1、電氣運行軟仿真實習一、前言 電能源是國民生產生產不可缺少的能源，電力的發展也標志著一個國家工業科技的發展。由發電、變電、輸電、配電和用電等環節組成的電力系統。實現了電能的傳輸和使用。電源點與負荷中心多數處于不同地區，也無法大量儲存，故其生產、輸送、分配和消費都在同一時間內完成，并在同一地域內有機地組成一個整體，電能生產必須時刻保持與消費平衡。因此，電能的集中開發與分散使用，以及電能的連續供應與負荷的隨機變化，就制約了電力系統的結構和運行。據此，電力系統要實現其功能，就需在各個環節和不同層次設置相應的信息與控制系統，以便對電能的生產和輸運過程進行測量、調節、控制、保護、通信和調度，確保用戶獲得安

2、全、經濟、優質的電能。二、電氣運行仿真實訓任務及指導書1、220KV仿真變電站1.1 仿真軟件的介紹 軟件最主要的功能是實現了集控站監控和遙控變電站的功能。該仿真系統精心設計了典型的標準倒閘操作題目、故障處理、異常處理題目。本仿真軟件以給定操作任務然后由運行人員完成這樣一種方式，模擬出實際的操作過程，以此來加強運行人員的實際操作能力，判斷、處理故障的能力。如果在操作過程中發生誤操作，軟件系統會立刻給出故障現象及啟動事故音響，在集控站的信息窗口會顯示由于誤操作所引起的保護動作，用戶對誤操作所產生的后果有一個直觀的認識和學習過程。使用本軟件，用戶可以提高對變電運行的認識和應付突發事件的能力。二次回

3、路圖紙講解部分講述了常規型及微機型二次設備，對常用的繼電保護裝置和新型的微機綜合自動化保護裝置的圖紙進行了詳細的講解。1.2 仿真軟件的使用1.2.1 仿真教室控制臺 1、運行桌面 “220kV 仿真機教練員站控制程序”。 2、首先操作“本地機仿真系統操作初始化”，然后操作“學員機仿真系統初始化”。其他功能可根據界面文字選擇操作。 3、操作“隱藏本窗口”，界面顯示“220kV 變電站仿真機操作員站”，最大化此界面。 4、主界面功能如下：設備區、主控室、繼電保護室、調度命令、事件記錄和教練員臺。仿真操作主要在此界面切換。123各種模塊介紹（1） 教練員臺 1按啟動模型； 2按運行模型； 3調入工

4、況，正常情況下一般選擇“工況4”； 注：所謂“工況”即變電站運行方式，其中150為軟件編制者設定工況51100 可自行設定。 4若由一種運行工況變換成另一種工況，操作如下；例如：由工況43，操作順序，按模型退出啟動模型運行模型調入工況3。（2）故障設置清單 可設置變電站不同類型的故障和不正常工作狀態，用于訓練和考核學員。主要操作如下：學員機：學員可自行設置各種故障進行訓練。 2、變電站的運行與管理2.1變電運行管理的任務和內容2.1.1變電運行管理的基本內容有:(l) 建立和健全運行人員崗位責任制 , 使人人明確自己的職責、權力、工作內容及要求 , 建立正常的工作秩序。(2) 建立和健全變電運

5、行管理制度 , 使運行管理趨于正規化和科學化。(3) 加強日常運行管理 , 嚴格執行各項運行管理制度。(4) 加強技術管理 , 創造科學、文明的生產秩序。(5) 加強安全管理 , 確保安全運行。(6) 加強職工培訓 , 不斷提高職工素質。2.2變電站運行的主要制度2.2.1 交接班制度交接班工作是保證變電站連續安全運行的一項重要工作 , 必須嚴格按交接班制度進行。(1) 值班人員應按照規定的交接班時間進行交接 ( 提前 3Omin 做好交班準備工作 ), 接班人員應提前 15min 進入值班室 , 進行接班的準備工作。若接班人員因故未到 j 交班人員 應堅守崗位 , 并立即報告上級主管。在未辦

6、完交接手續之前 , 不得擅離職守。(2) 在處理事故或進行倒閘操作時 , 不得進行交接班。交接班時發生事故 , 應停止交 接。由交班人員處理事故 , 接班人員在交班負責人指揮下協助處理。當事故處理完畢或告 一段落時 , 再繼續進行交接班。(3) 交班前 , 交班負責人應組織全體人員進行本班小結 , 整理好有關記錄 , 并按以下內容做好交班小結 :1) 設備的運行方式、設備變更和異常情況及處理情況 ;2) 繼電保護、自動裝置的運行及變更情況 ;3) 倒閘操作情況 ;4) 設備檢修維護情況 ;5) 其他事項。(4) 接班人員認真昕取交班人員介紹后 , 會同交班人員認真核對交班記錄 , 并由交接雙方

7、共同到現場檢查。交接完畢后 , 交接雙方在運行工作記錄簿上簽字。(5) 接班后 , 接班負責人應組織當班人員開好班務會 , 根據系統設備運行、檢修情況及天氣變化等情況 , 研究明確本值中應注意的事項及事故預想 , 安排本值工作 : 1) 對本值內倒閘操作進行分工 , 對上班預開出的操作票 , 審核其正確性 ; 2) 布置對設備存在的薄弱環節、缺陷部位及重負荷設備加強監視 ; 3) 落實上級主管布置的其他工作 ; 4) 接班負責人應在接班后及時向當班調度員匯報當時的電壓、潮流、設備運行狀況以及存在的薄弱環節。2.2.2 巡回檢查制度對設備進行巡回檢查是運行管理工作的一個重要組成部分 , 它的目的

8、是檢查設備運行狀況 , 掌握設備運行規律及時發現設備隱患 , 確保安全運行。(1) 對巡回檢查的基本要求 : 值班人員必須認真按時巡視設備 , 巡視應按本站規定的 時間和路線進行 , 對設備的異常狀態做到及時發現、認真分析、盡快處理做好記錄 , 并及 時向上級主管匯報。正常巡視周期為交、接班時一次 , 高峰負荷時一次 , 晚間高峰負荷時熄燈巡視一次。 遇有下列情況 , 應增加巡視次數 : 1) 設備過負荷或負荷有顯著增加時 ; 2) 設備經檢修或長期停用重新技入運行時 ; 3) 新安裝設備初次投入運行時 ; 4) 設備缺陷近期有所發展時 ; 5) 事故跳閘或設備運行中有可疑現象時 ; 6) 惡

9、劣天氣時 ; 7) 節假日或有重要供電任務時。巡視必須嚴格遵守電業安全工作規程中的有關規定。注意人體與帶電導體之間的安全距離。一般應兩人一起巡視,允許單人巡視的人員應經考試合格 , 由上級主管批準。巡視 時不得打開遮欄或進行任何工作。雷雨時,一般不進行室外巡視, 需要巡視室外高壓設備時, 應穿絕緣鞋, 并不得靠近避雷針和避雷器。巡視中發現高壓設備發生接地故障時, 在室內, 不得接近故障點 4m 以內; 在室外 , 不得接近故障點 8m 以內。需進人上述范圍內的 人員 , 必須穿絕緣鞋 , 戴絕緣手套。(2) 巡視檢查的基本方法。目前 , 巡視檢查設備的主要手段仍然是利用人體的眼、耳、鼻、手等器

10、官的感覺 , 同時采用一些儀器設備來幫助監視檢查。目測: 用眼睛觀察設備的外觀有無變化 , 表計指示是否正常等 , 特別是可充分利用自 然條件加強觀察 , 如在毛毛雨、小雪天或夜晚觀察戶外設備是否發熱 , 利用日光檢查戶外絕緣子是否有裂紋 , 雨后檢查戶外絕緣子是否有水波紋等。 耳聽: 用耳朵傾聽運行中的設備發出的聲音是否正常。 鼻嗅: 用鼻子嗅聞運行中的設備是否有因絕緣材料過熱時產生的特殊氣味。 手摸: 用手觸摸運行中的設備非帶電部分 , 檢查設備的溫度是否有異常升高。 借助儀器設備檢查 : 采用紅外線測溫儀測量設備溫度 ; 帶電測量絕緣子的分布電壓和絕緣電阻 ; 對絕緣油進行微水量測定和色

11、譜分析試驗等。2.2.3 設備定期試驗與切換制度為保證運行中的設備及備用設備的完好性 , 確保故障時能正確投入工作 , 必須定期進行試驗和切換。如 : 1) 重合閘裝置每 1015 天進行一次試驗 ; 2) 備用變壓器應定期進行充電 ; 3) 晶體管保護每月進行一次試驗 ; 4) 低頻減載裝置每月進行一次試驗 ; 5) 高頻通道每天進行一次測試 ; 6) 變壓器備用冷卻器每月切換試驗一次 ; 7) 事故音響、預告信號、閃光裝置、事故照明、每值試驗一次等 ; 8) 所有定期試驗、切換的結果 , 都應記人有關記錄中。3、電氣倒閘操作3.1倒閘操作的定義 將電氣設備由一種狀態向另一種狀態轉換所進行的

12、操作。 3.2電氣設備的四種狀態（1）運行狀態:是指設備的隔離開關及斷路器都在合閘位置。 （2）熱備用狀態:是指設備隔離開關在合閘位置，只斷開斷路器的設備。 （3）冷備用狀態：是指設備斷路器，隔離開關均在斷開位置，未作安全措施。 （4）檢修狀態:指電氣設備的斷路器和隔離開關均處于斷開位置，并按“安規”和檢修要求做好安全措施。 3.3必須填入操作票的項目 3.4.1應拉合的設備斷路器(開關)、隔離開關(刀閘)、接地刀閘等，驗電，裝拆接地線，安裝或拆除控制回路或電壓互感器回路的保險器，切換保護回路和自動化裝置及檢驗是否確無電壓等； 3.4.2拉合設備斷路器(開關)、隔離開關(刀閘)、接地刀閘等后檢

13、查設備的位置； 3.4開關手車的狀態 3.5.1運行狀態： 開關小車在運行位置，開關在合閘位置。 3.5.2熱備用狀態： 開關小車在運行位置，開關在分閘位置。 3.5.3冷備用狀態: 開關小車在試驗位置，開關在分閘位置。 3.5.4檢修狀態： 開關小車在檢修位置，開關在分閘位置。 3.5.5線路檢修狀態： 開關小車在試驗位置，開關在分閘位置，線路側地刀合入。 3.5.6開關及線路檢修狀態：開關小車在檢修位置，開關在分閘位置，線路側地刀合入。 3.5操作指令操作指令：逐項指令、綜合指令和單項指令。 （1） 逐項指令：涉及兩個及以上單位的配合操作或需要根據前一項操作后對電網產生的影響才能決定下一項

14、的操作。 （2）綜合指令：不需要其它單位配合僅一個單位的單項或多項的操作。 （3）單項指令：處理緊急事故或進行一項單一的操作。 4、電氣設備的異常運行及故障處理4.1電氣設備事故的原因  （1）不按照設備的額定參數運行，如電動機長時間欠電壓運行，電流增加燒壞電機。   （2）自然災害和人為破壞等因素。   （3）工作人員違反電業安全工作規程的錯誤操作。   （4）運行管理不善，不及時消除缺陷，不按期進行維護、檢修、試驗，不認真落實反事故措施等。 4.2事故處理的一般要求   （1）沉著、迅速、準

15、確地判斷發生事故的原因。   （2）盡快限制事故發展，保證正常設備繼續運行，解除對人身和設備安全的威脅。   （3）盡可能改變運行方式，保證重要負荷用電，迅速恢復停電負荷的供電  （4）處理事故時，除當值人員和有關領導外，無關人員應退出現場。   （5）如適逢交接班時發生事故，則應由交班人員負責處理，接班人員全力協助，待恢復正常運行時，再辦理交接班手續。   （6）屬調度管轄范圍內的設備，應及時報告調度員，聽從調度命令，作好記錄；對人身安全和設備完整有明顯和直接威脅時，可先執行，后匯報。

16、60; （7）事故的處理過程應作詳細、準確的記錄。 5.3變（配）電所的異常運行和事故處理   （1）準確判斷是內部還是外部事故。   （2）如判斷本所無明顯故障象征時，應迅速將與該母線所連接的斷路器全部拉開，向上級或調度匯報，等候來電。 (3)如果是由于本所供電范圍內部故障，發生越級跳閘引起的母線電壓消失，應切除故障部分，對其它回路恢復供電。   （4）如果是母線設備發生故障時，應盡可能對可運行的設備恢復供電。故障設備等檢修人員處理。   （5）有備用電源的變配電所，應拉開主電源投入備用電源。 4.3配

17、電線路故障跳閘時的處理  （1）分路饋線故障跳閘后，應查明繼電保護動作情況，并對斷路器作外部觀察和檢查。若無噴油、冒煙等情況時，可改為冷備用狀態后向電氣負責人匯報，或在查明情況后，根據跳閘原因，決定是否可以再進行試送電。   （2）故障跳閘線路若強送電成功后，若轉為單相接地故障時，應立即進行跳合閘試驗，以驗證是否確系該線路有單相接地。   （3）對配電線路進行試送電時，如果電流表指針甩到滿刻度后在2s內未返回，且保護未動作時，則應立即拉閘斷開電路；若繼電保護動作而跳閘，則不準再次合閘試送，應立即向調度匯報，聽候處理。 5.5發生誤操作

18、時的處理:   （1）誤拉或誤碰斷路器引起跳閘，如該斷路器控制的電路無并列關系，可立即合上后再向電氣負責人匯報；對有并列關系者，應匯報供電局，并按調度員的命令進行處理。   （2）誤合備用中的斷路器，可立即拉閘后再匯報。   （3）誤拉或誤合隔離開關，應立即停止操作，檢查設備是否受到損害，并向領導匯報。 5、變電站的繼電保護5.1 電力變壓器保護5.11主變差動保護定義：是按照循環電流原理構成，即將變壓器各側電流進行相量相加，使正常運行和區外故障時流入繼電器的電流量小，而區內故障時，流入繼電器的電流最大。使得繼電器動作跳閘。主變差動保

19、護應用中的注意問題：（1）投運前電流互感器二次端子極性或二次回路接線正確性效驗。（2）必須做空載合閘試驗。（3）并聯變壓器的和應涌流。可能引起差動保護誤動作。（4）由一次系統參數引起的縱差保護區內故障時的高次諧波問題。（5）變壓器縱差保護用電流互感器的型號（要分析計算）。（6）空載合閘與變壓器相間短路同時出現。新安裝的差動保護在投運前應做哪些實驗： (1) 必須進行帶負荷測相位和差電壓(或差電流)，以檢查電流 回路接線的正確性。 1) 在變壓器充電時，將差動保護投人； 2) 帶負荷前將差動保護停用，測量各側各相電流的有效值和相位； 3) 測各項差電壓(或差電流)。 (2) 變壓器充電合閘5次，

20、以檢查差動保護躲勵磁涌流的性能。5.1.2主變氣體保護含義：變壓器油箱內部故障產生電弧，使絕緣物和變壓器油境界產生大量的氣體，由于油箱蓋沿氣體繼電器的方向有1%1.5%的升高坡度，強烈的油流和氣體將通過連接管沖向變壓器油枕的上部，為此，利用這種氣體來實現的保護裝置，被稱為氣體保護。分類：當變壓器內部發生輕微故障時，氣體產生的速度較緩慢，氣體上升至儲油柜途中首先積存于瓦斯繼電器的上部空間，使油面下降，浮筒隨之下降而使水銀接點閉合，接通延時信號，這就是所謂的輕瓦斯；當變壓器內部發生嚴重故障時，則產生強烈的瓦斯氣體，油箱內壓力瞬時突增，產生很大的油流向油枕方向沖擊，因油流沖擊檔板，檔板克服彈簧的阻力

21、，帶動磁鐵向干簧觸點方向移動，使水銀觸點閉合，接通跳閘回路，使斷路器跳閘，這就是所謂的重瓦斯。正常運行條件：（1）開啟油枕和油箱之間的連通閥門使其他繼電器充油，同時打開排氣孔將氣體繼電器中的空氣排出，并直至排氣孔連續出油。（2）油枕通向大氣的呼吸器應保證暢通，氣體繼電器及接縫處無滲油現象。（3）從氣體繼電器排氣孔注入空氣，檢查輕氣體繼電器觸點動作的可靠性，按動探針檢查氣體繼電器動作的可靠性。（4）新安裝的變壓器投入運行時，應解除氣體保護的跳閘作用并切除至信號回路，經過一晝夜的連續運行，直至變壓器不再發散氣體后，方可投入氣體保護跳閘連接片。下列情況解除氣體保護跳閘：（1）變壓器帶電濾油，注油，經

22、濾油、換油處理后。（2）更換硅膠罐內的硅膠。（3）疏通呼吸器和更換吸潮劑時。經過24H以后，檢查氣體繼電器內無氣體后，再投入氣體保護的跳閘連接片。5.1.3主變過流保護含義：電網中發生相間短路故障時，電流會突然增大，電壓突然下降，過流保護就是按線路選擇性的要求，整定電流繼電器的動作電流的。當線路中故障電流達到電流繼電器的動作值時，電流繼電器動作按保護裝置選擇性的要求，有選擇性的切斷故障線路。5.2母線保護5.2.1母線差動保護含義：用通俗的比喻，就是按照收、支平衡的原理進行判斷和動作的。因為母線上只有進出線路，正常運行情況，進出電流的大小相等，相位相同。如果母線發生故障，這一平衡就會破壞。有的保護采用比較電流是否平衡，有的保護采用比較電流相位是否一致，有的二者兼有，一旦判別出母線故障，立即啟動保護動作元件，跳開母線上的所有斷路器。正常時流入母差保護的電流為不平衡電流，在故障時流入母差保護的電流是故障電流，這樣繼電器只要躲過不平衡電流就可以正確動作。母線差動保護的形式、特點：（1）母線完全電流差動保護，將母線上所有連接元件的電流互感器按同名相、同極性接到差動保護回路，要求所有電流互感器的特性和變比均應相同，若變比不同則采用補償變流器進行補償