變電站現場調試技術與應用

隨著我國電力事業的快速發展，新技術、新設備大量涌現并應用于發電廠、變電站的基建及改造進程中。調試是在變電站電氣設備安裝結束后進行整體的試驗和最后的質量把關，對于變電站的重要性不言而喻。為保證電力系統安全穩定運行，調試人員既要了解舊設備原理特性，又要掌握新設備的性能及調試方法，對基層調試人員在技術素質普及和提高方面提出更高要求。
目前，有關變電站調試方面書籍種類繁多，但大部分理論性較強，關于應用技能指導不足。教材內容很難及時跟蹤現場生產技術的發展，特別是對于變電站現場調試來說，更是如此。同時，電力調試領域人才短缺，青年調試人員缺乏現場調試歷練機會，成長緩慢。要快速培養出一支技術過硬的調試團隊，需要付出大量人力、物力和財力。我們以此作為出發點，基于北京送變電有限公司調試分公司調試人員多年變電站現場調試經驗，編制列舉出基建變電站調試項目模板和現場實際調試遇到的問題解決方法，目的是將我們歷年的工作經驗及教訓總結出來供讀者借鑒參考，提升調試人員的實際動手能力，這是我們編寫這本書的初衷。期望能給調試專業缺乏實際工作經驗的青年人員帶來啟迪。
本書以新建變電站現場調試技術應用為主線，系統闡述了變電站各個一次、二次設備的試驗項目及試驗方法，總結了北京送變電有限公司調試分公司在變電站建設過程中的工程應用經驗。鑒于變電站基本知識的通用性，結合當前一二次裝置的現狀，本教材在選材時做了一部分調整。本書收集的調試實例均以現階段普遍流行使用的設備為主，增添了部分新理論與新技術，同時涉及少量要淘汰設備的調試篇幅只為起到舉一反三的啟發作用。由于本書的受眾主要是針對入職不久的青年調試人員，重視處理好教材的難度與深度的關系。學習深奧的變電站原理知識，可能會影響讀者學習興趣以及積極性；而忽略這部分學習對于新入職員工將來的實際工作能力影響也不大，因此本書在保留了內容完整性的前提下，對于這部分內容進行了適當的刪減。此外，為保證青年調試員工的職業發展潛力，也適當考慮了教材內容的寬度與廣度。把生產廠家的最新技術資料補充進來，避免了長篇大論的敘述，可以起到擴展讀者視野的目的。
本書由北京送變電有限公司組織編寫，劉鐵城擔任主編，楊屹東、劉立新擔任總顧問。參加編寫的同志都具有豐富的現場實踐經驗和較強的理論基礎。全書共分為6章，其中第1章由刁彥平、范偉捷、李鐵嶺編寫，第2章由詹愛東、張世峰、唐曉桐、陳司晗編寫，第3章由魏剛、劉軒、張策、姚雪松編寫，第4章由張強、王曉卉、朱江峰、邵志偉、常盛編寫，第5章由趙宇超、張賽、張天宇、馬澤喬編寫，第6章由李金生、鄭建、張濤、孫福興、王重陽、曹宇鵬編寫。
在本書的編寫過程中，得到北京送變電有限公司、冀北電力公司各市供電公司等單位領導的高度重視并給予了大力支持；同時本書得到了南瑞繼保、南瑞科技、國電南自、北京四方、許繼電氣等公司的大力支持與幫助。另外本書的編寫還參閱了相關參考文獻、技術標準及說明書等。在此，對以上單位表示衷心的感謝！
由于作者水平有限，書中難免有疏漏和不足之處，誠懇希望專家、讀者批評指正!

編者
2023年10月

本書內容緊跟變電站和智能電網發展形式，系統地闡述了新建變電站電氣設備安裝后、投產前需開展的全部調試項目。
全書共分為6章，第1章全面概括了智能變電站的技術特征，介紹了現場調試流程；第2章分別介紹了變電站內主要高壓電氣設備的特性類試驗、絕緣類試驗和特殊類試驗；第3章詳細介紹了變電站內充油一次設備的絕緣油及氣體試驗相關內容；第4章介紹了變電站內一次、二次設備單體調試及分系統調試流程、標準與注意事項；第5章介紹了變電站運行及啟動調試過程的流程與試驗項目，并給出了具體示例；第6章以某500kV變電站新建工程為例，對其調試過程進行完整闡釋。
本書在編寫過程中吸收了大量新建變電站工程建設、現場調試、缺陷處理的寶貴經驗，從原理和技術入手，涵蓋面廣、內容翔實，具有較強的技術性和可操作性?？蔀楣こ陶{試人員提供現場指導和技能培訓，也可供從事電力系統基建、檢修、運維等專業人員以及高校、科研單位、設備制造廠商等相關人員學習參考。

第1章概論001
1.1變電站技術001
1.2智能變電站的定義及技術特征001
1.3智能變電站調試流程002
1.4智能變電站現場調試003

第2章高壓電氣設備試驗005
2.1變壓器設備電氣試驗006
2.1.1特性類試驗007
2.1.2絕緣類試驗010
2.1.3特殊試驗013
2.2電流互感器設備電氣試驗018
2.2.1特性類試驗019
2.2.2絕緣類試驗023
2.2.3特殊試驗024
2.3電壓互感器設備電氣試驗027
2.3.1特性類試驗028
2.3.2絕緣類試驗031
2.3.3特殊試驗033
2.4斷路器及組合電器試驗036
2.4.1特性類試驗038
2.4.2絕緣類試驗043
2.4.3特殊試驗044
2.5隔離開關電氣試驗045
2.6高壓電纜設備電氣試驗047
2.6.1特性類試驗048
2.6.2絕緣類試驗049
2.7電容器設備電氣試驗050
2.7.1特性類試驗052
2.7.2絕緣類試驗052
2.7.3特殊試驗053
2.8電抗器設備電氣試驗053
2.8.1特性類試驗055
2.8.2絕緣類試驗056
2.8.3特殊試驗057
2.9避雷器設備電氣試驗057
2.9.1絕緣類試驗059
2.9.2特殊試驗061
2.10接地系統試驗062
2.10.1地網接地阻抗測試063
2.10.2接觸電壓及跨步電壓測試064
2.10.3接地電氣完整性測試064

第3章油氣化及變壓器附件試驗066
3.1絕緣油試驗066
3.1.1絕緣油外觀檢查067
3.1.2絕緣油水溶性酸pH值試驗068
3.1.3絕緣油酸值試驗068
3.1.4絕緣油閉口閃點試驗069
3.1.5絕緣油含水量試驗069
3.1.6絕緣油擊穿電壓試驗070
3.1.7絕緣油熱態介損試驗070
3.1.8絕緣油溶解氣體試驗071
3.1.9絕緣油含氣量試驗072
3.1.10絕緣油糠醛試驗072
3.1.11絕緣油顆粒度試驗073
3.2SF6氣體試驗073
3.2.1SF6新氣試驗074
3.2.2SF6注入設備后微水純度及分解物試驗083
3.3SF6密度繼電器試驗084
3.4變壓器瓦斯繼電器常規試驗086
3.4.1瓦斯繼電器外觀檢查087
3.4.2瓦斯繼電器絕緣電阻試驗088
3.4.3瓦斯繼電器密封性試驗088
3.4.4瓦斯繼電器重瓦斯流速值試驗088
3.4.5瓦斯繼電器輕瓦斯氣體容積值試驗089
3.4.6瓦斯繼電器干簧觸點試驗089
3.5變壓器壓力釋放閥常規試驗089
3.5.1壓力釋放閥外觀檢查090
3.5.2壓力釋放閥信號開關絕緣性能試驗090
3.5.3壓力釋放閥時效開啟壓力及關閉壓力試驗091
3.5.4壓力釋放閥密封試驗091
3.6變壓器壓力式溫度計試驗091
3.6.1溫度計外觀檢查092
3.6.2溫度計絕緣電阻檢查092
3.6.3溫度計精度測試093

第4章設備單體及系統調試094
4.1二次回路檢查095
4.1.1二次回路檢查的意義095
4.1.2二次回路通用檢查內容095
4.1.3二次回路通用檢查方法096
4.1.4電流互感器二次回路調試096
4.2一次設備單體調試098
4.2.1變壓器調試098
4.2.2斷路器調試115
4.2.3隔離開關、接地刀閘調試123
4.2.4電流互感器調試127
4.2.5電壓互感器調試133
4.3繼電保護裝置調試140
4.3.1調試前準備140
4.3.2變壓器保護裝置調試143
4.3.3線路保護裝置調試147
4.3.4母線保護裝置調試154
4.3.5斷路器保護裝置調試160
4.3.6短引線保護裝置調試165
4.3.7電容器保護裝置調試168
4.3.8電抗器保護裝置調試172
4.3.9安全自動裝置調試176
4.4其他裝置調試196
4.4.1測控裝置調試196
4.4.2合并單元調試201
4.4.3智能終端調試204
4.4.4故障錄波器調試208
4.4.5繼電器調試211
4.5分系統調試213
4.5.1交流供電分系統調試213
4.5.2母線分系統調試225
4.5.3變壓器分系統調試235
4.5.4故障錄波及保護故障信息分系統調試241
4.5.5自動化分系統調試247
4.5.6二次安防系統調試264
4.6一體化電源調試267
4.6.1直流系統調試267
4.6.2交流系統調試271
4.6.3UPS系統調試273
4.6.4事故照明系統調試275
4.7輔助分系統調試276
4.7.1電量采集系統調試276
4.7.2設備狀態在線監測系統調試280
4.7.3變電站安防系統調試282
4.7.4消防系統調試287

第5章變電站試運行及啟動調試291
5.1概述291
5.1.1啟動試運行前準備291
5.1.2啟動試運行應具備的條件291
5.1.3啟動條件291
5.2啟動前檢查293
5.2.1CT二次回路檢查293
5.2.2PT二次回路檢查293
5.2.3保護定值整定及核對294
5.2.4保護定值校驗294
5.2.5壓板投入檢查295
5.2.6二次安全措施檢查295
5.2.7一次設備狀態檢查296
5.3啟動試驗項目296
5.3.1電壓定相、核相296
5.3.2電流相量檢查297
5.3.3保護測控等二次設備采樣檢查297
5.3.4投運裝置和設備檢查297
5.4啟動試驗示例298
5.4.1某B站對500kV線路沖擊三次，無問題不拉開298
5.4.2PT電壓二次核相298
5.4.3保護相量298
5.5安全措施及注意事項299
5.5.1安全措施299
5.5.2注意事項300
5.5.3預控措施300

第6章工程實例——廊坊北500kV變電站新建工程301
6.1工程總體概況301
6.2調試方案301
6.2.1設計規模301
6.2.2設計特點301
6.3調試流程301
6.4調試臺賬對照及隱患排查302
6.4.1調試問題臺賬對照302
6.4.2繼電保護及安全自動裝置二次回路“雷區”隱患清單303
6.4.3廊坊北調試問題及分析308
6.5調試時間節點309
6.6現場調試要點310

參考文獻312