電力系統(tǒng)運行與維護(hù)培訓(xùn)教材第一章電力系統(tǒng)概述電力系統(tǒng)是由發(fā)電廠、變電站、輸電線路、配電網(wǎng)絡(luò)以及電力用戶組成的一個有機(jī)整體，其核心功能是將自然界的一次能源（如煤炭、水力、風(fēng)能、太陽能等）轉(zhuǎn)換為電能，并通過輸電、變電、配電環(huán)節(jié)將電能安全、可靠、經(jīng)濟(jì)、優(yōu)質(zhì)地輸送到廣大用戶。1.1電力系統(tǒng)的基本構(gòu)成*發(fā)電廠：將一次能源轉(zhuǎn)換為電能的工廠。根據(jù)能源形式不同，可分為火力發(fā)電廠、水力發(fā)電廠、核能發(fā)電廠、風(fēng)力發(fā)電廠、太陽能發(fā)電廠等。*變電站：連接不同電壓等級的電力網(wǎng)絡(luò)，實現(xiàn)電能的匯集、變換和分配。主要設(shè)備包括變壓器、斷路器、隔離開關(guān)、母線、互感器等。*輸電線路：用于長距離、大容量電能傳輸?shù)碾娏€路，通常采用高壓或超高壓。*配電網(wǎng)絡(luò)：將電能從變電站輸送到電力用戶的網(wǎng)絡(luò)，電壓等級相對較低，網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)復(fù)雜。*電力用戶：消耗電能的各類用電設(shè)備和單位，包括工業(yè)用戶、農(nóng)業(yè)用戶、商業(yè)用戶和居民用戶。1.2電力系統(tǒng)的特點電力系統(tǒng)具有同時性、整體性、快速性和連續(xù)性的特點。電能的生產(chǎn)、輸送、分配和使用幾乎是在同一瞬間完成的，任何環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題都可能影響整個系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。因此，確保電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行是其首要任務(wù)。1.3電力系統(tǒng)自動化現(xiàn)代電力系統(tǒng)高度依賴自動化技術(shù)。電力系統(tǒng)自動化包括發(fā)電自動化、輸電自動化、配電自動化以及調(diào)度自動化等多個層面，旨在提高系統(tǒng)運行的可靠性、經(jīng)濟(jì)性和管理效率。主要技術(shù)手段包括計算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)（SCADA）、能量管理系統(tǒng)（EMS）、配電管理系統(tǒng)（DMS）等。第二章電力系統(tǒng)運行的基本原則與要求電力系統(tǒng)運行必須遵循一定的基本原則，以確保其核心目標(biāo)的實現(xiàn)。2.1安全運行安全是電力系統(tǒng)運行的生命線。電力系統(tǒng)的安全運行不僅關(guān)系到電力企業(yè)自身的生產(chǎn)安全，更關(guān)系到社會穩(wěn)定和國民經(jīng)濟(jì)的正常運轉(zhuǎn)。必須嚴(yán)格執(zhí)行各項安全規(guī)程，杜絕人身事故和重大設(shè)備事故的發(fā)生。2.2可靠供電電力系統(tǒng)應(yīng)能持續(xù)不斷地向用戶提供電力。這要求系統(tǒng)具有足夠的發(fā)電容量、輸電能力和備用容量，以應(yīng)對正常負(fù)荷波動、設(shè)備檢修以及突發(fā)事故?？煽啃允呛饬侩娏ο到y(tǒng)性能的重要指標(biāo)。2.3經(jīng)濟(jì)運行在保證安全可靠的前提下，電力系統(tǒng)應(yīng)盡可能降低運行成本。這包括優(yōu)化機(jī)組組合、合理安排檢修計劃、降低網(wǎng)損、提高能源利用效率等方面。2.4優(yōu)質(zhì)供電向用戶提供符合國家標(biāo)準(zhǔn)的電能質(zhì)量是電力系統(tǒng)的基本要求。電能質(zhì)量主要指標(biāo)包括電壓偏差、頻率偏差、諧波畸變率、三相不平衡度等。第三章電力系統(tǒng)運行監(jiān)視與控制3.1運行監(jiān)視的主要內(nèi)容電力系統(tǒng)運行監(jiān)視是保障系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行的前提。運行人員需通過監(jiān)控系統(tǒng)（如SCADA/EMS）對以下關(guān)鍵信息進(jìn)行實時監(jiān)控：*系統(tǒng)頻率：我國電力系統(tǒng)的額定頻率為50Hz，正常運行時允許有較小范圍的波動。頻率是系統(tǒng)有功功率平衡的標(biāo)志。*母線電壓：各節(jié)點母線電壓應(yīng)控制在額定值的允許偏差范圍內(nèi)。電壓是系統(tǒng)無功功率平衡的標(biāo)志。*線路潮流：包括有功功率、無功功率和電流，確保不超過設(shè)備的額定值。*設(shè)備狀態(tài)：斷路器、隔離開關(guān)的分合位置，主變壓器、線路等設(shè)備的運行參數(shù)（溫度、壓力等）。*繼電保護(hù)及自動裝置狀態(tài)：確保其正確投入和正常運行。3.2電力系統(tǒng)的控制手段*有功功率與頻率控制：通過調(diào)整發(fā)電機(jī)的出力，維持系統(tǒng)頻率在允許范圍內(nèi)。頻率的一次調(diào)整由發(fā)電機(jī)的調(diào)速器完成，二次調(diào)整由系統(tǒng)調(diào)頻器（如AGC）完成。*無功功率與電壓控制：通過調(diào)整發(fā)電機(jī)勵磁、投切電容器/電抗器、調(diào)節(jié)有載調(diào)壓變壓器分接頭等手段，維持母線電壓在允許范圍內(nèi)。*潮流控制：通過改變網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)（如倒閘操作）、投入串聯(lián)補(bǔ)償裝置等方法，優(yōu)化潮流分布，防止過負(fù)荷。*負(fù)荷控制：在系統(tǒng)出現(xiàn)緊急情況時，可能需要采取切除部分負(fù)荷的措施，以保證系統(tǒng)的穩(wěn)定。3.3電網(wǎng)正常運行狀態(tài)與異常狀態(tài)*正常運行狀態(tài)：系統(tǒng)頻率、電壓、潮流均在正常范圍內(nèi)，所有設(shè)備均在額定條件下運行，具有足夠的安全裕度。*異常運行狀態(tài)：系統(tǒng)參數(shù)超出正常范圍，但尚未發(fā)生故障。如過負(fù)荷、電壓異常、頻率異常等。此時需及時采取調(diào)整措施，避免發(fā)展為故障。*故障狀態(tài)：系統(tǒng)發(fā)生短路、斷線等故障，保護(hù)裝置動作切除故障設(shè)備。此時需迅速隔離故障，恢復(fù)非故障區(qū)域供電，并盡快恢復(fù)系統(tǒng)正常運行方式。第四章電力系統(tǒng)倒閘操作倒閘操作是指將電氣設(shè)備由一種狀態(tài)轉(zhuǎn)換為另一種狀態(tài)的操作，是電力系統(tǒng)運行中的一項重要工作，直接關(guān)系到人身和設(shè)備安全。4.1倒閘操作的基本原則*操作票制度：倒閘操作必須嚴(yán)格執(zhí)行操作票制度，嚴(yán)禁無票操作或擅自更改操作票。*監(jiān)護(hù)制度：倒閘操作必須有兩人進(jìn)行，一人操作，一人監(jiān)護(hù)。*唱票復(fù)誦制度：操作前，監(jiān)護(hù)人應(yīng)高聲唱票，操作人應(yīng)高聲復(fù)誦，確認(rèn)無誤后方可操作。*核對設(shè)備名稱、編號和位置：操作前必須認(rèn)真核對，防止走錯間隔、誤操作。*先斷后合：拉合隔離開關(guān)時，應(yīng)先斷開斷路器，再拉隔離開關(guān)；合上時，應(yīng)先合隔離開關(guān)，再合斷路器。嚴(yán)禁用隔離開關(guān)拉合負(fù)荷電流。*防止帶負(fù)荷拉合隔離開關(guān)、防止帶地線合閘、防止帶電掛（合）接地線（接地刀閘）、防止誤拉合斷路器、防止誤入帶電間隔，即“五防”原則。4.2典型倒閘操作舉例（此處可根據(jù)實際情況列舉，如線路停送電操作、變壓器停送電操作、母線倒閘操作等，詳細(xì)描述操作步驟、注意事項和安全措施。）*線路停電操作一般步驟：1.拉開線路兩側(cè)斷路器。2.拉開線路兩側(cè)斷路器的隔離開關(guān)（先拉負(fù)荷側(cè)，后拉電源側(cè)）。3.在線路兩側(cè)驗電、掛接地線（或合上接地刀閘）。4.投入相關(guān)的保護(hù)及自動裝置。*線路送電操作一般步驟：1.拆除線路兩側(cè)的接地線（或拉開接地刀閘）。2.合上線路兩側(cè)的隔離開關(guān)（先合電源側(cè)，后合負(fù)荷側(cè)）。3.合上線路兩側(cè)斷路器（一般先合電源側(cè)，后合負(fù)荷側(cè)，或根據(jù)調(diào)度指令）。4.投入相關(guān)的保護(hù)及自動裝置。第五章電力設(shè)備運行維護(hù)與檢修5.1設(shè)備維護(hù)的基本要求電力設(shè)備的維護(hù)工作是保證設(shè)備健康水平、延長設(shè)備壽命、預(yù)防事故發(fā)生的關(guān)鍵。維護(hù)工作應(yīng)堅持“預(yù)防為主，定期檢測，計劃檢修”的原則。*日常巡視檢查：運行人員每日對設(shè)備進(jìn)行外觀檢查、參數(shù)記錄，及時發(fā)現(xiàn)設(shè)備異常。*定期維護(hù)：按照設(shè)備說明書和運行規(guī)程的要求，定期對設(shè)備進(jìn)行清掃、緊固、潤滑、試驗等工作。*狀態(tài)檢修：基于設(shè)備的在線監(jiān)測數(shù)據(jù)、離線試驗數(shù)據(jù)以及運行經(jīng)驗，對設(shè)備狀態(tài)進(jìn)行評估，預(yù)測設(shè)備壽命，合理安排檢修時間和內(nèi)容，以提高檢修的針對性和有效性。5.2主要電力設(shè)備的運行維護(hù)*變壓器：*巡視檢查：油位、油色、油溫、聲音、套管、瓦斯繼電器、冷卻系統(tǒng)、吸濕器等。*維護(hù)項目：定期油質(zhì)化驗、絕緣預(yù)防性試驗、冷卻系統(tǒng)維護(hù)、分接開關(guān)檢查與切換等。*常見異常處理：瓦斯保護(hù)動作、差動保護(hù)動作、油溫過高、油位異常等。*斷路器：*巡視檢查：分合閘位置指示、SF6氣體壓力/液壓操動機(jī)構(gòu)壓力、機(jī)構(gòu)有無滲漏油、瓷套（或絕緣筒）、聲音等。*維護(hù)項目：操動機(jī)構(gòu)檢查與維護(hù)（如潤滑、緊固、二次回路檢查）、滅弧室檢查、絕緣件清掃、預(yù)防性試驗等。*常見異常處理：拒絕分合閘、SF6氣體泄漏、機(jī)構(gòu)壓力異常等。*隔離開關(guān)：*巡視檢查：分合閘位置、觸頭有無過熱、絕緣子、操作機(jī)構(gòu)等。*維護(hù)項目：觸頭清掃與潤滑、操作機(jī)構(gòu)維護(hù)、絕緣子清掃等。*常見異常處理：觸頭過熱、拒絕分合閘、絕緣子破損等。*輸電線路：*巡視檢查：桿塔、導(dǎo)線、絕緣子、金具、基礎(chǔ)、通道環(huán)境等。分為定期巡視、特殊巡視、故障巡視等。*維護(hù)項目：絕緣子清掃、導(dǎo)線接頭處理、桿塔加固、通道清理、防雷設(shè)施檢查等。*常見故障：單相接地、兩相短路、三相短路、斷線等。*配電裝置及無功補(bǔ)償設(shè)備（如電容器、電抗器）：*巡視檢查：外觀、溫度、聲音、接頭、保護(hù)裝置等。*維護(hù)項目：定期清掃、預(yù)防性試驗、保護(hù)定值校驗等。5.3設(shè)備檢修管理設(shè)備檢修工作應(yīng)嚴(yán)格按照檢修計劃和檢修規(guī)程進(jìn)行。檢修過程中，應(yīng)嚴(yán)格執(zhí)行“兩票三制”（工作票、操作票；交接班制度、巡回檢查制度、設(shè)備定期試驗輪換制度），確保檢修質(zhì)量和人身設(shè)備安全。檢修結(jié)束后，需進(jìn)行驗收，合格后方可投入運行。第六章電力系統(tǒng)故障處理6.1故障處理的基本原則*安全第一：在任何情況下，都必須將人身安全放在首位。*迅速準(zhǔn)確：盡快判斷故障性質(zhì)、地點和范圍，及時采取正確措施，限制故障發(fā)展，減少故障損失。*先主后次：優(yōu)先恢復(fù)重要用戶和主干電網(wǎng)的供電。*統(tǒng)一指揮：故障處理必須在調(diào)度機(jī)構(gòu)的統(tǒng)一指揮下進(jìn)行，嚴(yán)格執(zhí)行調(diào)度指令。6.2故障處理的一般步驟1.故障現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)與確認(rèn)：通過保護(hù)動作信號、斷路器跳閘情況、監(jiān)控系統(tǒng)報警信息、現(xiàn)場檢查等方式，確認(rèn)故障發(fā)生。2.故障隔離：根據(jù)保護(hù)動作情況和故障信息，迅速判斷故障點，采取措施將故障設(shè)備與系統(tǒng)隔離，防止事故擴(kuò)大。3.恢復(fù)非故障區(qū)域供電：在確保安全的前提下，盡快對非故障區(qū)域恢復(fù)供電。4.故障設(shè)備的檢查與處理：組織人員對故障設(shè)備進(jìn)行詳細(xì)檢查，分析故障原因，制定搶修方案并組織實施。5.系統(tǒng)恢復(fù)：故障排除后，按照調(diào)度指令，逐步恢復(fù)系統(tǒng)正常運行方式。6.記錄與分析：詳細(xì)記錄故障處理過程、保護(hù)動作情況、故障原因等，并進(jìn)行分析總結(jié)，提出預(yù)防措施。6.3常見故障類型及處理要點（此處可根據(jù)實際情況列舉，如線路故障、變壓器故障、母線故障等的典型現(xiàn)象、處理思路和注意事項。）*線路跳閘：*現(xiàn)象：線路斷路器跳閘，相應(yīng)保護(hù)動作（如距離保護(hù)、零序保護(hù)等）。*處理：匯報調(diào)度，檢查保護(hù)動作信息，現(xiàn)場檢查線路有無明顯故障點。若為瞬時性故障，經(jīng)調(diào)度同意后可試送；若為永久性故障，則需隔離故障點后再恢復(fù)供電或轉(zhuǎn)供。第七章電力系統(tǒng)安全管理與規(guī)程制度安全是電力生產(chǎn)的永恒主題。電力系統(tǒng)運行與維護(hù)工作必須嚴(yán)格遵守各項安全規(guī)程和管理制度，確保人身、電網(wǎng)和設(shè)備的安全。7.1安全生產(chǎn)責(zé)任制建立健全安全生產(chǎn)責(zé)任制，明確各級人員在安全生產(chǎn)中的職責(zé)，做到“人人有責(zé)，各負(fù)其責(zé)”。7.2主要安全規(guī)程與制度*《電業(yè)安全工作規(guī)程》（發(fā)電廠和變電站電氣部分、電力線路部分）*《電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定導(dǎo)則》*《電力調(diào)度規(guī)程》*《電氣操作導(dǎo)則》*《防止電力生產(chǎn)事故的二十五項重點要求》*本單位的現(xiàn)場運行規(guī)程、檢修規(guī)程、安全工作規(guī)程等。7.3“兩票三制”“兩票三制”是電力安全生產(chǎn)的基本制度，必須嚴(yán)格執(zhí)行。*兩票：工作票、操作票。*三制：交接班制度、巡回檢查制度、設(shè)備定期試驗與輪換制度。7.4個人防護(hù)與安全工器具運行和檢修人員在進(jìn)行作業(yè)時，必須正確佩戴和使用合格的個人防護(hù)用品（如安全帽、絕緣手套、絕緣靴、驗電器、安全帶等）。安全工