升压配电装置平面布置图（方案A）

1、 长沙理工大学 changsha university of science & technology 能能源源与与动动力力工工程程学学院院 课课程程设设计计说说明明书书 题目：题目：升压配电装置平面布置图（方案升压配电装置平面布置图（方案 a a） 班 级： 姓 名： 学 号： 指导老师： 时 间： 目目 录录 1.课程设计的目的.1 2.课程设计的要求.1 3.风电场电气主接线图(方案 a). .2 4.配电装置的图示.2 5.配电装置的设计要求.3 5.1 满足安全净距的要求.3 5.2 配电装置安全净距校验.4 5.3 施工、运行和检修的要求.5 6.屋外配电装置. .6 6.1 屋外

2、配电装置的分类及特点.6 6.2 屋外配电装置的选型.7 6.3 屋外配电装置的布置原则.8 7.升压配电装置平面布置图的设计.8 7.1 设计思路.8 7.2 设计过程.8 7.3 设计结果.10 8.课程设计小结.10 9.参考文献.11 10.附图.12 1 1.1.课程设计的目的课程设计的目的 风电场电气工程是风动专业一门非常重要的专业课，有着新 概念多、内容抽象、实践性强、内容多等特点。课程设计是对学生 所学课程内容掌握情况的一次自我验证，有着极其重要的意义。通 过课程设计能提高学生对所学知识的综合应用能力，能全面检查并 掌握所学内容。通过本课程的课程设计，使学生巩固风电场电气工 程

3、的基础理论知识和基本计算方法，了解电力工业的内在关系和电 气系统设计原理，熟悉电力行业规范和标准，具备应用理论知识分 析和解决实际问题的能力和工程意识，为将来从事工程设计、设备 安装、系统调试、维护保养等工作打下良好的基础。本次课程设计 1 班电气系统设计部分负责两种电气主接线方案 a 和 b 的设计，并 且与 2 班负责电气部分同学配合，对所设计的方案进行经济性分析 计算，最后画出电气一次主接线图机升压变电站配电装置布置图。 作为小组成员，我的主要任务是设计升压配电装置平面布置图。后 面将主要介绍升压变电站配电装置布置图的设计思路及设计结果。 2.2.课程设计的要求课程设计的要求 (1)掌握

4、风电场电气主接线设计的基本要求。 (2)掌握发电厂电气主接线的几种常用接线方式并能分析各接线方式 的特点。 (3)熟悉各种电气主接线方案的经济性能比较方法。 (4)掌握几种主要电气设备的选型计算方法。 (5)掌握配电装置布置的基本要求，并能画出简单的配电装置布置图。 2 3.3.风电场电气主接线风电场电气主接线( (方案方案 a)a) 电气主接线方案 a 采用单母线分段接线的方法，同时采用两台 主变压器进行升压配电，升压配电装置出线端采用内桥接线方式， 保证了线路的可靠性。电气主接线设计图如下： 4.4.配电装置的图示配电装置的图示 配电装置不仅仅包括母线、断路器、隔离开关、互感器等电气 设备

5、，还可能包括继电保护装置、测量表计以及架构、电缆沟、房 屋通道等辅助设备。它是集电力、结构、土建等技术于一体的整体 装置，最终用于实现发电机、变压器、线路等回路的连接。 不同于电气主接线图对于电路的抽象描述，为描述配电装置自 身的结构形状，配电装置的图示常采用平面布置图+断面图的描述方 式。所以，配电装置的图示能够更加详细的反映出各个电器设备的 3 具体接线方式和电器距离。 5.5.配电装置的设计要求配电装置的设计要求 5.15.1 满足安全净距的要求满足安全净距的要求 不同的电气设备之间、电气设备的不同相之间都要求保持足够 的距离以满足绝缘的要求，即满足最小安全净距的要求，最小安全 净距指在

6、这一距离下，无论是在正常最高工作电压或出现内、外部 过电压时，都不至使空气间隙被击穿。 最小安全净距 a 类分为 a1 和 a2 值，a1 和 a2 值是根据过电压 与绝缘配合计算，并根据间隙放电试验曲线来确定的，而 b、c、d、e 等类安全净距是在 a 值的基础上再考虑运行维护、设备 移动、检修工具活动范围、施工误差等具体情况而确定的。 （1）a 值：a1带电部分至接地部分之间的最小电气净距； a2不同相的带电导体之间的最小电气净距。 （2）b 值：b1带电部分至栅状遮栏间的距离和可移动设备在移 动中至带电裸导体间的距离，即 11 750()(61)bamm 式中 750考虑运行人员手臂误入

7、栅栏时手臂的长度。b2带 电部分至网状遮栏间的电气净距，即 21 3070()(62)bamm 式中 30考虑在水平方向的施工误差；70指运行人员手指误 入网状遮栏时，手指长度不大于此值。 （3）c 值： c 值为无遮栏裸导体至地面的垂直净距。保证人举手 4 后，手与带电裸导体间的距离不小于 a1 值，即 1 2300200()(63)camm 式中 2300运行人员举手后的总高度；200屋外配电装置在 垂直方向上施工误差。 （4） d 值：d 值为不同时停电检修的平行无遮栏裸导体之间水平净 距，即 1 1800200()(65)damm 式中 1800考虑检修人员和工具的允许活动范围，200

8、考虑 屋外条件较差而取得裕度。 （5）e 值：e 值为屋内配电装置通向屋外的出线套管中心线至屋外 通道的距离。35kv 及以下取 e=4000mm；60kv 及以上，e= a1+3500 (mm)，并取整数值，其中 3500 为人站在载重汽车车厢中举手的高度。 5.25.2 配电装置安全净距校验配电装置安全净距校验 (1) 配电装置中，电气设备的栅状遮栏高度不应低于 1200mm，栅状 遮栏至地面的净距以及栅条间的净距应不大于 200mm。 (2) 配电装置中，电气设备的网状遮栏高度不应低于 1700mm，网状 遮栏网孔不应大于 40mm40mm。 (3) 位于地面（或楼面）上面的裸导体导电部

9、分，如其尺寸受空间 限制不能保证 c 值时，应采用网状遮栏隔离。网状遮栏下通行部分 的高度不应小于 1900mm。 5 5.35.3 施工、运行和检修的要求施工、运行和检修的要求 配电装置的设计要考虑现场施工的便利，结构在满足安全运行 的前提下应该尽量予以简化，并考虑构件的标准化和工厂化，减少 架构类型以节省三材、缩短工期，同时配电装置的施工工艺布置设 计应考虑土建施工误差，确保电气安全距离的要求，分期建设和扩 建过渡的便利也是配电装置的设计必须考虑 在运行中应考虑各级电压配电装置之间，以及它们和各种建筑 物之间的距离和相对位置，应按最终规模统筹规划，充分考虑运行 的安全和便利。在检修工作中应

10、充分考虑检修中人员及具体检修作 6 业对于安全的影响，以保证人员和检修机械在保证足够安全净距的 情况下的作业方便。 6.6.屋外配电装置屋外配电装置 6.16.1 屋外配电装置的分类及特点屋外配电装置的分类及特点 根据电气设备和母线布置的高度，屋外配电装置可分为中型配 电装置、高型配电装置和半高型配电装置。 （1）中型配电装置 中型配电装置是将所有电气设备都安装在同一水平面内，并装 在一定高度的基础上，母线所在的水平面稍高于电气设备所在的水 平面，母线和电气设备均不能上、下重叠布置。 （2）高型配电装置 高型配电装置是将一组母线及隔离开关与另一组母线及隔离开 关上下重叠布置的配电装置。 （3）

11、半高型配电装置 半高型配电装置是将母线置于高一层的水平面上，与断路器、 电流互感器、隔离开关上下重叠布置 6.26.2 屋外配电装置的选型屋外配电装置的选型 （1）中型配电装置。一般用在非高产农田地区及不占良田和土石方 工程量不大的地方，宜在地震烈度较高的地区采用。 （2）高型配电装置。一般在下列情况宜采用高型： 配电装置设 在高产农田或地少人多的地区； 由于地形条件的限制，场地狭窄 或需要大量开挖、回填土石方的地方； 原有配电装置需要改建或 7 扩建，而场地受到限制。在地震烈度较高的地区不宜采用高型。高 型配电装置适用于 220kv 电压等级。 （3）半高型配电装置。适用于 110kv 电压

12、等级。 6.36.3 屋外配电装置的布置原则屋外配电装置的布置原则 （1）母线及构架 屋外配电装置的母线有软母线和硬母线两种。软母线可选用较 大的档距，但一般不超过三个间隔宽度，硬母线常用的有矩形和管 形。矩形母线用于 35kv 及以下配电装置，管形则用于 110kv 及以 上的配电装置。屋外配电装置的构架，可用型钢或钢筋混凝土制成。 （2）电力变压器 电力变压器外壳不带电，故采用落地布置，安装在变压器基础 上。变压器基础一般制成双梁形并铺以铁轨，轨距等于变压器的滚 轮中心距。 （3）高压断路器 按照断路器在配电装置中所占据的位置，可分为单列、双列和 三列布置。断路器有低式和高式两种布置。低式

13、布置的断路器安装 在 0.51m 的混凝土基础上，在中型配电装置中，断路器和互感器 多采用高式布置 （4）避雷器 110kv 及以上的阀型避雷器多落地安装在 0.4m 的基础上。磁吹 避雷器及 35kv 阀型避雷器一般采用高式布置。 8 （5）隔离开关和互感器 隔离开关和互感器均采用高式布置，其要求与断路器相同。 （6）电缆沟 屋外配电装置中电缆沟的布置，应使电缆所走的路径最短。 （7）道路 为了运输设备和消防的需要，应在主要设备近旁铺设行车道路。 7.7.升压配电装置平面布置图的设计升压配电装置平面布置图的设计 7.17.1 设计思路设计思路 我们根据风电场电气系统教材里面的设计方法和电力系

14、统设计 手册相关知识，为了满足施工、运行和检修的要求，配电装置的设 计要求，安全净距的要求以及经济性考虑，针对升压配电装置的配 电和布置计算出了安全净距电气设备的布置位置，之后画出升压站 配电装置平面布置图。 7.27.2 设计过程设计过程 升压站配电装置配送的是从变压器高压侧出来的 110kv 电压等 级，根据要求，在 110kv 配电装置中，在地震烈度低于 8 度的地区， 采用户外支持式管母线，中型配电装置方案。该方案具有架构简单， 运行维护方便，布置清晰，刚才耗量少等优点。我们采用屋外配电 方式，由屋外配电装置的安全净距表可以得出以下数据： a1=1000mm a2=1100mm b1=

15、1750mm b2=1100mm c=3500mm d=3000mm 9 设计采用架构、断路器、隔离开关、电路互感器、电压互感器、 避雷器和避雷针、端子箱等电气设备。再通过母线将电能分配出去， 然后根据设计说明书给出的数据，确定进出线回路数，将其连接成 完整的回路。 查找电力系统设计手册关于 35-500kv 中型配电装置的有关 尺寸中的表 5-1 可得 110kv 配电装置的有关尺寸，如下表所示 110kv110kv 配电装置的有关尺寸列表（配电装置的有关尺寸列表（mmmm） 弧垂线间距离架构高度架构宽度 项目母线 进出线 型母线 架 门型母线架 进出线架 母线架 进出线架 双层架 型母线架

16、 门型母线架 进出线架 110kv 电压等 级有关尺寸 900-1100 900-1100 3000 2200 2200 7300 10000 13000 6000 8000 8000 项目 架构至电 流互感器 电流互感器 至断路器 断路器至电 缆沟 电缆沟至隔 离开关 110kv 电压等 级有关尺寸 2500200017001500 确定好安全净距和各种电气设备之后，我们开始用 autocad 进 行画图，按照具体的尺寸进行缩放之后，画出配电装置的平面布置 10 图。在用 autocad 绘制平面图时，我先将各电气设备按照一定的比 例画出，再讲他们定义成块，这样下次用的时候可以直接插入块，

17、这样简化画图的过程，可以很方便快捷的画出平面图，之后再图中 测量出具体尺寸，然后再修改哦为自己所需要的尺寸，绘出最终的 平面图。 7.37.3 设计结果设计结果 由 autocad 将配电装置平面布置图画出，再根据选择的尺寸将 实际尺寸标注在图上，得到了下面的设计图。 8.8.课程设计小结课程设计小结 作为此次课程设计电气部分的小组长，我感觉挺累的，刚开始 很多东西别人不会，我也不会，然后别的同学就都会来问我该怎么 做，所以我只能比他们要多看课本和查很多其他的相关资料，比如 11 说电力系统设计手册、电气设备选择、风电场电气设计标准化等资 料，信息很多，然后告诉他们该怎么做，有时候还得经常跑去

18、打印 资料什么的，觉得挺辛苦的，不过经过两周的课程设计之后，我感 觉学到了很多东西，不仅巩固了书本上的知识，还学到了很多书本 上没有的知识，对风电场电气工程也有了一定的理解，之后我按照 老师给的课程设计的任务书，把自己的任务升压站配电装置平 面布置图（方案 a），经过不断地看书和查资料，最终把平面布置 图画出来了，虽然可能还有很多问题，但是我感觉自己还是尽力去 做了。 总之这次课程设计让我收获了很多，当然也包括同学之间的这 份友谊，但是我还得反思一下，在课程实际过程中，可能没有为每 位同学都尽到责任，有时候也有做的很不好的地方，因为有些东西 我也不懂，只能叫他们自己去查资料,我希望以后会做的更好。 9.9.参考文献参考文献 1 中电联. 风力发电场设计技术规范(dlt_53832007) ； 2 风电场接入电力系统技术规定（gb/t 19963-2011） ； 3 国家电网公司.