在变电站的主变位置, 侧方牵引母线, 将母线当成避雷装置的保护伞, 以此保护变电站不受雷电的干扰, 但依旧无法达到防雷的目的。在进行防雷设计时, 要确定中性点所在何处, 只有这样, 才能确保避雷器的安装位置正确无误, 才能使防雷设计达到最佳的设计效果, 进而展现接地网设计的优越性。

具体方案的设计

就具体方案的设计分析, 必须仔细对现场的土壤电阻率数值和变电站复合接地的总体设计进行勘测, 同时在此过程中应用分析运算的方法来完成符合性接地布设。根据笔者多年的实际经验而言, 可以归结出具体的施工流程, 主要体现在以下几个方面: (1) 利用合理的辅助工具, 同时在现场挖掘接地极所必须的沟槽。 (2) 通过适合的工具把竖直接地极埋入地下。 (3) 把水平接地极尽可能低摆放好, 并将水平接地极埋置沟槽底。 (4) 将水平接地极与竖直接地极和其他敷设部分连接在一起。 (5) 在具体方案的设计过程中, 变电站中的各个重要电气设备必须与接地极进行多点式连接, 这是变电站中必须可少的一个环节。 (6) 接着, 在深井中将降阻剂导入。 (7) 最后进行沟槽回填, 保持作业地方的整洁。

4 结束语

变电站智能一次设备配置方案研究 篇10

关键词：变电站,智能一次设备,配置方案

1 概述

1.1 一次设备智能化发展现状

智能一次设备的发展还处在初级阶段,从物理形态和逻辑功能上智能一次设备可理解为“一次设备本体+智能组件”。

设备厂家通过在一次设备上外挂或内嵌监测传感器,实现对变压器、开关设备、避雷器等的状态监测,通过“一次设备+智能组件”,实现了一次设备的智能化,并在智能化变压器、智能化断路器、智能GIS等系列产品的研究取得突破。

1.2 一次设备智能化关键技术

智能一次设备的核心问题是信息的采样传输与控制,在技术上有许多关键技术的突破,包括众多新技术、新材料、新工艺的广泛采用。

(1)传感器、智能电子装置及其可靠性;(2)状态评估技术;(3)信息管理及信息交互技术;(4)智能化高级应用技术;(5)智能高压设备应用方案。

2 智能高压设备的配置方案

2.1 智能高压设备构成

(1)高压设备。

(2)传感器或/和控制器,内置或外置于高压设备或其部件。

(3)智能组件,通过传感器或/和控制器,与高压设备形成有机整体。

2.2 智能组件配置原则

采用合并单元智能终端一体化装置,智能终端整合状态监测子IED功能。针对各种状态监测的特点,以及本站设置状态监测的情况,由智能终端完成SF6气体密度和避雷器泄漏电流、放电次数的采集,由测控装置完成各间隔监测主IED功能,油中溶解气体监测配置单独的监测子IED,接入过程层网络。

2.3 智能高压设备配置

2.3.1 智能高压开关设备

2.3.1. 1 配置方案

方案一:一次设备机构+集成智能组件(智能单元兼监测单元)。一次设备机构及其电机控制回路不变,按间隔设置智能组件(兼状态监测),安装于断路器汇控柜内。

方案二:一次设备机构本体内嵌集成智能组件(智能单元和监测单元)。取消电机控制回路,设智能组件机构(兼状态监测),智能组件实现机电控制回路功能,驱动断路器的跳合闸线圈等控制功能。

2.3.1. 2 方案比选

方案一优点:不改变原有本体结构或控制回路,以网线替代大量电缆完成信息传递,在节省材料及施工费用同时,保证了可靠性。

方案二采用全电子集成式智能机构,替换传统的电机控制机构,整个开关的控制、监测、信息传递全部由集成智能机构完成,对智能机构的依赖程度极高。

优点:一是降低传统机电控制回路故障概率;二是减少现场接线工作,出厂前完成设备联调;三是只需更换智能组件就可恢复设备正常运行,减少停电时间。

缺点:(1)开关控制单元的配置原则及供电问题:

对应于双重化的保护,断路器应具有双跳闸线圈。若断路器每相机构内嵌开关控制单元,对于双跳闸线圈断路器,控制单元配置如何配置。单套配置时可实现控制双跳圈,但控制单元的电源一般为一路,取自直流系统I段或II段都不合适,降低了断路器控制的可靠性;因此双跳闸线圈断路器每相开关控制单元均应双重化配置,由两段直流母线分别供电,但此配置方案将增加成本和占用的空间,加大了实施的难度。

(2)状态监测所需信息量是否由开关控制单元采集:

状态监测信息属于III区信息,由开关控制单元采集时难以实现I区和III区信息源的隔离;若控制单元不采集状态监测信息,则无法避免就地控制柜与机构箱之间的电缆连接。

方案二比方案一更具有智能化特征,代表了智能一次设备发展趋势,但需要对现有机构做出较大调整,目前一些国外厂商,已经部分实现智能机构,国内厂商也正积极开展相关研究。方案一较为适合我国目前实际情况,但在设备供应商能提供智能化程度较高机构产品时,建议选择方案二。

2.3.2 变压器

主变压器的控制对象主要有冷却器系统的起停、有载调压开关的调节及中性点地刀的控制。主变压器的测量信息主要有油温信号、气体继电器动作信号、有载开关的位置信号等。

2.3.2. 1 变压器二次控制系统

方案一:本体智能终端直接控制主变所有对象,采集主变所有对象的参量。

方案二:各对象设置控制/采集单元,由各对象控制/采集单元控制和采集本对象的参量,控制/采集单元与本体智能终端通过光纤以GOOSE协议通信。目前大多数采用方案二设计。

2.3.2. 2 主变智能组件的安装方式

智能组件既可以安装于主变本体上,也可以安装于主变控制箱内或者主变附近独立的柜体内。状态监测的传感器、低压和中性点互感器的采集器、温度采集单元等测量组件安装在主变本体上,油中溶解气体分析(DGA)由于采用了新型燃料电池技术,没有载气瓶及色谱柱等,其通信接口装置可以安装在主变总控箱内,其余智能组件全部安装在主变冷控箱和总控箱内,此安装方式可以减少主变至二次设备的控制电缆。

2.3.3 避雷器

避雷器配置传感器,实现泄漏电流、动作次数的监测,信号接入相应间隔的智能组件。

3 结论

智能一次设备是一次设备、相关传感器、智能电子设备有机结合体,大力发展智能一次设备,提高一次设备智能化水平对我国智能电网发展具有深远意义。

参考文献

[1]Q/GDW 383,智能变电站技术导则[S],2009.

变电一次论文 篇11

【关键词】高压变电站；电气一次设计；电气主接线

变电站电气一次设计的主要包括变压器、发电机、隔离开关、断路器、输电线路以及电力电缆等电气设备的设计。发电、输电以及配电过程都是依靠变电站电气一次设备之间的相互连接而进行的。变电站电气一次设备的各个零件运行是否正常、一次回路与二次回路是否正确，除了会影响变电站的正常运行，还会影响到整个电力系统的正常工作。

1.高压变电站一次设计时应注意的问题

1.1主接线设计

变电站的主接线电器设计是电气设计的重要组成部分，它是根据电网中的地位、出线数量、回路数以及设备的特点来确定的，同时在设计的过程中我们还需要注意供电荷载控制，在满足供电可靠性、运行灵活性以及操作方便的基础上节约能源，同时扩大要求，也就是我们常说的经济、灵活和可靠性要求。

在经济性方面，变电站电气主接线设计要从方便维修、操作，节约投入成本、扩大建设规模等方面进行，同变电站高压侧采用断路器较小或者之间不采用断路器来进行接线。在电气设计中，以一次设备的选择除了保证接线有效、科学、安全的同时，我们要尽可能的选择经济、合理的电气设备和线路，对于变电站的占地面积、主接线设计等工作都应当尽可能的选择合理的技术和方法。以高压变电站的电气接线设计为例进行分析。接线设计的过程中要采用双母线、单母线两种线路配合，从接线的方式上选择科学的线路开关设计标准，从断路器中推出设备，并且将电气线路投入到使用中，以此作为变压器、设备检修的格力体系，取消那些没有必要的系统安全运行情况。考虑到上述种种原因，取消高压侧出现开关、隔离开关以及断路器开关都需要严格按照控制目标进行。综上述种种原因分析，我们在高压的变电站设计中，我们可以取消那些除了侧出现之外的侧进隔离开关。对于那些敞开式的设备而言，在断路器的选择上我们还可以设置一些现场检修要点，必要的时候还可以直接设置安全隔离带，从而保证周围设备运行环境安全。在这个过程中，组合器是断路器的重要组成部分，隔离开关、电流电压互感器是一个集成设备，通常都是按照绝缘结构进行维修的。随着设备制造水平的提高，设备可靠性大为提高，因此为开关检修设计的断路器两侧隔离开就关失去了存在的必要性和实际应用价值。

1.2高压变电站的典型接线方式

在高压变电站电气设计中，主要考虑的就是终端变电站以及中间变电站。前者变电站则接近高压变电站负荷中心，并在其中分为两路进线，从而将电能分配给低压用户，而实现这一分配的主要是通过两台主变来实现的。终端变电站的高压侧主接线形式有三种：单母线接线；内桥接线以及线路变压器组接线。对于单母线接线方式，主要是用在220kV变电站的高压侧主接线，且单母线分段的接线方式则是用在220kV变电站的低压侧主接线。

3.电气一次设备的选择注意问题

3.1变电器的选择

变电站变电器的设计应当要把主变压器作为设计的关键，设计人员对变电器的设计就是对主变压器的选择与设计。对于高压变电站，其主变压器的选择与设计应当充分考虑以下内容：①一些具有冷却功能的设备应当根据主变压器的外部工作环境、本身结构特征以及具体容量来决定；②变电器的选择应当以确定的有载调压或无激磁调压方式来决定；③必须严格按照电力系统要求设备的相数、绕组数、绕阻的接线组别等的实际需要作为最终变电器确定的条件。

3.2断路器的选择

断路器的选择会对变电站运行的安全性产生重要影响，因此设计人员应当对断路器的选择给予充分的重视。①设计人员应当尽可能延长断路器的使用寿命以及保证其性能发挥正常，尽量选择安装方便，简于检修的断路器；②断路器的选择应当确保其在电力系统合闸运行时还具备足够的导电性，以保证在负荷电流以及短路电流通过时，设备还具有良好的动稳定性能与热稳定性能。

4.电气接地设计

在实际的变电站设计建造过程中，为确保变电站电气一次设备的正常运行以及避免施工人员因触电而发生安全事故，一般会将电气设备的某部分与大地进行良好的连接，这就是我们所说的电气接地设计。电气接地除了可以有效防止触电，还可以避免电气一次设备的机械性损害，有效避免火灾、爆炸的发生。一般地，变电站电气一次设备的正常接地装置主要是由接地体与接地线组成，接地体一般分为自然接地体与人工接地体两种，最常用的是自然接地体，接地体多采用角钢，只要将其端部削尖，则可直接打入地中；而接地线一般都采用扁钢或圆钢。

接地体一般是环绕着变电所进行敷设，而变电所的高压配电室与低压配电室分别有两处都与接地体连接，变压器只有一点与接地体连接起来的。另一方面，变电所内高压配电室、低压配电室与变压器室均在室内用扁钢连接成一整体。最后，接地电阻的计算值应当满足高压小接地系统的保护接地以及低压电气设备保护接地与工作接地电阻计算值。

5.电气防雷设计

电气防雷设计主要是为了避免直击雷与雷电过电压的伤害，变电站电气一次设备的防雷保护设计主要有三种，即直击雷保护、雷电过电压保护以及接地防雷保护。直击雷保护即指变电站采用屋顶避雷带避免直击雷的侵害，这是因为变电站配电装置主要是全户内布置的，屋顶避雷带应使用热镀锌扁钢，同时应当将其牵引到下部分与主接地网安全连接；而雷电过电压保护主要是指为避免线路侵入雷电波造成电压过高，因此在高压进线与低压母线上分别安装特定的避雷器；接地防雷保护是指变电站接地方式主要以水平接地体为主，以垂直接地极作为辅，另外主接地网应当选择6mm×6mm的镀锌扁钢，垂直接地极则应当选择50mm×50mm×2500mm镀锌角钢。最后，设备引下线最好选择60mm×8mm镀锌扁钢。接地防雷设计应当尽可能布置在配电站之外的空地中，同时要将接地极深埋；主接地网的接地电阻应当小于0.5Ω，还要注意在经常出入的大门处设置一些与主接地网连接的均压带。

6.结语

综上所述，变电站电气的一次设计是一个综合工程，它是电力系统项目设计中的一个重要组成部分。要想做到变电站电气一次设计的完美实现，除了有一份成功的变电站电气设计方案之外，还需要注意诸如配电器、电气设备以及接線方式等方面的选择问题，只有这样，才能使变电站在实际的运行中获得最大的效益，才能使变电站电力系统实现用电的安全性，才能最终确保电力系统较高的经济效益以及社会效益。

参考文献

[1]杨耀杰，姚凯.变电所电气一次部分设计[J].科技资讯，2010.

变电一次论文 篇12

随着社会的进步和科技的发展, 电网工程逐渐走进千家万户, 变电设备也是进步迅猛。目前, 城市电网和变电设备以高电压和高电容为发展方向, 同时, 用户对供电稳定性和可靠性也提出了更高的要求。在传统的变电一次设备故障预测及检修的过程中, 主要是通过周期性停电和日常巡检这两种方式来实现故障预测和检修的, 这种方式存在很多弊端, 操作呆板且被动, 往往不能及时发现并解决问题, 无法满足市场的需求。以高压电网进场来说, 常常因为以下问题导致设备出现故障, 包括过电压负载、设备绝缘层老化、设备操作失误、制造工艺不过关等, 从而对设备的正常生产和经营带来极大的影响。同时, 外变电设备制造工艺逐步提高成熟, 变电设备正朝着小型智能化和密封化方向发展, 从某个角度来说, 给现场解体检修带来了一定程度上的阻碍。面对以上情况, 相关工作人员必须要客观正视并积极应对, 具体情况具体分析, 从实际出发, 不断改进并完善其一次设备故障预测和检修工作。因此, 笔者依据相关的工作经验和理论知识分析探讨了变电一次设备故障预测和检修。

2 变电一次设备故障预测的内容

变电一次设备状态预测的主要内容涉及变压器、断路器、金属氧化物避雷器等内容, 采用状态检测的方法来检查并核实设备故障内容。通常情况下, 变电一次设备的主变压器可以采用以下方法来进行设备状态预测:油中溶解气体、电容值、局部放电、套管介质损耗等。而少油式断路器在进行设备故障预测的时候可以采用电容、介质损耗监测、泄漏电流等方法。如果是SF6断路器, 则可以采用SF6气体及其溶解物监测方法, 借助这种方法能够对其电路温度、电阻变化进行分析, 从而利于其故障预测。对于金属氧化物避雷器而言, 也可以采用基础数据分析和泄漏电流监测来预测其故障。对于其他电容设备的故障预测则主要采用介质损耗、电容以及泄露电流等等方法。

3 变电一次设备故障检修的方法

除了要对变电一次设备进行故障的预测外, 还要定期对设备进行检查和维修, 以确定电路设备的运行情况。断路器、变压器等是变电一次设备的关键部位, 这些关键设备通常都安装压力表、温度表、密度继电器等来进行辅助管理, 但是实际经验告诉我们, 这些设备工具无法完全解决其设备故障维修市场需求。因此, 就目前一次设备故障预测检修来看, 基本采用定期检修、带电检修以及在线状态监测来提高其故障预测检修技术。第一种方法是通过变电一次设备应有的检测设备进行规律性的检查, 借此方式发现电网在日常运行中是否存在问题, 要确保电网的设备没有故障和其他异常情况;第二种方法是用带电测量或者在线监测来检查设备故障, 这也是一种有效检修变电一次设备的方法;第三种方法是采用红外线诊断技术, 通过这种技术来检查设备绝缘层、设备接触不良、游磁性故障等等内容, 并且快速、准确的执行其检测工作。

4 变电一次设备故障检修的过程

对变电一次设备进行故障的检修主要是对变压器、断路器和避雷器的检修。

4.1 变压器

变压器是变电一次设备的核心器件, 对变压器的故障预测检修也成为了变电一次设备的检修重点。变压器故障主要涵盖内部故障和外部故障两方面。前者是变压器绕组、引出线接地等油箱内故障, 后者是指如引出线相近故障、绝缘套管接地短路等变压器油箱外绝缘套管和引出线位置故障。

对变压器的故障检修通常可以通过以下七种方法实现: (1) 依靠个人感官, 通过观察油位、温度、瓦斯继电器等, 判断设备是否有异味、过热、震动、异声等; (2) 利用绝缘电阻、交流耐压、介质损耗等电气试验方法判断变压器是否故障; (3) 通过观察油中溶解性气体和色谱分析变压器内部故障; (4) 监测变压器油含水量, 检查其绝缘性; (5) 检查变压器绕组是否有变形、扭曲、鼓包、短路等状况; (6) 放电监测技术检查其局部故障; (7) 检查有载分接开关确定其设备电气性能和机械性能。在以上七种方法当中, 第三种方法已经在实际的检修过程中广泛运用。

4.2 断路器

断路器也是变电一次设备的核心构件, 它的主要功能是为变电设备提供控制和保护。一般情况下, 断路器的故障主要有以下几种:绝缘老化降低、电气控制辅助回路故障、操作传统系统故障、绝缘材料器件不当、接触不良、触头过热烧坏乃至短路等。要想确保断路器稳定正常运行, 必须采取相应的措施, 通常可以采取以下故障预测检修方法: (1) 规律检查分合闸电磁铁/接触器端子电压, 按照最低值是否在规定范围内来判断其操作系统故障; (2) 定期测试分合闸和三相不同期状况, 避免因操作机制摩擦、控制回路、三相尺寸不当导致三相不同期; (3) 检查触头完好性和自身完好性, 同时对主回路电阻进行测量; (4) 利用分合闸耐压试验检查灭狐室真空度; (5) 通过定期检查SF6气体含水量和密度, 判断SF6断路器是否正常; (6) 利用局部放电监测检查高压开关柜相应部位接触、导线和绝缘状况等。

4.3 避雷器

避雷器与变压器、断路器的功能有所不同, 它是用来避免电力系统被雷电过电压或者操作失误引起的内部过电压损坏影响的保护设备。相较于传统碳化硅避雷器, 金属氧化物避雷器所引起的非线性特征和其他优势已经被广泛应用到城市电网中。在实际的应用过程中, 金属氧化物避雷器比较常见的故障有以下几个:阀门受潮老化导致避雷器热击穿爆炸、避雷器瓷套、端子、基座被腐蚀而出现开裂倾倒、受雨雪和灰尘污染导致局部放电损坏避雷器整体等。针对金属氧化物避雷器在实际应用中出现的问题, 可以采取以下三个主要措施:一是可以采取测试避雷器绝缘电阻, 测量其不同直流电流下泄露电流;再者就是确保避雷器的阀门干燥不潮湿, 避免测量器运行低压下交流泄漏电流;三是检查其绝缘内部是否受损, 同时利用在线监测系统监控管理其避雷器工作运行。

5 结论

综上所述, 我们能够得出以下结论, 科技的发展和社会的进步给电网系统也提出了更高的要求, 在这样的形式之下, 必须要加强变电一次设备故障预测和检修的水平, 摒弃传统呆板陈旧的方式。通过分析发现, 对变电一次设备的预测和检修主要集中在变压器、断路器和避雷器三个关键器件上, 不断加强对这三个核心器件的预测技术和检修水平, 电网系统的发展必定跨向一个新的台阶。

摘要：科学技术的不断进步和社会的发展, 电网工程也被推向了一个新的阶段, 在时代的需求下, 原有的变电设备故障预测和检修的方法已经不能满足技术和用户的需求, 召唤着新技术新方法的诞生。本文首先分析了变电一次设备故障预测的内容, 然后介绍了变电一次设备故障检修的方法, 最后分析了变电一次设备故障检修的过程, 包括对变压器、断路器还有避雷器的检修过程。本次研究将推动变电设备故障预测和检修方法的发展, 推动电网事业的飞跃发展。

关键词：变电一次设备,故障预测,故障检修

参考文献

[1]苗茹.变电一次设备故障预测及检修方法分析[J].科技传播, 2014 (11) .

[2]待权.浅谈变电一次设备故障的预测及检测方法[J].城市建设理论研究 (电子版) , 2012 (32) .