电气系统概述

第一章电气系统概述

脱硫电气系统通常包括：供配电系统、电气控制与保护、照明及检修系统、接地防雷系统、通讯系统、电缆和电缆构筑物、电气设备布置等系统。

一、供配电系统

脱硫10kV设备电源分别取自主厂房10kV公用A段、B段。

脱硫系统低压采用380/220V供电方式，按炉分段，设有脱硫PC A、B段，两段之间设联络开关，每段分别由一台干式低压脱硫变压器供电，2台脱硫变互为备用，负担脱硫岛内全部低压负荷。脱硫PCA、B段之间设联络开关，手动切换。

低压380/220V系统采用PC<动力中心），MCC<电动机控制中心）两级供电方式。除设置脱硫PC A、B段外，在本项目中负荷比较集中的地方设置了脱硫工艺楼公用MCC段。MCC段采用双电源供电，电源分别引自脱硫PC A、B段，两电源手动切换。

380/220V厂用电系统为中性点直接接地系统，75kW及以上的电动机回路、所有MCC电源回路、100kW及以上的馈线回路、热工电源及I类电动机由PC供电，其余负荷由就近的MCC供电。75kW及以上的电动机回路、接于PC上的馈线回路采用空气断路器，75kW以下的电动机回路、MCC 上的馈线回路采用塑壳断路器。

为了使机组安全停机，本项目380V保安段采用双电源供电方式，正常情况下脱硫保安电源由本岛380V PC A，B段供电，PC段失电后由，由主机保安段继续供电。

为满足热工自动化装置对交流电的特殊要求，独立设置一套交流不停电电源系统

脱硫岛设置一套直流系统。直流系统设1套高频开关充电装置、1面直流馈线屏及1组容量为300Ah的铅酸阀控免维护蓄电池，用于向控制、保护、事故照明等供电。

二、电气控制与保护

脱硫岛电气系统纳入脱硫岛DCS控制，不设常规控制屏。纳入脱硫岛监控的电气设备包括：脱硫10KV设备馈线回路；脱硫380V PC进线及分段开关、馈线开关；脱硫保安电源系统；脱硫直流系统、UPS。电气系统与脱硫岛PLC采用硬接线。所有低压断路器的控制电压采用220VDC，其余就地操作设备的控制电压采用220V AC。

2.1信号与测量

脱硫控制室不设常规音响及光字牌，所有开关状态信号、电气事故信号及预告信号均送入脱硫岛DCS。脱硫控制室不设常规测量表计，采用4~20mA变送器<变送器装于相应开关柜）输出信号并送入脱硫DCS。脱硫岛有如下电气信号及测量量：

380V低压脱硫电源电流、母线电压；

380V脱硫MCC电源母线电压；

220V脱硫直流母线电压、蓄电池出口电流；

UPS输出母线电压，出口电流、频率，装置故障信号，运行状态信号；

10kV高压电动机及45kW以上低压电动机单相电流；

10kV开关合闸、跳闸状态、事故跳闸、控制电源消失、L/R位置；

380V低压PC所有开关的合闸、跳闸状态、事故跳闸、控制电源消失、L/R位置；

所有电动机的合闸、跳闸状态、事故跳闸、控制电源消失、L/R位置；

电气量送入脱硫PLC实现数据自动采集、实时调阅、显示电气主接线、亊故自动记录及故障追忆等功能

2.2继电保护

脱硫10kV厂用系统进线开关、母联开关、脱硫变高压侧开关及10kV高压电动机采用微机式综合保护装置，放置于10kV开关柜内； 380V厂用系统及电动机由空气开关脱扣器及熔断器实现保护。

继电保护基本配置如下

三、照明及检修系统

3.1照明系统

照明由三个独立子系统组成: 交流正常照明系统、交流事故照明系统、直流事故照明系统。

交流正常照明系统采用380/220V，三相五线，中性点直接接地系统，各场所的照明电源由脱硫岛内就近或相邻的PC或MCC供电。脱硫系统脱硫控制楼各层设置交流事故照明, 电源引自保安MCC。直流照明仅在脱硫控制室及柴油机室内设置，电源引自220V直流馈线柜。在主要通道及重要辅助车间设置应急照明灯及硫散照明灯，应急照明时间不少于`30分钟。

助车间内照明设置照明箱集中及分散控制。经常无人停留或出入的房间照明由就近的门或入口处的照明开关控制。

FGD区建筑物内照明及插座线路采用镀锌水煤气管暗敷的方式。室外各区域照明线路采用水煤气管明敷，所有场所的导线均采用ZRC-BV-500V型导线。

3.2检修系统

检修电源为三相五线制，脱硫集控楼及FGD区检修箱电源引自脱硫PC段，其余辅助车间检修电源就近引自各车间MCC配电柜。

四、接地防雷系统

4.1接地系统

完整的接地系统包括：

·接地极

·接地体

·所有需要的连接和固定材料

·阴极保护系统

在适当的位置埋设接地极，其位置不妨碍带检修孔的接地井，每个接地极与接地网导体相连，接地网导体尽可能靠近设备设置。检验和测量接地电阻的接地井设置在安装有接地极的适当位置处。接地极导体采用 50镀锌钢管；接地网导体采用镀锌扁钢，室外及地下采用60×8的镀锌扁钢，室内采用40×4镀锌扁钢。

脱硫岛区域内为独立的闭合接地网，其接地电阻小于4Ω。该闭合接地网至少有四处与电厂的主接地网电气连接。所有电气设备、油箱、油管等均需接地。建筑物的户内接地极或接地引下线与户外主接地网可靠连接。

4.2防雷系统

脱硫岛内设备已在烟囱避雷针保护范围内，不再设置避雷针及避雷带。

4.3安全滑触线

脱硫岛内所有电动起吊设施均采用安全滑触线供电，分相布置。

五、通讯系统

脱硫岛内设置生产行政通讯及调度通讯系统，其交换机利用电厂程控交换机，脱硫岛内设总配线箱作为厂内通讯与脱硫岛通讯的接口。

六、电缆和电缆构筑物

6.1 10kV动力电缆

10kV电缆一般采用阻燃型交联聚乙烯绝缘聚氯乙烯护套电缆。电缆的导体采用铜导体，其热稳定截面满足电厂10kV系统热稳定要求。

6.2 380V动力电缆

380V动力电缆通常采用阻燃型聚乙烯绝缘聚氯乙烯护套电缆，电缆的导体采用铜导体，截面超过4mm2的电缆为铜绞线电缆，耐热电缆和移动电缆，其导体由细的铜绞线组成。

6.3 60V以上的测量和控制电缆

60V以上电压电缆为阻燃型PVC绝缘PVC护套电缆，最小导体截面为1.5mm2。不同的建筑物之间的连接，用一条公共屏蔽线的电缆以防止感应电压。进入DCS的信号电缆选用屏蔽电缆。

6.4 互感器电缆

这些电缆必须符合“60V以上的测量和控制电缆”的要求，一条互感器的电缆只传输一个互感器的电压或电流值。如果同一个电压信号用于不同的需要<如：保护、测量、计量）装设分离的小型断路器。互感器电压用独立的电缆传输。对于柜内的电流互感器，其电缆最小截面为2.5mm2，通往其它建筑的互感器电缆最小截面为4mm2，有公共屏蔽线。

6.5 电缆连接装置

10kV电缆、380V动力电缆和控制电缆没有中间接头，10kV电缆和截面大于50 mm2的380V动力电缆采用终端接头。

6.6 电缆构筑物

在电缆桥架和电缆支、吊架采用经防腐和热浸镀锌处理的钢质材料。螺栓﹑电缆卡等安装材料也经防腐和热浸镀锌处理。电缆桥架采用梯级式电缆桥架，低压电缆使用托盘式电缆桥架，并在相同路经电缆桥架的最上层及托盘式桥架安装电缆桥架保护盖。室外的电缆桥架采用托盘式电缆桥架，并在每层电缆桥架上安装电缆桥架保护盖

6.7电缆防火措施

为了防止电缆着火延燃，根据规程脱硫岛除全部采用阻燃电缆外，还在电缆沟内、电缆桥架等处设阻火墙，大小竖井的封堵，电缆穿墙孔、楼板孔的封堵，开关柜、配电，屏、控制保护屏<台）电缆孔洞的封堵，电缆沟与电缆沟的交叉处、电缆沟及架空桥架进入建筑物入口处的封堵，靠近油管、油箱和高温管道处的隔离等防火措施。

七、电气设备布置

脱硫低压配电室及UPS直流配电间集中布置在脱硫集控楼内。低压配电室、UPS直流配电间布置在±0.00M层。在脱硫工艺楼6.00M层设置公用MCC配电间。

第二章主要设备技术规范

一、电气设备防护等级及电动机绝缘等级

1.1 电气设备防护等级

电气设备安装在有空调或通风装置的室内，其防护等级不低于IP30；

电气设备安装在环境洁净的室内，其外壳的防护等级IP31；

干式变压器外壳的防护等级IP21；

在配电室、办公室及控制室的照明设备，其防护等级不低于IP31；

在其余环境条件下的电气设备和照明设备，其防护等级为IP54；

为保证短时浸入水中或在水下工作的电气设备能可靠地连续工作，该设备外壳的防护等级达到IP68；

IP是

因为电动机使用场所与环境温度的不同，常采用“温升”来表明电动机绝缘材料实际耐热程度的强弱。温升是指电气设备高出环境的温度。电动机的额定温升，是指在设计规定的环境温度

(+40℃>下，电动机绕组的最高允许温升，它取决于绕组绝缘等级。电动机的绝缘等级是表示电动机绕组所用的绝缘材料能够耐受温度极限的等级。

电动机的绝缘等级是指其所用绝缘材料的耐热等级，分A、E、B、F、H级。允许温升是指电动机的温度与周围环境温度相比升高的限度。

二、电气设备的颜色标识

2.1指示灯

断路器合红色

断路器分绿色

阀门位于打开位置红色

阀门位于关闭位置绿色

电动机运转红色

电动机停转绿色

报警、跳闸及故障信号黄色

2.2按钮

断路器合红色

断路器分绿色

其它按钮黑色并带有相关铭牌文字

集中控制的重要电动机设就地事故按钮,事故按钮带防水护盖，以防止误碰按钮造成电动机误跳。

三、低压脱硫变压器技术规范

低压脱硫变压器采用环氧树脂浇铸的干式变压器，变压器安装在380V配电装置室内，变压器工作环境的最高温度45℃。变压器采用低损耗铜芯变压器，其在使用环境条件下能满负荷长期运行，并有一定的过负荷能力。变压器外壳内高压侧考虑设置固定电缆用的支架，低压侧设置固定母线用的支柱绝缘子，并满足短路时动热稳定的要求，同时考虑安装零序CT的位置。脱硫低压变的容量，根据工艺专业提供的电动机负荷清单，并考虑任何一台低压脱硫变故障时，另一台脱硫变能保证两套脱硫装置及公用负荷的正常运行，两台脱硫变经计算，容量选为1600 kVA，阻抗电压

Ud=6%。

干式变器正常运行的冷却方式为自然风冷，但提供冷却风扇满足强迫风冷条件下150%的过负荷要求，变压器装设带报警及跳闸的温控设施，报警及跳闸信号接至PLC系统中，变压器的绝缘等级为F级，低压侧中性点直接接地。

四、380V配电装置技术要求

4.1概述

主要采用通用性强，技术性能优良，互换性灵活性高和安全性可靠性好的MNS型抽屉式开关柜，并配置施耐德公司生产的断路器、接触器及热继电器。容量大于75kW及以上的低压电动机回路、容量大于100kW的馈线回路装设框架断路器，接于PC段。小于75kW的电动机回路就近接各MCC段，装设塑壳断路器＋接触器＋热继电器实现控制保护，容量小于100kW的低压馈线回路装设塑壳开关。

4.2结构要求

开关柜柜体有足够的强度。内部各工作单元之间通过金属挡板或相当的材料隔离。带电部分加以适当的保护以防止触电。在其它单元带电的情况下能更换和改接电缆。所有的辅助电路以插接件连接。相同型号的单元不需更改接线就可互换。对于电缆馈线开关柜，每个开关柜装有宽度不小于300mm的电缆小室。抽屉式单元的抽取只能在电路开断时进行。因此在每个插件或抽屉单元上配有机械或电子连锁装置。每个抽屉式单元有防止意外合闸的措施。0.4kV开关柜为三相四线制

L2、L3、N）系统，并能满足短路电流动、热稳定的要求。

4.3 电流互感器

电流互感器采用环氧树脂浇注，绝缘型电流互感器，其动、热稳定能达到开关柜和相关标准的要求。电流互感器选用适当的容量和变比以保证保护的可靠性、计量与测量的准确性。

测量精度：准确级0.5

电流互感器提供用于保护和测量的独立线芯。

4.4 就地指示

开关柜的控制、信号和位置指示信号进入PLC系统。所有装有断路器的进、出线都安装循环操作计数器。计数器安装于相应的开关柜上。

4.5 断路器控制

断路器的控制电源为220V DC。断路器能就地或通过PLC系统控制，开关柜上设就地/远方控制转换开关。

每个断路器都能由就地“分”、“合”按钮进行操作。一般情况下，该按钮置于保护罩内。如控制电压有故障，开关能进行“紧急开断”操作。

在实验位置时，能就地操作。

一旦发生断路器保护性跳闸，为了防止6.3/0.4kV变压器损坏，采用联锁跳闸电路，使6kV断路器相应的出线回路跳闸。

一旦断路器跳闸，必须安装防跳跃装置，该装置随开关柜内配套提供。

4.6 开关柜内部布线

插件单元和开关柜固定部分之间的辅助触点采用插接式。插接式触点的接线使相同型号的插入式单元无需更改接线就可互换。

独立的仪表用互感器的次级回路必须接至插入式单元和开关柜端子排上。对于电流互感器的二次回路必须采用专用的电流型端子排。

4.7 备用回路

380V开关柜及配电箱<柜）有至少20％<包含各种容量）的备用回路。

五、直流系统

直流系统采用单母线接线，电压等级采用220V。直流系统包括1组220V铅酸阀控免维护蓄电池<300Ah），1台直流电源装置柜及1台直流馈线柜，直流系统装设微机型的绝缘监测装置，对直流系统各馈线回路的绝缘状态进行自动监测。直流系统采用微机型直流系统成套装置，充电装置选用智能高频开关整流器，正常由高频开关整流器工作，故障时由蓄电池供电，保证系统的正常运行。

直流系统用于向控制、保护、UPS及事故照明等直流负荷供电。蓄电池组以浮充电、均衡充电方式运行。220V蓄电池组按事故1小时放电计，每只蓄电池放电终止电压不小于1.85V，均衡充电电压为2.33V，直流母线电压为220V,波动范围为:85%Ue~+110%Ue。

蓄电池充电装置能在向阀控式铅酸蓄电池充电的同时向直流负荷供电。充电装置具备下列装置和监测设备：

·蓄电池系统智能监控单元；

·蓄电池在线监测单元；

·微机绝缘监察装置；

当直流输出电压超过＋15％时，充电装置自动断电；所有的过电压和欠压报警信号，所有导致充电装置掉电及其特定的报警信号在开关柜内单独指示并设集中报警于前门。充电装置故障的集中报警信号送至PLC。

所有可能导致高的接触电压的部分必须接地。电池间采用完全绝缘的连接方式，不允许焊接。蓄电池安装于固定支架上。充电柜和直流柜为金属外壳，全封闭式，固定安装。柜内二次回路导线采用截面不小于1.5mm2的屏蔽导线，绝缘电压不低于500V。直流母线采用铜母线，截面积不小于120mm2。显示用数字仪<用于电流和电压），进线断路器的按钮和指示灯装在前面板上。

每种故障信号通过集中监控器送入PLC系统。蓄电池、充电装置出口经隔离熔断器<带欠压和熔断器监测）连接到进线开关。直流馈线回路采用具有三段式保护功能的直流自动空气开关。在直流柜的前门要有彩色模拟图，图上配置有开关位置指示。电压和电流变送器输出为4～20mA。

六、UPS<不停电电源）

UPS系统包括：隔离变压器、整流器、逆变器、双静态开关、手动旁路开关、馈线配电屏等。

正常情况下，由交流电源经隔离变、整流器、逆变器供电；交流电源失电后，由直流系统经逆变器供电。当逆变器故障时，可由静态开关切换至旁路交流电源供电。逆变器能满足所有负荷连续运行的要求，并能适应负荷在额定值的0～100％之间波动。UPS设置过电压、过流等保护。

第三章低压设备停送电作业规程

一、低压停送电作业规程

1.1 一般规定

1.1.1 停送电必须由专人负责，严禁非电气工作人员执行各种设备的停送电操作；

1.1.2 操作人员根据集控室命令执行完停电、验电、挂牌、记录后，明确通知集控室设备已停电并和集控室值班人员核对设备号无误；

1.1.3停电后的开关必须挂“禁止合闸，有人工作”标示牌，未征得停电申请人的同意，任何人不得摘牌送电；

1.1.4必须按停电顺序切断断路器、负荷开关，切不可误操作，停电后进行验电、放电、接地，然后再挂“禁止合闸，有人工作”标示牌；

1.1.5同一台设备有一组以上人员申请停电时，集控室值班人员必须分别将每组停电申请人详

细记录，同时在确认所有停电申请人均同意送电时，方可通知操作人员送电；

1.1.5集控室在下达送电指令时，必须核实送电申请人和停电申请人为同一人，并进行确认；

1.1.6各环节集控室值班人员都必须认真填写记录，包括申请停电人、停点时间、停电的设备、停电操作人、验电人、送电时间、送电的设备、送电操作人等。

1.2 作业工序

1.2.1 检修人员先向集控室申请停电；

1.2.2 集控室接到停电请求后，命令操作人员进行停电作业；

1.2.3 操作人员根据集控室命令执行完停电、验电后，明确通知集控室设备已停电；

1.2.4 集控室接到设备停电的通知后，方可通知设备检修人员进行检修；

1.2.5停电后的开关挂“禁止合闸，有人工作”标示牌；

1.2.6填写相关记录。

1.3 注意事项

1.3.1停送电工作前

必须清楚知道停送电的电压等级，所用到的工具，并检查工具是否完好，有无损坏等，清楚停送电的时间等，熟悉现场环境，找到所要执行电力开关的位置，向集控室申请停送电。

1.3.2停送电工作中

必须按顺序停送电，切不可误操作，停电后进行验电、放电、接地，然后再挂“禁止合闸，有人工作”标示牌。

验电时必须使用电压等级且实验合格的验电器。常接入的电压表作为设备是否带电的根据。检修人员得到集控室设备停电通知后，应就地试车，确认设备已停电。

电气人员进行停电和检修工作时必须遵守以下规定：动力配电柜的闸刀开关，禁止带负停电拉闸。在电容器上工作时，必须先断开电源，放电并接地后方可进行工作。测量设备的绝缘电阻，必须将电源断开，验明无电压，设备上无人工作时，方可采用电压等级合适的兆欧表进行测量。

操作人员送电时不能面对抽屉，必须侧身操作，以防发生电弧伤人事件，抽屉送电以后，打到工作位置确认触头接触良好之后才可合断路器回路。

1.3.3 停送电后

检查停送电是否正确，通知集控室停送电工作完成。认真做好停送电记录，包括申请停电人、停电时间、停电的设备、停电操作人、验电人、送电时间、送电的设备、送电操作人等，确定现场无杂物，无安全隐患时，方可离开。

第四章设备检修原则及操作实践

一、设备维修原则

1.1 问清原因再动手

对于有故障的电气设备设备，不应急于动手，应先询问产生故障的前后经过及故障现象。对于生疏的设备，还应先熟悉电路原理和结构特点，遵守相应规则。拆卸前要充分熟悉每个电气部件的功能、位置、连接方式以及与周围其他器件的关系，在没有组装图的情况下，应一边拆卸，一边画草图，并记上标记。

1.2 先外部后内部

应先检查设备有无明显裂痕、缺损，了解其维修史、使用年限等，然后再对机内进行检查。拆前应排除周边的故障因素，确定为机内故障后才能拆卸，否则，盲目拆卸，可能将设备越修越坏。

1.3 先机械后电气

只有在确定机械零件无故障后，再进行电气方面的检查。检查电路故障时，应利用检测仪器寻找故障部位，确认无接触不良故障后，再有针对性地查看线路与机械的运作关系，以免误判。

1.4 先静态后动态

在设备未通电时，判断电气设备设备按钮、接触器、热继电器以及保险丝的好坏，从而判定故障的所在。通电实验，听其声、测参数、判断故障，最后进行维修。

1.5 先清洁后维修

对污染较重的电气设备，先对其按钮、接线点、接触点进行清洁，检查外部控制键是否失灵。许多故障都是由脏污及导电尘块引起的，一经清洁故障往往会排除。

1.6 先电源后设备

电源部分的故障率在整个故障设备中占的比例很高，所以先检修电源往往可以事半功倍。

1.7 先普遍后特殊

因装配配件质量或其他设备故障而引起的故障，一般占常见故障的50%左右。电气设备的特殊故障多为软故障，要靠经验和仪表来测量和维修。

1.8 先外围后内部

先不要急于更换损坏的电气部件，在确认外围设备电路正常时，再考虑更换损坏的电气部件。

1.9 先直流后交流

检修时，必须先检查直流回路静态工作点，再交流回路动态工作点。

1.10 先故障后调试

对于调试和故障并存的电气设备电气设备，应先排除故障，再进行调试，调试必须在电气线路速的前提下进行。

二、故障检查方法和操作实践

2.1 对故障设备初步检查

根据调查的情况，看有关电器外部有无损坏、连线有无断路、松动，绝缘有无烧焦，螺旋熔断器的熔断指示器是否跳出，电器有无进水、油垢，开关位置是否正确等。

通过初步检查，确认没有会使故障进一步扩大和造成人身、设备事故后，可进一步试车检查，试车中要注意有无严重跳火、异常气味、异常声音等现象，一经发现应立即停车，切断电源。注意检查电器的温升及电器的动作程序是否符合设备原理图的要求，从而发现故障部位。

2.2 观察火花

电器的触点在闭合、分断电路或导线线头松动时会产生火花，因此可以根据火花的有无、大小等现象来检查电器故障。例如，正常紧固的导线与螺钉间发现有火花时，说明线头松动或接触不良。电器的触点在闭合、分断电路时跳火说明电路通，不跳火说明电路不通。控制电动机的接触器主触点两相有火花、一相无火花时，表明无火花的一相触点接触不良或这一相电路断路；三相中两相的火花比正常大，别一相比正常小，可初步判断为电动机相间短路或接地；三相火花都比正常大，可能是电动机过载或机械部分卡住。在辅助电路中，接触器线圈电路通电后，衔铁不吸合，要分清是电路断路还是接触器机械部分卡住造成的。可按一下启动按钮，如按钮常开触点闭合位置断开时有轻微的火花，说明电路通路，故障在接触器的机械部分；如触点间无火花，说明电路是断路。

2.3 测量电压和电流

测量电压和电流是根据电器的供电方式，测量各点的电压值与电流值并与正常值比较，从而分析判断。

2.4 测量电阻

这种方法适用于开关、电器分布距离较大的电气设备。

2.5 对比、置换元件、逐步开路

对比法：把检测数据与图纸资料及平时记录的正常参数相比较来判断故障。对无资料又无平时记录的电器，可与同型号的完好电器相比较。

电路中的电器元件属于同样控制性质或多个元件共同控制同一设备时，可以利用其他相似的或同一电源的元件动作情况来判断故障。

置转换元件法：某些电路的故障原因不易确定或检查时间过长时，但是为了电器设备的利用率，可转换同一相性能良好的元器件实验，以证实故障是否由此电器引起。

运用转换元件法检查时应注意，当把原电器拆下后，要认真检查是否已经损坏，只有肯定是因为该电器本身因素造成损坏时，才能换上新电器，以免新换元件再次损坏。

逐步开路法：多支路并联且控制较复杂的电路短路或接地时，一般有明显的外部表现，如冒烟、有火花等。电动机内部或带有护罩的电路短路、接地时，除熔断器熔断外，不易发现其他外部现象。这种情况可采用逐步开路法检查。

遇到难以检查的短路或接地故障，可重新更换熔体，把多支路交联电路，一路一路逐步或重点地从电路中断开，然后通电实验，若熔断器一再熔断，故障就在刚刚断开的这条电路上。然后再将这条支路分成几段，逐段地接入电路。当接入某段电路时熔断器又熔断，故障就在这段电路及某电器元件上。这种方法简单，但容易把损坏不严重的电器元件彻底烧毁。

2.6 强制闭合开关

在排除电器故障时，经过直观检查后没有找到故障点而手下也没有适当的仪表进行测量，可用一绝缘棒将有关继电器、接触器、电磁铁等用外力强行按下，使其常开触点闭合，然后观察电器部

分或机械部分出现的各种现象，如电动机从不转到转动，设备相应的部分从不动到正常运行等。

2.7 短接

设备电路或电器的故障大致归纳为短路、过载、断路、接地、接线错误、电器的电磁及机械部分故障等六类。诸类故障中出现较多的为断路故障。它包括导线断路、虚连、松动、触点接触不良、虚焊、假焊、熔断器熔断等。对这类故障除用测量电阻、电压的方法检查外，还有一种更为简单可靠的方法，就是短接法。方法是用一根良好绝缘的导线，将所怀疑的断路部位短路接起来，如短接到某处，电路工作恢复正常，说明该处断路。对于连续烧坏的元器件应查明原因后再进行更换，电压测量时应考虑到导线的压降，不违反设备电器控制的原则，试车时手不得离开电源开关，并且保险大小应使用等量或略小于额定电流，注意测量仪器的挡位的选择。

三、电气操作的主要危险点及控制措施

电气操作的危险点是指在操作中有可能发生危险的地点、部位、工器具或动作等。电气操作的危险点预测，是指在操作前，对操作中可能存在的危险点进行分析判断，并采取相应措施消除或控制，防止在操作过程中发生人身、电网、设备事故，实施超前控制的方法之一。

操作的危险点生成有下列几种情况：

伴随着操作活动而生成的危险点，随着操作结束，危险点也随之消失；

操作时伴随着特殊天气变化而生成的危险点，天气变好，危险点也不再存在；

设备制造或维修不良，存在缺陷，在操作时潜伏的缺陷就会变成现实的危险；

违章操作直接生成的危险点；

人本身存在的心理和生理缺陷，如不够镇定、听错觉、视错觉等。

3.1操作前的准备工作

3.1.1检修后的工作终结不认真

(1>要作出规定：检修工作结束时，设备状态(包括一、二次设备>应与工作开始时一样，如果不一样，检修人员要说明原因；

(2>要严格履行工作结束手续，值班人员到现场细致检查设备是否有变动，如开关、刀闸、地刀、地线、压板、保险的位置和状态等；

(3>操作前，必须核对一次系统图，并查清与操作有关的一、二次设备状况；

(4>根据操作任务或设备检修后的验收方案、新设备的起动方案，由操作人正确填写操作票并由监护人和现场负责人审核签名，确保操作票正确无误。

3.1.2监护人和操作人选派不当

(1>现场运行负责人要根据每个值班员的技术业务水平、性格、心理和身体状况选派监护人和操作人，对重要操作，值班长要亲临现场监督；

(2>挑选基础好，素质较高的加入运行队伍。

3. 2操作中

3.2.1 监护人代替操作人操作

(1>这是违章行为，应该禁止并对违章人员作出处理；

(2>操作人员身体条件不胜任操作任务时不应安排其进行操作。

3.2.2 不认真执行唱票、核对设备、复诵、发出操作命令等规定

(1>这是习惯性违章行为，对违章人员及变电站站长和当班值班长应进行处理；

(2>加强对值班人员的教育，使他们认识到这是防止发错、听错命令，看错设备名称，走错设备间隔的一项重要措施。

3. 2.3 发现异常情况未查清原因就继续操作

(1>发现异常情况要查清原因，得到值班负责人允许才能继续操作； (2>加强人员的技术业务培训，及时发现异常情况，正确判断处理； (3>熟悉防误操作装置的闭锁功能，防止误判断闭锁装置失灵，强行解锁而发生误操作。

3.2.4 操作不协调，操作人存在依赖监护人的心理

(1>监护人与操作人既有分工又需呼应，平时就应有意识地进行训练；

(2>特殊情况下几个人进行操作时，应有专人统一指挥，并明确指挥方式。使用通信工具时需事先检查是否完好；

(3>监护人要注意自己的行为，让操作人消除依赖心理，例如，应该操作人做的事，监护人不要代替；行走时，操作人先行，监护人在后监督，防止走错设备位置等。

3.3 高压设备的操作

3.3.1 操作人员的摔伤、撞伤和物体击伤

(1>操作时戴好安全帽；

(2>操作路线的照明要充足；

(3>操作时行走路线不得有障碍物，如检修工作需要揭开盖板时，应在周围装设遮栏和警示灯；

(4>在高处装拆接地线、测绝缘等操作时，要穿防滑性能良好的软底鞋，系好安全带，或采取其他防止高处坠落的措施；

(5>刀闸瓷柱断落时有发生，刀闸要尽可能使用远方操作，如不能远方操作则要采取防范措施；

(6>操作时，人员应选择好位置，避免操作过程中部件伤人。

3.3.2 接触电压或跨步电压触电伤人

(1>要使用合格、合适的安全工器具，使用的方法要正确；

(2>装、拆接地线时要戴绝缘手套。装设接地线时，先接接地端，后接导体端；拆除时的顺序与此相反；

(3>高压设备发生接地时，室内不得接近故障点4 m以内，室外不得接近故障点8 m以内，进入上述范围人员必须穿绝缘靴，接触设备的构架时，应戴绝缘手套；

(4>人和工器具与带电体保持足够的安全距离；

(5>在送上或取下低压交、直流保险时使用绝缘工具或采取其他防止触电、短路的措施；

(6>测量设备、线路绝缘前要先验电、放电，证实无人在被测设备上方可进行；测试线应用绝缘导线，导线端头有绝缘套。

3.4倒闸操作

3.4.1 带负荷拉合刀闸

(1>认真核对设备名称、编号，不要走错位置；

(2>开关合分闸指示要清楚，必须确认开关在分闸位置才能操作刀闸；

(3>刀闸操作不了，要查明原因，特别要复查开关是否在合闸位置，或有关的接地刀闸未拉开而使刀闸不能操作，不要违规强行解除闭锁进行刀闸操作；

(4>送电时先送上该设备的保护电源和控制电源并按母线侧刀闸—负荷侧刀闸—开关的顺序依次操作，停电时的操作顺序与此相反；

(5>平常，电动刀闸的操作电源要拉开，操作时才合上。

3.4.2 带地线(地刀>合闸

(1>核查清楚接地线(地刀>的位置和数量；

(2>合闸操作前检查接地线已全部拆除、地刀已全部拉开，并将检查内容作为操作项目正确填写在操作票上；

(3>在不同的电气连接部份，其中一个有接地线(地刀>，另一个要进行送电操作时，这两个电气连接部分在连接处必须断开，并填写在操作票上，如果原来是断开的，则应确认已断开；

(4>严格执行操作票制度，特别要注意执行唱票、复诵、核对设备等规定。

3.4.3 带电挂(合>地线(地刀>

(1>在挂(合>地线(地刀>的导体处验明设备确已无电压后，应立即将检修设备接地，并三相短路；

(2>验电及接地是重要的操作项目，要填写在操作票上；

(3>无法验电的全封闭电气设备很容易发生带电合地刀。选用全封闭电气设备时，必须同时考虑防止带电误合地刀的措施(包括技术措施和组织措施>。已投产的变电站要制订反事故措施并予以实施；

(4>地刀传动杆与其他刀闸传动杆应有不同的着色，地刀操作把手应加锁；

(5>电动地刀的控制电源平常要拉开，操作时才合上，控制按钮的着色应区别于其他按钮，地刀按钮的名称要写清楚；

(6>刀闸的台架上同时装有两把地刀的地点是个危险点，当刀闸(如旁路开关代线路开关运行时的线路刀闸>两侧一侧带电另一侧不带电时，尤其是这样，决不能掉以轻心，为防止搞错地刀，名称牌应紧固在地刀的传动杆上而不钉在水泥柱上；

(7>装防误操作闭锁装置，并按规定使用解锁钥匙，防止强行解锁而发生误操作。

3.4.4 误(漏>拉合开关、刀闸

(1>正确填写、严格审查操作票，确保操作票无误；

(2>一丝不苟地执行监护人唱票、操作人复诵制度；

(3>调度员下达操作命令时要使用双重称号，防止在接发令时，听错或发错命令；

(4>设备称号牌字迹要清晰，放置位置要恰当。

3.4.5 发生误操作造成人身事故

(1>要按正确操作票的顺序依次操作，不得跳项、漏项或擅自更改操作顺序。在特殊情况下，需要跳项操作或取消不需要的操作项目必须有值班调度员的命令或值长的许可，确认无误操作的可能，方可进行操作；

(2>防误锁的解锁钥匙由当班值班长保管，使用时须经有关领导批准并登记；

(3>操作手动开关、刀闸、验电和装拆接地线，均须戴绝缘手套；雨天必须操作室外高压设备时，绝缘杆上应有防雨罩，还应穿绝缘靴，雷电时禁止进行倒闸操作；操作、监护人员必须穿全棉工作服；

(4>装、拆高压熔断器，应戴护目眼镜和绝缘手套，必要时使用绝缘夹钳，站在绝缘垫或绝缘台上操作。

四、高压断路器设备常见事故及原因分析

随着电力系统的发展，高压断路器设备的装用量将大幅度上升，了解高压断路器设备的故障原因，采取积极的防范措施，对提高电网供电的可靠性是很有帮助的。

据有关的历史资料对全国电力系统高压断路器运行中的事故类型统计分析，拒分事故占

22.67%；拒合事故占6.48%；开断关合事故占9.07%；绝缘事故占35.47%；误动事故占7.02%；截流事故占7.95%；外力及其他事故占11.43%，其中以绝缘事故和拒分事故最为突出，约占全部事故的60%。4.1绝缘事故

绝缘事故的主要原因：一方面是高压断路器的绝缘件设计制造质量不符合技术标准的要求，拉杆拉脱，使运动部分操作不到位。另一方面是高压断路器在安装、调试、检修过程中工装工艺不到位。所以，严格高压断路器工装工艺流程、外购件检验、装配环境清洁度以及必备的检测手段等是杜绝绝缘事故发生的重要措施。

4.2拒动、误动事故

拒动和误动事故是指高压断路器拒分、拒合和不该动作时而乱动。其中拒分事故约占同类型事故的50%以上，是主要事故。分析其主要原因是因为制造质量以及安装、调试、检修不当，二次线接触不良所致。因此，使用部门应该和制造部门有机地结合起来，尽可能使高压断路器的设计定型、材质选择、必备的备品备件、工艺要求、调试需知等合理、实用，将人的行为过失可能发生的事故局限在先，做到防患于未然。

4.3开断与关合事故

开断与关合事故是油断路器在开断过程中喷油短路、灭弧室烧损严重、断路器开断能力不足、关合速度后加速偏低等所致。因此，在高压断路器的安装、检修、调试过程中，重视油断路器的排气方向、动静触头打磨、灭弧室异物排除、断路器开断能力的核定与选型、合分速度特性的调整等，以遏制开断与关合事故的发生，切勿疏忽大意。4.4截流事故

截流事故发生的主要原因多数都是因为动、静触头接触不良引起的，主要原因是动静触头或者隔离插头接触不良，在大电流的长期作用下过热，以至触头烧融、烧毁、松动脱落等。所以，对于高压断路器触头弹簧的材质选择与热处理、触头压力的调整，是防止截流事故发生的重要技术措施。4.5外力及其它事故

外力及其他事故主要是指操动机构的漏油、漏气、部件损坏以及频繁打压、不可抗拒的自然灾害、小动物短路。主要原因是密封圈易老化损坏，管路、阀体清洁度差，接头制造及装配质量不良等。

4.6真空断路器的事故

高压真空断路器以自身优越的开断性能和长周期寿命的优势，普遍得到了使用部门的认可。

随着高压真空断路器的广泛应用，改进之后的新一代真空断路器普遍使用纵向磁场电极和铜铬触头材料，对于降低短路开断电流下的电弧电压、减少触头烧损量起到了积极的作用；但是，因为灭弧室及波纹管漏气，真空度降低所造成的开断关合事故，呈上升趋势，不容忽视。此外，对于切电容器组出现重燃、陶瓷真空管破裂仍时有发生，同时当前真空断路型号繁杂、生产厂家众多，产品质量分散性大，给使用部门的设备选型和运行造成了一定的难度。4.7 SF6高压断路器的事故SF6高压断路器以良好的绝缘性能及优越的灭弧介质而被广泛的应用于电力系统的各类电压等

级的开断设备中。国产SF6高压断路器存在的共性问题是：漏气、水分超标、灭弧室爆炸、绝缘拉杆脱落、断裂、击穿、水平拉杆断销等。拉杆脱落必然要发生重大事故，必须重视；罐内灭弧室内的异物或者零部件的脱落，都将引起高压断路器内部绝缘的击穿、闪络。所以，努力提高SF6高压断路器装配环境的清洁度和严格工艺过程的控制，对于确保设备安全运行至关重要。4.8隔离开关的事故

隔离开关因为触头接触不良、局部过热烧融、绝缘子断裂和机构卡涩等问题，是长期以来困扰隔离开关安全运行的主要问题。

五、电气设备安全检修规程

5.1电工人员接到停电通知后，拉下有关刀闸开关，收下熔断器。并在操作把手上加锁，同时挂警告牌，对尚无停电的设备周围加放保护遮拦。

5.2高低压断电后，在工作前必须首先进行验电。

5.3高压验电时，应使用相应高压等级的验电器，验电时，必须穿戴实验合格的高压绝缘手套，先在带电设备上实验，确实好用后，方能用其进行验电。

5.4验电工作应在施工设备进出线两侧进行，规定室外配电设备的验电工作，应在干燥天气进行。

5.5在验明确实无电后，将施工设备接地并将三相短路是防止突然来电、保护工作人员的基本可*的安全措施。

5.6应在施工设备各可能送电的方面皆装接地线，对于双回路供电单位，在检修某一母线刀闸或隔离开关、负荷开关时，不但同时将两母线刀闸拉开，而且应该施工刀闸两端都同时挂接地线。

5.7装设接地线应先行接地，后挂接地线，拆接地线时其顺序与此相反。

5.8接地线应挂在工作人员随时可见的地方，并在接地线处挂“有人工作”警告牌，工作监护人应经常巡查接地线是否保持完好。

5.9应特别强调的是，必须把施工设备各方面的开关完全断开，必须拉开刀闸或隔离开关，使各方面至少有一个明显的断开点，禁止在只经断开油开关的设备上工作，同时必须注意由低压侧经过变压器高压侧反送电的可能。所以必须把与施工设备有关的变压器从高压两侧同时断开。

5.10工作中如遇中间停顿后再复工时，应重新检查所有安全措施，一切正常后，方可重新开始工作。全部离开现场时，室内应上锁，室外应派人看守。

第五章接地系统浅析及变压器简介

一、接地系统浅析

在电力系统中，接地是用来保护人身及电力、电子设备安全的重要措施。通常我们将接地分为工作接地、系统接地、防雷接地、保护接地，用他们来保护不同的对象，这几种接地形式从目的上来说是没有什么区别的，均是通过接地接地导体将过电压产生的过电流通过接地装置导入大地，从而实现保护的目的。现代工厂在接地上都要求形成一张严密的网，而所有的被保护对象都挂在这个安全的接地网上，但不同的接地都需要从接地装置处的等电位点连接。

对于防雷接地，主要是通过将雷电产生的雷击电流通过接地网这一有效途径引入大地，从而对建筑物起到保护作用。一般有两种避雷方式供选择，其一是避雷针接地，其二是采用法拉第笼方式接地。它们是两种不同的防雷模式，它们在防雷原理上有显著的区别。避雷针的原理是空中拦截闪电、使雷电通过自身放电，从而保护建筑物免受雷击，避雷针的保护范围是从地面算起的以避雷针高度为滚球半径的弧线下的面积，对于法拉第笼，它认为避雷针的范围很小，而且在避雷针保护的空间内仍有电磁感应作用，而且避雷针附近是强的电磁感应区，有很大的电位梯度，在它周围有陡的跨步电压存在，在这一范围内的人们有生命危险，鉴于种种观点，现在的防雷接地系统中法拉第笼占有重要地位。实验证明，一个封闭的金属壳体是全屏蔽的，在雷电流通过时，是沿着壳体的外表面流入大地，而在壳体的内部没有感应电动势及磁通，即雷电流没有对内部的设备产生干扰效应。而法拉第笼下部的环状接地环、等电位均压网也避免了人在此等电位环境中被雷击的危险。

采用保护接地是当前低压电力网中的一种行之有效的安全保护措施。通常有两种做法，即接地保护和接零保护。将设备和用电装置的中性点、外壳或支架与接地装置用导体作良好的电气连接是电气工作的一个重点，也就是我们通常说的接地。将电气设备和用电装置的金属外壳与系统零线相接叫做接零。因为电力系统中采用保护接地，是我们对用电设备、金属结构及电子等设备采取的接地保护措施，这样就可以避免电器设备漏电、线路破损或绝缘老化漏电等漏电事故造成的伤害。通过接地导体将可能产生的线路漏电、设备漏电及电磁感应、静电感应等产生的过电压通过接地回路

导入大地，而避免设备等的损坏及保证人生的安全。有了接地保护，可以将漏电电流迅速导入地下，而实现此目的就是要求所有的用电设备、钢结构及电子、仪表设备都要与接地网可靠连接，简单而言，在电力系统中，接地和接零的目的，一是为了电气设备的正常工作，例如工作性接地；二是为了人身和设备安全，如保护性接地和接零。虽然就接地的性质来说，还有重复接地，防雷接地和静电屏蔽接地等，但其作用都不外是上述两种。而针对不同的供电系统，这些接地也有不同的选择。两种不同的保护方式使用的客观环境又不同，如果选择不当，不仅会影响对设备及人身的保护性能，还会影响电网的供电可靠性。对于不同供电方式所要求的接地系统也有区别，采取的保护措施也不同。

保护接地中的接零保护与接地保护有几个方面的不同。一是保护原理不同。接地保护的基本原理是限制漏电设备对地的泄露电流，使其不超过某一安全范围，一旦超过某一整定值保护器就能自动切断电源；接零保护的原理是借助接零线路，使设备在绝缘损坏后碰壳形成单相金属性短路时，利用短路电流促使线路上的保护装置迅速动作。二是适用范围不同。根据负荷分布、负荷密度和负荷性质等相关因素。来选择TT系统或TN系统

而对于中性点接地的供电系统，当发生单相接地故障时，接地点与供电设备接地点之间就会形成回路，接地电流很大，这种系统被称做大电流接地系统，而两个接地点的阻值越小，接地电流就越大。所以对于中性点接地系统，中性点直接接地运行方式下应做到以下三点：①所有用电设备在正常情况下不带电的金属部分，都必须采用保护接零或保护接地；②在三相四线制的同一低压配电系统中，保护接零和保护接地不能混用，即一部分采用保护接零，而另一部分采用保护接地，但若在同一台设备上同时采用保护接零和保护接地则是允许的，因为其安全效果更好；③要求中性线必须重复接地，因为在中性线断开的情况下，接零设备外壳上都带有220V的对地电压，这是绝不允许的。

有了这些很好的接地理论及体系，在设计及施工过程中，要实现彻底的接地保护，有两个工作重点也是不容忽视的，第一部分接地装置的安装，它们必须确保接地阻值在设计范围之内，具备安全、可靠的优点，而且需要通过定期的测量确定接地可靠性；第二部分就是引下线及接闪器，设备、金属结构及用电装置壳体等与接地网的可靠、正确连接。因为有可能一点疏忽就可能对设备及人生的接地保护上失败。例如，我们通常所有的接地连接在一起，构成一张严密的网，而各种设备与他们连接的点不同也是有很大区别的。如果你认为，所有的接地都连接在一起，而选择仪表接地时想就近，选择了一根防雷引下线作为仪表系统接地的引入点，在发生雷击过电流时，就有可能因大的雷击过电流及强的电磁感应对仪表设备及PLC等一些接地要求很严格的精密设备赞成损坏。所以接地连接需要我们一定按设计及规范施工。通常情况下，对于单个建筑物，从接地极、接地网<底下暗敷部分）到等电位接地板，需要将接地网引上点都接到此点，再由此往各个设备及及需要接地保护的部位连接，这样避免电器漏电或雷击过电流给人造成伤害，也避免给其他设备造成损坏。漏电流直接由接地线通过等电位接地板对地放电，从而达到接地的目的。

二、变压器简介

2.1 变压器工作原理

在一次绕组上外施一变流电压便有I0流入，因而在铁心中激励一交流磁通φ，磁通φ同时也与二次绕组匝链。因为磁通φ的交变作用在二次绕组中便感应出电势e。根据电磁感应定律可知，绕组的感应电势正比于安的匝数。因此只要改变二次绕组的匝数，便能改变电势e的数值，如果二项绕组接上用电设备，二次绕组便有电压输出，这就是变压器的工作原理。电力系统普遍采用三相

制供电。因而实际应用得最广的是三相变压器，三相变压器在三相负载平衡时的运行情况基本上与单相变压器相同。

2.2 变压器主要参数

额定电压：变压器的一个作用就是改变电压，因此额定电压是重要数据之一。额定电压是指在多相变压器的线路端子间或单相变压器的端子间指定施加的电压，或当空载时产生的电压，即在空载时当某一绕组施加额定电压时，则变压器所有其它绕组同时都产生电压。

额定容量：变压器的主要作用是传输电能，因此，额定容量是它的主要参数。额定容量是一个表现功率的惯用值，它是表征传输电能的大小，以kVA或MVA表示，当对变压器施加额定电压时，根据它来确定在规定条件下不超过温升限值的额定电流。

额定电流：变压器的额定电流是由绕组的额定容量除以该绕组的额定电压及相应的系数<单相

为1，三相为）,而并得的电流经绕组线端的电流。因此变压器的额定电流就是各绕组的额定电

流，是指线电流，也以有效值表。

额定频率：额定频率是指对变压器所设计的运行频率，我国标准规定频率为50HZ。

空载电流和空载损耗：是指当向变压器的一个绕组<一般是一次侧绕组）施加额定频率的额定电压时，其它绕组开路，流经该绕组线路端子的电流，称为空载电流。空载电流的有功分量所汲取的有功功率称为空载损耗。

阻抗电压和负载损耗：变压器当一个绕组短接<一般为二次侧）另一绕组流通额定电流而施加的电压称阻抗电压。一个绕组短接<一般为二次），另一绕组流通额定电流时所汲取的有功功率称为负载损耗。

温升和冷却方式：温升，变压器温升，对于空气冷却变压器是指测量部分的温度与冷却空气温度之差；对于水冷却变压器是指测量部分的温度与冷却器入口处的水温之差。