变电站现场调试技术与应用

随着我国电力事业的快速发展，新技术、新设备大量涌现并应用于发电厂、变电站的基建及改造进程中。调试是在变电站电气设备安装结束后进行整体的试验和最后的质量把关，对于变电站的重要性不言而喻。为保证电力系统安全稳定运行，调试人员既要了解旧设备原理特性，又要掌握新设备的性能及调试方法，对基层调试人员在技术素质普及和提高方面提出更高要求。
目前，有关变电站调试方面书籍种类繁多，但大部分理论性较强，关于应用技能指导不足。教材内容很难及时跟踪现场生产技术的发展，特别是对于变电站现场调试来说，更是如此。同时，电力调试领域人才短缺，青年调试人员缺乏现场调试历练机会，成长缓慢。要快速培养出一支技术过硬的调试团队，需要付出大量人力、物力和财力。我们以此作为出发点，基于北京送变电有限公司调试分公司调试人员多年变电站现场调试经验，编制列举出基建变电站调试项目模板和现场实际调试遇到的问题解决方法，目的是将我们历年的工作经验及教训总结出来供读者借鉴参考，提升调试人员的实际动手能力，这是我们编写这本书的初衷。期望能给调试专业缺乏实际工作经验的青年人员带来启迪。
本书以新建变电站现场调试技术应用为主线，系统阐述了变电站各个一次、二次设备的试验项目及试验方法，总结了北京送变电有限公司调试分公司在变电站建设过程中的工程应用经验。鉴于变电站基本知识的通用性，结合当前一二次装置的现状，本教材在选材时做了一部分调整。本书收集的调试实例均以现阶段普遍流行使用的设备为主，增添了部分新理论与新技术，同时涉及少量要淘汰设备的调试篇幅只为起到举一反三的启发作用。由于本书的受众主要是针对入职不久的青年调试人员，重视处理好教材的难度与深度的关系。学习深奥的变电站原理知识，可能会影响读者学习兴趣以及积极性；而忽略这部分学习对于新入职员工将来的实际工作能力影响也不大，因此本书在保留了内容完整性的前提下，对于这部分内容进行了适当的删减。此外，为保证青年调试员工的职业发展潜力，也适当考虑了教材内容的宽度与广度。把生产厂家的最新技术资料补充进来，避免了长篇大论的叙述，可以起到扩展读者视野的目的。
本书由北京送变电有限公司组织编写，刘铁城担任主编，杨屹东、刘立新担任总顾问。参加编写的同志都具有丰富的现场实践经验和较强的理论基础。全书共分为6章，其中第1章由刁彦平、范伟捷、李铁岭编写，第2章由詹爱东、张世峰、唐晓桐、陈司晗编写，第3章由魏刚、刘轩、张策、姚雪松编写，第4章由张强、王晓卉、朱江峰、邵志伟、常盛编写，第5章由赵宇超、张赛、张天宇、马泽乔编写，第6章由李金生、郑建、张涛、孙福兴、王重阳、曹宇鹏编写。
在本书的编写过程中，得到北京送变电有限公司、冀北电力公司各市供电公司等单位领导的高度重视并给予了大力支持；同时本书得到了南瑞继保、南瑞科技、国电南自、北京四方、许继电气等公司的大力支持与帮助。另外本书的编写还参阅了相关参考文献、技术标准及说明书等。在此，对以上单位表示衷心的感谢！
由于作者水平有限，书中难免有疏漏和不足之处，诚恳希望专家、读者批评指正!

编者
2023年10月

本书内容紧跟变电站和智能电网发展形式，系统地阐述了新建变电站电气设备安装后、投产前需开展的全部调试项目。
全书共分为6章，第1章全面概括了智能变电站的技术特征，介绍了现场调试流程；第2章分别介绍了变电站内主要高压电气设备的特性类试验、绝缘类试验和特殊类试验；第3章详细介绍了变电站内充油一次设备的绝缘油及气体试验相关内容；第4章介绍了变电站内一次、二次设备单体调试及分系统调试流程、标准与注意事项；第5章介绍了变电站运行及启动调试过程的流程与试验项目，并给出了具体示例；第6章以某500kV变电站新建工程为例，对其调试过程进行完整阐释。
本书在编写过程中吸收了大量新建变电站工程建设、现场调试、缺陷处理的宝贵经验，从原理和技术入手，涵盖面广、内容翔实，具有较强的技术性和可操作性。可为工程调试人员提供现场指导和技能培训，也可供从事电力系统基建、检修、运维等专业人员以及高校、科研单位、设备制造厂商等相关人员学习参考。

第1章概论001
1.1变电站技术001
1.2智能变电站的定义及技术特征001
1.3智能变电站调试流程002
1.4智能变电站现场调试003

第2章高压电气设备试验005
2.1变压器设备电气试验006
2.1.1特性类试验007
2.1.2绝缘类试验010
2.1.3特殊试验013
2.2电流互感器设备电气试验018
2.2.1特性类试验019
2.2.2绝缘类试验023
2.2.3特殊试验024
2.3电压互感器设备电气试验027
2.3.1特性类试验028
2.3.2绝缘类试验031
2.3.3特殊试验033
2.4断路器及组合电器试验036
2.4.1特性类试验038
2.4.2绝缘类试验043
2.4.3特殊试验044
2.5隔离开关电气试验045
2.6高压电缆设备电气试验047
2.6.1特性类试验048
2.6.2绝缘类试验049
2.7电容器设备电气试验050
2.7.1特性类试验052
2.7.2绝缘类试验052
2.7.3特殊试验053
2.8电抗器设备电气试验053
2.8.1特性类试验055
2.8.2绝缘类试验056
2.8.3特殊试验057
2.9避雷器设备电气试验057
2.9.1绝缘类试验059
2.9.2特殊试验061
2.10接地系统试验062
2.10.1地网接地阻抗测试063
2.10.2接触电压及跨步电压测试064
2.10.3接地电气完整性测试064

第3章油气化及变压器附件试验066
3.1绝缘油试验066
3.1.1绝缘油外观检查067
3.1.2绝缘油水溶性酸pH值试验068
3.1.3绝缘油酸值试验068
3.1.4绝缘油闭口闪点试验069
3.1.5绝缘油含水量试验069
3.1.6绝缘油击穿电压试验070
3.1.7绝缘油热态介损试验070
3.1.8绝缘油溶解气体试验071
3.1.9绝缘油含气量试验072
3.1.10绝缘油糠醛试验072
3.1.11绝缘油颗粒度试验073
3.2SF6气体试验073
3.2.1SF6新气试验074
3.2.2SF6注入设备后微水纯度及分解物试验083
3.3SF6密度继电器试验084
3.4变压器瓦斯继电器常规试验086
3.4.1瓦斯继电器外观检查087
3.4.2瓦斯继电器绝缘电阻试验088
3.4.3瓦斯继电器密封性试验088
3.4.4瓦斯继电器重瓦斯流速值试验088
3.4.5瓦斯继电器轻瓦斯气体容积值试验089
3.4.6瓦斯继电器干簧触点试验089
3.5变压器压力释放阀常规试验089
3.5.1压力释放阀外观检查090
3.5.2压力释放阀信号开关绝缘性能试验090
3.5.3压力释放阀时效开启压力及关闭压力试验091
3.5.4压力释放阀密封试验091
3.6变压器压力式温度计试验091
3.6.1温度计外观检查092
3.6.2温度计绝缘电阻检查092
3.6.3温度计精度测试093

第4章设备单体及系统调试094
4.1二次回路检查095
4.1.1二次回路检查的意义095
4.1.2二次回路通用检查内容095
4.1.3二次回路通用检查方法096
4.1.4电流互感器二次回路调试096
4.2一次设备单体调试098
4.2.1变压器调试098
4.2.2断路器调试115
4.2.3隔离开关、接地刀闸调试123
4.2.4电流互感器调试127
4.2.5电压互感器调试133
4.3继电保护装置调试140
4.3.1调试前准备140
4.3.2变压器保护装置调试143
4.3.3线路保护装置调试147
4.3.4母线保护装置调试154
4.3.5断路器保护装置调试160
4.3.6短引线保护装置调试165
4.3.7电容器保护装置调试168
4.3.8电抗器保护装置调试172
4.3.9安全自动装置调试176
4.4其他装置调试196
4.4.1测控装置调试196
4.4.2合并单元调试201
4.4.3智能终端调试204
4.4.4故障录波器调试208
4.4.5继电器调试211
4.5分系统调试213
4.5.1交流供电分系统调试213
4.5.2母线分系统调试225
4.5.3变压器分系统调试235
4.5.4故障录波及保护故障信息分系统调试241
4.5.5自动化分系统调试247
4.5.6二次安防系统调试264
4.6一体化电源调试267
4.6.1直流系统调试267
4.6.2交流系统调试271
4.6.3UPS系统调试273
4.6.4事故照明系统调试275
4.7辅助分系统调试276
4.7.1电量采集系统调试276
4.7.2设备状态在线监测系统调试280
4.7.3变电站安防系统调试282
4.7.4消防系统调试287

第5章变电站试运行及启动调试291
5.1概述291
5.1.1启动试运行前准备291
5.1.2启动试运行应具备的条件291
5.1.3启动条件291
5.2启动前检查293
5.2.1CT二次回路检查293
5.2.2PT二次回路检查293
5.2.3保护定值整定及核对294
5.2.4保护定值校验294
5.2.5压板投入检查295
5.2.6二次安全措施检查295
5.2.7一次设备状态检查296
5.3启动试验项目296
5.3.1电压定相、核相296
5.3.2电流相量检查297
5.3.3保护测控等二次设备采样检查297
5.3.4投运装置和设备检查297
5.4启动试验示例298
5.4.1某B站对500kV线路冲击三次，无问题不拉开298
5.4.2PT电压二次核相298
5.4.3保护相量298
5.5安全措施及注意事项299
5.5.1安全措施299
5.5.2注意事项300
5.5.3预控措施300

第6章工程实例——廊坊北500kV变电站新建工程301
6.1工程总体概况301
6.2调试方案301
6.2.1设计规模301
6.2.2设计特点301
6.3调试流程301
6.4调试台账对照及隐患排查302
6.4.1调试问题台账对照302
6.4.2继电保护及安全自动装置二次回路“雷区”隐患清单303
6.4.3廊坊北调试问题及分析308
6.5调试时间节点309
6.6现场调试要点310

参考文献312