变电业务提高培训班授课讲义

授课主题： 

1、倒闸的安全注意事项；

2、倒闸的原则；

3、馈线、变压器、电容器倒闸。

授课地点及时间：铅山西变电所，6月14日9：00-12：00   15：00-17：00                                     

课时：6小时           

课堂类型：讲练

主讲人：林建新

本次授课的教学目的与要求：值班员最常见也是最重要的工作就是倒闸，保证人身安全最重要的也是倒闸，这堂课的目的就是解决怎样安全倒闸的问题。

授课对象：许琳、方亭、王敏

授课内容：

牵引变电所倒闸作业

第一节、馈线倒闸操作   

编号：01

目的：1#馈线停电（211运行）

程序：

1、将‘远动/当地’开关打至‘当地位’；

2、确认无负荷，断开211， 确认分位；

3、在2111外侧验明无电；

4、断开2111，确认主刀闸在分位、接地刀闸在合位；

5、将‘远动/当地’开关打至‘远动位’。

编号：02

目的：1#馈线送电（211运行）

程序：

1、撤除有关接地线；

2、将‘远动/当地’开关打至‘当地位’；

3、合上2111，确认主刀闸在合位、接地刀闸在分位；

4、确认211小车在运行位；

5、合上211，确认合位； 

6、在2111外侧验明有电；

7、将‘远动/当地’开关打至‘远动位’。

一、电弧及操作过电压的危害性：

电弧属于气体放电的一种形式。当在大气中开断或闭合电压超过10V、电流超过100MA的电路时，在触头间隙（或称弧隙）中会产生一团温度极高、亮度极强并能导电的气体，称为电弧。由于电弧的高温及强光，它可以广泛应用于焊接、熔炼、化学合成、强光源及空间技术等方面。对于开关电器而言，电弧主要产生于触头断开电路时，高温将烧损触头及绝缘，严重情况下甚至引起相间短路、电器爆炸，酿成火灾，危及人员及设备的安全。我们的倒闸操作，应尽量避免电弧对人身和设备的伤害。

但是对于电弧，也不必“谈弧色变”，对牵引供电来说，电弧也是有作用的。比如，在弓网系统中，移动拉弧，是维持受电弓取流的必需现象，是有功之臣。

牵引变电所由于拉闸而切断空载变压器及空载线路或电容、电感的充电电流时，断路器将产生电弧重燃从而引起操作冲击暂态过电压。

当进行倒闸作业时，系统中某些回路被割裂、重新组合，电感、电容元件的工作状态发生变化，产生电磁能量的振荡的过渡过程，构成振荡回路，在满足一定条件时，产生谐振，导致操作谐振过电压。（例：大同东站变电所）

二、编写操作卡片及倒闸表的原则：

1、停电时的操作程序：先断开负荷侧后断开电源侧；先断开断路器后断开隔离开关。送电时，与上述操作程序相反。（保护均装于电源侧，隔离开关无熄弧装置）

2、隔离开关分闸时，先断开主闸刀后闭合接地闸刀；合闸时，与上述程序相反。

3、禁止带负荷进行隔离开关的倒闸作业和在接地闸刀闭合的状态下强行闭合主闸刀。

三、隔离开关由于没有专门的灭弧装置，故严禁带负荷和带故障负荷进行操作。其危害：

1、除对安全供电，发电造成严重威胁外，还可能由于误操作所产生的弧光，而危及操作人员的安全，严重时，引起开关爆炸，导致最大的危害。 

2、对室外配电装置，由于操作人员直接站再刀闸下操作，刀闸和人身无挡护，当发生误操作时，由于电弧拉长，发展成对地短路，而使操作人员被弧光灼伤，严重时可直接对人体短路放电。 

3、对室内配电装置误操作，间接伤害有时是十分严重的，当某些室内配电装置发生弧光短路时，如该开关跳开，可能发生喷油着火，而导致严重后果。

四、操作时如果发生了带负荷误操作（拉开或合上刀闸），则应沉着处理，具体办法有：

1、错拉隔离开关时，刀闸刚离开静触头，便发生电弧，这时应立即合上，便可灭弧，避免事故。若刀闸已全部拉开，则不许将误拉的刀闸再合上。如果是单极隔离开关，操作一相后发现已错拉，对其他两相则不应继续操作，同时立即采取措施，操作断路器切断负荷。

2、错合隔离开关时，即使合错，甚至在合闸时发生电弧，也不准再拉开刀闸。因为带负荷拉刀闸时，将会造成三相弧光短路。发生了错合隔离开关的情况，应立即操作断路器来切断负荷。

案例1：某所操作电容断路器动作失灵，触头未断开而位置信号灯显示绿光。值班人员带负荷拉开隔离开关，造成开关底座瓷瓶爆炸。

编号：09

目的：211倒至211B运行  

程序：

1、将‘远动/当地’开关打至‘当地位’；

2、将211B小车推至运行位;

3、合上211B，确认合位; 

4、断开211，确认分位；

5、在2111外侧验明有电；

6、将‘远动/当地’开关打至‘远动位’。

五、防误操作的措施：

（可参考高压开关柜“电气五防”）

1、技术措施：隔离开关的操作闭锁。这是最主要的技术措施，可以保证在串联断路器闭合的条件下，禁止隔离开关分合闸。

2、规章措施：倒闸必须实行标准化。

1）值班员提前了解施工计划；

2）倒闸前操作人员在控制室待命，了解倒闸内容、设备状态，并做好倒闸前的准备工作；

3）接令过程中确认符合倒闸计划或了解清楚临时更改的原因，使用标准化用语确认清楚设备运行编号，值班人员之间全程互控；

4）倒闸时先模拟操作，并按操作卡片或倒闸表进行。确认程序清楚正确之后，在现场还应反复确认设备状态，防止站错地点。倒闸过程中禁止闲聊；（案例2：上清网工区错合隔离开关，将已在分位的开关误合上）

5）倒闸时应注意自身与设备带电部分的安全距离，正确站位，搬运和装设地线时注意人身安全，挂地线时地线与人体尽量远离；

6）倒闸后立即消令（常有忘记消令的现象）；

7）与网工区做好信息联控，掌握天窗时间，接到提前送电的命令时，应提醒调度。送电时应尤其注意确认命令内容与设备实际情况相符。（案例3：铁关变电所误送电，停电后5分钟送电，烧作业组防护地线）

3、其他措施（注意事项）：

1）验电器和近年来使用的静电报警安全帽、绝缘靴和手套等防护手段；

2）注意新《安规》的规定：信号或监视用的仪表指示无电时，不得作为设备无电的依据。根据经验，必须到现场确认，或使用验电器验电。（案例4：饶桥变电所进线隔离开关电机空转，触头未断开）

六、隔离开关操作闭锁：

进行馈线停送电时遇有隔离开关拒动，应考虑操作闭锁的可能性。确认有无断路器开关本体的检修（此时航空插头拔下，闭锁条件断开），以及本次操作前一段时间有无断路器的检修作业（航插接触不良或辅助开关调整不到位）。

馈线隔离开关普遍采用如左图所示的操作机构。其闭锁条件加在G-5～G-6之间。但是一般将这一闭锁接于负电源侧，在102号线的下方，加104#、106号线，分别接于主备用断路器辅助开关的常闭触点两端。当断路器在合位时，此触点断开，切断隔离开关操作电源。

当遇到这种情况时，值班人员可采用当地手动操作断开操作机构电源，手执摇柄，拔开限位开关XK后进行操作。注意必须摇到位，保证辅开转换成功（听到“喀哒”的一声），才能重新合上电源。

当误操作尚未形成电弧时，可按TA键急停，再用摇柄摇回。否则立即停下该回路断路器。

（案例5：调度误操作，造成相邻变电所两条进线短接，且合于故障线路：雷雨造成2回进线短路接地，供电局断路器跳闸。调度拟对A变电所交叉运行，误操作到B变电所，当时B变电所1回1#B运行。因进线隔离开关操作机构改造，甩掉了闭锁线。在远动操作下，依次合上1041、1021，造成1#B跳闸，全所停电，1021触头烧伤。）

第二节、静态电容器组投切

编号：13

目的：A相电容停运

程序： 

1、将‘远动/当地’开关打至‘当地位’；

2、确认A相馈线无负荷，断开218，确认分位；

3、确认A相电容器电流表无指示；

4、拉开2181，确认分位；

5、将‘远动/当地’开关打至‘远动位’。

复习题：

左图为邵武变电所低压侧B相馈线设备。2#、3#馈线正常供电（212、213运行），调度远动进行4#KX送电操作，214DL拒合，如何处理？

讨论题：如果2#、4#馈线正常供电（212、214运行）214B与213保护定值不同，此时213故障拒合，又如何处理？

一、高压电容器组投入或退出运行时的注意事项：

1、正常情况下，高压电容器组的投入或退出运行应根据系统无功情况，负载功率因数和电压等情况确定。一般功率因数低于0.85时，要投入高压电容器组；功率因数超过0.95且仍有上升趋势时，高压电容器组应退出运行，系统电压偏低时，也可投入高压电容器。

2、电容器组所接母线电压超过电容器额定电压的1.1倍，或电容器电流超过其额定电流的1.3倍时，电容器组应退出运行；电容器室温度超出+-40C范围时，高压电容器亦应退出运行。

3、当高压电容器组发生下列情况之一时，应立即退出运行：电容器爆炸；电容器喷油或起火；瓷套管发生严重放电、闪络；接点严重过热或熔化；电容器内部或放电设备有严重异常响声；电容器外壳有异形膨胀。

4、禁止高压电容器组带电荷合闸。

二、为什么投退电容器前要确认馈线无负荷？

如果电容器组在馈线有负荷时投运，由于电力机车会产生高次谐波，严重时使补偿电容器与线路中感性负载形成振荡回路，出现电流谐振，导致电容器严重过负荷，造成熔丝屡断，电容器组损坏跳闸，对系统与电容器绝缘造成危害。

三、为什么电容器组在母线停电前退出，在母线送电后投入？

如果先送电容就变成母线带负载送电，将会有很大的冲击电流，对设备的冲击太大，极易烧坏设备；后关电容就变成带荷拉闸，且对母线设备进行倒送电，造成设备损坏或引起跳闸。

四、电容器退出后要延时一段时间才能再次投入：

由于电容器(组)在投入电网中运行时，其两极间处于储能状态，能够储存大量的电荷；当电容器(组)退出电网后，其两极上残留一定电压，利用电压互感器进行自放电，其阻抗较大，放电较慢。如果在这种情况下，再次使用投入运行，就可能产生很大的合闸涌流和很高的过电压（远远超过1.1倍），也就可能造成设备和人身的事故。

串联电抗器可抑制部分合闸涌流。

编号：14

目的：A相电容投运

程序：

1、确认A相电容器、电抗器完好，并保证距上次分闸时间达到15分钟；

2、撤除有关接地线；

3、将‘远动/当地’开关打至‘当地位’；

4、合上2181，确认合位；

5、确认218小车在运行位；

6、确认A相馈线无负荷，合上218，确认合位；

7、确认A相电容器电流表指示正确。

8、将‘远动/当地’开关打至‘远动位’。

五、投切电容器形成的过电压：

1、电容器分闸形成的过电压主要是重燃（重击穿）过电压，缘于断路器的分闸重燃。当开关开断电流熄灭后，电容器组上的残存电荷在短时间内无法释放，电容器组上将残留直流电压，假如开关弧隙绝缘恢复的速度低于恢复电压增长的速度，一旦真空开关的电气恢复强度不能承受加于其上的暂态恢复电压，将会发生重燃，引起电磁振荡，产生重燃过电压。

2、投入电容器形成的过电压。

1）多相电容器同时投运时，开关非同期合闸引起的过电压；

2）由于真空开关的触头是平面接触，在合闸时会出现弹跳现象，将形成触头弹跳过电压；

3）电容与电感的谐振过电压。

（案例6：铁关变电所B相电容器爆炸。倒主变前，退出B相并补，在219分闸时，听到楼上电容室巨大爆炸声。检查发现，2台电容器及瓷瓶爆炸，多台电容器膨胀，地面大量绝缘油。后来整组电容器全部更换。）

讨论：另一种观点：在没有负荷的情况下投入无功补偿，会使功率因数变负值；同时末端电压也会升高，可能会对负载用电设备有过电压伤害。所以，要求负载投入一定量以后再投无功补偿。

动态的无功补偿成套装置，使用晶闸管投切不存在机械寿命的问题，过零投切就解决了投切时的冲击问题，而且投切速度快，为毫秒级。

思考题：

1、对电容器的放电应慎之又慎，用接地线是否可以放完全部电荷？故障情况下，应如何放电？电容器框架是否为带电部分？

2、为什么变电所两相并补长期运行，供电局计算的功率因数只有0.75？

第三节、变压器投退

编号：21

目的：Ⅰ回1＃B停运（Ⅰ回1＃B运行，Ⅱ回2＃B热备）

程序： 

1、确认3＃B停运；

2、断开主变备自投开关，确认分位；

3、将‘远动/当地’开关打至‘当地位’；

4、确认无负荷，依次断开218、219、211（211B）、212（212B），确认分位；

5、依次断开201A、201B、101，确认分位；

6、合上1010，确认合位；（原卡片此前拉开1013）

7、将‘远动/当地’开关打至‘远动位’。

编号：22

目的：Ⅰ回1＃B投运（全所停电时）

程序：

1、撤除有关接地线；

2、确认Ⅰ回110KV进线电源有电；

3、将‘远动/当地’开关打至‘当地位’；

4、确认1011、1013、1051、1010、2201、2202在合位；

5、确认2000、2201、2202在分位（有无调试不明，是否应加上此步）；

6、确认201A、201B小车在运行位；

7、依次合上101、201A、201B，确认合位；

8、确认27.5KV母线电压指示正常；

9、断开1010，确认分位；

10合上主变备自投开关，确认合位；（对方状态不明）

11、在2111、2121馈出侧验明有电；（在分位）

12、将‘远动/当地’开关打至‘远动位’。

一、3#B不停运的影响：

1、违反先切负荷的规定；

2、2000GK在合位，通过线圈向母线上的电压互感器反充电；

3、对所用变自身绕组的影响。

二、中性点设备的投切：

目前我国电气化铁道所用的110kv三相牵引变压器绝大部分的高压绕组都有中性点引出，其绝缘等级为40kV。在应用中，中性点处设有避雷器和接地隔离开关，前者是为了抑制大气过电压的幅值以保护中性点绝缘，后者是为了在需要时将中性点接地。

我国的llokV电力系统为直接接地系统，在运行中，为了单相接地短路电流并满足继电保护的需要，只允许电力系统中部分变压器的中性点接地。

（1）110kV系统一相接地短路时，变压器中性点电位将升高；

（2）变压器高压侧断路器非全相分合闸时，变压器中性点电位将升高。为克服这一影响，分合闸之前，先将中性点隔离开关合闸，让中性点暂时接地，断路器分合闸后再将隔离开关断开。拉开中性隔离开关，可短路电流及通信干扰。

三、个人对牵引变压器投切的几点看法：

1、针对卡片22全所停电后主变投运，因为全所停电的目标多为高压室设备检修，不可避免的要进行所用变、母线压互及其隔离开关的检调，因此在投运行前，必须检查其隔离开关的状态；

2、全所停电，从各方面切断电源，馈线隔离开关被拉开；而且全所停电一般在天窗时间进行，馈线上很可能有接触网作业。因此，主变投运应送电到27.5KV母线为止；

3、全所停电后送一台主变，从卡片上并不能掌握另一台主变及另一路进线是否满足热备条件。个人认为，不能把合上主变备自投写入该卡片，应由调度根据实际情况，决定是否合上主变备自投；

4、编写操作卡片及倒闸表，应紧盯倒闸目的。达到倒闸目标即可，对于不能掌握的情况禁止编入通用卡片；

5、退出运行主变，其倒闸目的是什么？从操作卡片上看，只要将主变退出运行就达到目的了，并不需要考虑退出后是否备用，是否检修。

即使是要进行检修，拉开1013（1023）也不应写入倒闸表，因为操作卡片是针对大多数情况，也就是通用的。特殊情况应由调度按实际情况下令。

编号：25

目的：Ⅰ回1＃B倒至Ⅱ回2＃B运行

程序：  

1、撤除有关接地线；

2、验明110KV Ⅱ回有电；

3、断开主变备自投开关，确认分位；

4、将‘远动/当地’开关打至‘当地位’；

5、确认3＃B停运；

6、确认1041、1042在分位；

7、确认1052、1021、1023、1020在合位；

8、确认202A、202B小车在运行位；

9、确认无负荷，依次断开218、219、211（211B）、212（212B），确认分位；

10、依次断开201A、201B、101，确认分位；

11、依次合上102、202A、202B，确认合位；

12、确认27.5KV母线电压表指示正确；

13、合上211（211B）、212(212B)，确认合位；

14、在2111、2121馈出侧验明有电； 

15、拉开1020，确认分位，合上1010，确认合位；

16、合上主变备自投开关；（应结合倒主变的目的）

17、将‘远动/当地’开关打至‘远动位’。

四、关于变压器并列运行：

（一）条件：

1、接线组别相同。 

2、变比差值不超过±0.5%。 

3、短路电压值不超过±10%。 

4、两台变压器容量比不超过3：1。

（二）原因： 

1、接线组别不同在并列变压器的二次绕组中会出现电压差，在变压器的二次侧内部产生循环电流。 

2、变压器比不同，二次电压不等，在二次绕组中也会产生环流，并占据变压器的容量，增加变压器的损耗。 

3、变压器短路电压与变压器的负荷分配成反比。 

4、容量不同的变压器短路电压不同，负荷分配不平衡，运行不经济。

（三）对电源侧的要求：

两个电源系统并列运行时，必须满足四个条件：

1、电压相等；

2、频率相等；

3、相序相同；

4、相位相同。

实际工作中往往会由于长距离输电线路的换相以及其他因素影响，导致出现一些新问题。供电局经常需要在设备或线路维护后到变电所核相。近年来，供电局一般已不允许变电所并联的方式倒换变压器。

五、其它倒主变方式：

（一）并联倒主变

在前些年，并联倒主变一般在没有天窗点而馈线又不能停电的特殊情况下进行。

正常情况下并联倒主变并不能成功，在控制回路中有相关合闸的闭锁条件。当特殊情况下需要并联时，应短接该闭锁条件，如将运行主变高压侧断路器的分位继常开接点短接。

（二）互投倒主变

1、用瓦斯保护或差动保护，比较常用；

2、拔进线保险。现在有的变电所已经不能用，因为保护判断失压的同时还要结合“无流”这一判据；

3、以前的老设备，只要将运行主变高压侧断路器手动分闸，就可以完成互投。（案例7：饶桥变电所主变缺相，值班人员果断手动分下高压侧断路器，完成互投）

六、变压器倒闸的特殊情况

高压侧断路器分合闸闭锁

当液压操作机构的合闸闭锁出现时，尚可进行分闸，此时如果发现打压超时且无法克服时，应迅速倒换主变压器运行；当出现分闸闭锁时，只能切断负荷，让变压器空载，投入备用主变。

当弹簧储能的操作机构出现操作闭锁，用摇柄也储不上能，及SF6压力闭锁时，也只能切断负荷，让变压器空载，投入备用主变。

当液压或SF6气体压力泄漏过快或过低时，值班人员禁止对断路器进行任何操作，以避免断路器慢分，应空载等候检修人员处理。

编号：27

目的：Ⅰ回1＃B倒至Ⅰ回2＃B运行（交叉，或称跨条）

程序：

1、撤除有关接地线；

2、确认1021在分位；

3、断开主变备自投开关，确认分位；

4、将‘远动/当地’开关打至‘当地位’；

5、确认3＃B停运；

6、依次合上1041、1042、1023、1020，确认合位；

7、确认无负荷，依次断开218、219、211（211B）、212（212B），确认分位；

8、依次断开201A、201B、101，确认分位；

9、确认202A、202B小车在运行位，依次合上102、202A、202B，确认合位；

10、确认27.5KV母线电压表指示正确；

11、合上211（211B）、212（212B），确认合位；

12、在2111、2121馈出侧验明有电；

13、拉开1013、1020，确认分位；（是否要拉）

14、将‘远动/当地’开关打至‘远动位’。

七、跨条（交叉）运行方式

一般跨条运行只在特殊情况下执行。遇有进线失压或变压器无备用的情况下，多采用跨条运行方式。

跨条运行的倒闸操作要求值班人员熟练掌握主接线图，但操作过程并不复杂，只需要遵循倒闸的一般原则。

（案例8：邵武变电所1回1#B运行，2回进线失压。运行中的高压侧流互端子箱冒烟，值班人员迅速倒换到1回2#B运行）

复习题：

请编写倒闸表：将1回1＃B倒至2回1＃B运行

（倒进线）

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