发电厂电气部分第七章

1、第七章第七章 配电装置配电装置 第一节第一节 概述概述一、什么叫配电装置一、什么叫配电装置 配电装置是发电厂和变电所的重要组成部分。它是按配电装置是发电厂和变电所的重要组成部分。它是按主接线的要求，由开关设备、保护和测量电器、母线主接线的要求，由开关设备、保护和测量电器、母线装置和必要的辅助设备构成，用来接受和分配电能的装置和必要的辅助设备构成，用来接受和分配电能的装置。装置。 正常情况下，用来接收和分配电能正常情况下，用来接收和分配电能;故障时，迅速切断故障部分故障时，迅速切断故障部分;功能功能配电装置是实现电气主接线功能的重要装置。配电装置是实现电气主接线功能的重要装置。二、对配电装置的基

2、本要求二、对配电装置的基本要求 能适应各种环境的安全运行能适应各种环境的安全运行;确保工作人员的人身安全和设备安全；确保工作人员的人身安全和设备安全；便于检修、巡视和操作；便于检修、巡视和操作；合理布置，注意设备选型，经济合理；合理布置，注意设备选型，经济合理；便于施工、安装和扩建；便于施工、安装和扩建；三、配电装置分类三、配电装置分类1、按设备装置地点可分：、按设备装置地点可分： 屋外型屋内型屋内型：屋内型：1）房屋建筑投资较大）房屋建筑投资较大,建设周期长；建设周期长；2）由于允许安全净距较小可以分层布置，故占地面积小；）由于允许安全净距较小可以分层布置，故占地面积小；3）维修、巡视和操作

3、在室内进行，不受天气影响；）维修、巡视和操作在室内进行，不受天气影响；4）外界污秽空气对电气设备影响较小，可减少维修工作）外界污秽空气对电气设备影响较小，可减少维修工作量。量。 屋外型：屋外型：1）土建工程量和费用较小，建设周期短；）土建工程量和费用较小，建设周期短；2）扩建比较方便；）扩建比较方便；3）相邻设备之间距离较大，便于带电作业；）相邻设备之间距离较大，便于带电作业；4）占地面积大；）占地面积大；5）受外界空气影响，设备运行条件较差，须加强绝缘；）受外界空气影响，设备运行条件较差，须加强绝缘；6）外界气象变化时对设备维修和操作有影响。）外界气象变化时对设备维修和操作有影响。 2、按组

4、装方式可分：、按组装方式可分：1）装配式：在现场将各个电气设备逐件地安装在配电装）装配式：在现场将各个电气设备逐件地安装在配电装置中。置中。优点：建造安装灵活、投资少、金属消耗量少；优点：建造安装灵活、投资少、金属消耗量少；缺点：安装工作量大，施工工期长缺点：安装工作量大，施工工期长2）成套式：制造厂预先将开关电器、互感器等组装成独）成套式：制造厂预先将开关电器、互感器等组装成独立的开关柜，然后运至安装地点进行安装固定就好。立的开关柜，然后运至安装地点进行安装固定就好。 成套配电装置成套配电装置 在制造厂预先将开关电器、互感器等组成各种电路成套在制造厂预先将开关电器、互感器等组成各种电路成套供

5、应的称为成套配电装置。供应的称为成套配电装置。是：是： （1）电气设备布置在封闭或半封闭的金属外壳中，相间）电气设备布置在封闭或半封闭的金属外壳中，相间和对地距离可以缩小，结构紧凑，占地面积小。和对地距离可以缩小，结构紧凑，占地面积小。 （2）所有电器元件已在工厂组装成一个整体）所有电器元件已在工厂组装成一个整体(开关柜开关柜)，大大减少了现场安装工作量，有利于缩短建设工期，也便于大大减少了现场安装工作量，有利于缩短建设工期，也便于扩建和搬迁。扩建和搬迁。 （3）运行可靠性高，维护方便。）运行可靠性高，维护方便。 （4）耗用钢材较多，造价较高。）耗用钢材较多，造价较高。（一般布置在屋内）（一般

6、布置在屋内）4、各类配电装置的适用范围、各类配电装置的适用范围1）屋内配电装置：应用于大、中型发电厂、变电所中）屋内配电装置：应用于大、中型发电厂、变电所中35KV及其以下的配电装置，或有特殊要求的及其以下的配电装置，或有特殊要求的110KV220KV的配电装置的配电装置2）屋外配电装置：应用于）屋外配电装置：应用于110KV及其以上的配电装置及其以上的配电装置3）成套配电装置：发电厂、变电站）成套配电装置：发电厂、变电站610KV或或35KV的配的配电装置。电装置。SF6全封闭组合电器主要用于全封闭组合电器主要用于110KV500KV的的配电装置配电装置 配电装置配电装置型式的选择型式的选择

7、 配电装置型式的选择，应根据所在地区的地理情况及环配电装置型式的选择，应根据所在地区的地理情况及环境条件，因地制宜，节约用地，并结合运行及检修要求，通境条件，因地制宜，节约用地，并结合运行及检修要求，通过经济技术比较确定。过经济技术比较确定。 一般情况下，在大、中型发电厂和变电站中，一般情况下，在大、中型发电厂和变电站中， 110kV及及以上电压等级一般多采用屋外配电装置。以上电压等级一般多采用屋外配电装置。35kV及以下电压等及以下电压等级的配电装置多采用层内配电装置。级的配电装置多采用层内配电装置。 遇特殊情况，遇特殊情况，110kV装置也可以采用屋内配电装置。如装置也可以采用屋内配电装置

8、。如城市中心等空间狭小的场所或处于严重污秽的海边或化工区城市中心等空间狭小的场所或处于严重污秽的海边或化工区等区域。等区域。 四、配电装置的最小安全净距四、配电装置的最小安全净距 一）、何谓安全净距一）、何谓安全净距 以保证晴天不放电为条件，该级电压所允许的在空气以保证晴天不放电为条件，该级电压所允许的在空气中的物体边缘与带电部分之间的最小电气距离。中的物体边缘与带电部分之间的最小电气距离。 对于敞露在空气中的配电装置，在各种间隔距离中，对于敞露在空气中的配电装置，在各种间隔距离中，最基本的是带电部分对接地部分之间和不同相带电部最基本的是带电部分对接地部分之间和不同相带电部分之间的最小安全净距

9、分之间的最小安全净距A1和和A2值值【A值值】。 配电装置配电装置安全净距安全净距二）、屋外型各种安全净距的确定二）、屋外型各种安全净距的确定 1、A值：值：与电极的形状，冲击电压波形，过电压及其保护水平和环与电极的形状，冲击电压波形，过电压及其保护水平和环境等因素有关。根据过电压与绝缘配合计算，并根据间歇境等因素有关。根据过电压与绝缘配合计算，并根据间歇放电试验曲线来确定。放电试验曲线来确定。1）过电压）过电压大气过电压（雷电过电压）大气过电压（雷电过电压）作用时间在几十秒以内。作用时间在几十秒以内。内部过电压内部过电压操作过电压：作用时间在操作过电压：作用时间在0.001-0.1s 谐振过

10、电压：作用时间在谐振过电压：作用时间在0.5-1s220kV及以下配电装置，大气过电压起主要作用，及以下配电装置，大气过电压起主要作用，330kV及以上配电装置，内部过电压起主要作用。及以上配电装置，内部过电压起主要作用。2）确定方法）确定方法可以通过计算确定可以通过计算确定【参考高电压、电力工程设计手参考高电压、电力工程设计手册册】；查电力工程设计手册或教科书查电力工程设计手册或教科书A1值：带电部分对接地之间的空间最小安全净距值：带电部分对接地之间的空间最小安全净距A2值：不同相带电部分之间的空间最小安全净距。值：不同相带电部分之间的空间最小安全净距。2、B值值 B BB BB B图7-1

11、 B值计算示例图1) 11B75 ()Acm指导体对栅状栏（高指导体对栅状栏（高1.2米）及导体对运输设备的米）及导体对运输设备的距离距离 2) B2值：指带电部分对网状遮拦（高值：指带电部分对网状遮拦（高1.7m，网孔，网孔不大于不大于 的净距的净距 )4040(mmmmmmAB3070123、C值值1)C1=A1+250（）（） C图7-2 C值计算示例图保证人举手时，手与带电裸保证人举手时，手与带电裸导体之间的净距不小于导体之间的净距不小于A1值。值。 2)C2=A1+230（）（）【屋内配电装置屋内配电装置】4、D值值=A1+200（）（） 主要是指平行的不同时停电检修的无遮栏裸导主要

12、是指平行的不同时停电检修的无遮栏裸导体之间的距离。体之间的距离。保证检修时，人和裸导体保证检修时，人和裸导体之间净距离不小于之间净距离不小于A1值值 mmAD2001800111800DAmm屋内：屋内：5、E值值=A1+400（）（） E图7-4 E值计算示意图是指由出线套管中心线至屋外通道路面的净距是指由出线套管中心线至屋外通道路面的净距 35KV以下：以下：E=4000mm60KV及以上的：及以上的： 栅状遮栅状遮拦高拦高1.2m网状遮网状遮拦高拦高1.7m 5、配电装置的设计原则及步骤、配电装置的设计原则及步骤 （1）设计原则）设计原则（2）设计要求：满足安全净距的要求；施工、运行）设

13、计要求：满足安全净距的要求；施工、运行和检修的要求；噪声的允许标准及限制措施；静电和检修的要求；噪声的允许标准及限制措施；静电感应的场强水平和限制措施；电晕无线电干扰和控感应的场强水平和限制措施；电晕无线电干扰和控制制（3）设计的基本步骤）设计的基本步骤A选择配电装置的型式：选择时应考虑配电装置的电压选择配电装置的型式：选择时应考虑配电装置的电压等级、电气设备的形式、出线的多少和方式、有无电抗器、等级、电气设备的形式、出线的多少和方式、有无电抗器、地形、环境条件等因素；地形、环境条件等因素；B拟定配置图：拟定配置图：配置图配置图是一种示意图。是一种示意图。用来表示进线（如发电机、变压器）、出线

14、（如线路）、用来表示进线（如发电机、变压器）、出线（如线路）、断路器、互感器、避雷器等合理分配于各层、各间隔中断路器、互感器、避雷器等合理分配于各层、各间隔中的情况，并表示出导线和电气设备各间隔的轮廓，但不的情况，并表示出导线和电气设备各间隔的轮廓，但不要求按比例尺寸绘出。要求按比例尺寸绘出。通过配置图可以了解和分析配电装置方案，统计所用的通过配置图可以了解和分析配电装置方案，统计所用的主要电气设备。主要电气设备。C设计配电装置的平面图和断面图设计配电装置的平面图和断面图平面图平面图按比例画出房屋、间隔、通道走廊及出口等按比例画出房屋、间隔、通道走廊及出口等平面布置情况的图形；平面上的间隔值时

15、为了确定间隔平面布置情况的图形；平面上的间隔值时为了确定间隔数及排列，故可不表示所装电气设备。数及排列，故可不表示所装电气设备。断面图断面图表明所截取的配电装置间隔断面中，电气设表明所截取的配电装置间隔断面中，电气设备的相互连接及详细的结构布置尺寸的图形。也按比例备的相互连接及详细的结构布置尺寸的图形。也按比例绘制。绘制。第二节第二节 屋内配电装置屋内配电装置 一、屋内配电装置的类型和配置图一、屋内配电装置的类型和配置图1、屋内配电装置的类型、屋内配电装置的类型（1）单层式：所有电气设备都布置在一层房屋内。它适）单层式：所有电气设备都布置在一层房屋内。它适用出线无电抗器的各种类型降压变电所、发

16、电厂厂用高压用出线无电抗器的各种类型降压变电所、发电厂厂用高压配电系统和小型发电厂配电系统和小型发电厂单层式占地面积较大，如容量不太大，通常采用成套开关单层式占地面积较大，如容量不太大，通常采用成套开关柜，以减少占地面积柜，以减少占地面积（2）是将母线、母线隔离开关等较轻设备放在是将母线、母线隔离开关等较轻设备放在第二层，将电抗器、断路器等较重设备布置在底层，与第二层，将电抗器、断路器等较重设备布置在底层，与单层式相比占地面积小，造价较高。单层式相比占地面积小，造价较高。适用于适用于610KV出线带电抗器且设有发电机电压母线的出线带电抗器且设有发电机电压母线的中、小型发电厂和中、小型发电厂和3

17、5KV220KV屋内配电装置。屋内配电装置。（3）是将所有电气设备依其轻重分别布置在三层是将所有电气设备依其轻重分别布置在三层建筑物中，具有安全可靠性高、占地面积小等特点，但结建筑物中，具有安全可靠性高、占地面积小等特点，但结构复杂，施工时间长，造价较高，检修和运行不大方便。构复杂，施工时间长，造价较高，检修和运行不大方便。适用于适用于610KV出线带电抗器的情况。出线带电抗器的情况。2、屋内配电装置的配置图、屋内配电装置的配置图 平面图和间隔平面图和间隔的概念的概念 平面图是按比例画出房屋及其间隔、走廊和出口等处的平面图是按比例画出房屋及其间隔、走廊和出口等处的平面布置轮廓，平面图上的间隔只

18、是为了确定间隔数及排平面布置轮廓，平面图上的间隔只是为了确定间隔数及排列，故可不表示所装电器。列，故可不表示所装电器。 所谓间隔，是指为了将设备故障的影响限制在最小的范所谓间隔，是指为了将设备故障的影响限制在最小的范围内，以免波及相邻的电气回路以及在检修中的电器时，避围内，以免波及相邻的电气回路以及在检修中的电器时，避免检修人员与邻近回路的电器接触，而用砖或用石棉板等做免检修人员与邻近回路的电器接触，而用砖或用石棉板等做成的墙体。成的墙体。 断面图和配置图断面图和配置图的概念的概念 断面图是表明所取断面间隔中各设备之间的连接及其具断面图是表明所取断面间隔中各设备之间的连接及其具体布置的结构图，

19、断面图也按比例绘制。体布置的结构图，断面图也按比例绘制。 通常用一种示意图来分析配电装置的布置方案和统计所通常用一种示意图来分析配电装置的布置方案和统计所用的主要设备，将这种示意图称为配置图。配置图中把进出用的主要设备，将这种示意图称为配置图。配置图中把进出线、断路器、互感器、避雷器等合理分配于各层间隔中，并线、断路器、互感器、避雷器等合理分配于各层间隔中，并表示出导线和电器在各间隔中的轮廓。表示出导线和电器在各间隔中的轮廓。 屋内配电装置间隔，按回路用途为：发电机、变压器、屋内配电装置间隔，按回路用途为：发电机、变压器、线路、母联线路、母联(或分段或分段)断路器、电压互感器和避雷器等间隔。断

20、路器、电压互感器和避雷器等间隔。 二、屋内配电装置的屋内配电装置的总体布置总体布置 （1）同一回路的电器和导体应布置在一个间隔内，间）同一回路的电器和导体应布置在一个间隔内，间隔之间及两段母线之间应分隔开，以保证检修安全和限制故隔之间及两段母线之间应分隔开，以保证检修安全和限制故障范围。障范围。 （2）尽量将电源布置在一段的中部，使母线截面通过）尽量将电源布置在一段的中部，使母线截面通过较小的电流，但有时为了连接的方便，根据主厂房或变电站较小的电流，但有时为了连接的方便，根据主厂房或变电站的布置而将发电机或变压器间隔设在一段母线的两端。的布置而将发电机或变压器间隔设在一段母线的两端。 （3）较

21、重的设备布置在下层，以减轻荷重并便于装。）较重的设备布置在下层，以减轻荷重并便于装。 （4）充分利用间隔的位置。）充分利用间隔的位置。 （5）布置对称，便于操作。）布置对称，便于操作。 （6）有利于扩建。）有利于扩建。2、屋内配电装置布置的有关问题和举例、屋内配电装置布置的有关问题和举例 屋内配电装置中屋内配电装置中母线及隔离开关母线及隔离开关的布置的布置母线通常装在配电装置的上部，一般呈水平、垂直和母线通常装在配电装置的上部，一般呈水平、垂直和直角三角形布置。直角三角形布置。水平布置水平布置降低高度，易于安装，不变观察。中小容量降低高度，易于安装，不变观察。中小容量电厂、变电站；电厂、变电站

22、；垂直布置垂直布置易于观察，高度增加，适于短路电流较大情易于观察，高度增加，适于短路电流较大情况；况；三角形布置三角形布置结构紧凑，非对称布置。结构紧凑，非对称布置。635KV大中大中 容量配装。容量配装。母线相间距离决定于相间电压，并考虑短路时母线和绝母线相间距离决定于相间电压，并考虑短路时母线和绝缘子的机械强度与安装条件。缘子的机械强度与安装条件。在在10kV小容量装置中：小容量装置中： 母线水平布置时，约为母线水平布置时，约为250350mm； 垂直布置时，约为垂直布置时，约为700800mm；35kV母线水平布置时，母线水平布置时， 约为约为500mm。 母线隔离开关，通常设在母线的下

23、方。在双母线布置母线隔离开关，通常设在母线的下方。在双母线布置的屋内配电装置中，母线与母线隔离开关之间宜装设耐的屋内配电装置中，母线与母线隔离开关之间宜装设耐火隔板。两层以上的配电装置中，母线隔离开关宜单独火隔板。两层以上的配电装置中，母线隔离开关宜单独布置在一个小室内。布置在一个小室内。 为确保设备及工作人员的安全，屋外配电装置应设为确保设备及工作人员的安全，屋外配电装置应设置置“五防五防”闭锁装置。闭锁装置。“五防五防”：防止误拉合隔离开关、：防止误拉合隔离开关、带接地线合闸、带电合接地开关、误拉合断路器、误入带接地线合闸、带电合接地开关、误拉合断路器、误入带电间隔等电气误操作事故。带电间

24、隔等电气误操作事故。 断路器及其操动机构断路器及其操动机构的布置的布置 断路器通常设在单独的小室内。断路器小室的形式，按照断路器通常设在单独的小室内。断路器小室的形式，按照油量多少及防爆的要求，可分为敞开式、封闭式及防爆式。油量多少及防爆的要求，可分为敞开式、封闭式及防爆式。 屋内的单台断路器、电压互感器、电流互感器，总油量超屋内的单台断路器、电压互感器、电流互感器，总油量超过过600kg时，应装在单独的防爆小室内；总油量为时，应装在单独的防爆小室内；总油量为60600kg时，应装在有防爆隔墙的小室内；总油量在时，应装在有防爆隔墙的小室内；总油量在60kg以下时，一般以下时，一般可装在两侧有隔

25、板的敞开小室内，并应设置贮油或挡油设施。可装在两侧有隔板的敞开小室内，并应设置贮油或挡油设施。 断路器的操动机构设在操动通道内。手动操动机构和轻型断路器的操动机构设在操动通道内。手动操动机构和轻型远距离控制操动机构均装在壁上，重型远距离控制操动机构远距离控制操动机构均装在壁上，重型远距离控制操动机构(如如CD3型等型等)则落地装在混凝土基础上。则落地装在混凝土基础上。 互感器和避雷器互感器和避雷器的布置的布置 电流互感器无论是干式或油浸式，都可以和断路器放在电流互感器无论是干式或油浸式，都可以和断路器放在同一个小室内。穿墙式电流互感器应尽可能作为穿墙套管使同一个小室内。穿墙式电流互感器应尽可能

26、作为穿墙套管使用。用。 电压互感器经隔离开关和熔断器（电压互感器经隔离开关和熔断器（60kV及以下采用熔及以下采用熔断器）接到母线上，它需占用专门的间隔，但在同一间隔断器）接到母线上，它需占用专门的间隔，但在同一间隔内，可以装设几个不同用途的电压互感器。内，可以装设几个不同用途的电压互感器。 当母线上接有架空线路时，母线上应装设阀型避雷器，当母线上接有架空线路时，母线上应装设阀型避雷器，由于其体积不大，通常与电压互感器共用一个间隔，但应以由于其体积不大，通常与电压互感器共用一个间隔，但应以隔层隔开。隔层隔开。 电抗器的布置电抗器的布置 电抗器比较重，多布置在第一层的封闭小室内。电抗器电抗器比较

27、重，多布置在第一层的封闭小室内。电抗器按其容量不同有三种不同的布置方式：三相垂直布置、品字按其容量不同有三种不同的布置方式：三相垂直布置、品字形布置和三相水平布置，如图所示。通常线路电抗器采用垂形布置和三相水平布置，如图所示。通常线路电抗器采用垂直或直或品品字形布置。当电抗器的额定电流超过字形布置。当电抗器的额定电流超过1000A、电抗、电抗值超过值超过5%6%时，宜采用时，宜采用品品字形布置；额定电流超过字形布置；额定电流超过1500A的母线分段电抗器或变压器低压侧的电抗器，则采取的母线分段电抗器或变压器低压侧的电抗器，则采取水平布置。水平布置。 安装电抗器必须安装电抗器必须注意：垂直布置时

28、，注意：垂直布置时，B相应放在上下两相相应放在上下两相的中间，品字形布置的中间，品字形布置时，不应将时，不应将A、C相相重叠在一起。重叠在一起。 配电装置的配电装置的通道和出口通道和出口 配电装置的布置应便于设备操作、检修和搬运，故须设配电装置的布置应便于设备操作、检修和搬运，故须设置必要的通道（走廊）。置必要的通道（走廊）。；仅；仅和防爆小室相通的通道，称为防爆通道。配电装置室内各种和防爆小室相通的通道，称为防爆通道。配电装置室内各种通道的最小宽度，不应小于表所示的数值。通道的最小宽度，不应小于表所示的数值。出口：为了保证工作人员的安全及工作的方便，不同出口：为了保证工作人员的安全及工作的方

29、便，不同长度的屋内配电装置室，应有一定数目的出口。长度长度的屋内配电装置室，应有一定数目的出口。长度小于小于7m，可设置一个出口；长度大于，可设置一个出口；长度大于7m，应有两个，应有两个出口（最好设在两端）；当长度大于出口（最好设在两端）；当长度大于60m时，在中部时，在中部适当的地方再增加一个出口。适当的地方再增加一个出口。 电缆隧道与电缆沟电缆隧道与电缆沟的布置的布置 电缆隧道及电缆沟是用来放置电缆的。电缆隧道为封闭电缆隧道及电缆沟是用来放置电缆的。电缆隧道为封闭狭长的构筑物，高狭长的构筑物，高1.8m以上，两侧设有数层敷设电缆的支以上，两侧设有数层敷设电缆的支架，可容纳较多的电缆，人在

30、隧道内能方便的进行敷设和维架，可容纳较多的电缆，人在隧道内能方便的进行敷设和维修电缆工作。电缆隧道造价较高，一般用于大型电厂。电缆修电缆工作。电缆隧道造价较高，一般用于大型电厂。电缆沟为有盖板的沟道，沟深与宽不足沟为有盖板的沟道，沟深与宽不足1米，敷设和维修电缆不方米，敷设和维修电缆不方便。沟内容易积灰，可容纳的电缆数量也较少；工程简单，便。沟内容易积灰，可容纳的电缆数量也较少；工程简单，造价较低，常为变电站和中、小型电厂所采用。造价较低，常为变电站和中、小型电厂所采用。 为确保电缆运行的安全，电缆隧道（沟）在进入建筑物为确保电缆运行的安全，电缆隧道（沟）在进入建筑物处，应设带门的耐火隔墙（电

31、缆沟只设隔墙），以防发生火处，应设带门的耐火隔墙（电缆沟只设隔墙），以防发生火灾时，烟火向室内蔓延扩大事故；一般将电力电缆与控制电灾时，烟火向室内蔓延扩大事故；一般将电力电缆与控制电缆分开排列在过道两侧。缆分开排列在过道两侧。 屋内配电装置屋内配电装置110kV布置实例布置实例 为为二层二通道单母线分段带旁路母线二层二通道单母线分段带旁路母线110kV屋内屋内配电装置断面图。它的主母线和旁路母线平行布置在上配电装置断面图。它的主母线和旁路母线平行布置在上层，主母线居中，旁路母线靠近出线侧。母线层的隔离开层，主母线居中，旁路母线靠近出线侧。母线层的隔离开关均为竖装。底层每个间隔分前后两个小室，分

32、别布置断关均为竖装。底层每个间隔分前后两个小室，分别布置断路器及出线隔离开关。路器及出线隔离开关。 所有隔离开关均采用所有隔离开关均采用V形，并都在现场用手动机构操形，并都在现场用手动机构操作。母线引下线均采用钢芯铝线。上下两层各设有两条操作。母线引下线均采用钢芯铝线。上下两层各设有两条操作维护走廊。楼层的母线隔离开关间隔采用轻钢丝网隔作维护走廊。楼层的母线隔离开关间隔采用轻钢丝网隔开，以减轻土建结构。间隔宽度为开，以减轻土建结构。间隔宽度为7m，跨度为，跨度为15m。 屋内配电装置屋内配电装置110kV布置实例布置实例第三节第三节 屋外配电装置屋外配电装置 屋外配电装置的屋外配电装置的分类及

33、特点分类及特点 屋外配电装置是将所有电气设备和母线都装设在露天的屋外配电装置是将所有电气设备和母线都装设在露天的基础、支架或构架上。基础、支架或构架上。 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、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、半高型和高型等三类。半高型和高型等三类。 u中型：所有电器均装在同一水平面上，并装在一定高度的基础中型：所有电器均装在同一水平面上，并装在一定高度的基础上，以使工作人员能在地面上安全活动；母线设在较高水平面上。上，以使工作人员能在地面上安全活动；母线设在较高水平面上。布置比较清晰、不易误操作、运行可靠、施工和维护方便、造价布置比较清晰、

34、不易误操作、运行可靠、施工和维护方便、造价较省，但占地面积大，广泛用于较省，但占地面积大，广泛用于110500KV电压等级，且在地震电压等级，且在地震烈度较高的地区采用。烈度较高的地区采用。u高型：将一组母线及隔离开关与另一组母线及隔离开关上下重高型：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，可以节省占地面积叠布置的配电装置，可以节省占地面积50%左右，但耗费钢材较左右，但耗费钢材较多，造价较高，操作和维护条件较差。适用于多，造价较高，操作和维护条件较差。适用于220KV电压等级，电压等级，且在地震烈度较高的地区不宜采用。且在地震烈度较高的地区不宜采用。 按结构不同，可

35、分为单框架双列式、双框架单列式、三框架双按结构不同，可分为单框架双列式、双框架单列式、三框架双列式。列式。u半高型：将母线置于高一层的水平面上，与断路器、电流互感半高型：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，其占地面积比普通中型减少器、隔离开关上下重叠布置，其占地面积比普通中型减少30%。 半高型配电装置介于高型和中型之间，具有两者的优点，除母半高型配电装置介于高型和中型之间，具有两者的优点，除母线隔离开关外，其余部分与中型布置基本相同，维护比较方便。线隔离开关外，其余部分与中型布置基本相同，维护比较方便。适用于适用于110KV电压等级。电压等级。高型和半高型

36、配电装置可大量节省占地面积，因而在高型和半高型配电装置可大量节省占地面积，因而在电力系统中得到广泛应用。电力系统中得到广泛应用。 母线及架构母线及架构的布置的布置 屋外配电装置的母线有软母线和硬母线两种。软母线为钢屋外配电装置的母线有软母线和硬母线两种。软母线为钢芯铝绞线、扩径软管母线和分裂导线，三相呈水平布置，用悬芯铝绞线、扩径软管母线和分裂导线，三相呈水平布置，用悬式绝缘子悬挂在母线构架上。硬母线有矩形和管型两种，矩形式绝缘子悬挂在母线构架上。硬母线有矩形和管型两种，矩形用于用于35kV及以下配电装置中，管形用于及以下配电装置中，管形用于110kV及以上配电装及以上配电装置中。管型硬母线一

37、般采用柱式绝缘子安装在支柱上。置中。管型硬母线一般采用柱式绝缘子安装在支柱上。 屋外配电装置的构架，可由型钢或钢筋混凝土制成。钢屋外配电装置的构架，可由型钢或钢筋混凝土制成。钢构架经久耐用，机械强度大，便于固定设备，抗震能力强，构架经久耐用，机械强度大，便于固定设备，抗震能力强，运输方便。但钢结构金属消耗量大，且为了防锈需要经常维运输方便。但钢结构金属消耗量大，且为了防锈需要经常维护。钢筋混凝土构架经久耐用，维护简单。护。钢筋混凝土构架经久耐用，维护简单。 电力变压器电力变压器的布置的布置 电力变压器外壳不带电，采用落地布置，安装在铺有铁电力变压器外壳不带电，采用落地布置，安装在铺有铁轨的双梁

38、形钢筋混凝土基础上，轨距中心等于变压器的滚轮轨的双梁形钢筋混凝土基础上，轨距中心等于变压器的滚轮中心。在电力变压器下面设置储油池或挡油墙，其尺寸应比中心。在电力变压器下面设置储油池或挡油墙，其尺寸应比变压器的外廓大变压器的外廓大1m，储油池内一般铺设厚度不小于，储油池内一般铺设厚度不小于0.25m卵石层。卵石层。 主变压器与建筑物的距离，不应小于主变压器与建筑物的距离，不应小于1.25m，且距变压，且距变压器器5m以内的建筑物，在变压器总高度以下及外廓两侧各以内的建筑物，在变压器总高度以下及外廓两侧各3m范围内，不应有门窗和通风孔。当变压器油重超过范围内，不应有门窗和通风孔。当变压器油重超过2

39、500kg以上时，两台变压器之间的防火净距，不应小于以上时，两台变压器之间的防火净距，不应小于10m。 断路器断路器的布置的布置 断路器有低式和高式两种布置方式。低式布置的断路器断路器有低式和高式两种布置方式。低式布置的断路器放在放在0.51m的混凝土基础上。低式布置检修比较方便，抗震的混凝土基础上。低式布置检修比较方便，抗震性能较好，但必须设置围栏，影响通道的畅通。一般中型配性能较好，但必须设置围栏，影响通道的畅通。一般中型配电装置的断路器采用高式布置，即把断路器安装在约高电装置的断路器采用高式布置，即把断路器安装在约高2m的混凝土基础上。的混凝土基础上。 断路器的操动机构须装在相应的基础上

40、。断路器的操动机构须装在相应的基础上。 按照断路器在配电装置中所占据的位置，可分为单列布按照断路器在配电装置中所占据的位置，可分为单列布置和双列布置。当断路器布置在主母线两侧时，称为双列布置和双列布置。当断路器布置在主母线两侧时，称为双列布置；将断路器集中布置在主母线的一侧，则称为单列布置。置；将断路器集中布置在主母线的一侧，则称为单列布置。基础：基础：断路器：低式布置断路器：低式布置0.51m 高式布置高式布置 2m隔离开关、互感器：隔离开关、互感器： 2m避雷器：可放在地下或避雷器：可放在地下或0.4m高或高或 2m高高 隔离开关、互感器和避雷器隔离开关、互感器和避雷器的布置的布置 隔离开

41、关、电流隔离开关、电流和电压互感器均采用高式布置，和电压互感器均采用高式布置，其要求与断路器相同。隔离开关的手动操动机构装在其靠边其要求与断路器相同。隔离开关的手动操动机构装在其靠边一相基础的一定高度上。一相基础的一定高度上。 避雷器有高式和低式两种布置。避雷器有高式和低式两种布置。110kV及以上的阀型避及以上的阀型避雷器由于本身细长，多采用落地布置，安装在雷器由于本身细长，多采用落地布置，安装在0.4m的基础的基础上，四周加围栏。磁吹避雷器及上，四周加围栏。磁吹避雷器及35kV的阀型避雷器形体矮的阀型避雷器形体矮小，稳定度较好，一般采用高式布置。小，稳定度较好，一般采用高式布置。 电缆沟和

42、道路电缆沟和道路的布置的布置 屋外配电装置中电缆沟的布置，应使电缆所走的路径最屋外配电装置中电缆沟的布置，应使电缆所走的路径最短。电缆沟可分为纵向和横向电缆沟。一般横向电缆沟布置短。电缆沟可分为纵向和横向电缆沟。一般横向电缆沟布置在断路器和隔离开关之间。大型变电站的纵向电缆沟应采用在断路器和隔离开关之间。大型变电站的纵向电缆沟应采用辐射形布置，减少控制电缆沟与高压母线平行的长度，减小辐射形布置，减少控制电缆沟与高压母线平行的长度，减小电磁和静电耦合。电磁和静电耦合。 为了运输设备和消防需要，应在主要设备近旁铺设行车为了运输设备和消防需要，应在主要设备近旁铺设行车道路。还应设置宽道路。还应设置宽

43、0.81m的巡视小道，以便运行人员巡视的巡视小道，以便运行人员巡视电气设备，电缆沟盖板可作为部分巡视小道。电气设备，电缆沟盖板可作为部分巡视小道。110kV以上屋以上屋外配电装置应设置外配电装置应设置3m的环型道路。的环型道路。 中型配电装置布置中型配电装置布置实例实例 按照隔离开关的布置方式，按照隔离开关的布置方式， 中型配电装置可分为普通中中型配电装置可分为普通中型配电装置和分相中型配电装置。型配电装置和分相中型配电装置。 分相中型配电装置的主要特征是采用硬质（铝）管母分相中型配电装置的主要特征是采用硬质（铝）管母线，隔离开关分相直接布置在母线正下方。缺点是：两组主线，隔离开关分相直接布置

44、在母线正下方。缺点是：两组主母线隔离开关串联连接，检修时将出现同时停两组隔离开关母线隔离开关串联连接，检修时将出现同时停两组隔离开关的情况。的情况。 图图9-8（a）、图图 9-8（b）为双列布置为双列布置110kV中型配电装中型配电装置平面图及配置图，由图置平面图及配置图，由图 9-8（b）可见，该配电装置是单母）可见，该配电装置是单母线分段、出线带旁路、分段断路器兼作旁路断路器的接线。线分段、出线带旁路、分段断路器兼作旁路断路器的接线。 中型配电装置布置中型配电装置布置实例实例 图图9-8（c）、图图9-8（d）为双列布置的为双列布置的110kV中型配电中型配电装置变压器间隔断面图及出线间

45、隔断面图。由图装置变压器间隔断面图及出线间隔断面图。由图9-8（c）和）和（d）可见，母线采用钢芯铝绞线，用悬式绝缘子串悬挂在由）可见，母线采用钢芯铝绞线，用悬式绝缘子串悬挂在由环形断面钢筋混凝土杆和钢材焊成的三角形断面横梁上。间环形断面钢筋混凝土杆和钢材焊成的三角形断面横梁上。间隔宽度为隔宽度为8m。所有电气设备都安装在地面的支架上，出线回。所有电气设备都安装在地面的支架上，出线回路由旁路母线的上方引出，各净距数值如路由旁路母线的上方引出，各净距数值如图图9-8（a）所示。所示。变压器回路的断路器布置在母线的另一侧，距离旁路母线较变压器回路的断路器布置在母线的另一侧，距离旁路母线较远，变压器

46、回路利用旁路母线较困难，所以，这种配电装置远，变压器回路利用旁路母线较困难，所以，这种配电装置只有出线回路带旁路母线。只有出线回路带旁路母线。 中型配电装置布置中型配电装置布置实例实例 中型配电装置布置中型配电装置布置实例实例 中型配电装置布置中型配电装置布置实例实例 中型配电装置布置中型配电装置布置实例实例 高型配电装置布置高型配电装置布置实例实例 为为220kV双母线进出线带旁路、三框架、断路器双双母线进出线带旁路、三框架、断路器双列式布置的进出线断面图。这种布置方式除将两组主母线及其列式布置的进出线断面图。这种布置方式除将两组主母线及其隔离开关上下重叠布置外，而且把两个旁路母线架提高，并

47、列隔离开关上下重叠布置外，而且把两个旁路母线架提高，并列设在主母线两侧，并与双列布置的断路器和电流互感器重叠布设在主母线两侧，并与双列布置的断路器和电流互感器重叠布置，使其在同一间隔内可设置两个回路。该布置方式紧凑，占置，使其在同一间隔内可设置两个回路。该布置方式紧凑，占地面积一般只有普通中型的地面积一般只有普通中型的50%。 ： 耗用钢材比中型多耗用钢材比中型多15%60%左右；左右； 操作条件比中型差；操作条件比中型差； 上层设备检修不方便，作业时还要特别仔细，若上层设备检修不方便，作业时还要特别仔细，若上层设备瓷件损坏或检修工具跌落，可能打坏下层设备。上层设备瓷件损坏或检修工具跌落，可能

48、打坏下层设备。 高型配电装置布置高型配电装置布置实例实例 半高型配电装置布置高型配电装置布置实例实例 为为110kV、单母线，进出线带旁路母线，半高型、单母线，进出线带旁路母线，半高型布置的进出线断面图。其布置的进出线断面图。其是抬高母线，在母线下方是抬高母线，在母线下方布置断路器，电流互感器和隔离开关等设备。单母线分段带布置断路器，电流互感器和隔离开关等设备。单母线分段带旁路线配电装置，采用半高型布置为宜。旁路线配电装置，采用半高型布置为宜。 ： 占地面积比普通中型布置约减少占地面积比普通中型布置约减少30%；主；主母线及其他电器和普通中型相同，旁路母线及隔离开关位置母线及其他电器和普通中型

49、相同，旁路母线及隔离开关位置均不很高，且不经常带电运行，故检修运行都比较方便。均不很高，且不经常带电运行，故检修运行都比较方便。由于旁路母线与主母线采用不等高布置，实现进出线均带旁由于旁路母线与主母线采用不等高布置，实现进出线均带旁路的接线就很方便。此方案的路的接线就很方便。此方案的 ：隔离开关下方未设置检修平台，检修不方便。：隔离开关下方未设置检修平台，检修不方便。 高型配电装置布置高型配电装置布置实例实例 高压高压成套配电装置的分类成套配电装置的分类 成套配电装置可分成三类：成套配电装置可分成三类： 低压成套配电装置；低压成套配电装置； 高压成套配电装置高压成套配电装置(也称高压开关柜也称

50、高压开关柜)； SF6全封闭式组合电器。全封闭式组合电器。 成套配电装置按安装地点可分为：成套配电装置按安装地点可分为： 屋内式；屋内式； 屋外式。屋外式。 低压成套配电装置只做成屋内式，高压开关柜有屋内低压成套配电装置只做成屋内式，高压开关柜有屋内式和屋外式。由于屋外式有防水、防锈等问题，故目前大式和屋外式。由于屋外式有防水、防锈等问题，故目前大量使用的是屋内式。量使用的是屋内式。SF6全封闭式组合电器也因屋外气候全封闭式组合电器也因屋外气候条件较差，大部分都布置在屋内条件较差，大部分都布置在屋内 低压成套配电装置低压成套配电装置GGD型低压配电屏型低压配电屏 低压成套配电装置是指电压为低压

51、成套配电装置是指电压为1000V及以下的成套配电装及以下的成套配电装置。有固定式低压配电屏和抽屉式低压开关柜两种。置。有固定式低压配电屏和抽屉式低压开关柜两种。 所示为所示为GGD型固定式低压配电屏外形尺寸图。配型固定式低压配电屏外形尺寸图。配电屏的构架为拼装式结合局部焊接。正面上部装有测量仪表，电屏的构架为拼装式结合局部焊接。正面上部装有测量仪表，双面开门。三相母线布置在屏顶，闸刀开关、熔断器、空气自双面开门。三相母线布置在屏顶，闸刀开关、熔断器、空气自动开关、互感器和电缆端头依次布置在屏内，继电器、二次端动开关、互感器和电缆端头依次布置在屏内，继电器、二次端子排也装设在屏内。主母线排列在柜

52、的上部后方，柜体的下子排也装设在屏内。主母线排列在柜的上部后方，柜体的下部、后上部和顶部均有通风、散热装置。部、后上部和顶部均有通风、散热装置。 固定式低压配电屏结构简单、价格低，维护、操作方便，固定式低压配电屏结构简单、价格低，维护、操作方便，广泛应用于发电厂、变电所、工矿企业等电力用户。广泛应用于发电厂、变电所、工矿企业等电力用户。 低压成套配电装置低压成套配电装置GGD型低压配电屏型低压配电屏 低压成套配电装置低压成套配电装置GCS型低压配电屏型低压配电屏 所示为所示为GCS抽屉式低压开关柜外形及安装尺寸抽屉式低压开关柜外形及安装尺寸图，图，GCS为密封式结构，分为功能单元室、母线室和电

53、缆为密封式结构，分为功能单元室、母线室和电缆室。电缆室内为二次线和端子排。功能室由抽屉组成，主要室。电缆室内为二次线和端子排。功能室由抽屉组成，主要低压设备均安装在抽屉内。若回路发生故障时，可立即换上低压设备均安装在抽屉内。若回路发生故障时，可立即换上备用的抽屉，迅速恢复供电，开关柜前面门上装有仪表、控备用的抽屉，迅速恢复供电，开关柜前面门上装有仪表、控制按钮和空气自动开关操作手柄。抽屉有联锁机构，可防止制按钮和空气自动开关操作手柄。抽屉有联锁机构，可防止误操作。误操作。 这种配电屏的特点是：密封性能好，可靠性高，占地面这种配电屏的特点是：密封性能好，可靠性高，占地面积小；但钢材消耗较多，价格

54、较高。它将逐步取代固定式低积小；但钢材消耗较多，价格较高。它将逐步取代固定式低压配电屏。压配电屏。 低压成套配电装置低压成套配电装置GCS型低压配电屏型低压配电屏 高压开关柜高压开关柜高压开关柜的高压开关柜的“五防五防”功能功能 高压开关柜是指高压开关柜是指335KV的成套配电装置。发电厂和的成套配电装置。发电厂和变电站中常用的高压开关柜有变电站中常用的高压开关柜有和和两种。两种。 高压开关柜应具有高压开关柜应具有“五防五防”功能，即：功能，即： 1）防止误分误合断路器；）防止误分误合断路器； 2）防止带负荷分、合隔离开关；）防止带负荷分、合隔离开关； 3）防止误入带电间隔；）防止误入带电间隔

55、； 4）防止带电挂接地线；）防止带电挂接地线； 5）防止带接地线送电。）防止带接地线送电。屋内高压成套配电装置的布置要求屋内高压成套配电装置的布置要求1）配电装置的布置和设备的安装，应满足在正常、短）配电装置的布置和设备的安装，应满足在正常、短路和过电压等工作条件时的要求。路和过电压等工作条件时的要求。2）配电装置的绝缘等级，应和电力系统的额定电压相）配电装置的绝缘等级，应和电力系统的额定电压相配合。配合。3）屋内配电装置的安全净距不应小于最小安全净距。）屋内配电装置的安全净距不应小于最小安全净距。4）配电装置室内的各种通道应畅通无阻，不得设立门）配电装置室内的各种通道应畅通无阻，不得设立门槛

56、，并不应有与配电装置无关的管道通过。槛，并不应有与配电装置无关的管道通过。5）长度大于）长度大于7m的高压配电装置室，应有两个出口，并的高压配电装置室，应有两个出口，并宜布置在配电装置室的两端；长度大于宜布置在配电装置室的两端；长度大于60m时，宜增添时，宜增添一个出口；一个出口；配电装置室的门应为向外开启的防火门，应装弹簧锁，配电装置室的门应为向外开启的防火门，应装弹簧锁，严禁用门闩。严禁用门闩。配电装置室可开窗。配电装置室可开窗。 高压开关柜高压开关柜固定式高压开关柜固定式高压开关柜 固定式高压开关柜体积大，封闭性能差（固定式高压开关柜体积大，封闭性能差（GG系列）、检系列）、检修不够方便

57、，但制造工艺简单、钢材消耗少、价廉。较广泛修不够方便，但制造工艺简单、钢材消耗少、价廉。较广泛用作中、小型变电所的用作中、小型变电所的635kV屋内配电装置。屋内配电装置。 我国生产的固定式高压开关柜主要有我国生产的固定式高压开关柜主要有GG-1A、GG-10、XGN2-10、GBC-35等型式，等型式，GG-1A和和GG-10开关柜为敞开开关柜为敞开式，式， GG-10型开关柜与型开关柜与GG-1A型开关柜相比，结构型式基本型开关柜相比，结构型式基本相同，而整体尺寸较小。相同，而整体尺寸较小。 下面再介绍一种常见的固定式高压开关柜。下面再介绍一种常见的固定式高压开关柜。为为XGN2-10Z型

58、固定式开关柜外形结构图，其型号的含义为：型固定式开关柜外形结构图，其型号的含义为：X-箱式开关设备；箱式开关设备；G-固定式；固定式；N-户内装置；户内装置；2-设计序号；设计序号；10-额定电压（额定电压（kV）；）；Z-真空断路器。真空断路器。 高压开关柜高压开关柜固定式高压开关柜固定式高压开关柜 开关柜为断路器室、母线室和继电器室。断路器室位于柜开关柜为断路器室、母线室和继电器室。断路器室位于柜体下部，设有压力释放通道。母线室位于柜体后上部，为减小体下部，设有压力释放通道。母线室位于柜体后上部，为减小柜体高度，母线成品字形排列，母线与上隔离开关接线端子相柜体高度，母线成品字形排列，母线与

59、上隔离开关接线端子相连接。电缆室位于柜体的后下部，电缆室内支持绝缘子可设有连接。电缆室位于柜体的后下部，电缆室内支持绝缘子可设有监视装置，电缆固定在支架上。继电器室位于柜体的前上部，监视装置，电缆固定在支架上。继电器室位于柜体的前上部，室内安装板可安装各种继电器等，室内有端子排支架，安装指室内安装板可安装各种继电器等，室内有端子排支架，安装指示仪表、信号元件等二次元件，顶部还可布置二次小母线。示仪表、信号元件等二次元件，顶部还可布置二次小母线。 断路器操动机构装在正面左边位置，其上方为隔离开关的断路器操动机构装在正面左边位置，其上方为隔离开关的操动及联锁机构。开关柜为双面维护，前门的下方设有与

60、柜宽操动及联锁机构。开关柜为双面维护，前门的下方设有与柜宽方向平行的接地铜母线。方向平行的接地铜母线。 高压开关柜高压开关柜固定式高压开关柜固定式高压开关柜 开关柜采用机械联锁实现开关柜采用机械联锁实现“五防五防”功能，其动作原理如下：功能，其动作原理如下： 开关柜处于工作位置，即上、下隔离开关与断路器处于合闸状开关柜处于工作位置，即上、下隔离开关与断路器处于合闸状态，前后门己锁好，线路处于带电运行中，这时的小手柄处于工作态，前后门己锁好，线路处于带电运行中，这时的小手柄处于工作位置。位置。 先将断路器分断，再将小手柄扳到先将断路器分断，再将小手柄扳到“分断闭锁分断闭锁”位置，这时位置，这时断