第七章 配电装置及发电厂电气总体布置2015

第七章配电装置第一节概述第二节配电装置的安全净距第三节高压屋内配电装置第四节高压屋外配电装置第五节高压成套配电装置思考题与习题第一节配电装置概述一、对配电装置的基本要求二、配电装置的类型及其特点▉配电装置类型和屋内配电装置▉屋外和装配式配电装置▉成套配电装置三、配电装置型式的选择四、各种配电装置的实例图形▉ 对配电装置的基本要求配电装置是发电厂和变电站中的重要组成部分，它是按主接线的要求，由母线、开关设备、保护电器、测量电器和必要的辅助设备组成的，用来接受、分配和控制电能的装置。

对配电装置的基本要求是：（1）符合国家技术经济政策，满足有关规程要求。

（2）保证运行可靠。

设备选择合理，布置整齐、清晰，保证有足够的安全距离。

（3）节约用地。

（4）运行安全和操作巡视、检修方便。

（5）便于安装和扩建。

（6）节约用材，降低造价。

▉ 配电装置的类型及屋内配电装置1. 配电装置的分类配电装置按电压等级的不同，可分为高压配电装置和低压配电装置；按安装地点的不同，可分为屋内配电装置、屋外配电装置；按其结构形式，又可分为装配式配电装置和成套配电装置。

2. 屋内配电装置特点（1）由于允许安全净距小和可以分层布置。

（2）维修、操作、巡视比较方便，不受气候影响。

（3）外界污秽不会影响电气设备，减轻了维护工作量。

（4）房屋建筑投资较大，但又可采用价格较低的户内型电器设备，以减少总投资。

1. 屋外配电装置的特点是：（1）土建工程量较少，建设周期短。

（2）扩建比较方便。

（3）占地面积大。

（4）相邻设备之间的距离较大，便于带电作业。

（5）受外界污秽影响较大，设备运行条件较差。

（6）外界气象变化使对设备维护和操作不便。

2. 装配式配电装置在现场将电气组装而成的称为装配式配电装置。

装配式配电装置的特点是：（1）建造安装灵活。

（2）投资较少。

（3）金属消耗量少。

（4）安装工作量大，工期较长。

在制造厂预先将开关电器、互感器等组成各种电路成套供应的称为成套配电装置。

成套配电装置的特点是：（1）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。

（2）所有电器元件已在工厂组装成一个整体(开关柜)，大大减少了现场安装工作量，有利于缩短建设工期，也便于扩建和搬迁。

（3）运行可靠性高，维护方便。

（4）耗用钢材较多，造价较高。

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， 110kV及以上电压等级一般多采用屋外配电装置。

35kV及以下电压级的配电装置多采用层内配电装置。

遇特殊情况，110kV装置也可以采用屋内配电装置。

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等区域。

▉ 各种配电装置的实例图形▉ 各种配电装置的实例图形第二节配电装置的安全净距一、配电装置安全净距的概念二、屋内配电装置安全净距校验图三、屋内、外配电装置的安全净距表四、屋外配电装置安全净距校验图▉ 配电装置安全净距的概念配电装置的整个结构尺寸，是由多种因素决定的。

在配电装置的各种间隔距离中，最基本的是带电部分对接地部分之间和不同相的带电部分之间的空间最小安全净距，即所谓的A1和A2值。

最小安全净距，是指在此距离下，无论是处于最高工作电压之下，或处于内外过电压下，空气间隙均不致被击穿。

最小安全净距，是指在此距离下，无论是处于最高工作电压之下，或处于内外过电压下，空气间隙均不致被击穿。

配电装置的安全净距可分为：A、B、C、D、E五类，。

1、A值是空气中不同相的带电部分之间和带电部分对地部分之间的空间最小安全净距。

2、B1值为带电部分至栅栏的距离和可移动设备在移动中至带电裸导体的距离。

B2值为带电部分至网状遮拦的距离。

3、C值为无遮拦裸导体至地面的距离。

(c=A1+2300)4、D值为不同时停电检修的无遮拦裸导体之间的水平净距。

(D=A1+1800)5、E值为屋内配电装置出线套管中心至屋▉ 屋内、外配电装置的安全净距表返回本节▉ 屋外配电装置的安全净距校验图第三节屋内配电装置一、屋内配电装置的分类及其特点▉屋内配电装置的分类▉平面图和间隔、断面图和配置图的概念二、屋内配电装置的基本布置▉屋内配电装置布置的基本原则总体布置配电装置的通道和出口▉屋内配电装置布置实例10kV屋内配电装置▉屋内配电装置的分类发电厂和变电站的屋内配电装置，按其布置形式不同，一般可分为单层式、二层式和三层式。

（1）单层式是将所有电气设备布置在一层建筑中，适用于线路无电抗器的情况。

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。

（2）二层式是将母线、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，与单层式相比占地面积小，造价较高。

（3）三层式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，但结构复杂，施工时间长，造价较高，检修和运行不大方便。

▉平面图和间隔的概念1. 平面图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，平面图上的间隔只是为了确定间隔数及排列，故可不表示所装电器。

2. 间隔所谓间隔，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。

屋内配电装置间隔，按回路用途为：发电机、变压器、线路、母联(或分段)断路器、电压互感器和避雷器等间隔。

▉断面图和配置图的概念1. 断面图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，断面图也按比例绘制。

2. 配置图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。

▉屋内配电装置的总体布置屋内配电装置的总体布置（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。

（2）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。

（5）布置对称，便于操作。

（6）有利于扩建。

▉配电装置的通道和出口配电装置的布置应便于设备操作、检修和搬运，故须设置必要的通道（走廊）。

凡用来维护和搬运配电装置中各种电气设备的通道，称为维护通道；如通道内设有断路器（或隔离开关）的操动机构、就地控制屏等，称为操作通道；仅和防爆小室相通的通道，称为防爆通道。

配电装置室内各种通道的最小宽度，不应小于表8-3所示的数值。

▉10kV屋内配电装置布置实例当出线不带电抗器时，10kV 屋内配电装置多采用高压开关柜。

图8-4所示为采用GG-1A型高压开关柜单母线单层式屋内配电装置的出线间隔断面图。

GG-1A型高压开关柜其出线柜由钢板分成上、中、下三个部分。

上部为母线及隔离开关，中部和下部之间的隔板上安装电流互感器和穿墙套管。

开关柜在配电装置室内，可以靠墙呈单排或双排对面布置，也可不靠墙呈单排或双排背靠背布置。

开关柜布置在中间，两面有走廊的叫独立式的配电装置。

图8-5所示为采用GG-1A型高压开关柜独立式间隔单列布置的配电装置配图。

▉屋内配电装置10kV布置实例▉屋内配电装置10kV布置实例第四节屋外配电装置一、隔屋外配电装置的分类和特点二、屋外配电装置布置实例▉中型配电装置布置实例▉高型配电装置布置实例▉半高型配电装置布置实例▉屋外配电装置的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基础、支架或构架上。

1.屋外配电装置分类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。

2.屋外配电装置的特点中型配电装置是将所有电器都安装在同一水平面内，布置比较清晰，不易误操作，运行可靠，施工和维护方便，占地面积过大。

高型和半高型均是将两组母线及母线隔离开关上下重叠布置的配电装置。

与中型相比能够节省土地约30%～50%，但维修不方便，投资较大。

▉中型配电装置布置实例按照隔离开关的布置方式，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。

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。

图8-8（a）、图 8-8（b）为双列布置110kV中型配电装置平面图及配置图，由图 8-8（b）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。

▉中型配电装置布置实例图8-8（c）、图8-8（d）为双列布置的110kV中型配电装置变压器间隔断面图及出线间隔断面图。

由图8-8（c）和（d）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。

间隔宽度为8m。

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，各净距数值如图8-8（a）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。

返回本节▉中型配电装置布置实例▉中型配电装置布置实例▉中型配电装置布置实例▉中型配电装置布置实例▉高型配电装置布置实例（p195）图8-10为220kV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50%。

缺点：①耗用钢材比中型多15%~60%左右；②操作条件比中型差；③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。

返回本节▉高型配电装置布置实例▉半高型配电装置布置实例图8-9为110kV、单母线，进出线带旁路母线，半高型布置的进出线断面图。

其布置特点是抬高母线，在母线下方布置断路器，电流互感器和隔离开关等设备。

单母线分段带旁路线配电装置，采用半高型布置为宜。

优点是：①占地面积比普通中型布置约减少30%；②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均不很高，且不经常带电运行，故检修运行都比较方便。

③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。

此方案的缺点是：隔离开关下方未设置检修平台，检修不方便。