电气配电装置课件

第十一章配电装置第一节概述---主要内容配电装置定义配电装置分类配电装置的安全净距配电装置的基本要求和设计步骤

一、配电装置定义是按照一定的电气主接线的要求，将其中的开关设备、载流导体、保护和测量电器以及其它必要的辅助设备合理布置和连接起来，用来接受和分配电能的装置。二、配电装置分类1.电气设备装置地点不同（1）屋内配电装置。35KV及以下，特点如下：允许安全净距小和可以分层布置，占地面积较小；维修、巡视和操作在室内进行，不受气候影响；能有效地防止污染，减少事故和维护工作量；建筑投资较大、建设工期长。（2）屋外配电装置。60KV及以上，特点如下：土建工程量和费用较小，使建设周期缩短；设备之间距离大，运行更安全，便于带电作业；扩建方便；占地面积大；受环境条件影响大，设备的运行、维修条件较差。二、配电装置分类2.按其组装方式不同（1）装配式配电装置。35KV以上，特点如下：屋内式和屋外式。（2）成套配电装置。电气设备布置在封闭或半封闭的金属外壳内。500KV及以下，特点如下：结构紧凑，占地面积小；安装简便，有利于缩短建设周期和便于扩建；运行可靠性高，维护方便；耗用钢材较多，造价较高。三、配电装置的安全净距配电装置的整个结构尺寸，是综合考虑到设备外形尺寸、检修维护和搬运的安全距离、电气绝缘距离等因素决定的；各种间隔距离中最基本的是空气中的最小安全净距，即《高压配电装置设计技术规程》中所规定的A值，它表明带电部分至接地部分或相间的最小安全净距，保持这一距离时，无论正常或过电压的情况下，都不致发生空气绝缘的电击穿；其余的B、C、D、E值是在A值的基础上，加上运行维护、搬运和检修工具活动范围及施工误差等尺寸而确定的。屋内配电装置最小安全净距屋外配电装置的安全净距示意图四、配电装置的基本要求和设计步骤（1）基本要求执行国家建设方针和技术经济政策，遵循颁发规程、规范及技术规定。合理选用设备，并布置整齐、清晰；保证运行的可靠性；运输、安装、巡视、操作及检修方便；人身安全（有标识、围栏）、防火；经济性。节省占地面积；投资（减少钢材、木材和水泥的消耗，降低造价）；便于扩建。四、配电装置的基本要求和设计步骤（2）基本设计步骤选择配电装置型式。按电压等级、设备类型、进出线回路数和方式、地形及环境因素等；为了表示整个配电装置的结构，以及其中设备的布置和安装，经常要使用配电装置的配置图、平面图和断面图。拟定配置图。设计配电装置的平面图和断面图。第二节屋屋内配配电装置置---主要内容容布置形式式布置要求求配置图断面图一、屋内内配电装装置布置置形式三层式（三层式装装配式配电装置置）一、屋内内配电装装置布置置形式双层式（双层装装配式布布置）屋内配电电装置布布置形式式单层式（单层成成套式配电装置置）二、屋内内配电装装置布置置要求同一回路路的导体体和电器器应布置置在同一一间隔内内，检修修安全和和限制故故障范围围；将电源布布置在一一段的中中部，使使母线截截面通过过较小的的穿越电电流；把最重的的设备(如电抗器器、QF)放在底层层，减轻轻楼板的的载荷，，又便于于安装；；对QF、油浸式式TV和TA安装在防防爆间隔隔内，防防火防爆爆；QF和QS操动机构构安装在在底层的的操作通通道上，，便于操操作；布置对称称、便于于操作；；充分利用用各间隔隔的空间间；扩建方便便。三、配电电装置的的配置图图把进出线线(进线——发电机、、变压器器，出线线——线路)、断路器器、互感感器、避避雷器等等设备，，合理分分配在配配电装置置的各间间隔中；；“间隔”：指配电电装置中中的一个个或两个个电气回回路的连连接导体体和电气气设备所所占的范范围；用电气图图形符号号表示各各间隔中中的导线线和电气气设备；；配置图不不按比例例尺寸绘绘制，用用来分析析配电装装置的布布置是否否合理，，统计其其中所用用的主要要设备数数量。屋内配电电装置配配置图例例四、配电电装置的的断面图图相当于在在配电装装置上对对某一间间隔作一一个剖面面，看剖剖面部分分形成的的侧视图图；图形符号号采用各各种类型型设备的的外形轮轮廓表示示；表明在配配电装置置的某一一间隔中中，设备备间的相相互连接接及具体体布置方方式；配电装置置的断面面图按比比例画出出。屋内配电电装置的的断面图图例（三层式式装配式式配电装装置）1、三相主主母线；；2、6、11-隔离开关关；3、8-断路器；；4、10-电流互感感器；5-电抗器；；7-电力电缆缆；9-断路器操操作机构构；12-电压互感感器；第三节屋屋外配配电装置置---主要内容容类型平面图一、屋外外配电装装置类型型电气设备备和母线线的布置置高度，，屋外配配电装置置可分为为：中型半高型高型1.中型屋外外配电装装置（1）特点所有电器器安装在在同一水平平面（大地））的基础础支架上上，使带带电部分分对地保保持必要要的高度度；母线线布置在在同一水水平面上上，其水水平面高高于开关关电器所所在的水水平面。。（2）类型普通中型型：母线线下方不不布置任任何电气气设备。。分相中型型：母线线下方按按相布置置母线QS，节省占地面积积。普通中型型屋外配配电装置置图例分相中型型配电装装置图例例2.半高型型配电电装置置（1）特点点所有电电气设设备安安装在在不同同水平平面的的基础础支架架上；；母线和和电气气设备备重叠叠布置置。（2）类型型田字型型品字型型硬母线线型田字型型型配配电装装置图图例硬母线线型配配电装装置图图例3.高型屋屋外配配电装装置特点所有电电气设设备分分别安安装在在不同同水平平面的的基础础支架架上；；两组母母线上上、下下重叠叠布置置。高型屋屋外配配电装装置图图例二、配配电装装置的的平面面图从高处处俯视视整个个配电电装置置的各各间隔隔的平平面布布置轮轮廓；；反映配配电装装置的的房屋屋、各各间隔隔、走走廊和和出口口等处处的平平面布布置轮轮廓；；平面图图按比比例画画出，，表示示已确确定的的间隔隔数目目及间间隔排排列方方式，，不表表示间间隔中中所装装电气气设备备。屋外配配电装装置的的平面面图例例看FLASH第四节节成成套配配电装装置---主要内内容成套配配电装装置的的类型型高低压压开关关柜全封闭闭组合合电器器一、成成套配配电装装置的的类型型高低压压开关关柜；；全封闭闭组合合电器器二、高高低压压开关关柜1.固定式式低压压开关关柜仪表室室、主主母线线室、、开关关室组组成；；前后开开门；；构架用用8MF冷弯型型钢筋筋局部部焊接接组装装而成成；额定工工作电电压380V，额定定工作作电流流至3150A的配电电系统统。二、高高低低压开开关柜柜2.低压抽抽出式式开关关柜主结构构采用用8MF型开口口型钢钢；；水平母母线≤≤4000A，垂直直母线线1000A；抽屉层层高的的摸数数为160MM；主母线线与分分支母母线通通过转转接铜铜套连连接；；MCC柜最多多能安安装11个一单单元的的抽屉屉或22个1/2单元的的抽屉屉；；抽屉单单元设设有机机械连连锁装装置。。二、高高低压压开开关柜柜3.KYN28-12（GZS-12Z）型铠装中置置式二、高低压压开关柜4.FC回路开关柜柜（1）概述FC回路是指高高压限流熔熔断器、高高压真空接接触器组合合的一次系系统；由FC回路、避雷雷器及综合合保护器组组成具有保保护和控制制功能一种种新型配电电装置（FC回路开关柜柜）；FC回路开关柜柜作为发电电厂高压厂厂用电系统统电动机、、变压器回回路开关柜柜。二、高低压压开关柜（2）FC回路开关柜柜组成与结结构一台FC柜有两个FC回路母线室FC回路手车室室仪表及保护护室互感器室电缆室二、高低压压开关柜（3）FC回路开关柜柜的闭锁二、高低压压开关柜（4）FC回路开关柜柜控制、保保护特性断路器的控控制功能由由接触器来来完成；保护功能由由熔断器来来完成，为为了使其保保护性能与与使用断路路器基本相相近，仍需需使用一些些保护继电电器，使其其与熔断器器的熔断曲曲线复合而而组成一条条近似于由由过流和速速断组成的的两段曲线线或反时限限保护曲线线；过流、过负负荷由综合合保护器指指令接触器器动作开断断；回路中的短短路电流则则由熔断器器来分断；；限流熔断器器均配有撞撞击器，当当有一相熔熔断时，撞撞击器弹出出指命接触触器跳闸；；过电压保护护由ZnO2避雷器和RC阻容装置组组成。FC回路开关柜柜（特点））用高压限流流熔断器作作为速断保保护，不需需要继电器器。减少继继电保护的的动作时间间、断路器器的固有分分闸时间等等中间环节节，熔断器器断开电流流的时间将将大大缩短短；电流越大，，熔断器断断开电流的的时间就越越短。短路路电流约为为3kA时，熔断器器断开电流流时间约为为163ms，短路电电流增大到到7kA以上时，熔熔断器断断开电流的的时间将小小于10ms；高压电动机机的速断保保护用GL型电流继电电器进行保保护。GL型的动作时时间为30ms；断路器的固固有分闸时时间为45ms，燃弧时间间15ms；开断短路电电流时间：：t=t1+t2+t3=30+45+15=90ms二、高低压压开关柜（5）FC回路开关柜柜特点降低电缆投投资。FC回路中熔断断器为限流流型，使回回路中的电电器设备的的动热稳定定参数可以以按接触器器的极限通通过电流设设计，电缆缆截面缩小小到70mm2左右，电缆缆就可节省省50%的铜材。大大节省占占地面积。。机组向大大容量发展展，使高压压开关柜数数量剧增，，增大主厂厂房内的配配电装里占占用面积，，较为突出出的矛盾。。FC回路柜的体体积小，同同样规格的的高压开关关柜内有2个FC回路，减少少厂用配电电装置占地地面积。真空接触器器维修周期期短、寿命命长、成本本低。二、高低压压开关柜（6）FC回路开关柜柜重要组成成元件VCF真空接触器器-熔断器组合合电器二、高低压压开关柜（6）FC回路开关柜柜重要组成成元件VCX真空接触器器二、高低压压开关柜（7）FC回路中交流流接触器接触器应有有电气脱扣扣装置及机机械锁扣机机构。1/2周波最大允允许通过电电流不小于于40kA，即在0.01S内允许通过过40kA(峰值)电流。接触器的最最大开断电电流必须大大于交接点点电流(限流熔断器器动作曲线线与接触器器外加保护护动作曲线线交点所指指示的电流流值)。接触器能关关合电路中中的预期短短路电流(有效值)的能力。三、SF6全封闭组合合电器简称GIS：“气体绝绝缘变电站””（GaslnsulatedSwitchgear）；国内称为为封闭式组合电器。。除变压器以以外的一次设备，，包括：断路器、隔隔离开关、、接地开关、、电流互感感器、电压压互感器、、避雷器、母线、、进出线套套管或电缆缆终端，按按系统接线线布置组合成成一整体。。1.GIS特点小型化。采采用绝缘性性能好SF6气体做绝缘缘和灭弧介介质，大幅幅度缩小体体积；可靠性高。。带电部分分全部密封封于惰性SF6气体中，大大大提高了了可靠性；；安全性好。。带电部分分密封于接接地的金属属壳体内，，没有触电电危险；SF6不燃烧气体体，无火灾灾危险；噪音小、抗抗干扰能力力强。带电电部分以金金属壳体封封闭，对电电磁和静电电实现屏蔽蔽；安装周期短短。工厂内内进行整机机装配和试试验合格后后，以单元元或间隔的的形式运达达现场，缩缩短现场安安装工期；；维护方便，，检修周期期长；寿命长。2.GIS分类按结构形式式分：敞开开式和金属属封闭式（1）敞开式以常规SF6断路器、隔隔离开关、、接地开关关以及新型型数字式光光电电流/电压互感器器为基本元元件，组合合在一起的的单相电气气设备，它它的隔离开开关和接地地开关均采采用空气绝绝缘结构。。245～550kV敞开式组合合电器（瑞典ABB公司司HPL型））户外外瓷瓷柱柱式式SF6断路路器器，，水平平布布置置双双断断口口；；1组数数字式式光光电电电电流流互互感感器器，，安安装在在SF6断路路器器灭灭弧弧室室聚聚脂套套管管端端部部；；2组剪剪刀刀式式隔离离开开关关及及接接地地开开关关组组成成。。电动动机机储储能能弹弹簧簧操操动动机机构构。。245～550kV敞开开式式组组合合电电器器（瑞瑞典典ABB公司司HPL型））特特点点将常常规规的的SF6断路路器器、、剪剪刀刀式式隔隔离离开开关关与与新新型型光光电电电电流流互互感感器器组组成成紧紧凑凑型型组组合合电电器器，，节节省省了了占占地地及及空空间间，，(约37%)。二次次控控制制保保护护、、测测量量，，微微机机化化、、数数字字化化，，并并将将其其完完全全就就地地设设置置，，节节省省了了大大量量的的控控制制电电缆缆及及相相应应的的电电缆缆沟沟道道等等附附属属设设施施。。主要要缺缺点点：：SF6断路路器器、、剪剪刀刀式式隔隔离离开开关关的的操操作作回回路路仍仍然然采采用用常常规规有有接接点点的的控控制制方方式式，，因因此此从从就就地地控控制制保保护护、、测测量量柜柜至至组组合合电电器器本本体体之之间间还还需需要要较较多多的的二二次次控控制制电电缆缆。。此此外外，，这这种种组组合合电电器器状状态态监监测测、、故故障障诊诊断断的的智智能能化化功功能能较较少少，，还还需需要要进进一一步步完完善善。。2.GIS分类类（2）金金属属封封闭闭式式以SF6气体体为为绝绝缘缘，，金金属属封封闭闭开开关关设设备备（（断断路路器器、、隔隔离离开开关关、、接接地地开开关关、、数数字字式式光光电电电电流流/电压压互互感感器器））为为基基本本元元件件，，它它们们封封闭闭在在金金属属外外壳壳内内，，组组合合在在一一起起的的单单相相电电气气设设备备。。245～500kV金属属封封闭闭式式组组合合电电器器（（西门门子子HIS型）1——户外外出出线线套套管管；；2——隔离离开开关关及及接接地地开开关关；；3——感应应式式电电流流互互感感器器；；4——双断断口口SF6断路路器器；；5——液压压操操动动机机构构一个个半半断断路路器器接接线线中中间间联联络络断断路路器器回回路路245～500kV金属属封封闭闭式式组组合合电电器器（（西门门子子HIS型）特特点点尺寸寸、、体体积积比比敞敞开开式式组组合合电电器器更更小小，，节节省省占占地地和和空空间间的的效效果果更更明明显显。。它它适适用用于于中中型型、、软软母母线