变电站仿真实习报告1

2024年3月17日发(作者：纪昀)

华北电力大学科技

学院变电站仿真实习报告

专业班级

学生姓名：

学生学号：

指导教师：

实习地点：教二213机房

实习时间：

目录

目录.............................................................................2

1.实习目的 ............................................................................................................. 错误！未定义书签。

2.实习内容 ............................................................................................................. 错误！未定义书签。

2.1杨家窑站……………………………………………………………………………………………………………………………….....3

2.1.1杨家窑站接线形式电压等级……………………….…………………………………………………………………….3

2.1.2杨家窑故障演练操作演练.………………………………………………………………………………………………..3

2.2马集站………………………………………………………………………………………………………………………………………3

2.2.1马集站接线形式电压等级……………………………………………………..……………………………..…………..3

2.2.2马集站操作演练…………………………………………………………………………………………………..…….……..4

2.3上花园站…………………………………………………………………………………………………………………………..………4

2.3.1上花园站接线形式电压等级……………………………………….……………………………………….…………..4

2.3.2上花园站故障演练操作演练……………………………………………………………………………………….……4

2.4周营子站……………………………………………………………………………………………………………………….………….4

2.4.1周营子站接线形式电压等级……………………………………………………………………………………………..4

2.4.2周营子站故障演练操作演练…………………….……………………………………………………………….…..….4

2.5顺义站……………………………………………………………………………………………………………………………………….4

2.5.1顺义站接线形式电压等级…………………………………………………………………………………………………4

2.5.2顺义站故障演练操作演练……………………….…………………………………………………………….………….5

3.实习结果………………………………………………………………………………………………………………………………….………5

3.1变电站主要电气设备………………………………………………………………….………………………………………......5

3.2变电站主接线形式使用情况及其优缺点………………………………………………….…………………............6

4.主要电气设备巡视注意事项...............................................................................................................7

5.实习中遇到的问题及解答……………………………………………………………………………9

6.实习心得体会……………………………………………………………………………………………………………………………..9

7.附录

变电站仿真实习

一、 实习目的

通过变电站仿真实习加深对变电所设备的认识并巩固加强自身专业知识，熟悉电网及变电站仿真系统的操作演练。整体了解变电站的组成和运营情况，进而了解整个电力系统的组成和概况。了解电气主接线的接线方式、结构、运行方式，能在培训系统中辨认各种主接线运行方式，以及电气设备的巡视。提高理论联系实际的基本素质和工作的竞争能力。

二、实习内容

本次仿真实习共有杨家窑站、马集站、上花园站、周营子站和顺义站五个变电站，实习过程中分别对其进行了设备的巡视、倒闸操作、故障观察排除以及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。

1.杨家窑站实习内容

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。

故障演练

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

操作演练

同杨线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.马集站

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。

马集站实习内容

对应主接线图进行现场一次设备巡视，观察桥型接线的接线形式。

操作演练

检修119断路器，先断断路器，断开负荷侧2 隔离开关，再断开1隔离开关

3.上花园站

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。

上花园站实习内容

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。

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。

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。

4.周营子站

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。

周营子站实习内容

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。

故障演习

周滦 一回永久性故障 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。

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.

5.顺义站

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 二分之三接线方式。220kV采用双母线分段的接线形式。66kV供所用电和无功补偿。

顺义站实习内容

对主接线图进行了仔细观察了解了潮流流向及各母线的接线形式电压等级

对应着主接线图在一次设备区进行巡视，理清了线路走向，认识了现场的断路器，隔离开关，电流互感器，电压互感器，电抗器，电容器，母线，避雷器等设备。观察了母线接线方式。

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。

四、各种电气设备的巡视检查

1.变压器的巡视检查

1检查油色应淡黄透明。

2检查油位计在规定温度范围，无突变。

3 检查油温变化应正常，油温应在（#1主变为75℃、#2主变为85℃）以下。

4 检查有载调压装置正常，位置、动作情况均正常。

5 检查各部应无渗漏油。

6 检查声音应正常，无杂音，本体无渗漏油，吸潮器硅胶颜色正常，无受潮变色。

7 检查引线接点应无发红、发热、氧化变色，无断股、松股。

8 检查大小瓦斯继电器无气体，无渗漏油及瓦斯电缆引线无腐蚀现象。

9 检查冷却器完好，满足散热要求，无漏油渗油现象。

10 检查瓦斯继电器、冷却器上下阀门应开启

2.断路器的巡视检查

SF6断路器正常巡视检查项目：

1 每日定时记录SF6气体压力和温度，检查气体密度压力指示是否正常。

2 断路器各部分管道无异声（漏气声、振动声）及异味，管道夹头正常。

3 外壳、支架等有无锈蚀、损伤，瓷套有无裂纹、放电声、电晕及污秽情况。

4 引线连接部位无过热，引线驰度适中。

5 分、合位置指示正确，并与当时实际运行工况相符。

6 外壳接地完好。

7 机构箱门平整,开启灵活关闭紧密。

8 断路器在运行状态,储能电机电源开关应合上。

9 断路器在分闸备用状态时，分闸连杆应复归分闸锁扣到位，合闸弹簧应储能。

10 加热器良好,开关在正常运行时,加热器应投入运行,确保机构箱内干燥。

11 螺栓连接部分是否紧固（指不带电的基础构架部分）。

3.隔离开关巡视检查

1 隔离开关的瓷绝缘应完整无裂纹和无放电现象，引线无断股，松股现象。

2 隔离开关的操作机构，包括操作连杆及部件，应无开焊、变形、锈蚀和脱落形象，连接轴销子紧固螺母等应完好。

3 闭锁装置应完好，销子应锁牢，辅助触头位置应正确且接触良好，机构外壳等接地应良好。

4 接地刀闸三相接地刀口是否紧固，接地是否良好，接地体可见部分是否良好，有无断裂现象。

5 隔离开关辅助接头动作良好，位置是否与实际相符，接触是否良好。

6 三相是否在同一水平上，拉开角度或距离足够，并且三相操作同阴性良好。

7 隔离开关合闸后触头应接触良好，在额定电流下，温度不应超过70℃。

4.电流互感器的巡视检查

1 电流互感器的接头应连接良好，无过热松动现象。二次侧无开路。

2 电流互感器在运行中，应无声音。注意其内部有无异常放电声音，如果听到电流互感器发生铁芯振动的声音，或者听到类似小容量变压器充电后发出的声音时，应考虑电流互感器是否发生了二次开路、绝缘损坏放电、铁芯夹紧螺丝松动等。

3 检查电流互感器的油位、油色应正常。注意油质试验情况、有无渗漏油现象。若油位看不清楚，或油位过低,应查明原因或及时加油。电流互感器的吸湿器应正常。硅胶若已变色应及时更换。

4 检查电流互感器瓷质部分，应清洁完整，无破损及放电现象。

5.电压互感器的巡视检查

连接在母线上的电压互感器，如发生故障，相当于母线故障，必须注意巡视。

1 电压互感器绝缘子应清洁、完整、无损坏及裂纹，无放电现象。

2 电压互感器外壳是否无漏油，油位指示是否正常，若油位看不清楚，应查明原因。

3 电压互感器内部声音应正常。膨胀器有无拉长。

4 高压侧引线的接头连接应良好，不应过热，二次回路的电缆导线不应损伤，高低压熔断器（或低压侧空气开关）及其并联电容器应完好。

5 电压互感器的二次侧和外壳接地良好。二次出线的端子箱的门应关好。

6.避雷器（避雷针）的巡视检查

避雷器（避雷针）的正常巡视检查项目：

1 瓷套表面是否清洁、完整，有无放电痕迹和裂纹。

2 接地是否完整，有无放电痕迹和裂纹。

3 均压环有无松动、锈蚀。

4 放电记录器的指示数字有无变化，若发现缺陷作好记录。

5 泄漏电流表指示正常。

6 避雷针支架应无断裂、锈蚀、倾斜，基础牢固。

7 避雷针接地引下线应连接牢固、无锈蚀。

避雷器雷雨天气后的特殊巡视检查内容：引线是否松动、本体是否有摆动，均压环是否歪斜，瓷套管有无闪络、损伤、放电记数器的动作情况。避雷针有无倾斜、摆动、接地线损伤等。

7.母线的巡视检查

母线的巡视检查项目:

1 检查导线、铝排和连接用金具的连接部分接触是否良好，有无氧化、电腐蚀、发热、熔化等现象,有无无断股、散股现象或烧伤痕迹。

2 耐张线夹、双槽夹板有无松动和发热现象。检查方法有：用远红外测温仪进行测试。各接头温度要求。一般接头不超过70℃。

3 母线伸缩接头是否有裂纹、折皱或断股现象。

4 瓷瓶是否清洁，有无裂纹或破损，有无放电现象。

5 低压配电屏母线支持瓷瓶及母线固定螺丝是否良好。

6 母线上有无不正常声音。

8.电力电容器的巡视检查

1 检查外壳，不应有胀鼓、渗漏油等现象。

2 检查声音，电容器内部应无放电声或其他异常声音。

3 检查绝缘子和瓷套管、应清洁、完好、无损伤和放电痕迹。

4 检查电容器温度，内部最高温度不应超过50℃

5 检查各电气接头，应接触良好，无发热现象。

6 检查放电间隙、放电电阻（放电变压器或电压互感器）、熔断器及避雷器等保护设备应完好。

7 检查安装电容器组的构架以及保护网应完好。

9.电抗器的巡视检查

1 电抗器连接部分及接点良好无发热，支持瓷瓶应清洁无裂纹和放电痕迹。

2 电抗器应无噪音和放电声，无倾斜，支持绝缘子应可靠接地，各部油漆应完整无脱落现象。

3 10kV母线与电抗器端子连接，接头应接触良好、可靠、无过热、发红现象。

4 电抗器通过故障电流后，应检查其线圈匝间是否变形，水泥支柱是否有变形破碎，支持绝缘子有无裂纹，载流母线和引出线的接头是否良好，是否有过热和烧损现象。

5 电抗器门窗应严密，以防小动物。

6 电抗器通风散热良好，无过热现象。

五、实习中遇到的问题

（1）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。

（2）不允许带负荷拉合隔离开关 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。

（3）顺义站 1号变压器中性点接到了母线上是因为在操作高压系统的开关时，为了防止操作过电压，有时需要把变压器的中性点接地，有时需要把变压器的中性点断开，这就需要把变压器的中性点接到母线上。

（4）两台变压器并列运行的条件：电压比相同，百分阻抗相等，接线组别相同。否则影响变压器出力。

5.实习心得体会

在这次实训中，在指导老师的精心指导下，我充分认识到了理论联系实际的重要性，电站运行是非常细致的工作，在工作中，知识应与实践相结合，充分发挥所学。在这次仿真模拟实训中，我犹如真正的在生产现场操控着每一个步骤，认识了现场的实际设备。通过实际操作，增强了动手操作能力，通过仿真实习，锻炼了严谨认真的工作态度。有一种身临其境的感觉。知道了在今后的生产操作中应该严格按照操作规程，严格遵守操作顺序，只有这样，才不会给生产带来不必要的损失，才可以保障工作人员的生命安全。