2×100MW发电厂电气部分设计毕业设计

内蒙古工业大学专科毕业设计说明书PAGE622×100MW发电厂电气部分设计毕业设计引言随着高速发展的现代社会,电力工业在国民经济中的作用已为人所共知,它不仅全面的影响国民经济其他部门的发展,同时也极大的影响人民的物质与文化水平的提高，影响整个社会的进步,其中发电厂在电力系统中起着重要的作用.我国正在飞速发展，经济快速的增长使得对电能的需求量在不断提高，各类发电厂的数量随之而增加，特别是火力发电厂依然十分重要。我本次设计的题目为“2100MW发电厂电气部分设计”，设计的主要内容为：确定电气主接线图；选择主变压器的型号；对主接线上的短路点进行短路电流计算；设备选型及校验；发电机保护整定计算；防雷接地计算；屋外配置设计。在佈仁图老师的认真辅导下使我在此次的毕业设计中对发电厂等方面的知识有了更多的了解,真是受益匪浅.绪论随着我国经济发展速度的不断加快，特别是伴随西部大开发和振兴东北老工业基地的力度加大，我国的电力需求猛增。为了提高国家电力工业的效益，促进相关工业的技术水平的提高，增加新的经济增长点。近期的重点是：发展大容量、高效低污染的常规火电机组，积极开发洁净煤发电新技术，解决提高燃煤发电机组的效率和改善环境污染两大关键问题；开发水电站老机组的改造技术，提高机组效益和对水利资源的的效利用；加强电网关键技术的开发研究，积极推进跨大区电网互联，优化资源配置，建立有效电力市场体系；大力开发和推广节能降耗技术，加速对中小机组、老机组、城市和农村电网的技术改造，降低损耗，提高效益。我国电力的发展将朝向“大机组、超高压、大电网、新能源”方向发展。火力发电中的主要环节是热能的传递和转换，将初参数提高到超临界状态，提高了可用能的品位。使热能转换效率提高，这是大容量火电机组提高效率的主要方向。与同容量亚临界火电机组比较，超临界机组可提高效率2-2.5%，超临界机组可提高效率约5%。大型超临界机组的开发与应用，可以有效的改变我国电力工业目前能耗高和环境污染及依赖进口设备的局面，具有现实的经济、社会效益。由于空冷电站的耗水量仅为湿冷电站的1/3，适合于我国富煤缺水的“三北”地区建设大型坑口电站，变输煤为输电。对减轻铁路运煤压力、促进“三北”及相邻地区的经济发展具有非常重要的现实意义。设计为（2100）MW发电厂电气部分设计，要任务是电气主接线，厂用电设计、短路计算、主要设备的选择和校验、防雷与接地装置设计、发电机保护的整定计算、配电装置设计。技术要求主接线可靠、灵活、经济、便于扩建。所有设计过程均需要考虑国家电力部门的技术规程和规范。第二章电气主接线设计电气主接线是发电厂、变电站设计的主体。采用何种主接线形式，与电力系统原始资料，发电厂、变电站本身运行的可靠性、灵活性和经济性的要求等密切相关，并且对电气设备选择、配电装置布置、继电保护和控制方式的拟定都有较大的影响。2.1电气主接线设计的原则和基本要求发电厂电气主接线时电力系统接线的主要组成部分。它表明了发电机、变压器、线路和断路器等电气设备的数量和连接方式及可能的游行方式，从而完成发电、变电、输配电的任务。它的设计直接关系到全厂电气设备的选择、配电装置的布置、机电保护和自动装置的签订，关系着电力系统的安全、稳定、灵活和经济运行。由于电能产生的特点是：发电、变电、输电和用电是在同一时刻完成的，所以主接线设计的好坏，也将要影响到工农生产和人民生活。因此主接线的设计是一个综合性的问题。必须在满足国家有关技术经济政策的前提下，力争使其技术先进、经济合理、安全可靠。在在以国家经济建设的方针、政策、技术规范和标准为准则的前提下，结合实际情况，对发电厂电气主接线的基本要求是：可靠性、灵活性和经济性三方面。2.1.1可靠性对于一般技术系统来说，可靠性是指一个元件、一个系统在规定时间内及一定条件下完成预定功能的能力。电气主接线属于可修复系统，其可靠性用可靠度表示，即主接线无故障工作时间所占的比例。主接线在可靠性方面的具体要求是：⑴断路器检修时，不宜影响对系统的供电⑵断路器或母线故障，以及母线或母线隔离开关检修时，尽量减少停运出线的回路数和停运时间，并保证Ⅰ、Ⅱ类负荷的供电。⑶尽量避免发电厂全部停运的可能性⑷对装有大型发电机组的发电厂，应满足可靠性的特殊要求2.1.2灵活性发电厂电气主接线在灵活性方面要满足：⑴调度灵活，操作方便。应能灵活的投入或切除机组、变压器或线路灵活的调配电源和负荷，满足系统在正常、事故、检修及特殊运行方式下的要求。⑵检修安全。应能方便的停运线路、断路器、母线及其继电保护设备，进行安全检修而不影响系统的正常运行及用户的供电要求。需要注意的是过于简单的接线，可能满足不了运行方式的要求，给运行带来不便，甚至增加不必要的停电次数和时间；而过于复杂接线，则不仅增加投资，而且会增加操作步骤，给操作带来不便，并增加误操作的几率。⑶扩建方便。随着电力事业的发展，往往需要对已投运的发电厂进行扩建，从发电机、变压器直至馈线数均由扩建的可能。所以在设计主接线时，应留于余地，应能容易的从初期过渡到最终接线，使在扩建时一、二次设备所需地改造最少。2.1.3经济性可靠性和灵活性是主接线设计中在技术方面的要求，它与经济性方面之间往往发生矛盾，即预使主接线可靠、灵活，将可能导致投资增加。所以两者必须综合考虑，在满足技术要求的前提下，做到经济合理。⑴投资省。主接线应简单清晰，以节省断路器、隔离开关等一次设备投资；应适当限制断路电流，以便选择轻型电气设备。⑵年运行费小。年运行费包括电能损耗费、折旧费及大修费、日常小维护费。其中电能损耗主要由变压器引起，因此，要合理地选择主变压器的型式、容量、台数及避免两次变压器而增加电能损耗；后两项决定于工程综合投资。⑶占地面积小。主接线地设计要为配电装置的布置创造条件，以便节约用地和节省构架、导线、绝缘子及安装费用。在运输条件许可的地方应都采用三相变压器。⑷在可靠的情况下，应采取一次设计，分期投资、投产、尽快发挥经济效益的要求。2.2本厂设计目前，按发电厂的容量划分为：总容量在10000及以上，单机容200及以上的发电厂称为大型发电厂；总容量在200-10000，单机容量在50-200的发电机称为中型发电厂；总容量在200及以下，单机容量在50及以下的称为小型发电厂。2.2.1本厂规模⑴发电厂建设规模：类型：凝汽式火电厂最终容量台数：，，本厂为中型发电厂⑵本厂与电力系统的连接情况：本厂在电力系统中的作用：承担全部基荷，为主力电厂。本厂与系统得连接情况，见附图。系统容量：，⑶电力负荷水平：厂用电率：8%主保护开断时间有选出的设备而定。后备保护整定时间：2.5S气象条件：为典型号气象区海拔高度：200米；雷暴日数：40天/年;地震烈度：；土壤电阻率：污秽等级：1级;该地区人少地多，有出线走廊，水源充足，交通方便。2.2.2本厂主接线设计主接线的基本形式：有母线的主接线形式包括单母线和双母线接线。单母线又分为单母线无分段、单母线有分段、单母线分段带旁路母线等形式；双母线又分为双母线无分段、双母线有分段、双母线带旁路母线和二分之三接线等形式。无母线的主接线主要有单元接线、扩大单元接线、桥式接线和多角形接线等。在以国家经济建设的方针、政策、技术规范和标准为准则的前提下，结合实际情况，在满足发电厂电气主接线可靠性、灵活性和经济性三方面的基本要求，及根据设计任务书，可设计本系统电气主接线具体如下：本厂的升高电压等级只有一级，采用的是单母线分段接线，单母线用断路器将母线分段后可进行轮换检修，对于重要用户，可从不同段引出两个回路，当一段母线发生故障时，由于分段断路器在继电保护作用下自动将故障段迅速切除，从而保证了正常母线段不间断供电和不致使重要用户停电。单母分段接线既具有单母线接线简单明显、方便经济的优点，又在一定程度上提高了供电可靠性。本设计中单机容量为100MW，采用的是单元接线。2.3发电机及主变压器的选择2.3.1发电机型号的选择设计任务书的基本要求：本厂为凝气式火电厂，且1#、2#、发电机的容量分配为：。根据《电力系统分册》附表1选发电机的型号为，相关数据如下表：表2-1发电机技术数据型号额定容量（MW）额定电压（KV）功率因数次暂态电抗10010.50.850.1832.4主变型号及容量选择1﹑主变压器的选择主变压器的台数和容量直接影响主接线的形式和配制的结构。主变压器的选择如果容量过大，台数过多，则会增加投资，占地面积和损耗，不能充分发挥设备的效益，并增加运行和检修的工作量，如果容量选的过小，台数过少，则可能封锁发电厂剩余功率的运输或限制变电所负荷的需要，影响系统不同电压等级之间的功率交换及运行的可靠性等。因此，应合理选择其容量和台数。本设计采用单元接线，其主变压器容量应按发电机额定容量扣除本机组的厂用负荷后选择（2-1）式中——发电机容量——发电机额定功率因数——厂用电率——选择容量为120MVA每单元的主变压器为一台，则选择型号为型，变压器参数如下表：表2-2主变型号及参数型号额定容量（KVA）空载电流（%）损耗阻抗电压（%）空载负载1200000．9118385132、联络变压器容量的选择（1）联络变压器的容量应满足所联络的两种电压网络之间在各种运行方式下的功率交换（2）联络变压器的容量一般不应小于所联络的两种电压母线上最大一台机组的容量，以便记最大一台机组故障或检修时，通过联络变压器来满足本侧负荷的需要；同时也可以在线路检修或故障时，通过联络变压器将剩余功率输入另一侧系统，并且大部分都采用自耦变压器。本设计中采用的是220KV有载跳压三绕组子耦变压器，其参数如下表：表2-3联络变压器参数额定容量（KVA）空载损耗（KV）空载损耗(KV）空载电流（%）阻抗电压（%）高－中高－低中－低31500321210.98－1028－3418－242.5设计方案的确定2.5.1方案选择根据工程情况、电厂在电力系统中的地位和作用、负荷情况及其他因素的影响，对发电厂的主接线进行设计，在1.1节确定出本厂设计采用单母线分段、单元接线，现选择另一种方案与其进行比较，方案比较如下图所示:方案一、如图一图2﹒1发电厂方案一方案二：图2﹒2发电厂方案2.5.2方案比较1、对两方案进行经济比较表2-4经济比较列表个个数型号方案1方案2隔离开关个数812断路器个数55母联01母线形式单母分段双母线占地面积小大主变数量双绕组二台双绕组二台2、技术指标比较两方案均是在安全、可靠的前提下设计的，因此根据上表可得出方案一比方案二更经济，故应选择第一方案。第三章厂用电的设计3.1基本要求厂用电接线尽量满足正常运行的安全、可靠、灵活、经济和检修、维护方便等一般要求外，尚应满足下列特殊要求：（1）尽量缩小厂用电系统得故障影响范围，并应尽量避免引起全厂停电事故。（2）充分考虑发电厂正常、事故、检修、启动等运行方式下的供电要求。切换操作简便。（3）便于分期扩建或连续施工。对公用负荷的供电，要结合远景规模统筹安排。3.2厂用电设计根据设计要求，参考《发电厂电气部分课程设计参考资料》得到设计方案：本厂高压厂用电采用的是6KV，采用单母线；本设计中发电机与变压器采用单元接线，由主变压器低压侧引接，厂用电电源共给本机组的常用负荷；本厂中的常用备用是由联络变压器的低压绕组引接，保证在发电厂全停的情况下，能从电力系统取得足够的电源。厂用变压器容量的选择：厂用变压器容量厂备用变压器的型号为：SJL1—10000Ud%=12表3-1厂用变压器的参数型号及容量（KVA）损耗（KW）阻抗电压（%）空载电流（%）空载短路SJL1-1000011.292120.8厂用电接线图：图3.1厂用接线图第四章短路电流的计算4.1短路电流计算的目的在发电厂和变电所的电气设计中，短路电流计算是其中的一个重要环节。其计算的目的主要有以下几方面：⑴在选择电气主接线时，为了比较各种接线方案，或确定某一接线是否需要采取限制短路电流的措施等，均需进行必要的短路电流计算。⑵在选择电气设备时，为了保证设备在正常运行和故障情况下都能安全、可靠地工作，同时又力求节约资金，这就需要进行全面的短路电流计算。例如：计算某一时刻的短路电流有效值，用以校验开关设备的开断能力和确定电抗器的电抗值；计算短路后较长时间短路电流有效值，用以校验设备的热稳定；计算短路电流冲击值，用以校验设备动稳定。⑶在设计屋外高压配电装置时，需按短路条件校验软导线的相间和相相对地的安全距离。⑷在选择继电保护方式和进行整定计算时，需以各种短路时的短路电流为依据。⑸接地装置的设计，也需用短路电流。4.2短路电流计算的一般规定4.2.1计算的基本情况：⑴ 电力系统中所有电源均在额定负载下运行；⑵所有同步电机都具有自动调整励磁装置（包括强行励磁）；⑶ 短路发生在短路电流为最大值时的瞬间；⑷ 所有电源的电动势相位角相等；⑸应考虑对短路电流值有影响的所有元件，但不考虑短路点的电弧电阻。对异步电动机的作用，仅在确定短路电流冲击值和最大全电流有效值时才予以考虑。4.2.2短路种类：一般按三相短路计算，若发电机出口的两相短路或中性点直接接地系统及自耦变压器等回路中单相（或两相）接地短路较三相短路情况严重时，则应该按严重情况的进行校验4.2.3短路计算点：在正常接线方式中，通过电器设备的短路电流为最大的地点，称为短路计算点。对于带电抗器的6-10KV出线与厂用分支线回路，在选择母线至母线隔离开关之间隔板前的引线、套管时，短路计算电应选在电抗器前。选择其余的导体和电器时，短路计算电一般取在电抗器后。4.3短路电流计算的计算步骤⑴选择计算短路点⑵画等值网络（次暂态网络）图①首先去掉系统中的所有负荷分支，线路电容、各元件的电阻，发电机电抗用次暂态电抗。选取基准容量和基准电压(一般取后级的平均电压)将各元件电抗换算为同一基准值的标么值给出等值网络图，并将各元件电抗统一编号⑶化简等值网络，为计算不同短路点的短路电流值，需将等值网络分别化简为以短路点为中心的辅射形等值网络，并求出各电源与短路点之间的电抗，即转移电抗。⑷求计算电抗。⑸由运算曲线查出各电源共给的短路电流周期分量的表幺值。［6］计算无限大容量(或)的电源供给的短路电流周期分量。⑺计算短路电流周期分量有名值和短路容量。⑻计算短路电流冲击值。⑼绘制短路电流计算结果表。4.4短路电流的计算方法4.4.1基准值计算高压短路电流计算一般只计及元件（即发电机、变压器、电抗器、线路等）的电抗，采用标么值计算。为了计算方便，通常取基准容量，基准电压一般取用名级的平均电压,既。当基准容量与基准电压选定后，基准电流与基准电抗便已决定基准电流:（4-1）基准电抗:（4-2）表4-1常用基准值电气量关系式基准值Sb(MAV)100(或1000,或某元件的额定容量)Ub(KV)3.156.310.515.7537115230345Ib(KA)3453.661.560.5020.2510.167Xb(Ω0.167)0.09950.3971.102.4913.713253011904.4.2标幺值换算在实际电力系统接线中，各元件的电抗表示方法不统一。如发电机电抗，厂家给出的是一发电机额定容量和额定电压为基准的表幺电抗值；变压器的电抗，厂家给出的是短路电压百分值；而输电线路的电抗通常是用有名值表示的。电抗换算公式见下表：表4-2常用设备电抗换算公式设备名称厂家所给参数标幺值发电机变压器线路L系统电抗已知系统容量4.4.3网络的等值变换与简化在工程计算中，常采用以下方法化简网络：⑴网络等值变换等值变换的原则，是在网络变换前后，应使未被变换部分的状态保持不变。常用的网络变换方法和公式列于《发电厂电气部分课程设计参考资料》表4—5表4—6。⑵利用网络的对称性化简网络在网络华简中，常遇到对短路点对称的网络，利用对称关系，并依照下列原则可使网络简化。①对电位相等的节点，可直接相联。②等电位节点之间的电抗可短接后除去。⑶并联电源支路的合并对于n个并联电源支路，可用下式求等值电势和电抗。公式:（4-3）（4-4）（4）分布系数法对于具有几个电源支路并联，又经一公共支路连到短路点的网络，欲求各电源到短路点的转移阻抗，使用分布系数较为简单。公式：（4-5）式中—n个电源支路的并联电抗（不含公共电抗）—各电源支路电抗--各电源到短路点之间的总电抗—各电源到短路点之间的转移电抗（5）单位电流法在线性网络中，转移阻抗是恒定的，它仅与各个电抗及网络结构有关，而与加在各电源支路的电式无关，所以在计算转移电抗时可以假设各电源电抗时可以假设各电源电式相同。4.4.4三相短路电流周期分量的计算（1）求计算电抗是将各电源与短路点之间的转移电抗归算到以各供电电源容量为基值的电标玄值。可用下式归算：(m=1….n)（4-6）式中——为第电源等值发电机的额定容量（MVA）——为第个电源与短路点之间的转移电抗（标玄值）——为第个电源至短路点的计算电抗。（2）无限大容量电源的短路电流计算由无限大容量电源供给的短路电流，或计算电抗时的短路电流，可以认为周期分量不衰减。短路电流标幺值由下式计算：（4-7）（3）有限功率电源的短路电流计算通常使用运算曲线法。运算曲线是一组短路电流周期分量与计算电抗短路时间t的变化关系曲线，即,所以，根据各电源的计算电抗，查相应的运算曲线，可分别查出对应于任何时间t的短路电流周期分量标玄值。并由下式求出有名值公式:（4-8）式中—第m各电源，短路后短路电流周期分量有名值--第m各电源等值发电机额定容量4.5短路计算4.5.1各元件参数计算短路点的等效图如下图：图3.1短路点的选择4.5.2标幺值计算设：基准值为=100MVA=发电机变压器线路表4-3各点电抗标幺值列表电抗标幺值0.1560.156139.5139.50.1670.1670．4360．199电抗标幺值0.3120.31200.7620.1370.20．4362．794.6短路电流的计算4.6.1当点短路时：转移电抗计算电抗查运算曲线得电流周期分量标幺值时时I有名值4.6.2当点短路时：用分布系数法计算转移电抗从图知即得转移电抗计算电抗查运算曲线得电流周期分量标幺值因为则按时时时I有名值4.7短路电流冲击值及全电流最大有效值计算（4-9）式中短路电流冲击值短路电流冲击系数对于冲击系数，如果电路只有电抗，则;如果电路只有电阻，则；所以可知。工程设计中，我国对推荐值如下表：表4-4我国推荐的冲击系数短路地点发电机端发电帮高压侧母线远离发电厂的地点1.91.851.8（4-10）式中全电流最大有效值短路电流数据列表第五章主要电气设备的选择及校验5.1电气设备选择的一般原则导体和电器的选择设计，同样必须执行国家的有关技术经济政策，并应做到技术先进、经济合理、安全可靠、运行方便和适当的留有发展余地，以满足电力系统安全经济运行的需要。5.1.1对导体和电器选择设计的规定⑴一般原则：应满足正常运行、检修、短路和过电压情况下的要求，并考虑远景发展需要；应按当地环境条件校验；应力求技术先进和经济合理；选择导体时应尽量减少品种；扩建工程应尽量使新老电器型号一致；选用的新产品，均应具有可靠的试验数据，并经正式鉴定合格。⑵有关的几项规定：导体和电器应按正常运行情况选择，按短路条件验算其动稳定、热稳定，并按环境条件校核电器的基本使用条件。（1）在正常运行条件下，各回路的持续工作电流，应按下表计算。表5-1各回路的持续工作电流表回路名称计算公式发电机回路=1.05=1.05变压器回路=1.05=1.05注：=1\*GB3①PN、UN、IN等都为设备本身的额定值。=2\*GB3②各标量的单位为：I（A）、U（KV）、P（KW）。（2）验算导体和电器时，所用短路电流的有关规定见节（短路电流）（3）验算短路热稳定时，导体的最高允许温度可参照《发电厂电气部分课程设计参考资料》P106表3-2所列数值。（4）环境条件。选择导体和电器时，应按当地环境条件校核。5.1.2校验的一般原则：⑴电器在选定后应按最大可能通过的短路电流进行动稳定校验。校验的短路电流一般取三相短路时的短路电流，若发电机出口的两相短路，或中性点直接接地系统及自耦变压器等回路中的单相、两相接地短路较三相严重时，则应按严重情况校验。⑵用熔断器保护的电器可不校验热稳定。当熔断器有限流作用时， 可不验算动稳定。用熔断器保护的电压互感器，可不验算动、热稳定。⑶短路的热稳定条件：（5-1）式中t秒内设备允许通过的热稳定电流有效值(kA)设备允许通过的热稳定电流时间(s)校验短路热稳定所用的计算时间按下式计算：（5-2）式中继电保护装置后备保护动作时间（s）断路器全分闸时间（s）注：验算导体和110KV以下电缆适中热稳定时，用的计算时间釆用主保护的动作时间加相应的断路器全分闸时间。⑷短路的动稳定计算：（5-3）式中短路冲击电流峰值（kA）电器允许的极限通过电流峰值（kA）5.2断路器和隔离开关的选择及校验断路器型式的选择，除需满足各项技术条件和环境条件外，还应考虑便于安装调试和运行维护，并经技术经济比较后才能确定。根据当前我国生产制造情况，电压6——220KV的电网一般选用少油断路器；电压110——330KV的电网，当少油断路器技术不能满足要求时，可选用六氟化硫或空气断路器；大容量机组采用封闭母线时，如果需要装设断路器，宜选用发电机专用断路器。隔离开关型式的选择，应根据配电装置的布置特点和使用要求等因素,进行综合的技术经济比较后然后确定。隔离开关的选择方法与断路器的选择方法相同，但隔离开关没有灭弧装置，不承担接通和断开负荷电流和短路电流的任务，因此，不需校验额定开断电流和关合电流。5.2.1100MW发电机出口根据《发电厂电气部分课程设计资料》查得1#与2#发电机出口回路的最大持续工作电流为：且1#与2#发电机出口回路的额定电压为10KV，由上式计算可知最大持续工作电流很大，所以无隔离开关。5.2.2220KV母线侧断路器和隔离开关的选择与校验：因为220KV母线侧的1#、2#变压器容量相同，所以220KV母线侧五组断路器和隔离开关的型号相同。根据《发电厂电气部分课程设计资料》查得变压器高压侧回路的最大持续工作电流为：且变压器高压侧的额定电压为220KV，所以根据《发电厂电气部分》表选择变压器高压侧处断路器的型号为断路器型，隔离开关的型号选择为型，其各参数如表：表5-2断路器型号及参数型号额定电压（KV）额定电流（A）额定开断电流（KA）极限通过电流（KA）3s热稳定电流（KA）固有分闸时间（s）220125040100450.06表5-3隔离开关型号及参数型号额定电压（KV）额定电流（A）动稳定电流（KA）5s热稳定电流（KA）22010005025对所选的断路器进行校验：（当点短路时）⑴额定电压：故满足要求⑵额定电流：故满足要求⑶额定开断电流：（断路器实际开断时间t秒的短路电流周期分量）故满足要求⑷动稳定：故满足要求⑸热稳定：条件为式中--稳态三相短路电流--假想时间--断路器t秒的热稳定电流因为后备保护时间，所以可以忽略非周期分量的影响，只考虑周期分量的影响。查《发电厂电气部分课程设计资料》图，得曲线的。故满足要求故220KV母线侧的断路器的型号为型，即、、、、均选型。对所选择220KV母线侧隔离开关的的校验：（当点短路时）⑴额定电压：故满足要求⑵额定电流：故满足要求⑶动稳定：故满足要求⑷热稳定：条件为式中--稳态三相短路电流--假想时间--隔离开关t秒的热稳定电流因为后备保护时间，所以可以忽略非周期分量的影响，只考虑周期分量的影响。查《发电厂电气部分课程设计资料》图，得曲线的。故满足要求故220KV母线侧的隔离开关、、、的型号都选择型。5.3电流互感器的选择与校验〔1〕电流互感器的选择原则根据《电力工程电气设计手册1》一次部分电流互感器的配置原则：=1\*GB3①凡装有断路器的回路均应装设电流互感器，其数量应满足测量仪表、保护和自动装置要求。=2\*GB3②在未设断路器的下列地点也应装设电流互感器，发电机和变压器的中性点、出口。=3\*GB3③对直接接地系统，一般按三相配置。对非直接接地系统，依具体要求按两相或三相配置。〔2〕种类和型式的选择电流互感器应根据安装地点（如屋内、屋外）、安装方式（如穿墙式、支持式、装入市等）及产品情况来选择电流互感器的种类和型式。6至20KV屋内配置可采用瓷绝缘结构或树脂浇注绝缘结构的电流互感器，对于35KV及以上配电装置一般用油浸瓷箱式结构的独立式电流互感器，常用LCW系列，在有条件时，如回路中有变压器套管、穿墙套管，应优先采用套管电流互感器，以节约投资和占地。选择母线式电流互感器时，应校核其窗口允许穿过的母线尺寸。当继电保护有特殊要求时，应采用专用的电流互感器。〔3〕准确等级的选择：准确级是根据所供仪表和继电器的用途考虑。互感器的准确级不低于所供仪表的准确级；当所供仪表要求不同准确级时，应按其中要求准确级最高的仪表来确定电流互感器的准确级。①用于测量精度要求较高的大容量发电机、变压器、系统干线和500KV电压级的电流互感器，宜用0.2级；②供重要回路中的电能表和所有计费用的电能表的电流互感器，不应低于0.5级；③供运行监视的电流表、功率表、电能表的电流互感器，用0.5至1级；④供估计被测数值的仪表的电流互感器，可用3级；⑤供继电保护用的电流互感器，应用D级或B级。根据《发电厂电气部分课程设计资料》表5-11查得电流互感器所供仪表类型：表5-4常用测量表技术数据项目仪表名称型号电流线圈准确等级线圈电流二次负荷每相消耗功率线圈数目电流表1T1-A50.12311.5三相有功功率表1D1-W50.0581.4522.5三相无功功率表1D1-VAR50.0581.4522.5三相三线有功电度表50.020.520.5三相三线无功电度表50.020.520.5由上表可确定电流互感器工作的最高准确度等级为0.5级。至此可初选出电流互感器的型号，由产品目录或手册查得其在相应准确级下的二次负荷额定阻抗，热稳定倍数和动稳定倍数。5.3.1100MW发电机出口处与中性点处电流互感器的选择与校验：根据《发电厂电气部分课程设计资料》查得1#与2#发电机出口回路的最大持续工作电流为：且1#与2#发电机出口回路的额定电压为10KV，所以根据《发电厂电气部分》表选择1#与2#发电机出口处的型号为型，其各参数如表：表5-5电流互感器的型号及参数型号额定电流比（A）二次负荷（0.5级）1s热稳定倍数（KA）10000/51.240对所选的电流互感器进行校验：（当点短路时）⑴额定电压：故满足要求⑵额定电流：故满足要求⑶动稳定：因为选择的是环氧树脂浇注型电流互感器，机械性能良好，维护方便，不用进行动稳定校验。⑷热稳定：条件为式中--稳态三相短路电流--假想时间--电流互感器一次测额定电流电流--t秒热稳定电流因为后备保护时间，所以可以忽略非周期分量的影响，只考虑周期分量的影响。查《发电厂电气部分课程设计资料》图，得曲线的。故满足要求所以100MW发电机出口处电流互感器选满足要求。5.3.21#、2#变压器高压侧与中性点处电流互感器的选择与校验：根据《发电厂电气部分课程设计资料》查得变压器高压侧回路的最大持续工作电流为：所以根据《发电厂电气部分》表选择1#、2#变压器高压侧电流互感器的型号为型，其各参数如表：表5-6电流互感器的型号及参数型号额定电流比（A）动稳定倍数（KA）1s热稳定倍数（KA）6060对所选的电流互感器进行校验：（当点短路时）⑴额定电压：故满足要求⑵额定电流：故满足要求⑶动稳定：式中--电流互感器的动稳定倍数故满足要求⑷热稳定：条件为式中--稳态三相短路电流--假想时间--电流互感器一次测额定电流电流--t秒热稳定电流因为后备保护时间，所以可以忽略非周期分量的影响，只考虑周期分量的影响。查《发电厂电气部分课程设计资料》图，得曲线的。故满足要求所以100MW发电机出口处电流互感器选满足要求。5.3.3五组断路器回路中电流互感器的选择与校验：根据《发电厂电气部分课程设计资料》查得220KV母线侧回路的最大持续工作电流为：所以根据《发电厂电气部分课程设计资料》表选择联络变压器高压侧电流互感器的型号为型，其各参数如表：表5-7电流互感器的型号及参数型号额定电流比（A）动稳定倍数（KA）1s热稳定倍数（KA）6060对所选的电流互感器校验方法同上5.4电压互感器的选择⑴种类和型式的选择：1）电压互感器的种类和型式应根据安装地点和使用技术条件来选择。=1\*GB3①电压互感器的配置原则：应满足测量、保护、同期和自动装置的要求；保证在运行方式改变时，保护装置不失压、同期点两侧都能方便地取压。=2\*GB3②母线：6—220KV电压级的每相主母线的三相上应装设电压互感器，旁路母线则视各回路出线外侧装设电压互感器的需要而确定。=3\*GB3③线路：当需要监视和检测线路断路器外侧有无电压，供同期和自动重合闸使用，该侧装一台单相电压互感器。=4\*GB3④主变压器：根据继电保护装置、自动装置和测量仪表的要求，在一相或三相上装设。2）型式：电压互感器的型式应根据使用条件选择：=1\*GB3①6—20KV屋内配电装置，一般采用油浸绝缘结构，也可采用树脂浇注绝缘结构的电压互感器。=2\*GB3②35－110KV的配电装置，一般釆用油浸绝缘结构的电压互感器。=3\*GB3③220KV以上，一般釆用电容式电压互感器=4\*GB3④当需要和监视一次回路单相接地时，应选用三相五柱式电压互感器，或有第三绕组的单相电压互感器组。电压互感器三个单相电压互感器接线，主二次绕组连接成星形，以供电给测量表计，继电器以及绝缘电压表，对于要求相电压的测量表计，只有在系统中性点直接接地时才能接入，附加的二次绕组接成开口三角形，构成零序电压滤过器供电给继电器和接地信号（绝缘检查）继电器。⑵准确级选择：电压互感准确级的选择原则，可参照电流互感器准确级选择。用于继电保护的电压互感器不应低于3级。根据《发电厂电气部分课程设计资料》表5-11查得电流互感器所供仪表类型：表5-8常用测量仪表技术数据项目仪表名称型号电压线圈准确等级线圈电压每相消耗功率线圈数目电压表1T1-A10014.511.5三相有功功率表1D1-W10010.7522.5三相无功功率表1D1-VAR10010.7522.5三相三线有功电度表1000.381.520.5三相三线无功电度表1000.381.520.5由上表可确定电流互感器工作的最高准确度等级为0.5级。至此，可初选出电压互感器的型号，由产品目录或手册查得其在相应准确级下的额定二次容量。〔3〕一次电压U1：1.1Un>U1>0.9UnUn为电压互感器额定一次线电压，1.1和0.9是允许的一次电压波动范围，即±10%Un。100MW发电机出口处电压互感器的选择发电机出口一般装设两组电压互感器，供测量、保护和自动调整装置的需要。根据《发电厂电气部分课程设计参考资料》表5-44选择供测量、保护的电压互感器的型号为JSJW-10型，其参数如下表：表5-9电压互感器参数表型式额定变比在下列准确等级下额定容量（VA）最大容量（VA）0.5级1级3级三相（屋外）JSJW-1010000/100/100/3100013401200根据《发电厂电气部分课程设计参考资料》表5-44选择用于自动电压调整装置自动调节励磁的电压互感器的型号为JDJ-10型，其参数如下表：表5-10电压互感器参数型式额定变比在下列准确等级下额定容量（VA）最大容量（VA）0.5级1级3级单相（屋内）JDJ-1010000/100801503206405.4.2220KV母线电压互感器的选择因为220KV及以上配电装置一般采用电容式或串级电磁式电压互感器，根据《发电厂电气部分课程设计参考资料》表5-44选择220KV母线侧的电压互感器的型号为YDR-220，其参数如表：表5-11电压互感器参数型式额定变比在下列准确等级下额定容量（VA）最大容量（VA）0.5级1级3级电容式（屋外）YDR-2202201000134012005.5母线的选择与校验型式：载流导体一般采用铝制材料。对于持续工作电流较大且位置特别狭窄的发电机、变压器出线端部，或采用硬铝导体穿墙套管有困难时，以及对铝有较严重腐蚀场所，可选用铜制材料的硬裸导线。回路正常工作电流在4000A及以下时，一般选用巨型导体。在4000A至8000A时，一般选用槽形导体。对于容量为200MW及以上时的发电机出线和常用电源、电压互感器等分支线，应采用全连式分相封闭母线。容量200至225MW发电机的封闭母线，一般采用定型产品，如选用非定型产品时，应进行导体和外壳发热、应力、以及绝缘子抗弯的计算，并校验固有振动频率。110KV及以上高压配电装置，一般采用软导线。当采用硬导体时，宜用铝锰合金管型导体。5.5.1220KV母线的选择：根据上述可知，220KV母线采用软导线，选择钢芯铝绞线。（1）按最大持续工作电流选择导线截面S。即式中相应于某一母线布置方式和环境温度为+时的导体长期允许载流量温度修正系数220KV母线处的最大持续工作电流为：原始资料中给定的环境条件：最热月平均最高温度为+即（标准环境温度）。根据《发电厂电气部分课程设计参考资料》表5-17得=1，根据上式可得出331（A）（2）按经济电流密度选择（5-4）式中J导体的电流密度根据最大负荷利用小时数：,查《发电厂电气部分课程设计资料》表得铝裸导体的经济电流密度，则根据《发电厂电气部分课程设计资料》表5-13选择导线的型号及参数如表：表5-12钢芯铝绞线型号最高温度下长期允许载流量70C80CLGJ-400835840（3）热稳定校验：校验公式：（）式中根据热稳定决定的导体最小允许截面（）C热稳定系数稳态短路电流（KA）短路电流等值时间（s）查《发电厂电气部分课程设计资料》图，得曲线的。查《发电厂变压器电气部分》表6-3的C=62=（）＜400（）故满足要求因为选择的是软导体，所以无需校验动稳定性。5.5.210KV母线的选择：（1）型式选择：最大持续工作电流：由此可知选择槽形导体（2）按最大持续工作电流选择导线截面S。即原始资料中给定的环境条件：最热月平均最高温度为+即（标准环境温度）。根据《发电厂电气部分课程设计参考资料》表5-17得=1，根据上式可得出6792.56（A）（3）按经济电流密度选择（5-4）根据最大负荷利用小时数：,查《发电厂电气部分课程设计资料》表得铝裸导体的经济电流密度，则选双条槽形母线，其截面尺寸为：，即S=80805-13槽形铝导体长期允许载流量及计算用数据截面尺寸（mm）双槽导体截面导体载流量（A）[][][]共振最大允许距离（）hbcr截面系数（）惯性矩（）惯性半径（）双槽实连时绝缘子间距双槽不实连时绝缘子间距2009012168080880046.52942.7283157（4）热稳定校验：校验公式：（）查《发电厂电气部分课程设计资料》图，得曲线的。查《发电厂变电站电气部分》表6-3的C=97=（）＜8080（）故满足要求（5）动稳固性校验：计算条间作用应力式中衬垫距离（cm）条间应力计算系数，也可在手册中查出查得所选导体=46.5，取衬垫距离=50cm，得根据《发电厂变电站电气部分》得相间允许应力，按铝导体=6860当双槽对y轴弯曲时，，则有动稳固性最大允许跨距。=计算母线共振允许最大跨距=0.837式中材料系数，铝1.55由于共振允许最小跨距小于动稳固性最大跨距，因此以防止共振为条件，绝缘子间不得超过170cm，取为150cm。5.6熔断器的选择熔断器的型式可根据安装地点、使用要求选用。限流式高压熔断器不宜使用在工作电压低于其额定电压的电网中。根据《发电厂电气部分课程设计资料》表5-35可知：级供高压短路及设备的过渡或短路保护作用。用以保护户内电压互感器。用以保护电压互感器。在110KV及以上电压等级的配电装置中由于高压熔断器制造比较困难，价格昂贵，因此不设熔断器。本设计中发电机出口处用于保护电压互感器的熔断器可选择型。5.7避雷器的选择5.7.1避雷器的简介避雷器是一种保护电器，用来保护配电变压器，电站和变电所等电器设备的绝缘免受大气过电压或某些操作过电压的危害。大气过电压由雷击或静电感应产生；操作过电压一般是由于电力系统的运行情况发生突变而产生电磁振荡所致。1.避雷器有三种：(1)阀型避雷器：按其结构的不同，又分为普通阀型避雷器和磁吹阀型避雷器。(2)管型避雷器：利用绝缘管内间隙中的电弧所产生的气体把电弧吹灭。用于线路作为防雷保护。(3)氧化锌避雷器：金属氧化物避雷器具有优异的非线形伏安特性，残压随冲击电流波头时间的变化特性平稳，陡波响应特性好，没有间隙的击穿特性和灭弧问题，其电阻片单位体积吸收能量大，还可以并联使用，所以在保护超高压长距离输电系统和大容量机组时特别有利。金属氧化物避雷器没有主间隙，故没有灭弧电压和放电电压的特性参数，选择金属氧化物避雷器的参数，主要控制在两个方面，一是避雷器应有足够的保护水平，二是避雷器自身应保证必要的使用寿命，并在工作时不损坏。在选择避雷器型式时，应考虑被保护电器的绝缘水平和使用特点，还有目前大机组大电厂安全性考虑，选用氧化锌避雷器。5.7.2避雷器的选择阀型避雷器应按下列条件选择：⑴型式：选择避雷器的型式时，应考虑被保护电器的绝缘水平和使用特点，宜按表4-28选择。表5-14阀型避雷器的应用范围型号型式应用范围配电用普通阀型10KV及以下的配电系统，电缆终端盒电站用普通阀型3至220KV发电厂、变电所的配电装置电站用磁吹阀型1.330KV及需要限制操作过电压的220KV及以下的配电装置2.降低绝缘的配电装置3.某些变压器的中性点旋转电机用磁吹阀型用于旋转电机，屋内⑵额定电压：避雷器的额定电压应与系统的额定电压相同。5.7.3发电机出口避雷器的选择：根据《电气工程专业毕业设计指南电力系统分册》选择发电机出口处的避雷器的型号为型。5.7.4220KV母线避雷器的选择：根据《发电厂电气部分课程设计参考资料》选择220KV母线处的避雷器的型号为型。5.8支柱绝缘子的选择支柱绝缘子按额定电压和类型选择，进行短路时的动稳定校验。支柱绝缘子的选择：按额定电压选择支柱绝缘子的额定电压应大于电网中的额定电压：根据《发电厂电气部分课程设计参考资料》表5-52选择支柱绝缘子的型号为型，其参数如下表：表5-15支柱绝缘子参数型号额定电压支柱绝缘子高度（）机械破坏负荷（kg）2202100250.4005.9电气设备总表表5-17设备表序号类型型号数量1断路器52隔离开关83电流互感器44电流互感器75电压互感器SJW-1026电压互感器JDJ-1027电压互感器YDR-22028母线LGJ-40019熔断器410避雷器211避雷器412支柱绝缘子6第六章发电机保护的整定计算6.1发电机的纵联差动保护6.1.1概述现在所用的保护发电机内部短路的最灵敏最简单的保护是纵联差动保护。发电机的纵联差动保护和变压器的纵联差动保护一样，采用环流法差动保护的原理。发电机的纵联差动保护范围，除发电机定子绕组外，还应包括由发电机出口至断路器间的连接线。因此，构成差动回路的两组电流互感器，一组装在发电机绕组的中性点侧，另一组装在出口处。6.1.2整定计算本次设计中发电机的容量是100兆瓦，采用由BCH-2型继电器构成的差动保护，这种保护能够很好的躲过不平衡电流的影响。纵差动保护的整定计算发电机纵差动保护装置的动作电流，应按以下两个条件选择：躲过外部短路时的最大的不平衡电流：（5-1）=1.310.50.1[12.11000/（8000/5）]=0.49（A）式中可靠系数，取为1.3不平衡电流计算值考虑非周期分量影响的系数。当采用BCH-2型继电器时，该值取为1，当采用DL-2型继电器串联附加电阻时该值取1.5~2.0之间电流互感器的同型系数，取为0.5电流互感器的最大相对误差，当按百分之十误差选择互感器时，取0.1在发电机外部三相短路时，流经保护的最大周期性短路电流。为避免保护装置在电流互感器二次回路断线时误动作，保护的动作电流应大于发电机的最大负荷电流：（5-2）=1.36.47=8.41（A）式中可靠系数，取为1.3发电机的额定电流考虑电流互感器的变比之后，差动继电器的动作电流为：（5-3）=18410/（8000/5）=5.27（A）式中接线系数电流互感器的变比取上述两种条件中的最大值作为保护动作电流的整定值。采用BCH-2型继电器时，该继电器的动作电流不能用改变弹簧的办法来调整，只能用改变速饱和交流器差动线圈的匝数来调整。BCH-2型继电器差动线圈的匝数可由下式计算：（5-4）=60/3.08=19.48式中BCH-2型差动继电器的动作安匝，=60纵联差动保护的灵敏度按下式校验：（5-5）==2.2>2满足要求为防止电流互感二次回路断线时差动保护误动作，在由BCH-2型继电器构成的差动保护中装设了一个由DL-11型电流继电器构成的差动保护电流回路断线监视装置。当电流互感器二次回路断线时，断线装置带时限动作于信号。断线监视继电器的动作电流，应大于发电机正常运行情况下的最大不平衡电流。但对该继电器来说当电流互感器二次回路断线时，对继电器热稳定的要求，通常是确定它的动作电流的决定性条件。因此，一般选择为：（5-6）=0.2=0.81（A）为了防止断线监视装置不正确动作，它的动作时限应大于发电机后备保护的时限。6.2发电机的过负荷保护对于中小容量的发电机，过负荷可由一只接于一相电流中的电流继电器12LJ和一只公用的时间继电器6SJ构成，动作时发出信号。为防止外部短路时误发信号，保护动作时限应比发电机过电流保护的动作时限大一个时限级差。保护装置的动作电流按下式整定：（5-7）==8（KA）式中可靠系数，取为1.05返回系数，取为0.85发电机的额定电流1负序电流保护6.3.1整定计算当电力系统发生不对称短路或非全相运行时，发电机定子绕组中将流过负序电流，并在发电机空隙中建立负序旋转磁场，造成转子上感应出两倍额定频率的电流，引起转子表面很大的附加发热。而且倍频电流在转子中部沿轴向流通和转子本体端段附近转向周界方向形成闭合回路，更引起短部的局部高温，甚至可能引起护环松脱等危险。因此，发电机装设负序电流保护是十分必要的。目前，发电机的负序电流保护大都采用两段式定时限负序电流保护，保护装置主要由一个负序电流滤序器FLL和接于滤序器输出端的两个电流继电器构成。其中一个继电器LJ具有较大的整定值，叫灵敏电流继电器，动作于信号。这样，在发电机流过较小的负序电流时，不必动作于跳闸，但由于长期流过负序电流对发电机有危害，故利用灵敏继电器发出警告信号，以便让值班人员采取措施。负序电流保护不能反应三相对称短路，因此附加了一个接于一相电流的电流继电器LJ和一个接于线电压的低电压继电器YJ，组成低电压起动的过电流保护，以保护三相对称短路。灵敏电流继电器的动作电流，按躲过发电机最大可能过负荷时不平衡电流来整定：（5-8）式中可靠系数，取为1.2返回系数，取为0.85在最大可能过负荷时，计及系统频率可能的降低和负序电流滤序器的误差等因素而引起的不平衡电流。在一般情况下，上式可取为：（5-9）=0.16.471000=647（KA）式中发电机的额定电流不灵敏电流继电器的动作电流按以下条件整定：按转子发热条件发电机可以承受的负序电流与允许持续通过时间的关系，可用下面发热过程的特性方程式表示：（5-10）A发电机允许过热的时间常数，与发电机的型式和冷却方式有关，对于非强迫冷却的汽轮发电机，A约等于30，对于绕组内冷的汽轮电机，当容量为200000千瓦时，A约等于11，当容量为300000千瓦时，A约等于8．5，对于水轮发电机，A约等于40。在选择动作电流时，应考虑一个计算时间，在该时间内是值班人员有可能采取措施，来消除产生负序电流的运行方式。如果流过发电机的负序电流由于，使值班人员可能来不及采取措施消除产生负序电流的运行方式，这时保护应的A值。秒代入上式，可得：对于非强迫冷却的汽轮发电机（A30）=0.56.471000=3235（KA）与相邻元件在灵敏度上相配合在一般情况下，发电机的负序电流保护，可只于升压变压器上的负序电流保护配合，所以不灵敏电流继电器的动作电流为：（5-11）式中配合系数，取为1.1在计算运行方式下，发生外部故障且流过升压变压器的负序电流正好与其负序电流保护值相等时，流过被保护发电机的负序电流被保护发电机负序电流的计算：=0.089（）式中附加电抗负序电抗=1/（0.089+0.089）=5.62（A）式中发电机的正序电流发电机的（负序电流），将该值代入7-12式得=1.1(-5.62)=-6.18(A)负序电流保护的灵敏度，按后备保护范围末端短路进行校验：（5-12）式中在后备保护范围末端不对称金属性短路时，流过保护的最小负序电流上式中的不对称金属短路计算方法：由第章的短路计算可求出=0.064()==7.813(A)由于（负序电流），将该值代入7-16式得==1.26≥1.2满足要求在发生外部短路时，为了避免误发信号，灵敏电流元件应比不灵敏电流元件的动作时限大。6.3.2负序电流保护的特点负序电流保护的优点是接线比较简单，能直接反应对发电机很危险的负序电流，并能简单的实现负序过符合保护；在保护范围内对非对称故障有效高的灵敏度；在变压器后短路时，保护的灵敏度与变压器绕组的接线方式无关。缺点是不能反应三相短路。因此，在中等容量的发电机上可推荐采第七章防雷与接地计算7.1发电厂的防雷保护7.1.1概述对直击雷的防护措施通常是装设避雷针或避雷线。避雷针高于被保护的物体，作用是吸引雷电击于自身，并将雷电流迅速泄入大地，从而使避雷针附近的物体得到保护。同时还要求避雷针或避雷线不应对被保护物发生反击。发电厂内需要有良好的接地装置以满足工作、安全和防雷保护的接地要求。一的做法是根据安全和工作接地要求敷设一个统一的接地网，然后再在避雷针和避雷器安装处增加接地体，以满足防雷接地要求。7.1.2防雷计算由设计的屋外配置图可知：本厂的长为118.2米，宽为70.9米，杆塔和厂房高15米.因此可以设避雷针的高度为35米。计算避雷针的保护范围：当≥0时，避雷针可全范围保护（6-1）=1.5（h-）1=1.5(35--15)根据上式得则D≤130.2米避雷针满足保护范围式中两针间水平面上保护范围的一侧最小宽度两针间保护范围上部边缘最低值高度被保护物的高度h避雷针高度p高度影响系数，h30米，p=D两针间的距离计算单只避雷针的保护半径（6-2）=（1.535-215）0.93=20.9m该计算中符号与上式中符号的意思相同由以上计算可知，本厂可以采用四只等高避雷针保护。将避雷针编为1、2、3、4号，（见防雷接地图）。1、2间设两针间的距离为67.9米=1.5（h-）=1.5（35-）=14.35m2、3间设两针间的距离为109.2米=1.5（h-）=1.5（35-）=4.84m1、3间设两针间的距离为米=1.5（h-）=1.5（35-）=0.37m7.2接地计算这是针对防雷保护的需要而设置的，目的是减小雷电流通过接地装置是的地位升的电大，就高。防雷接地作用：雷电流的幅值会使地中的电流密度增大，因而提高了土场强壤中度（电场强度=土壤电阻率*电流密度），在接地附近尤为显著。雷电流的等值频率高，会使接地极本身呈现明显的电感作用，阻碍电流方向接地体远方流通。发电厂接地网的总接地电阻：（6-3）==0.21（）＜0.5（）发电厂的接地网的电阻小于0.5，主要是为了满足工作接地和保护接地的要求。设置单根接地体的长度是2.5米，接地体间的距离是7.5米垂直接地体根数378.27.551根水平接地体的根数124.27.51716根7.3防雷接地图第八章屋外配电装置设计8.1概述根据发电厂或变电所电气主接线中的各种电气设备、载流导及其部分辅助设备的安装要求，将这些按照一定方式建造、安装而成的电工建筑物，通常称为配电装置。配电装置是电气主接线的实际布置与体现。配电装置的类型很多，随着国民经济的发展和电力工业技术水平的俄提高，配电装置的结构日趋完善合理。8.1.1配电装置的分类配电装置是电气一次接线的工程实施。选择安装场地、布置设备、每个设备的固定、设备之间的连接。电缆沟道及运输道路的分布等问题对完成一次接线并使之具有优良的技术经济性影响极大。配电装置按其电气设备的安装场所，可分为屋内配电装置和屋外配电装置；配电装置按其电气设备的安装方式，可分为装配式配电装置和成套配电装置。屋内配电装置是将电气设备安装在屋内。具有占地面积小，操作方便，运行条件较好，电器设备受环境污染和气候变化影响小等优点。但是，它需要建造专门的房屋，土建工程量大，投资较多。屋外配电装置是将电气设备安装在屋外。具有土建工程量小，投资少，建造工期短等优点。但是，它具有占地面积较大。操作不方便和维护条件差，电器设备容易受环境污染和气候变化的影响大等缺点。装配式配电装置式在配电装置的土建工程基本完工后，将电气设备逐件地安装在配电装置之中。装配式配电装置具有建造安装灵活，投资较少，金属消耗量少等优点。但是，安装工作量大，施工工期较长。成套配电装置一般指在制造厂根据电气主接线的要求，由制造厂按分盘形式制造成独立的开关柜，运抵现场后只需进行开关柜的安装固定，调整与母线的连接等项工作，便可构建成配电装置。成套配电装置具有结构紧凑，可靠性高，占地面积小，建造工期短等优点。但是，它的造价较高，钢材消耗量高，钢材消耗量较大。8.1.2配电装置的要求配电装置的设计必须认真贯彻国家的技术经济政策，遵循上级颁发的有关规程、规范及技术规定。配电装置必须满足以下要求：（1）安全可靠。首先应保证运行与检修人员的安全、使运行人员巡视与检修时与带电体边缘有足够的安全距离，同时还要考虑设备运输时不至于与带电体之间发生放电现象。必须考虑到事故发生时限制事故扩大的措施。同时要特别注意保护运行人员，使之在事故状态下能方便的脱离危险场地。设备布置要清晰，便于记忆，尽可能的减少误操作的可能性。（2）在符合规程规定的条件下，与国家经济发展相同步，改善运行与检修的条件。良好的运行环境（足够的空间、适当的温度和见效噪声）可以保证运行与检修人员的生理状态良好，从而提高运行与检修质量。（3）防震、防污。我国部分地区地震地区，因此因考虑防震措施，以确保电力系统的安全，发生地震灾害时迅速恢复电力供应对保护人民的安全，恢复生产具有十分重要的意义配电装置应防止电厂自身及周围工厂排废的污染，应根据污秽等级确定扩大屋内配电装置使用的电压等级（一般清洁地区限用于35KV及以下电压级）或采用其它的措施。（4）考虑扩建。热电厂和变电站往往需要扩建，除近期已确定的扩建工程外，在可能的情况下，应为尚难预料的远期扩建留有余地。（5）节省投资，减少占地。在保证前述四项要求的前提下，依靠精心设计，使用经实践证明可靠的新技术、新材料以降低投资和减少占地。在土地紧张的情况下，占地可能成为设计配电装置的主要制约因素。8.1.3配电装置的安全净距配电装置的整体结构尺寸和设备安装位置，使综合考虑可设备外形尺寸、运行安全、检修维护和搬运设备、绝缘距离等多种因素制定的。为了安全可靠，高压配电装置规程中规定了屋内外配电装置的安全净距。所谓安全净距是一保证不放电为条件，该级电压所允许的在空气中的物体边缘最小电气距离。对于敞露在空气中的配电装置，在各种间隔距离中，最基本的是带电部分队接地部分之间和不同相带电部分之间的最小安全净距和值。在这一距离下，无论是正常最高工作电压或者出现内外部过电压，都不会使空气间隙击穿。8.2屋外配电装置8.2.1屋外配电装置的布置与安装屋外配电装置按母线的高度可分为中型、半高型和高型三种。采用半高型、高型结构可以节省占地，但构架材料消耗多，特别是检修、巡视不方便，因此在非土地特别紧张情况下一般不采用。在土地紧张情况下，半高型可用于110KV，高型可用于220KV。当电压等级更高时，中型配电装置的母线已有相当的高度，不宜进一步升高。8.2.2屋外配电装置的特点1、屋外配电装置的特点基本上与屋内配电装置相反，其特点是：（1）安全净距大，占地面积大，但便于带电作业；（2）维护、巡视和操作在室外进行，受外界气象条件的影响；（3）设备受气象及外界有害气体影响较大，运行条件较差，须加强绝缘，设备价格高；（4）土建工程量和费用较少，建设周期短，扩建较方便。2、普通中型配电装置的特点和优缺点（1）普通中型配电装置布置的特点是：1）所有电气设备都安装在同一水平面上，并装在一定高度的基础上；2）母线稍高于电气设备所在的水平面。普通中型配电装置的母线和电气设备完全不重叠。（2）普通中型配电装置布置的优点是：1）布置较清晰，不易误操作，运行可靠；2）构架高度较低，抗震性能较好；3）检修、施工、运行方便，且