110kV及以下变配电所所址选择及电气设备布置

1、第第5章章 110kV及以下变配电所及以下变配电所 所址选择及电气设备布置所址选择及电气设备布置 1 本章考试大纲要求 熟悉变配电所所址选择的基本要求； 熟悉变配电所布置设计要求； 掌握各级电压配电装置布置设计； 了解特殊地区配电装置设计； 掌握各级电压配电装置带电距离的确定及 校验方法。 2 与本章相关的规程规范和手册 10kV及以下变电所设计规范GB500531994 35110kV变电所设计规范GB500591992 3kV110kV高压配电装置GB500602008 低压配电设计规范GB500541995 并联电容器装置设计规范GB502272008 工业和民用配电设计手册(第三版)

2、中国电 力出版社，2005 电力工程电气设计手册第1册，水力电力出 版社，1989 3 变配电所分类 变电所 110kV及以下交流电源经电力变压器变压后对用 电设备供电 配电所 所内只有起开闭和分配电能作用的高压配电装置 露天变电所 变压器位于露天地面上的变电所 半露天变电所 变压器位于露天地面上的变电所，但变压 器上方有顶棚或挑檐 附设变电所 变电所的一面或数面墙与建筑物的墙共用， 且变压器室的门和通风窗向建筑物外开 车间内变电所 位于车间内部的变电所，且变压器室的门 向车间开 独立变电所 变电所为一独立建筑物 室内变电所 附设变电所，独立变电所和车间内变电所的 总称 组合式成套变电站 由高

3、低压开关柜和变压器柜组合而成 户外箱式变电站 由高压室、变压器室和低压室组合成箱 式结构 杆上式变电站 变压器安装在一根或几根电杆上的屋外变 电站 高台式变电站 变压器安装在高台上，电源由架空线引接 的屋外变电站 4 10kV及以下变配电所所址选择 所址接近负荷中心能减少配电线路的投资、电压降 和电能损耗 所址不应设在有剧烈振动或高温的场所 所址不应设在爆炸危险环境或火灾危险环境的正上 方或正下方或经常积水的场所如浴室、厕所等的正 下方主要是从变配电所的安全运行考虑的 多层建筑和高层建筑中，有油浸变压器的车间变电 所，变电所宜放在底层靠近墙处，不应设在人员密 集场所的正上方、正下方，贴近和疏散

4、出口的两旁， 主要是考虑一旦变压器发生爆炸后便于人员的疏散 正上方、正下方是指相邻层 5 10kV及以下变配电所所址选择 露天或半露天变电所不应设在下列场所： 有腐蚀性气体的场所，如无法避开时，应采用 防腐型变压器和电气设备 挑檐为燃烧体或难燃体和耐火等级为四级的建 筑物旁，为的是防止变压器发生火灾事故时扩 大事故面。对于四级建筑物，如采取局部的防 火措施时可以放置 附近有粮、棉及其它易燃、易爆物集中的露天 堆场，是指露天堆场距变压器在50m以内者 容易沉积可燃粉尘、可燃纤维、灰尘或导电尘 埃场所，为的是曾有过棉花纤维聚积在变压器 顶盖而引起闪络致使棉花纤维被点燃的故障 6 35kV 110k

5、V变电所所址选择 靠近负荷中心能提高供电电压质量，减少线路 投资和损耗 要考虑进出线方便，选址是要同时确定架空线 和电缆线路的通廊 要尽量避开剧烈震动的场所 节约用地以减少征地费用 选址时具体分析风玫瑰图，将变电所放在受污 染源影响最小处 要考虑变电所对邻近设施的影响，是指地电位 升高、电磁感应、噪音等对周围无线电收发讯 台、机场、通信设施等的影响 7 变配电所布置设计要求 10kV及以下变配电所布置设计要求 变配电所型 式 负荷较大的厂房宜设附设变电所或半露天变电所 负荷较大的多跨厂房内和高层或大型民用建筑宜 设车间内变电所，或采用组合式成套变电站，是 因为目前已能做到无油化，如采用干式变压

6、器， 真空或SF6断路器，难燃性电容器等设备 负荷小而分散的工业企业和居民区，宜设独立变 电所，有条件时也可采用户外箱式变电站，后者 具有可以缩短建设周期，且占地少等优点 中小城镇居民区和工厂生活区，在环境允许时， 可采用杆上或高台式变电所，但变压器容量最大 到315kVA 8 变配电所布置设计要求 35110kV变电所布置设计要求 变电所结构型式 35110kV总降压变电所一般为独立式布置，尽可 能深入负荷中心并应考虑进出线的方便 对用电负荷很大的车间，35110kV可为附设式的 车间变电所 35/10(6)kV变电所分为屋外式和屋内式，由于一 般都用35kV成套的高压柜，故宜用屋内式，这样

7、 既节省土地，又使运行维护方便 在空气污秽地区，66110kV配电装置也可采用 屋内式 35110kV的电力变压器为节地或环境污秽也可布 置在屋内 9 变配电所布置设计要求 35110kV变电所布置设计要求 控制室布置 控制室是整个变电所的控制中心，是运行值班人 员的工作场所，又是全所电缆的汇集中心，故要 布置在便于维护、巡视和控制电缆最短的地方 无人值班的变电所和采用微机监控、综合保护器 的变电所，控制室面积可缩小 控制屏（台）的排列次序与配电装置间隔的次序 尽可能对应，便于值班人员记忆，缩短判别和处 理事故的时间 10 各级电压配电装置布置设计 10kv及以下高压配电装置 布置设计 带可燃

8、性油的高压开关柜限制在6台及以下可与低 压屏布置在同一房间内，是根据已有的运行经验 而定的 高压开关柜与低压配电屏顶面有裸露带电体时， 布置时两者净距要不小于2m，是考虑检修人员的 安全。对顶部，有IP2X防护等级的高、低压柜， 两者可靠近布置，因已能防止人体触及壳内带电 部分(IP2X外壳能防止直径大于12,长度不大于 80的固体异物进入壳内) 11 各级电压配电装置布置设计 10kV及以下高压配电装置 布置要求 因高、低压断路器和变压器都做到无油化，故高、 低压柜和变压器都可设置在同一房间内。如不带可 燃油的高、低压柜外壳防护等级为IP3X，则可与干 式变压器靠近布置在车间内，有利于靠近负

9、荷中心 （IP3X能防止直径大于2.5的固体异物进入） 变电所宜单层布置。如采用双层布置时，变压器应 放在底层是为了运输方便，也便于采取防火措施 尽量采用自然采光和自然通风以节约电能 12 各级电压配电装置布置设计 10kv及以下高压配电装置 布置设计 柜顶为裸母线的高压柜，在母线分段处装设不应 小于0.3m的绝缘隔板，是考虑一段母线检修而另 一段照常供电时检修人员的安全 由同一配电所供给一级负荷用电时，在母线分段 处应设防火隔板或有门洞的隔墙，是避免一段母 线故障时，影响另一段母线向一级负荷的供电 一级负荷的两回电缆不宜通过同一电缆沟，若需 敷设在同一电缆沟内，则应分别放在两侧的电缆 架上，

10、保持大于400距离，并采用阻燃电缆。是 为了电缆短路放炮时不致相互影响 13 各级电压配电装置布置设计 10kV以下高压配电装置 变压器布置 屋内变压器布置 室内变电所的每台油量为100kg（原规范要求为60kg） 及以上的三相变压器，应设在单独的变压器室内， 之所以改动是由于目前高压柜内安装30kVA所用变油 量均在60-100范围内，实践证明运行多年是安全 可靠的 1) 油浸变压器外廓与变压器室墙和门的最小净距，见 表5-3-3，这是指有裸露带电体的变压器，如变压器 一、二次引出线均为电缆而无裸露带电体时，可变 通处理，只要便于接线和维护即可 14 各级电压配电装置布置设计 10kV以下高

11、压配电装置 变压器布置 非封闭式干式变压器，其接线部位为裸露带 电体，距地面很低，为保护人身安全，应设 置固定遮栏防护，高度不低于1.7m，网孔不 大于4040，遮栏距变压器外廓净距不小 于0.6m，变压器之间净距不小于1.0m 需要就地检修的变压器，屋内高度要考虑吊 芯高度再加吊具（考虑700mm）的高度，变压 器室的宽度也应加大，宽度可按变压器两侧 各加大800确定 15 各级电压配电装置布置设计 10kV以下高压配电装置 变压器布置 2) 屋外变压器布置 露天或半露天变电所的变压器四周设不低于1.7m 高的固定围栏（墙）是为了人身和设备的安全， 变压器外廓与围栏（墙）的净距0.8m是为了

12、巡视 检修的方便，变压器底部距地不小于0.3m是防止 地面水及杂草对变压器的影响，也方便取油样时 放油。相邻变压器外廓间距不小于1.5m是指 1000kVA及以下的变压器而言，为便于一台检修时 不影响另一台正常运行 16 各级电压配电装置布置设计 35110kv高压配电装置 布置设计 110kv配电装置，双母线接线，当采用管型母线配 双柱式隔离开关时，屋内敞开式配电装置应采用 双层布置，断路器宜采用双列式布置 110kv配电装置，气体绝缘金属封闭开关设备配电 装置可采用户内或户外布置 110kv配电装置，当采用管型母线时，管型母线宜 选用单管结构。管型母线固定方式可采用支持式。 当地震烈度为8

13、度及以上时，宜采用悬挂式 17 各级电压配电装置布置设计 35110kv高压配电装置布置设计 35110kv配电装置，双母线接线，当采用软母线 配普通双柱式或单柱式隔离开关时，屋外敞开式 配电装置宜采用中型布置，断路器宜采用单列式 或双列式布置 110kv配电装置，双母线接线，当采用管型母线配 双柱式隔离开关时，屋外敞开式配电装置宜采用 半高型布置，断路器宜采用单列式布置 35110kv配电装置，单母线接线，当采用软母线 配普通双柱式隔离开关时，屋外敞开式配电装置 应采用中型布置，断路器宜采用单列式或双列式 布置 18 各级电压配电装置布置设计 低压配电装置布置 低压配电屏长度超过6m，其屏后

14、通道应设两个通 向本室或其它房间的出口，如两个出口间的距离 超过15m时，还应增加出口，是指有突发事故时， 屏后维护人员能及时离开事故点，因低压屏后设 备维护机会多，故需增加出口，而对高压柜则未 作规定 低压配电屏的屏前、屏后通道的最小宽度见表5- 3-2 低压配电室长度超过7m时，应设两个出口，宜在 配电室的两端 19 各级电压配电装置布置设计 高压配电装置 通道与围栅 配电装置的布置，应便于设备的操作、搬运 、检修和试验 中型布置的屋外配电装置内的检修、维护用 环形道路宽度不宜小于3000mm，成环有困难 时，应具备回车条件 屋外配电装置应设置巡视和操作道路。可利 用地面电缆沟的布置作为巡

15、视路线 配电装置各种通道的最小宽度要求见表5-3-1 。 20 各级电压配电装置布置设计 高压配电装置通道与围栅 66110kv屋外配电装置，其周围宜设置高度不低于 1.5m的围栏，并应在围栏醒目地方设置警告牌 配电装置中电气设置的栅状遮栏高度不应小于1.2m, 栅状遮栏最低栏杆至地面的净距不应大于200mm 配电装置中电气设备的网状遮栏高度不应小于1.7m, 网状遮栏网孔不应大于4040mm,围栏门应装锁 安装有油断路器的屋内间隔内应设置遮栏，就地操 作的油断路器及隔离开关，应在操动机构处设置防 护隔板，因间隔靠操作走廊侧，一般均为网状遮栏 ，为防止在操作时，可能受到断路器喷油燃烧或爆 炸和

16、隔离开关误操作时对人的危害，隔板一般用厚 度不小于2，宽度为550600，高度不低于1.9m 的钢板 21 各级电压配电装置布置设计 高压配电装置防火与蓄油设施 35kv屋内敞开式配电装置的充油设备，应安装两侧有隔墙 （板）的间隔内，66110kv屋内敞开式配电装置的充油 设备应安装在防爆隔墙的间隔内。总油量超过100kg的屋 内油浸电力变压器，应安装在单独的变压器间内，并应设 置灭火设施 屋内单台电气设备的油量在100kg以上时，应设置储油设 施或挡油设施。挡油设施的容积应按容纳20%油量设计， 并应有将事故油排至安全处的设施。当不能满足上述要求 时，应设置能容纳100%油量的储油设施。排油

17、管的内径不 应小于150mm,管口应加铁栅滤网 屋外单台电气设备的油量在1000kg以上时，应设置储油或 挡油设施。当设置有容纳20%油量的储油或挡油设施时， 应设置将油排到安全处的设施，且不应引起污染危害。当 不能满足上述要求时，应设置能容纳100%油量的储油或挡 油设施 22 各级电压配电装置布置设计 高压配电装置防火与蓄油设施 储油或挡油设施应大于设备外廓每边各1000mm,四周应高出 地面100mm,储油设施内应铺放卵石层，其厚度不应小于 250mm,卵石直径为5080mm。卵石层起隔火降温作用，规定 卵石直径是为了保持一定的空隙率，储油池高出地面是为了 防止雨水泥砂流入而堵塞卵石的孔

18、隙 当设有油水分离的总事故贮油池时，确定容量不应小于最大 一台电气设备油量的60是经调查后定的，因当设备发生火 灾或爆炸事故后真正流入事故贮油池的油量一般为1030， 最大的超过50 油量在2500kg以上的屋外油浸变压器之间无防火墙时的最小 防火净距，见表5-4-1。有防火墙时墙高应高于变压器油枕 高度，墙的两端大于贮油池两侧各1.0m，其耐火极限不宜小 于4h 在防火要求较高的场所，有条件时宜选用非油绝缘的电气设 备 23 并联电容器装置布置设计要求 高压并联电容器组应根据安装地点的环境条件、 设备性能和当地实验经验来选择屋外或屋内布置 ，一般地区宜采用屋外布置 屋外布置土建工程少，散热条

19、件好，但要求电容 器的质量能经受气温和环境污染等影响，一般优 先考虑屋外布置 屋内布置受环境影响小，防范鸟巢或小动物侵袭 效果好，但土建造价高，有的还要设通风设施， 增加了运行费用，还要采取防止凝露而引起的污 闪事故的安全措施。在严寒、湿热、风沙、污秽 地区可考虑用屋内布置 供电线路的开关柜不宜与并联电容器装置布置在 同一配电室中，以防止电容器事故影响供电线路 的正常运行 24 并联电容器装置布置设计要求 串联电抗器如采用油浸铁心式，宜布置在屋外， 污秽较重地区采用普通电抗器时，应布置在屋 内 干式空心电抗器对其四周、上部、下部和基础 中的金属构件的距离，以及形成闭合回路的金 属构件的距离，均

20、应满足制造厂提出的防电磁 感应的空间范围的要求，以减少邻近铁磁性金 属部件中引起严重的电磁感应电流而产生的发 热和电动力效应 干式空心电抗器组装的零部件宜采用不锈钢螺 栓连接，采用矩形母线与相邻设备连接时，母 线安装应立放。 屋内安装的油浸式铁心电抗器，其油量超过 100kg时，应单独设置防爆间隔和储油设施 25 并联电容器装置布置设计要求 高压电容器因有爆炸和火灾危险，故一般都装设 在单独的电容器室内 容量较小的高压电容器组，可与高压柜放在同一 个房间内，但两者相距不小于1.5m 低压电容器的故障主要是鼓肚、渗油，故可安装 在低压配电室内，但宜将低压电容器柜布置在同 列屏柜的端部，容量较大时

21、，因有通风问题，故 宜单独放置 26 并联电容器布置设计要求 成套式电容器组的柜前通道只考虑维护、巡 视和搬运的要求，单列布置时柜正面与墙面 距离不应小于1.5m，当双排布置时，要放大 至不小于2.0m 27 变配电所设计对有关专业的要求 对建筑物的要求 耐火等级 耐火等级一级油浸变压器室 耐火等级二级高压配电室，高压电容器室，放 置非可燃介质变压器的变压器室 耐火等级三级低压配电室，低压电容器室，但 屋顶承重构件应为二级 在5.4.1节第(3)款的情况下，变压器室门应为甲级防 火门，是为了防止变压器发生火灾时，不致使门因辐 射热和火焰而烧毁，致使事故扩大 28 变配电所设计对有关专业的要求

22、配电装置室长度大于7m，应有两个出口，大于 60m时，宜增加一个出口，使从维护走廊、操作 走廊或防爆走廊的任一点到出口距离不大于30m 配电装置室可开固定窗，以利于采光，但要有措 施防止玻璃碎时小动物进入的措施，临街一面不 开窗是考虑安全 配电装置室的顶棚和内墙应做耐火处理，耐火等 级不应低于二级。地（楼）面应采用耐磨、防滑 、高硬度地面 29 变配电所设计对有关专业的要求 在5.4.1节(5)款的情况下，配电装置楼、主控楼等面向变压器 的外墙在一定范围内不应有门、窗或通风孔是防止露天变压器 发生火灾时不致危及附近的建筑物 民用主体建筑和车间内的油浸变压器室要求放置100%油量的贮 油池是使油

23、在贮油池内熄灭，不致扩大到建筑物或车间 第5.4.2节第(4)款的情况下，设置100%油量的挡油设施或20% 的挡油池并将油排到安全处的设施是为了防止变压器发生火灾 时，不致使油流窜到变压器室外，引起周围物品起火 附设变电所、露天或半露天变电所中，油量为1000kg及以上的 变压器，应设油量为100%挡油池设施是防止变压器发生火灾时 不致危及附近的建筑物 30 变配电所设计对有关专业的要求 高、低压配电室可开窗（但高压配电室宜 设不能打开的死窗），便于自然采光，也 便于停电检修时的工作。窗台高度不低于 1.8m的规定和临街一面不宜开窗是从安全 角度考虑 门的开启方向向外开，并不设门槛是为了 发

24、生事故时值班人员能迅速通过房门，脱 离危险场所 31 变配电所设计对有关专业的要求 对采暖、通风及其它的要求 自然通风是效果好而又经济的方式，根据运行 经验，变压器室按排风温度不高于+45和进 排风温差不大于+15设计，运行情况良好 电容器室的通风量与电容器的温度类别有别， 根据安装地区的气温来计算 变压器室、电容器室采用机械通风时的管道要 用非燃烧材料制造是为防止火灾时烧毁通风管 道。安装空气过滤器是不使污秽空气影响电气 设备的安全运行 32 变配电所设计对有关专业的要求 配电装置室应按事故排烟要求装设事故通风装置， 事故排烟风机是对装有油断路器的高压配电室设 置的，能在油断路器爆炸时较快地

25、抽走烟气 控制室和配电室内的采暖，采用钢管焊接是防止 法兰、阀门等漏水漏气而影响电气设备的运行 配电室内裸导体上方布置灯具时，要考虑不停电 更换灯泡时人体部位和伸臂时的安全，因人的水 平伸臂长度一般不超过0.9m，故规定灯具与裸导 体的水平净距定为1.0m是安全的，灯具不得采用 吊链和软线吊灯，它们易受风吹或人碰而晃动而 引起事故 33 特殊地区的配电装置设计 污秽地区配电装置的设计 应远离污染源，并处于上风向。屋外配电装置距污 染源之间的最小距离见表5-6-2 合理选择配电装置型式 635kV一般采用屋内配电装置 66110kV处于IV级污秽区时，宜采用屋内敞开 式配电装置。当技术经济合理时

26、，也可采用GIS 增大电瓷外绝缘有效泄漏距离或选用防污型产品 采用防污涂料 加强运行维护，定期进行停电清扫，重污秽地区应 考虑用带电冲洗 34 特殊地区的配电装置设计 高海拔地区配电装置的设计 海拔高度增加，散热条件变坏，但空气温度随海拔的增高 而相应递减，故高压电器的额定电流可保持不变 外绝缘加强 海拔超过1000m地区，电气设备应采用高原型产品或选 用外绝缘提高一级的产品。由于现有110kV及以下的产品 外绝缘有一定的裕度，可用于海拔不超过2000m的地区 选用性能优良的避雷器，使普通绝缘的高压电器用于 3000m以下的高海拔地区，有利于降低高压电气设备的造 价 海拔高度超过1000m时配

27、电装置的安全净距为A（A1，A2） 值应按图5-7-6进行修正，其B、C、D值随A的加大而相应 增加其修正差值 采用GIS配电装置时，可避免高海拔对外绝缘的影响 35 特殊地区的配电装置设计 高烈度地震区配电装置的设计 经调查研究，地震烈度在8度及以下时对配电装置 的损坏较少，故对9度烈度才提出配电装置的布置 要求 (1)不宜采用高型、半高型和双层屋内配电装置是因在 唐山震害中，这些类型的布置发生折断支柱绝缘子 ，上层设备掉下打坏下层设备等事例 (2)不宜采用支柱式或管型母线是因支柱绝缘子抗震性 能差，易与地震力发生共振，故宜用悬挂式 (3)主要设备间加大距离是防止相邻设备相互打坏的事 故 (

28、4)地震烈度为9度及以上地区的110kv配电装置宜采用 气体绝缘金属封闭开关设备配电装置 36 特殊地区的配电装置设计 高烈度地震区配电装置的设计 地震烈度为8度或9度时110kV及以上等级的电容器 平台因本身自重大，加上电容器重量，难以满足抗 震裕度的要求，故宜用悬挂式机构 地震烈度为8度及9度时，三相限流电抗器不宜垂直 布置，是因为质量大、重心高，地震时要折断支柱 绝缘子 地震烈度为7度及以上时，设备引线或设备间连线 宜用软导线是防止地震时拉坏设备，如用硬母线应 有软导线或伸缩节过渡 37 特殊地区的配电装置设计 高烈度地震区配电装置的设计 地震强度为7度及以上时，变压器类安装设计应符合下

29、 列要求： (1)取消变压器类设备的滚轮及其轨道，并固定在基础上以 防止地震时位移和倾倒 (2)本体上的油枕、潜油泵、冷却器及其连接管道等附件以 及集中布置的冷却器与本体连接管道，要符合抗震要求 (3)变压器类的基础台面适当加宽以防止位移后倾倒，根据 唐山和海城地震的教训，提出基础宜加宽300 (4)开关柜用螺栓或焊接方式固定，并将几个柜在重心位置 以上连成一体 38 各级电压配电装置带电距离的确定 及校验方法 35110kV配电装置 屋外配电装置 屋外配电装置的安全净距应符合表5-7-1的规定，并应按图5- 7-1、5-7-2、5-7-3来校验。电气设备外绝缘体最低部位距地 面小于2500m

30、m时，应设固定遮栏 A值是基本带电距离。100kv及以下配电装置的A值采用惯用法 确定。相对相与相对地的距离，分别用A2和A1值表示，对 110kV以下的A1和A2相等，110kV A2大于A1 B1值是指带电部分至栅栏的距离，也是移动设备在移动中至 无遮栏带电部分的净距，取B1=A1+750,一般运行人员手臂 误入栅栏时手臂长不大于750，设备运输或移动时摆动也不 会大于此值 B2是带电部分至网状遮栏的净距，B2=A1+30+70mm，一般运行 人员手指误入网时手指长不大于70mm，再考虑30mm的施工误 差 39 各级电压配电装置带电距离的 确定及校验方法 35110kV配电装置屋外配电装置 C值是保证人举手时，手与带电裸导体之间的净距不小于A1值，取 C=A1+2300+200,一般运行人员举手后总高度不超过2300，另外考虑 屋外配电装置施工误差200，在积雪严重地区还要适当加大 规定遮栏向上延伸线距地2.5m处与遮栏上方带电部分的净距不应小于A1 值，以及电气设备外绝缘体最低部位距地小于2.5m时，应装设固定遮栏， 都是为了防止举手时触电 D值是保证配电装置检修时，人和带电裸导体之间净距不小于A1值，取 D=A1+1800+200,一般检修人员和工具的活动范围不超过1800，屋外 条件差，另加200裕度 规定带电部分至围墙顶部的净距和带电部分至配电装置以外建筑物等的