华北电力大学

变电站仿真实习报告

专业班级：农业电气化与自动化07k2

学生姓名：李超

学生学号：

指导教师：

实习地点：教二213机房

实习时间：2011.2.21至2011.2.25

目录

目录... 2

变电站仿真实习报告... 3

1.实习目的... 3

2.实习的内容... 3

2.1顺义站... 3

2.1.1顺义站简介... 3

2.1.2顺义站实习内容... 3

2.2上花园站... 4

2.2.1上花园站简介... 4

2.2.2上花园站实习内容... 4

2.3周营子站... 4

2.3.1周营子站简介... 4

2.3.2周营子站实习内容... 5

2.4杨家窑站... 5

2.4.1杨家窑站简介... 5

2.4.2杨家窑站实习内容... 5

2.5马集站... 6

2.5.1马集站简介... 6

2.5.2马集站实习内容... 6

3.实习结果... 6

3.1对变电站的主要电气设备进一步认识... 6

3.2对各种主接线方式的进一步认识... 7

4.实习心得体会... 8

5.附录... 9

变电站仿真实习报告

1.实习目的

变电站仿真实习是一个实践环节，通过实习加深对变电所的认识并巩固加强自身专业知识。实习内容包括模拟正常运行的各种操作及模拟电网及变电站各种电气设备的故障和不正常运行方式。其中正常运行中各种操作有：线路，主变的切除和投入；线路、主变停运并进行检修的各种操作及安全技术措施；母线倒闸操作；旁路代替线路开关的操作；消弧线圈、电容器的投入和切除；有载调压变压器分接头的调整；主变压器冷却器的投切；联络线合环和解列操作等。模拟电网及变电站各种电气设备的故障和不正常运行方式有：电网故障；线路及母线故障；变压器故障；保护回路故障；直流回路故障；控制信号回路典型故障等。

2.实习的内容

本次仿真实习共涉及顺义站、上花园站、周营子站、杨家窑站和马集站等五个变电站。现就这五个站的实习内容一一进行介绍。

2.1顺义站

2.1.1顺义站简介

顺义站是一座500kV变电站，共有500kV,220kV和66kV三个电压等级，500kV母线采用的接线方式。220kV采用双母线分段的接线形式。66kV供所用电和无功补偿。

2.1.2顺义站实习内容

2.1.2.1设备巡检

在一次设备区进行巡视，认识了现场的断路器，隔离开关，电压电流互感器，载波器，母线等设备。观察了一台半接线，双母线分段的一次设备连接方式。

2.1.2.2故障演练

老师设置几个故障，我通过一次设备的仿真换面观察到了故障的现象。

2.1.2.3操作演练

4#主变退出运行操作：

分5062断路器，分隔离开关5062-2和5062-1；分5061断路器，分5061-2和5061-1隔离开关；分604断路器，分604-2隔离开关；分2204断路器，分2204-5和2204-2隔离开关；合5061-67接地刀闸；合604-17接地刀闸；合2204-17接地刀闸。操作完毕。

2.2上花园站

2.2.1上花园站简介

上花园是一座220kV变电站，共有220kV，110kV和35kV三个电压等级。220kV采用双母线带旁路的接线方式，两台主变采用的是三绕组有载调压变压器。110kV采用双母线带旁路的接线方式，35kV采用单母线分段的接线方式。

2.2.2上花园站实习内容

2.2.2.1一次设备区巡视，观察了双母线带旁路和单母线分段的的一次设备连接方式。

2.2.2.2故障演习

（1）110kV 111开关附近CT接地线断开；117开关故障，合闸时，系统提示开关未储能。

（2）113开关出口短路跳闸，自动重合闸重合成功。

（3） 101开关第一组出口跳闸

上宣线111开关分闸；上小线113开关分闸；上石线115开关分闸；上沙117开关分闸；上涿线119开关分闸；上牵线121开关分闸；110kV母联开145开关分闸。

2.2.2.3操作演练

（1）不停电检修断路器2210

合2210-6，合2246断路器。开2210断路器，开2210-2隔离开关，开2210-4隔离开关，合2210-27和2210-47接地刀闸，设备验电，装设围栏，挂牌。检修完毕后，开2210-27和2210-47接地刀闸，合2210-2隔离开关，合2210-4隔离开关，合2210断路器，开2246断路器，开2210-6隔离开关，由主母线供电，撤销围栏和摘牌。

（2） 检修#4母线

合2210-5，开2210-4；合2217-5，开2217-4；合2216-5，开2216-4；合2202-5，开2202-4；合2214-5，开2214-4；合225-72和225-73接地刀闸；对#4母线验电，装设围栏验电，挂牌。检修完毕后按照相反的操作，恢复#4母线的供电。拆除围栏和摘牌。

2.3周营子站

2.3.1周营子站简介

周营子站是一座220kV变电站，共有220kV，110kV和10kV三个电压等级。220kV采用双母线的接线方式，双母线，母联开关均投入运行。#1和#2两台主变均为三绕组有载调压变压器，分别接在#5和#4母线上。110kV母线采用双母线的接线方式，双母线，母联开关均投入运行。10kV采用单母线分段的接线方式，两端母线独立运行。

2.3.2周营子站实习内容

2.3.2.1一次设备区巡视，观察了双母线和单母线分段的的一次设备连接方式。

2.3.2.2故障演习

周滦线永久性故障 自动重合闸重合一次开关又自行跳开，说明该故障为永久性故障。

2.3.2.3操作演练

检修220kV#4母线

开2219-4隔离开关，合2219-5隔离开关；开2202-4隔离开关，合2202-5隔离开关。开2245母联开关，开2245-4和2245-5隔离开关，合224-71接地刀闸。对#4母线验电，装设围栏，挂牌。修完毕后按照相反的顺序操作，恢复#4母线的供电。拆除围栏和摘牌。

2.4杨家窑站

2.4.1杨家窑站简介

杨家窑为一个110kV变电站，共有110kV，35kV和10kV三个电压等级。110kV单母线分段，四条进线，母联开关未投入运行，两台三绕组变压器。10kV单母线分段，10kV母线上有并联的电容无功补偿装置以及若干负荷，母联开关处于开位。35kV单母分段，母联开关未投入。

2.4.2杨家窑站实习内容

2.4.2.1故障演练

（1）2母线电压互感器A相接地线板发热，A相接地线板的颜色明显与B相，C相得不同，颜色较深。

（2）#2主变的110kV进线口发生故障。102开怪跳闸，302开怪跳闸，502开关跳闸，500开关，300开关备自投自动投入，供电恢复。

2.4.2.2操作演练

杨施线509开关切换到检修状态。

（1）  检查509三相电压指示灯是否正常（带电）；

（2）  打开509，确认509是否在分闸位置；

（3）  确认所供负荷电流为0；

（4）  检查509三相电压指示灯是否正常；

（5）  “远方”打到“就地”；

（6）  摇出断路器手车；

（7）  合509接地刀闸，确认接地；

（8）  509处于检修状态，操作完成。

2.5马集站

2.5.1马集站简介

马集站是一座110kV变电站，共有110kV，35kV和10kV三个电压等级。110 kV采用内桥型接线方式。35 kV采用单母分段加旁路的接线方式，分段开关未投入。10 kV采用单母分段，母联开关断开。

2.5.2马集站实习内容

2.2.2.1现场巡视

观察桥型接线的接线形式。

2.5.2.2故障演习

1T处故障，119,301,201开关全跳。145，245,345开关自动合闸。10 kV两组电容器组欠压保护动作，所联开关断开将电容器组切除。

3.实习结果

3.1对变电站的主要电气设备进一步认识 

变电站的主要电气设备有主变压器、断路器、隔离开关、电压互感器、电流互感器、避雷器、并联电抗器和串联电容器等。 
⑴主变压器 
    本次实习中的变压器均为三绕组有载调压变压器。有载调压就是不断开电源，让变压器在正常工作状态下，带负载调节分接开关。它的原理就是，在开关的动触头从一档尚未完全离开时，接通过渡电路（由过渡电阻限制两档之间的电流），以保证变压器不失电，当动触头到达另一档后，再断开过渡电路，调节就完成了。有载调压开关除了有过度电路外，还必须有良好的灭弧性能。

⑵断路器

高压断路器的主要作用是，在正常情况下控制各种电力线路和设备的开断和关合，在电力系统发生故障时自动地切除电力系统的短路电流，以保证电力系统的正常运行。

⑶隔离开关 

隔离开关是高压开关设备的一种，在结构上，隔离开关没有专门的灭弧装置，因此不能用来拉合负荷电流和短路电流，。正常分开位置时，隔离开关两端之间    有符合安全要求的可见绝缘距离，在电网中，其主要用途有：①设备检修时，隔离开关用来隔离有电和无电部分，形成明显的开断点，以保证工作人员和设备的安全；②隔离开关和断路器相配合，进行倒闸操作，以改变系统接线的运行方式。其只要作用是电气隔离。 

⑷电压互感器

电压互感器作为电压变换装置跨接于高压与零线之间，将高电压转换成各种设备和仪表的工作电压；电压互感器的主要用途有：①供电量结算用，要求有0.2级准确等级，但输出容量不大；②用作继电保护的电影信号源，要求准确等级一般为0.5级及3p，输出容量一般较大；③用作合闸或重合闸检查同期、检无压信号，要求准确等级一般为1.0级和3.0级，输出容量较大。现代电力系统中，电压互感器一般可做到四绕组式，这样一台电压互感器可集上述三种用途于一身。电压互感器分为电磁式和电容式两大类，目前在500kV电力系统中，大量使用的都是电容式电压互感器。 

⑸电流互感器 

电流互感器是专门用作变换电流的特种变压器。电流互感器的一次绕组串联在电力线路中，线路中的电流就是互感器的一次电流，二次绕组接有测量仪表和保护装置，作为二次绕组的负荷，二次绕组输出电流额定值一般为 5A或1A。 

⑹避雷器 

避雷器是变电站内保护电气设备免雷电冲击波袭击的设备。当雷电冲击波沿线路传入变电站，超过避雷器保护水平时，避雷器首先放电，将雷电压幅值限制在被保护设备雷电冲击水平以下，使电气设备受到保护。 

⑺高压电抗器和抽能并联高压电抗器 

超高压交流输电线路有大量的容性充电功率。100km长的500kV线路容性充电功率约为100~120M。为同样长度的220kV线路的6~7倍。如此大的容性充电功率给电网的安全运行带来了许多麻烦。因此，在超高压输电线路上一般要装设并联高压电抗器。

3.2对各种主接线方式的进一步认识

本次实习中设计的主接线方式有一台半接线，双母线带旁路，双母线分段，双母线，单母线分段，单母线分段带旁路和桥型接线。

（1）桥形接线：

马集站110kV侧就采用了内桥型接线。桥形接线采用4个回路3台断路器和6个隔离开关，是接线中断路器数量较少、也是投资较省的一种接线方式。根据桥形断路器的位置又可分为内桥和外桥两种接线。由于变压器的可靠性远大于线路，因此中应用较多的为内桥接线。

（2）单母线分段接线：

上花园35kV母线，杨家窑站全站的母线，周营子10kV母线，马集站10kV母线都采用单母线分段的接线方式。单母线分段接线就是将一段母线用断路器分为两段，它的优点是接线简单，投资省，操作方便；缺点是母线故障或检修时要造成部分回路停电。

（3）双母线接线：

周营子220kV母线，110kV母线等采用双母线接线。双母线接线就是将工作线、电源线和出线通过一台断路器和两组隔离开关连接到两组（一次/二次）母线上，且两组母线都是工作线，而每一回路都可通过母线联络断路器并列运行。

与单母线相比，它的优点是供电可靠性大，可以轮流检修母线而不使供电中断，当一组母线故障时，只要将故障母线上的回路倒换到另一组母线，就可迅速恢复供电，另外还具有调度、扩建、检修方便的优点；其缺点是每一回路都增加了一组隔离开关，使配电装置的构架及占地面积、投资费用都相应增加；同时由于配电装置的复杂，在改变运行方式倒闸操作时容易发生误操作，且不宜实现自动化；尤其当母线故障时，须短时切除较多的电源和线路，这对特别重要的大型发电厂和变电站是不允许的。

（5）双母线带旁路接线：

上花园220kV母线，110kV母线采用双母线的接线方式。双母线带旁路接线就是在双母线接线的基础上，增设旁路母线。其特点是具有双母线接线的优点，当线路（主变压器）断路器检修时，仍有继续供电，但旁路的倒换操作比较复杂，增加了误操作的机会，也使保护及自动化系统复杂化，投资费用较大，一般为了节省断路器及设备间隔，当出线达到5个回路以上时，才增设专用的旁路断路器，出线少于5个回路时，则采用母联兼旁路或旁路兼母联的接线方式。

（6）双母线分段

顺义站220kV母线采用双母线分段的接线方式。双母线接线的供电可靠性比双母线高。

（7）3/2接线：

顺义站500kV母线采用3/2接线。3/2接线就是在每3）个断路器中间送出2回回路，一般只用于500kV（或重要220kV）电网的母线主接线。它的主要优点是：

1) 运行调度灵活，正常时两条母线和全部断路器运行，成多路环状供电；

2) 检修时操作方便，当一组母线停电时，回路不需要切换，任一台断路器检修，各回路仍按原接线方式霆，不需切换；

3) 运行可靠，每一回路由两台断路器供电，母线发生故障时，任何回路都不停电。

2/3断路器接线的缺点是使用设备较多，特别是断路器和电流互感器，投资费用大，保护接线复杂。

     各种电气主接线方式的投资是不同的，应用的舞台也是不同。合理的应用到适当的场合才会发挥最佳的作用。

4.实习心得体会

（1）纠正了一个很重要的概念。 是“不允许带负荷拉合隔离开关”而不是“不允许带电拉合隔离开关”。在双母线接线中，将一条母线检修，进行倒闸操作时，母线上虽然带电而没有电流流过，可以拉开隔离开关，电弧很小并且可以自行熄灭。

（2）学到了一个知识：在实际现场中，在电容器组处往往要接入电抗器以限制电容在投切过程中的电流。

（3）认识了现场的实际设备。

（4）通过实际操作，增强了动手操作能力。

（5）电站运行是非常细致的工作，通过仿真实习，锻炼了严谨认真的工作态度。

5.附录

图（1）顺义站主接线图

图（2）上花园站主接线图

图（3）周营子站主接线图

图（4）杨家营站主接线图

图（5）马集站主接线图