火力发电厂课程设计

PAGE课程设计说明书题目名称：火电厂电气主接线系部：电力工程系专业班级：电气工程12-3班学生姓名：李梦莹学号：2014220032指导教师：何颖完成日期：2015年1月4日新疆工程学院电力工程系课程设计任务书14/15学年1学期2014年12月29日专业电气工程及其自动化班级电气工程12-3班课程名称发电厂电气主系统设计题目火电厂电气主接线设计指导教师何颖起止时间12月29日-1月4日周数1设计地点实验楼A202设计目的：通过课程设计，培养学生综合运用所学的知识解决问题的本领，巩固和加深对所学知识的理解；培养学生调查研究的习惯和工作能力；培养学生建立正确的设计和科学研究的思想，树立实事求是、严肃认真的科学工作态度。设计任务或主要技术指标：1．阐述变电站在电力系统中的地位和作用。2．负荷计算及变压器的选择，根据已知变电站的负荷资料对变电站进行负荷计算。3．电气主接线的设计，通过电气主接线的拟定，选择出最稳定可靠的接线方式。4．短路电流计算。5．电气设备的选择。6.总结，撰写设计报告。设计进度与要求：1.收集相关资料作为设计参考。2.负荷统计计算，短路电流、短路容量计算。3.选择一次电气主接线方案，对变电站进行电气初步设计。4.选择电气设备，无功补偿计算等。5.撰写设计报告，答辩。主要参考书及参考资料：[1]戈东方电力工程电气设计手册水利电力出版社[2]毛力夫发电厂变电站电气设备中国电力出版社[3]范锡普发电厂电气部分中国电力出版社[4]谢承鑫、王力昌工厂电气设备手册水利电力出版社[5]解广润电力系统过电压.水利电力出版社.1985年[6]刘介才工厂供电简明设计手册.机械工业出版社.1998年版[7]焦留成供配电设计手册.中国计划出版社.1999年版教研室主任（签名）系（部）主任（签名）年月日新疆工程学院电气与信息工程系课程设计评定意见设计题目：火电厂电气主接线设计学生姓名：李梦莹专业电气工程及其自动化班级电气工程12-3班评定意见：评定成绩：指导教师（签名）：年月日评定意见参考提纲：1.学生完成的工作量与内容是否符合任务书的要求。2.学生的勤勉态度。3.设计或说明书的优缺点，包括：学生对理论知识的掌握程度、实践工作能力、表现出的创造性和综合应用能力等。摘要随着我国经济发展，对电的需求也越来越大。电作为我国经济发展最重要的一种能源，主要是可以方便、高效地转换成其它能源形式。电力工业作为一种先进的生产力，是国民经济发展中最重要的基础能源产业。而火力发电是电力工业发展中的主力军，截止2006年底，火电发电量达到48405万千瓦，越占总容量77.82%。由此可见，火力电能在我国这个发展中国家的国民经济中的重要性。电气主接线是发电厂、变电所电气设计的首要部分，也是构成电力系统的重要环节。主接线的确定对电力系统整体及发电厂、变电所本身的运行的可靠性、灵活性和经济性密切相关。并且对电气设备选择、配电装置配置、继电保护和控制方式的拟定有较大的影响。设计中将主要从理论上在电气主接线设计，短路电流计算，电气设备的选择，配电装置的布局，防雷设计，发电机、变压器和母线的继电保护等方面做详尽的论述。同时，在保证设计可靠性的前提下，还要兼顾经济性和灵活性，通过计算论证该火电厂实际设计的合理性与经济性。在计算和论证的过程中，结合新编电气工程手册规范，采用CAD软件绘制了大量电气图，进一步完善了设计。【关键词】：电气设备，火力发电厂，主接线设计AbstractWiththedevelopmentofeconomyinChina,thedemandforelectricityisalsomoreandmorebig.AsamostimportantenergysourcesofChina'seconomicdevelopment,whichcanbeconveniently,efficientlyconvertedintootherformsofenergy.Thepowerindustryasakindofadvancedproductiveforces，isthemostimportantnationaleconomicdevelopmentbasicenergyindustry.Whilethethermalpoweristhemainforceinthedevelopmentofelectricpowerindustry,bytheendof2006,thermalpowergeneratingcapacityreached484050000kilowatts,thetotalcapacityof77.82%.Thus,theimportanceofthermalpowerinthedevelopingcountriesofChina'snationaleconomy.Electricalwiringisthemainpowerplant，electricalsubstationdesignedfirstandforemostpart,butalsoconstituteanimportantpartofpowersystem.Themainconnectiontodeterminetheoverallpowersystemandpowerplants,substationsownoperationreliability,flexibilityandeconomyarecloselyrelated.Anddevelopagreaterimpactontheselectionofelectricalequipment,distributionequipmentconfiguration,relayprotectionandcontrol.Inthisdesign,Iwillmainlydiscussmainelectricconnectiondesign,shortcircuitaccount,electricequipmentchoice,electricequipmentlayout,lightningstrikedefendingdesign,electricalmachine,transformerandgeneratorprotectiverelayingdetailedintheory.Whileensuringthereliabilityofthedesign,underthepremiseweshouldalsotakeintoaccounteconomicandflexibilitydemonstratedbycalculatingtheeffectivethermalpowerplantdesignandreasonableeconomy.Duringmycountinganddemonstrating,inordertoconsummatemydesign,Iwillprotractagreatlotofelectricengineering-picturesbyAuto-CADfollowingthenewcriterionofelectricengineering-enchiridion.Keywords:electricinstallationfuelelectricplant,mainelectricconnectiondesign目录[火力发电厂电气主接线设计]PAGE1第一章绪论 21.1课题背景 21.1.1电力工业 21.1.2火力发电 3第二章电气主接线设计 42.1主接线的设计 42.1.1概述和设计原则 42.1.2主接线及其优缺点 52.2设计任务 92.2.1原始资料及其分析 102.2.2方案的选择 102.3本章小结 13第三章短路电流的计算 143.1概述 143.2短路的原因 143.3短路电流计算目的 153.4短路电流计算方法 153.4.1短路电流计算条件 153.4.2短路电流的实用计算法 163.5短路电流计算的数据和结果 18第四章电气设备选择 244.1概述 244.2电气设备选择的一般原则 244.3电气设备选择的校验内容 244.4主变压器和发电机的选择 254.4.1发电机的选择 254.4.2主变压器的选择 254.5高低压电器设备的选择 264.5.1断路器的选择 264.5.2隔离开关的选择 274.5.3互感器的选择 274.5.4熔断器的选择 294.5.5限流电抗器的选择 304.5.6避雷器的选择 304.6导体的设计和选择 314.6.1分相封闭母线 31第五章配电装置 325.1屋内配电装置 325.1.1220KV屋内配电装置 325.1.210KV配电装置的布置方式 325.2屋外配电装置 345.2.1220KV屋外配电装置 345.2.2500KV装置的布置方式 36第六章总结 39致谢 40参考文献 41附录1主接线图 42

第一章绪论1.1课题背景1.1.1电力工业电力工业是国民经济的重要部门之一，是一种将煤、石油、天然气、水能、核能、风能等一次能源转换成电能这个二次能源的工业，作为国民经济的其他各部门的快速，稳定发展提供足够的动力，其发展水平是反映国家经济发达程度的重要标志，又和广大人民群众的日常生活有着密切的关系。电力是工业的先行，电力工业的发展必须优先于其他的工业部门，整个国民经济才能不断前进。近几年随着我国工业的高速发展，我国电力工业超常规发展，每年装机容量超过6000万千瓦，30万千瓦、60万千瓦亚临界火电机组成为我国电网的主力机30万千瓦、60的火力发电机组，70万千瓦的水力发电机组，在国际招标中中标成功率大于90%以上。这几年电力工业之所以能飞速发展，其重要原因是，为中国电力市场提供的火力发电设备主要立足于国内生产。这一观点得到国内各发电公司以及电厂老总们的认同。今天电气制造企业的国内用户率已达到75%以上。但是我国人均用电水平远低于发达国家，与完成其工业化进程国家的电力指标相比，我国经济发展正处于工业化进程的中后期，我国用电远低于国际水平.因此我国电力工业必须持续，稳步地大力发展，一方面要加强电源建设，搞好“西电东送”，确保电力先行，另一方面要深化电力体制改革，实施厂网分家。未来几年，我国电力工业规模、水平将跃居世界前列，节能、减排和电力建设任务十分繁重，将遇到许多世界上首次出现的新问题、新技术，主要靠自己研究解决。发展中需要许多更先进的新技术、新产品、新材料，如节能减排性能更好的火电设备、环保设备、新一代核电设备、大容量水电设备、大型风力发电、新型太阳能发电设备、更高电压直流输电设备、大中型城市先进小型配电设备、高海拔地区水电施工技术及装备等，加强科学研究、扩大国际交流合作，引进国外先进技术设备，进行消化吸收再创新，增强自主创新能力，研发新技术、新材料、新产品，使电力技术、电力装备科学技术跃居世界先进水平，节能减排走在世界前列。这也是电力工业发展战略的重要组成部分。1.1.2火力发电利用煤、石油和天然气等化石燃料所含能量发电的方式统称为火力发电。按发电方式，火力发电分为燃煤汽轮机发电、燃油汽轮机发电、燃气-蒸汽联合循环发电和内燃机发电。按其作用分单纯供电的和既发电又供热的。按原动机分汽轮机发电、燃气轮机发电、柴油机发电。按所用燃料分，主要有燃煤发电、燃油发电、燃气发电。为提高综合经济效益，火力发电应尽量靠近燃料基地进行。在大城市和工业区则应实施热电联供。我国煤炭丰富、电力偏紧的资源特征决定了在今后相当长一段时间内，火力发电仍将在电力工业中占据重要地位。虽然当前火电发展增速减慢，但长远来看，在环保技术进步、发电成本降低、电力需求增加等积极因素的推动下，火电行业未来发展前景较为乐观。近几年来，环保节能成为我国电力工业结构调整的重要方向，火电行业在“上大压小”的政策导向下积极推进产业结构优化升级，关闭大批能效低、污染重的小火电机组，在很大程度上加快了国内火电设备的更新换代。第二章电气主接线设计2.1主接线的设计2.1.1概述和设计原则发电厂的主接线的基本环节是电源（发电机或变压器）和引出线。母线（又称汇流母线）是中间环节，它起着汇总和分配电能的作用。由于多数情况下引出线数目要比电源数目多好几倍，故在二者之间采用母线连接既有利于电能交换，还可以使接线简单明了和运行方便。发电厂和变电所的电气主接线是保证电网安全可靠﹑经济运行的关键,是电气设备布置﹑选择﹑自动化水平和二次回路设计的原则和基础。电气主接线的设计原则是：根据发电厂在电力系统的地位和作用，首先应满足电力系统的可靠运行和经济调度的要求。根据规划容量、本期建设规模、输送电压等级、进出线回路数、供电负荷的重要性、保证供需平衡、电力系统线路容量、电气设备性能和周围环境及自动化规划与要求等条件确定。设计应满足可靠性、灵活性和经济性的要求。（1）可靠性：电能的生产特点决定了电力生产的首要任务是保证电力系统的安全可靠的运行。而作为其中一个重要环节的电气主接线，首先应满足可靠性的要求。但可靠性不是绝对的，应全面的看待这个问题，分析主接线的可靠性时，要考虑发电厂与变电所在电力系统中的地位和作用、负荷的性质、设备的可靠性和运行实践等因素。（2）灵活性：是指在调度时，可以灵活的投入和切除发电机、变压器和线路，调配电源和负荷，满足系统在正常、事故运行方式、检修运行方式以极特殊运行方式下的系统电镀要求；在检修时，可以方便的停运断路器、母线及其继电保护设备，而不致影响电力网的运行和对用户的供电；在扩建时，可以容易的从初期接线扩建到最终接线，在不影响连接供电或停电时间最短的情况下，投入新机组、变压器或线路，并对一次和二次部分的改建工作量最少。在操作时间便、安全、不易发生误操作的“方便性”。（3）主接线应在满足供电可靠性、灵活性要求的前提下做到经济性。即：主接线应力求简单，以节省断路器、隔离开关、电流和电压互感器等一次设备，要使控制、保护不过于复杂，要能限制短路电流，以便于选择价廉的电气设备或轻型电器。做到投资省。合理的选择主变压器的种类（双绕组、三绕组或自耦变等）容量、台数，避免两次变压而增加电能的损失。电器主接线选择时要为配电装置的布置创造条件，尽量使占地面积减少。2.1.2主接线及其优缺点1、单母线接线只有一组母线的接线如图2.1所示是一个典型的单母线接线图。这种接线的特点是电源和供电线路都联在同一母线上。为了便于投入或切除任何一条进、出引线每条引线上都装有可以切除符合电流和故障电流的断路器。单母线接线的主要优点是：接线简单、清晰、采用设备少，投资省，操作方便，便于扩建和采用成套配电装置。单母线接线一般只适用于一台发电机或一台变压器的以下三种情况：（1）6～10KV配电装置的出线回数不超过5回；（2）35～63KV配电装置的出线回数不超过3回；（3）110～220KV配电装置的出线回数不超过3回。单母线接线最严重的缺陷是母线停运（母线检修、故障，线路故障后线路保护或断路器拒运）将使全部支路停运，即停电范围为该母线段的100%，且停电时间很长，若为母线自身损坏须待母线修复之后方能恢复各支路运行。图2.1单母线接线图2.2单母线分段接线隔离开关作为操作电器，所以断路器和隔离开关在正常运行操作时，必须严格遵守操作顺序；隔离开关“先合后断”或在等电位状态下进行操作。2、单母线分段接线单母线接线的缺点可以通过将母线分段的办法来克服。如图2.2所示。当母线的中间装设一个断路器后，即把母线分为两段，这样对重要的用户可以由分别接于两段母线上的两条线路供电。由于单母线分段接线既保留了单母线接线本身的简单、经济、方便等基本优点，又在一定程度上克服了它的缺点，所以这种接线目前仍被广泛应用。单母线分段接线适用范围：（1）6～10KV配电装置的出线回数为6回及以上时；（2）35～63KV配电装置的出线回数为4～8回时；（3）110～220KV配电装置的出线回数为3～4回时。单母线分段有其如下优点：用断路器把母线分段后，对重要的用户可以从不同的段引出两条回路，有两个电源供电；当一段母线发生故障，分段断路器会自动将故障段切除，保证正常段母线不间断供电和不致使重要用户停电。但是单母线分段接线也有较显著的缺点，就是当一段母线或母线隔离开关发生故障或检修时，该段母线上所连接的全部引线都要在检修期间停电；当出线为双回路时，需时架空线路出现交叉跨越；扩建时须向两个方向均衡扩建。显然对于大容量发电厂来说，这都是不允许的。因此，还要改进。3、双母线接线如图2.3所示为双母线接线，其中一组为工作母线另一组为备用母线，通过母联断路器并联运行，在进行倒闸操作时应注意，隔离开关的操作原则是：在等电位下操作或先通后断。它可以有两种运行方式，一种是固定连接分段运行方式。即一些电源与出线固定连接在一组母线上，母联断路器合上，相当于单母线分段运行。另一种工作方式相当于单母线运行方式。很显然双母线分段的可靠性高于前两种接线方式，只是母线保护较复杂。不过它的投资比单母线分段接线更大。 图2.3双母线接线 如检修工作母线是其操作步骤是：先确定备用母线完好，合上母线断路器两侧的隔离开关，再合母线断路器，向备用线充电，这时两组母线等电位。为保证不中断供电，应先接通备用母线上的隔离开关，再断开工作母线上的隔离开关。完成母线转换后，在断开母联断路器及其两侧的隔离开关，即可对原工作母线进行检修。双母线接线的适用范围：（1）6～10KV配电装置，当短路电流较大，出线需要带电抗器时；（2）35～63KV配电装置的出线回数超过8回火连接电源较多、负荷较大时；（3）110～220KV配电装置的出线回数为5回以上时，或110～220KV配电装置，在系统中居重要地位，出线回数在4回以上时。双母线接线的优点有：（1）供电可靠。通过两组母线隔离开关的倒闸操作，可以轮流检修一组母线而不致使供电中断，一组母线故障后，能迅速恢复供电，检修任一回路的母线隔离开关，只停该回路。（2）调度灵活。各个电源和各个回路负荷可以任意分配到某一组母线上能灵活的适应系统中各种运行方式调度和潮流变化的需要。（3）扩建方便。向双母线的左右任何一个方向扩建，均不影响两组母线单位电源和符合均匀分配，不会引起原有回路的停电。当有双回架空线路时，可以顺序布置，以至界限不同的母线断路时不会如单母线分段那样导致出线交叉跨越。（4）便于实验。当个别回路需要单独进行实验时，可将该回路分开，单独接至一组母线上。但双母线接线也有其缺点：增加一组母线和使每回路就须加一组母线隔离开关；当母线故障或检修时隔离开关作为倒换操作电器，容易误操作。为了避免隔离开关误操作，需要隔离开关和断路器之间装设连锁装置。4、单元接线发电机和变压器直接连接成一个单元，组成发电机-变压器组，称为单元接线，其间没有任何横的联系（如母线等），单元接线的特点是几个元件直接单独连接减少了电器的数目，简化了配电装置的结构和降低了造价，同时也大大减少了故障的可能性。（1）发电机-双绕组变压器组成的单元接线。在图2.4（a）和（b）中，发电机和变压器成为一个单元组，电能经升压后直接进入高压电网。这种接线由于发电机和变压器都不能单独运行，因此，二者的容量应当相等。单元接线的基本缺点是原件之一损坏或检修时，整个单元将被迫停止工作。这种接线形式适用于大型的发电厂。（2）发电机-变压器-线路单元接线。如图2.4（c）所示，这种接线不需在发电厂或变电所中建造高压配电装置，从而大大减小了占地面积与造价，并简化了运行。但这种接线的采用却具有相同的局限性，线路故障或检修时，变压器停运；变压器故障或检修时，线路停运。图2.4单元接线5、桥型接线两个“变压器-线路”连接，便构成桥型接线。桥型接线分为内桥接线和外桥接线两种，如图2.5所示。图2.5桥形接线(a)内桥接线(b)外桥接线(1)内桥型接线优点：高压断路器数量少，四个回路只需三台断路器。缺点：a、变压器的切除和投入较复杂，需动作两台断路器，影响一回线路的暂时停运。b、桥联断路器检修时，两个回路需解裂运行。c、出线断路器检修时，线路需较长时期停运。为避免此缺点，可加装正常段开运行的跨条，为了轮流停电检修任何一组隔离开关，在跨条上需加装两组隔离开关。桥联断路器检修时，也可利用此跨条。适用范围：适用于较小容量的发电厂、变电所，并且变压器不经常切换或线路较长，故障率较高的情况下。(2)外桥型接线优点：高压断路器数量少，四个回路只需三台断路器。缺点：a、线路的投入和切除较复杂，需动作两台断路器，并有一台变压器暂时停运。b、牵连断路器检修时，两个回路需解裂运行。c、变压器侧断路器检修时，变压器需较长时间停运。为避免此缺点，可加装正常段开运行的跨条，桥联断路器检修时也可利用此跨条。适用范围：适用于较小容量的发电厂、变电所，并且变压器切换或线路较短时，故障率较少的情况下。此外，线路有穿越功率时，也宜采用外桥型接线。2.2设计任务2.2.1原始资料及其分析装机4台，分别为供热式机组2*50MW(=10KV)、凝气式机组2*300MW(=20KV),厂用电率6%，机组年利用小时数=6500h。系统规划部门提供的电力符合及与电力系统连接情况资料：10KV电压级最大负荷20MW,最小负荷15MW,,电缆馈线10回。220KV电压级最大负荷250MW，最小负荷200MW,,，架空线路4回。500KV电压级与容量为3500MW的电力系统连接，系统归算到本电厂500KV母线上的标幺电抗，基准容量为100MVA,500KV架空线4回，备用线路1回。此外，当地年最高温度40℃，年平均温度20℃；当地海拔高度700m；当地雷暴日数30日/年；气象条件一般，无严重污染。本设计电厂为大﹑中型火电厂,其容量为2*50+2*300=700(MW),占电力系统容量700/(3500+700)*100%=16.7%,超过了电力系统的检修备用容量8%～15%和事故备用容量10%的限额，说明该厂在未来电力系统中的作用和地位至关重要，而且年利用小时数为6500h>5000h,远远大于电力系统发电机组的平均最大负荷利用小时数（如2005年我国电力系统发电机组年最大负荷利用小时数为5225h）。该厂为火电厂，在电力系统中将主要承担基荷，从而该厂主接线设计务必着重考虑其可靠性。从负荷特点及电压等级可知，10KV电压等级上的地方负荷容量不大，共有10回电缆馈线，与50MW发电机的机端电压相等，采用直馈线为宜。20KV电压为300MW发电机出口电压，既无直配负荷，又无特殊的要求，拟采用单元接线的形式，可以节省价格昂贵的发电机出口断路器，又利于配电装置的布置；220KV电压级出线回路数为4回，为了保证检修出线断路器不致对该回路停电，拟采用带旁路母线接线形式为宜；500KV与系统有4回馈线，呈强联系形式并送出本厂最大可能的电力为700-15-200-700*6%=443（MW）。可见，该厂500KV级的接线对可靠性要求应当很高；拟采用一台半断路器接线为宜。2.2.2方案的选择1、方案设计根据对原始资料的分析,现将各电压级可能采用的较佳方案列出，进而以优化组合方式,组成最佳的方案。（1）10KV电压级。由于10KV出线回路多，而且发电机的单机容量为50MW，远大于有关设计规程对选用单母线分段接线不得超过24MW的规定，应确定为双母线分段接线的形式，2台50MW发电机分别接在两段母线上，剩余功率通过主变压器送往高一级电压220KV。考虑到50MW机组为供热式机组，通常“以热定电”，机组的年负荷最大小时数较低，即10KV电压级与220KV电压级之间按弱联系考虑，只设1台主变压器；同时，由于10KV电压最大负荷20MW，远远小于2*50MW发电机组装机容量，即使在发电机检修或升压变压器检修的情况下，也可以保证该电压等级负荷的要求。由于2台50MW机组均接于10KV母线上，有较大的短路电流，为了选择合适的电气设备，应在分段处加装母线电抗器，同时各条电缆馈线上装设线路电抗器。（2）220KV电压级。出线回路数为4回，为了使其出线断路器检修时不停电，应采用单母线分段带旁路母线接线或双母线带旁路母线接线，以保证供电的可靠性和灵活性。其进线仅从10KV送来剩余容量2*50—[（100*6%）+20]=74MW，并不能够满足220KV最大负荷250MW的要求。为此，拟采用以1台300MW机组按照发电机——变压器单元接线形式接至220KV母线上，其剩余容量或机组检修时不足容量由联络变压器与500KV接线连接，彼此之间相互交换功率。（3）500KV电压级。500KV负荷容量大，其主接线是本厂向系统输送功率的主要接线方式，为保证可靠性，可能有多种接线方式，经过定性分析筛选后，可以选用的方案为双母线带旁路母线接线和一台半断路器接线，通过联络变压器与220KV连接，并通过一台三绕组变压器联系220KV和10KV电压，以提高可靠性，一台300MW机组与变压器构成单元接线，直接将功率送到500KV电力系统。根据以上分析、筛选、组合，可以保留两种可能的接线方案：方案Ⅰ如下图所示：图2.6电气主接线图方案Ⅱ为500KV侧采用双母线带旁路母线接线，220KV侧采用单母线分段带旁路母线接线，示意图略。2、方案的经济比较采用最小费用法，对拟订的两方案进行经济比较，上述两方案中的相同部分不参与比较计算，只是对相异部分进行计算。计算内容包括一次投资、年运行费用。若图2.6所示方案Ⅰ参与比较部分的设备折算到施工年限的总投资为6954.7万元，折算年的运行费用为1016.29万元，火电厂使用年限按照n=25年计算，电力行业预期投资回报率i=0.1,则方案Ⅰ的费用为：同理，在计算出方案Ⅱ的折算年总投资和年运行费用之后，可得到方案Ⅱ的年费用低于方案Ⅰ2.3本章小结通常，经过经济比较计算，求得的年费用AC最小方案者，即为经济上的最优方案；然而，主接线最终方案的确定还必须从可靠性、灵活性等多方面综合评估，包括大型电厂、变电站对主接线可靠性若干指标的计算，最后确定最终方案。通过定性分析和可靠性及经济计算，在技术上（可靠性、灵活性）方案Ⅰ明显占优势，，但在经济上则不如方案Ⅱ。鉴于大、中型发电厂大机组应以可靠性和灵这主要是由于一台半断路器接线方式的高可靠性指标活性为主，所以，经过综合的分析，决定选用图2.6所示的方案Ⅰ作为设计的最佳方案。第三章短路电流的计算3.1概述电力系统运行有三种状态：正常运行状态、非正常运行状态和短路故障。在供电系统的设计和运行中，还要考虑到可能发生的故障以及不正常运行情况。对供电系统危害最大的是短路故障。短路电流将引起电动力效应和发热效应以及电压的降低等。因此，短路电流计算是电气主接线的方案比较、电气设备及载流导体的选择、节地计算以及继电保护选择和整定的基础。短路就是指不同电位导电部分之间的不正常短接。如电力系统中，相与相之间的火中性点直接节地系统中的相与地之间的短接都是短路。为了保证电力系统的安全、可靠运行，在电力系统设计和运行分析中，一定要考虑系统等不正常工作状态。3.2短路的原因1、在电力系统中，出现次数比较多的严重故障就是短路。造成短路的原因通常有以下几种：（1）电气设备及载流导体因绝缘老化、或遭受机械损伤，或因雷击、过电压引起的绝缘损坏。（2）架空线路因大风或导线覆冰引起的电杆倒塌等，或因鸟兽跨接裸露导体等都可能导致短路。（3）电气设备因设计、安装、维护不良和运行不当或设备本身不合格引发的短路。（4）运行人员违反安全操作规程而误操作，如运行人员带负荷拉隔离开关、线路或设备检修后未拆除接地线就加上电压等都会造成短路。（5）其他原因。如输电线断线、倒杆、碰线、或人为盗窃、人为的破坏等原因都可能导致短路的发生。2、短路故障发生后，由于网络总阻抗大为减小，将在系统中产生几倍甚至几十倍于正常工作电流的短路电流。强大的短路电流将造成严重的后果，主要有以下几方面：（1）强大的短路电流通过电气设备使其发热急剧增加，当短路持续时间较长时，足以使设备因过热而损坏甚至烧毁；（2）巨大的短路电流将在电气设备的导体间产生很大的电动力，可能使导体变形、扭曲或损坏；（3）短路将引起系统电压的突然大幅度下降，系统中主要负荷异步电动机将因转矩下降而减速或停转，造成产品报废甚至设备损坏；（4）短路将引系统中功率分布的突然变化，可能导致并列运行的发电厂失去同步，破坏系统的稳定性，造成大面积停电。这是短路所导致的最严重后果；（5）巨大的短路电流将在周围空气产生很强大电磁场，尤其是不对称短路时，不平衡电流所产生的不平衡交变磁场，对周围的通信网络、信号系统、晶闸管触发系统及自动控制系统产生干扰。3.3短路电流计算目的1、因为短路故障对电力系统可能造成极其严重的后果，所以一方面应采取措施以限制短路电流，另一方面要正确选择电气设备、载流导体和继电保护装置。这一切都离不开对短路电流故障的分析和短路电流的计算。概括起来，计算短路的主要目的在于：（1）为选择和校验各种电气设备的机械稳定性和热稳定性提供依据，为此，计算短路冲击电流以校验设备的机械稳定性，计算短路电流的周期分量以校验设备的热稳定性；（2）为设计和选择发电厂和变电所的电气主接线提供必要的数据；（3）为合理配置电力系统中各种继电保护和自动装置并正确整定其参数提供可靠的依据。2、在三相供电系统中，可能发生的主要短路类型有三相短路、二相短路、两相接地短路和单相接地短路，三相短路属对称短路，其余三种为不对称短路。在四种短路故障中，出现单相短路故障的机率最大，三相短路故障的机率最小。但在电力系统中，用三相短路作为最严重的故障方式，来验算电器设备的运行能力。3.4短路电流计算方法当突然发生短路时，系统总是由工作状态经过一个暂态过程进入短路稳定状态。暂态过程中的短路电流比其稳态短路电流大的多，虽历时很短，但对电器设备的危害性远比稳态短路电流严重得多。有限电源容量系统的暂态过程要比无限大电源容量系统的暂态过程复杂的多，在计算建筑配电工程三相短路电流时，都按无限大电源容量系统来考虑。短路全电流ik由两部分组成(ik=iz＋if)：一部分短路电流随时间按正弦规律变化，称为周期分量iz；另一部分因回路中存在电感而引起的自感电流，称为非周期分量if。3.4.1短路电流计算条件1、基本假定：（1）正常工作时，三相系统对称运行。（2）所有电流的电动势相位角相同。（3）电力系统中所有电源均在额定负荷下运行。（4）短路发生在短路电流为最大值的瞬间。（5）不考虑短路点的衰减时间常数和低压网络的短路电流外，元件的电阻都略去不计。（6）不考虑短路点的电弧阻抗和变压器的励磁电流。（7）元件的技术参数均取额定值，不考虑参数的误差和调整范围。（8）输电线路的电容略去不计。2、短路电流计算的一般规定：（1）验算导体的电器动稳定、热稳定以及电器开断电流所用的短路电流，应按本工程设计规划容量计算，并考虑电力系统远景的发展计划。（2）选择导体和电器用的短路电流，在电器连接的网络中，应考虑具有反馈作用的异步电动机的影响和电容补偿装置放电电流影响。（3）选择导体和电器时，对不带电抗回路的计算短路点，应选择在正常接线方式时短路电流最大地点。（4）导体和电器的动稳定、热稳定和以及电器的开断电流，一般按三相短路计算。3.4.2短路电流的实用计算法（1）三相短路电流周期分量的起始值（3.1）（3.2）（3.3）（3.4）式中——短路电流周期分量的起始有效值（KA）;——厂用电源短路电流周期分量的起始有效值（KA）;——电动机反馈电流周期分量的起始有效值（KA）;——基准电流（KA），当取基准容量=100MVA、基准电压=6.3KV时，=9.16KA；——系统电抗（标幺值）；——厂用电源引接点的短路容量（MVA）;——厂用变压器（电抗值）的电抗（标幺值）；——以厂用变压器额定容量为基准的阻抗电压百分值；——电抗器的百分电抗值；——电抗器的额定电压（KV）；——电抗器的额定电流（KA）；——电动机平均的反馈电流倍数，100MW及以上机组为5，125MW及以上机组取5.5～6.0；——计及反馈的电动机额定电流之和（A）；——计及反馈的电动机额定功率之和（KW）；——电动机的额定电压（KV）；（2）短路冲击电流：（3.5）式中：——短路冲击电流(KA)——厂用电源的短路峰值电流(KA)——电动机的反馈峰值电流(KA)——厂用电源短路电流的峰值系数——电动机反馈电流的峰值系数，100MW及以上机组为1.4～1.6，125MW及以上机组取1.7。（3）t瞬间三相短路电流：（3.6）（3.7）式中：——t瞬间短路电流的周期分量有效值（KA）——t瞬间短路电流的非周期分量值（KA）——t瞬间厂用电源短路电流的周期分量有效值（KA）——t瞬间厂用电源短路电流的非周期分量值（KA）——t瞬间电动机反馈电流的周期分量有效值（KA）——t瞬间电动机反馈电流的非周期分量值（KA）——电动机反馈电流的衰减系数——厂用电源非周期分量的衰减系数——电动机反馈电流的衰减时间常数（S），125MW及以上机组为0.062——主保护装置动作时间(S)——断路器固有跳闸时间 3.5短路电流计算的数据和结果1、500KV三相短路电流电流计算及其正序阻抗图如下：图3.1500KV三相短路电流电流计算及其正序阻抗图500KV电气主接线及其设备规范：图3.2500KV电气主接线及其设备规范2、短路电流的详细计算结果经过计算，短路电流的详细计算结果如下：

表3.1三相短路电流计算结果1短路点编号短路点位置短路点基准电压支路电源名称支路计算电抗支路额定电流0s短路电流周期分量0.1s短路电流周期分量XeIeI*//I//I0.1*I0.1U1PERUNITVALUEKAPERUNITVALUEKAPERUNITVALUEKAKVD1500KV母线525SX10.0060.110161.29017.737161.29017.737F10.0500.7343.2112.3552.7932.049F20.0500.7343.2112.3552.7932.049F30.0500.7343.2112.3552.7932.049F40.0500.7343.2112.3552.7932.049CGM***27.16*25.93D2D3NO1,NO2发电机出口21SX10.0332.74930.44783.70730.44783.707F10.03118.3385.29897.1564.20977.185F20.26618.3380.57910.6100.55510.178F30.26618.3380.57910.6100.55510.178F40.26618.3380.57910.6100.55510.178CGM***212.69*191.43D4,D5NO1,NO2发电机6KV厂用母线6.3SX10.7299.1641.37212.5741.37212.574F10.68261.1260.20312.4280.20712.630F25.90061.1260.0251.5530.0251.533F35.90061.1260.0251.5530.0251.533F45.90061.1260.0251.5530.0251.533DDJ19.1253.812CGM***48.79*33.67

表3.2三相短路电流计算结果2短路点短路点位置短路点基准电压支路电源名称0s短路电流非周期分量0.1s短路电流非周期分量短路冲击电流降值编号I*//I//I0.1*I0.1IchU1PERUNITVALUEKAPERUNITVALUEKAKAKVD1500KV母线525SX1228.080925.0844103.999111.436946.406F14.54143.33112.07061.51886.163F24.54143.33112.07061.51886.163F34.54143.33112.07061.51886.163F44.54143.33112.07061.51886.163CGM*38.4089*17.512171.06D2D3NO1,NO2发电机出口21SX143.0581118.379129.074279.9333224.920F17.4927137.33953.416262.6457254.189F20.818215.00480.37316.841227.759F30.818215.00480.37316.841227.759F40.818215.00480.37316.841227.759CGM*300.7929*163.1028562.39D4,D5NO1,NO2发电机6KV厂用母线6.3SX11.940317.78180.88478.107432.896F10.287517.57560.13118.013432.515F20.03592.19660.01641.00154.064F30.03592.19660.01641.00154.064F40.03592.19660.01641.00154.064DDJ27.04645.390650.577CGM*68.9937*21.5159129.18表3.3不对称短路电流计算结果1序号短路形式短路点编号短路点位置短路点基准电压短路点基准电流电源合成组标幺值短路正序电流标幺值计算式(KA)Uj(KA)Ij(KA)1单相接地短路D1500KV母线5250.11F1-f4系统SX20.01151/0.011586.852两相短路D1500KV母线5250.11F1-f4系统SX20.00831/0.0083120.633两相接地短路D1500KV母线5250.11F1-f4系统SX20.00601/0.0060167.71

表3.4不对称短路电流计算结果2序号短路形式短路点编号短路点位置短路点基准电压短路点基准电流电源合成组标幺值短路正序电流有效值短路电流有效值计算式(KA)计算式(KA)1单相接地短路D1500KV母线5250.11F1-f4系统SX20.011586.85×0.11.9.553×9.5528.662两相短路D1500KV母线5250.11F1-f4系统SX20.0083120.63×0.1113.273×13.2722.983两相接地短路D1500KV母线5250.11F1-f4系统SX20.0060167.71×0.1118.451.504×18.4527.75

第四章电气设备选择4.1概述为了满足电力生产和保证电力系统运行的安全稳定性和经济性，发电厂和变电所中安装有各种电气设备，其主要的任务是启停机组、调整负荷、切换设备和线路、监视主要设备的运行状态、发生异常故障时及时处理。根据电气设备的作用不同，可以将电气设备分为一次设备和二次设备。（1）一次设备通常把生产、变换、输送、分配和使用电能的设备，如发电机、变压器和断路器等称为一次设备。它们包括：生产和转换电能的设备、接通或断开电路的开关电器、限制故障电流和防御过电压的保护电器、载流导体、接地装置。（2）二次设备对一次设备和系统的运行状态进行测量、控制、监视和保护的设备，成为二次设备。它们包括：使用的互感器、测量表计、继电保护及自动装置、直流电源设备、操作电器。4.2电气设备选择的一般原则（1）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。（2）应按当地环境条件校核。（3）应力求技术先进和经济合理。（4）与整个工程的建设标准应协调一致。（5）同类设备应尽量减少品种。（6）用新的产品均应有可靠的试验数据，并经正式鉴定合格4.3电气设备选择的校验内容电气设备的选择时需要校验的内容如下表：表4.1电气设备校验内容序号电器名称额定电压额定电流额定容量机械荷载额定开断电流热稳定动稳定绝缘水平单位kVAkVANA______1断路器是是__是是是是是2隔离开关是是__是__是是是3组合电器是是__是__是是是4负荷开关是是__是__是是是5熔断器是是__是是____是6PT是是__是______是7CT是是__是__是是是8电抗器是是__是__是是是9消弧线圈是是是是______是10避雷器是是__是______是11穿墙套管是是__是__是是是12绝缘子____________是__注:“是”表示需要校验,“－”表示不用校验4.4主变压器和发电机的选择4.4.1发电机的选择该火力发电厂的发电机拟采用2台上海汽轮发电机有限公司生产的型号为QFSN-300-2d的水氢式机组。额定功率300MW,最大连续出力338MW,额定功率因数（滞后）0.85，额定电压20KV,额定电流10189A,额定转速3000r／min[13]。4.4.2主变压器的选择（1）台数分析：为了保证供电的可靠性，选两台主变压器。（2）主变压器容量：额定容量为360MV.A，额定电压为：2202*2.5%/20kv、5002*2.5%/20kv，连接组别为YN,d11，，。（3）绕组分析：拟采用双绕组变压器。4.5高低压电器设备的选择4.5.1断路器的选择室内高压断路器是开关电器中结构最为复杂的一类。在正常运行时，可用它来将用电负荷或某线路接入或退出电网，起倒换运行方式的作用；当设备或线路上发生故障时，可通过继电保护装置联动断路器迅速切除故障用电设备或线路，保证无故障部分仍正常运行。由此可见，高压断路器在电力系统中担负着控制和保护电气设备或线路的双重作用。高压断路器具有分断能力强、性能稳定、工作可靠和运行维护方便的特点，其核心部件是灭弧装置和触头。按使用不同的灭弧介质而生产了各类高压断路器，目前我国电力系统中应用的断路器有如下几种：（1）高压空气断路器是以压缩空气为灭弧介质和弧隙绝缘介质。并兼作操作机构的动力，操作机构与断路器合为一体。目前我国生产的KW4、KW5系列高压空气断路器的空气压力在2×兆帕以上，多用于是10KV及以上的电力系统中。（2）六氟化硫（SF6）高压断路器则采用SF6气体作为灭弧介质，与其它高压元件组成全封闭式高压断路器，因此不受环境条件影响，运行安全可靠，在电力系统中，尤其是在110KV及以上电力系统中得到越来越广泛的采用。（3）真空高压断路器是利用真空作为绝缘介质，其绝缘强度最高，而且绝缘强度恢复快。其真空灭弧室是高强度的真空玻璃泡构成，真空度可达到汞柱，多用10KV及以上的电力系统中。（4）油高压断路器是利用变压器油作为灭弧和弧隙绝缘介质。按其绝缘结构及变压器油所起的作用不同，分为多油式和少油式两种高压断路器。多油高压断路器的变压器油除了作为灭弧介质外，还作为弧隙绝缘及带电部分与接地外壳（油箱）之间的绝缘。少油高压断路器的变压器油只作为灭弧介质和弧隙绝缘介质，其油箱带电，油箱对地绝缘则通过瓷介质（支持瓷套）来实现。少油高压断路器的灭弧能力较强，工作安全可靠，维护方便，而且体积小，用油量少、重量轻，价格便宜，所以在电力系统中获得最为广泛的采用。在20KV及以下电压等级的供配电系统中广泛采用SN10系列（户内式）断路器，在20KV以上则大量使用SW4和SW6（户外式）断路器。4.5.2隔离开关的选择隔离开关是一种没有专门灭弧装置的开关设备，主要用来断开无负荷电流的电路，隔离高压电流，在分闸状态时有明显的断开点，以保证其他电气设备的安全检修。在合闸状态时能可靠地通过正常负荷电流及短路故障电流。因它未有专门的灭弧装置，不能切断负荷电流及短路电流。因此，隔离开关只能在电路已被断路器断开的情况下才能进行操作，严禁带负荷操作，以免造成严重的设备和人身事故。只有电压互感器、避雷器、励磁电流不超过2A的空载变压器及电流不超过5A的空载线路，才能用隔离开关进行直接操作。高压隔离开关一般可分为户内式和户外式两种。（1）户外式高压隔离开关。GW4—35G型高压隔离开关也是目前应用较广泛的设备。它为双柱式结构，制成单极型式，借助于交叉连杆组成三极联动的隔离开关，也可作单极使用。主要用于220KV及以下各型配电装置，系列全，可以高型布置，重量较轻，可以手动，电动操作。GW6型高压隔离开关的特点为220～500KV，单柱、钳夹、可以分相布置，220KV为偏折，330KV为对称折，多用于硬母线布置或做为母线隔离开关。GW7型高压隔离开关的特点为220～500KV，三柱式、中间水平转动，单相或三相操作，可以分相布置，多用于330KV及以上的屋外中型配电装置。（2）户内式高压隔离开关。GN6、GN10的特点为三级，可以前后连接，可以立装、平装和斜装，价格比较便宜，主要用于屋外配电装置，成套的高压开关柜；GN10的特点为单极，大电流3000～13000A，可以手动、电动操作，用于大电流和发电机回路；GN18和GN22的特点为三级，10KV，大电流2000～3000A,机械锁紧，用于大电流回路和发电机回路。4.5.3互感器的选择进行测量，与继电保护装置配合，对电力系统和设备进行保护；使测量仪表、继电保护装置与线路高电压隔离，以保证运行人员和二次装置的安全；将线路电压与电流变换成统一的标准值，以利仪表和继电保护装置的标准化。1、电压互感器电压互感器是一种电压的变换装置，可将高电压变换为低电压，以便用低压量值反映高压量值的变化可以直接用普通电气仪表进行测量。由于电压互感器二次侧均为100V，使测量仪表和继电器电压线圈标准化，因此电压互感器在电力系统中得到了广泛应用。电压互感器的形式选择如下：（1）10KV的配电装置一般采用油浸绝缘结构;在高压开关柜中或在布置地方比较狭窄的地方,可采用树脂浇注绝缘结构。当需要零序电压时，一般采用三相五株式电压互感器。（2）220KV及其以上的配电装置，当容量和准确度等级满足要求时，一般采用电容式电压互感器。（3）接在110KV及其以上线路侧的电压互感器，当线路上装有载波通讯时，应尽量与耦合电容器结合，统一选用电容式电压互感器。（4）兼作为泄能用的电压互感器，应选用电磁式电压互感器。2、电流互感器电流互感器是一种电流变换装置，可将高压电流和低压大电流变换成电压较低的小电流，供给仪表和继电器保护装置，并将仪表和保护装置与高压隔离电路隔开。电流互感器的二次电流均为5A，使测量仪表和继电保护装置使用安全、方便。因此，电流互感器在电力系统中得到了广泛应用。（1）选择标准如下：电流互感器的额定电压与电网的额定电压应相符。电流互感器一次额定电流的选择，应使运行电流为其20%～100%；10KV继电保护用的电流互感器一次侧电流一般应不大于设备额定电流的1.5倍。所选用电流互感器应符合规定的准确度等级。根据被测电流的大小选择电流互感器的变比，要使一次线圈额定电流大于被测电流。电流互感器二次负载所消耗的功率或阻抗应不超过所选用的准确度等级相应的额定容量，以免影响准确度。根据系统运行方式和电流互感器的接线方式来选择电流互感器的台数。电流互感器选择之后，应根据装设地点的系统短路电流校验其动稳定和热稳定。（2）形式选择如下：35KV以下屋内配电装置的电流互感器，根据安装使用条件和产品的情况，采用瓷绝缘结构或树脂浇注绝缘结构。一般常用的形式为：低压配电屏和配电设备中LQ线圈式，LM母线式；6～20KV屋内配电装置和高压开关柜中LD单匝贯穿式，LF复匝贯穿式；发电机回路和2000A以上的回路，LMC、LMZ型，LAJ、LBJ型，LRD、LRZD型。35KV及其以上的配电装置一般采用油浸瓷箱式绝缘结构的独立式电流互感器，常常采用LC系列。4.5.4熔断器的选择高压熔断器是一种保护电器，当其所在电路的电流超过规定值并经一定时间后，它的熔体熔化而分断电流、断开电路。熔断器主要用来进行短路保护，但有的也具有过负荷保护功能。按安装环境，高压熔断器也有户内式和户外式两大类。我国生产的户内式熔断器有RN1、RN2、RN3、RN5和RN6等;户外式有RW3—10（G）、RW4—10（G）、RW5—35、RW7—10、RW10—35等。（1）户内管式熔断器：RN1、RN2两者结构基本相同，都是充有石英砂填料的密闭管式熔断器。RN2的尺寸较小。RN1主要用作3～35KV电力线路和电气设备的短路保护；RN2用作3～35KV电压互感器的短路保护。（2）户外跌落式熔断器：RW3—10（G）型额定电压为10KV，额定电流50～200A，断流容量50～200MVA；RW4—1（G）型，除外形尺寸稍小于RW3—10（G）外，其它性能与RW3—10（G）相同。它们灭弧速度不高，因而没有限流作用；RW5—35型，额定电压为35KV，额定电流为50～200A，断流容量为200～800MVA，熔管采用钢纸管环氧玻璃布复合管制成，有较高机械强度并能保证连续三次顺利开断额定断流容量；RW7—10型是有统一支架的跌落式熔断器，在条件变更时，只需用钩棒更换不同的熔管即可。熔管有较高机械强度，具有多次开断能力，可免除熔断一次即更换熔管的麻烦；RW10—35型，额定电压35KV，额定电流为0.5A者是专用于保护电压互感器的，额定电流为2～10A者用于保护线路或设备过载与短路，它具有限流作用，可代替RW2—35及其附加电阻，但安装时要注意熔体电流与被保护对象的电流一致方可投入运行；RW11—10型是10KV防污型跌落式熔断器，适用于工业污秽和沿海地区的输电线路及变压器的保护。除RW1—10型外其它型式只适用于周围空气没有导电尘埃和腐蚀性气体、没有易燃易爆及剧烈震动的户外场所。4.5.5限流电抗器的选择（1）电抗器几乎没有过负荷的能力，所以主变压器或出线回路的电抗器，应按照回路最大工作电流选择，而不能用正常持续工作电流选择。（2）对于发电厂母线分段回路的电抗器，应根据母线上事故切断最大一台发电机时，可能通过电抗器的电流选择。一般取该台发电机额定电流的50%～80%。（3）变电所母线分段回路的电抗器应满足用户的一级负荷和大部分二级负荷的要求。4.5.6避雷器的选择选择原则：（1）避雷器灭弧电压不得低于安装地点可能出现的最大对地工频电压。（2）仅用于保护大气过电压的普通阀型避雷器的工频放电电压下限，应高于安装地点预期操作过电压；既保护大气过电压，又保护操作过电压的磁吹避雷器的工频放电电压上限，在适当增加裕度后，不得大于电网内过电压水平。（3）避雷器冲击过电压和残压在增加适当裕度后，应低于电网冲击电压水平。（4）保护操作过电压的避雷器的额定通断容量，不得小于系统操作时通过的冲击电流。（5）中性点直接接地系统中，保护变压器中性点绝缘的阀型避雷器，如下表选择。表4.2保护变压器中性点的阀型避雷器变压器额定电压/KV110220330中性点绝缘110KV级35KV级110KV级154KV级避雷器型式FZ—110JFZ—60暂用FZ—40或特殊要求的避雷器FCZ—110FZ—110JFCZ—154JFZ—154J分相封闭母线在大型发电厂中的使用范围是：从发电机出线端子开始，到主变压器低压侧引出端子的主回路母线，自主回路母线引出至厂用高压变压器和电压互感器、避雷器等设备的各个分支线。4.6导体的设计和选择4.6.1分相封闭母线分相封闭母线在大型发电厂中的使用范围是：从发电机出线端子开始，到主变压器低压侧引出端子的主回路母线，自主回路母线引出至厂用高压变压器和电压互感器、避雷器等设备的各个分支线。采用全连分相封闭母线，与敞露母线相比，有以下的优点：（1）供电可靠。封闭母线有效地防止了绝缘遭受灰尘、潮气等污秽和外物造成的短路。（2）运行安全。由于母线封闭在外壳内，且外壳接地，使工作人员不会触及带电导体。（3）由于外壳的屏蔽作用，母线的电动力大大减少，而且基本消除了母线周围钢构体的发热。（4）运行维护工作量小，等优点。第五章配电装置5.1屋内配电装置5.1.1220KV屋内配电装置220KV屋内配电装置近几年发展的比较快，其原因主要是为了减轻污秽对电气设备的影响，对象为在化工区内有许多污秽严重的水泥厂、化肥厂、酸碱厂等，或在沿海烟雾严重的火电厂。同时，大城市内建设220KV及以上变电所，需深入负荷中心，为减少占地面积，便于周围环境的协调，也需要建设220KV屋内配电装置。电规总院于2002年6月召开全国屋内配电装置设计交流会，对近期220KV屋内配电装置设计进行交流。近期建设的上海石洞口电厂、金山石化厂、上海外高桥厂等都采用屋内配电装置。220KV屋内配电装置多为双母线或双母线带旁路母线接线，布置形式主要是双列布置或单列布置。在双列布置电气设备按进线和出线布置在两侧，在同一轴线上可安装两个回路，将母线和旁路母线及各自的隔离开关布置在二层，断路器及出线隔离开关做底式布置，并在其底座上设保护网，间隔宽度为12M，跨距为44.55M，净高度为24M，长度为48M。单列布置线和旁路母线及其母线隔离开关在上层，隔离开关不设支架，在楼层就地操作，副母线及其隔离开关、断路器、TA和出线隔离开关在底层，配电装置间隔宽为12M ，跨距为26.6M，净高为19.9M。220KV双母线品字型布置的屋内配电装置，管形母线选用V字形绝缘子串吊装，隔离开关为GW7型，断路器为双断口SF6断路器，间隔宽度为12M，跨距为39M，净高为21.5M。5.1.210KV配电装置的布置方式10KV系统接线较简单，设备较小，占地面积小，为便利运行检修，多采用屋内配电装置，如果设备条件允许，尽量采用手车式或固定式开关柜。如大型发电厂发电机电压配电装置，短路电流较大，需采用电抗器限流等措施限制短路电流以节约投资时，也采用现场装配式，装配式配电装置可分为三层三走廊或底层为单通道的品字型两层装配式，双列布置两层装配式等。成套开关柜有GSC、GG1A、GFC等，他们的布置较简单，柜前后设维护走廊，双母线单列布置和双母线双列布置分别是下面两图所示。图5.110KVGSG—1A型固定式开关柜单层双母线单列布置图图5.210KVGSG—1A型固定式开关柜单层双母线双列布置图装配式10KV配电装置，土建结构复杂，留空埋件较多，建筑安装施工工作量大，工期长，对运行巡视不方便，对短路电流较大，采用电抗器出线时，多采用成套开关柜和电抗器与大型断路器联合布置方式，使配电装置跨度减小，安装施工简单，也给运行巡视带来方便。下图为上层三走廊，布置开关柜，间隔宽度为1.4M，底层单廊，安装断路器和电抗器，间隔宽度为2.5M。图5.310KVGSG—1A开关柜的混合布置5.2屋外配电装置5.2.1220KV屋外配电装置（1）中型配电装置。中型配电装置分普通中型和分相中型两种。普通中型有单列和双列布置两种方式，母线可为软导线和铝管两种，其布置如下图：图5.4220KV单母分段带旁母普通中型单列布置配电装置（单位为m）分相中型系将母线隔离开关直接布置在各相母线下方，有的仅一组母线隔离开关采用分相布置。隔离开关可为GW4双柱式，GW7三柱式或GW6单柱式母线可为软线或管型母线。此布置方式可节约土地、简化架构、节约三材，故已基本代替普通中型配置。（2）半高型配置。半高型配置有田字型和品字型两种方式，田字型布置占地面积为中型的65.4%。耗刚才为其264%。间隔宽度为15M，如下图所示：图5.5220KV单框架双列式高型配电装置（单位为m）（3）高型屋外配电装置。高型布置