变电站设计配电装置设计

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图 7-12 采用 KYN28A-12 型开关柜的 10kV 单母线分段屋内配电装置配 置接线图
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图7-13
采用JYN1-35型开关柜的35kV单母线分段屋内配电装置配置接线图
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毕业\课程设计 5. 平面图表明了间隔、间隔中的电气设备、架构、建筑物、电缆沟、道路 等在平面中的相对位置和尺寸。35kV屋内配电装置一般采用单列布置， 10kV屋内配电装置有单列和双列两种布置方式。按开关柜的尺寸（不同方 案编号的开关柜尺寸不一定相同），对通道、操作和维护走廊的尺寸要求， 对布置方式的要求等，按一定比例绘制平面布置图，并在开关柜上标注方 案编号或名称。根据图7-12（略去了4个出线间隔）绘制的采用KYN28A12型开关柜的10kV单母线分段屋内配电装置（单列布置）平面布置图见图 7-14。根据图7-13绘制的采用JYN1-35型开关柜的35kV单母线分段屋内配 电装置（单列布置）平面布置图见图7-15。与它们对应的主变进线间隔断 面图见图7-7和图7-8，与采用JYN1-35型开关柜的35kV单母线分段屋内配 电装置平面布置图对应的出线间隔断面见图7-9。
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3. 断面图 断面图是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。它们均应按比例画出，并 标出必要的尺寸。设计平面图和断面图时的主要依据是最小安全 净距，并遵守配电装置设计规程的有关规定，要保证装置可靠地 运行，操作维护及检修安全、便利。 根据实际间隔断面尺寸的大小，断面图的比例可选择1:50、 1:100等，图幅可选择A3或A2等。平面图和断面图是工程施工、 设备安装的重要依据，也是运行及检修中重要的参考资料，必须 清晰易读、正确无误、尺寸准确。 对于分期建设的工程，配置图、平面图和断面图中的本期工 程用实线绘制，远期工程用虚线绘制。
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2．分相中型配电装置 结构特征：隔离开关分相布置在母线正下方的中型配电装置。
分相中型配电装置除具有中型配电装置的优点外，还具有接线简单清晰， 可以缩小母线相间距离，降低架构高度，较普通中型布置节省占地面积约 1/3左右。其缺点主要是施工复杂，使用的支柱绝缘子防污和抗震能力差。 分相中型布置适合用于污染不严重、地震烈度不高的地区 。
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毕业\课程设计 2. 下图所示为单层式、二走廊、单母线分段接线的35kV屋内配电装置主变 进线和出线间隔断面图，采用JYN1-35成套式高压开关柜。柜内安装新型的 手车式真空断路器、隔离插头以及套管式电流互感器，明显地缩小了配电 装置总尺寸。母线三相垂直布置在开关柜的后上部，机械强度大，且便于 维护与检修。配电间隔的前后有较宽的操作和维护走廊，以便于手车式断 路器的拉出、推入和巡视。
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四、配电装置设计 按装设地点分
｛ ｛
屋内配电装置 屋外配电装置 装配式配电装置 成套式配电装置
按安装方法分
｛
6~35kV高压开关柜 SF6全封闭组合电器
（一）屋内配电装置 1．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。它适用出线 无电抗器的各种类型降压变电所，发电厂厂用电高压配电系统 和小型发电厂。
中型配电装置
｛
普通中型配电装置
分相中型配电装置
1．普通中型配电装置 结构特征：所有电器设备均安装在有一定高度的同一水平面上， 而母线一般采用软导线安装在架构上，稍高于电器设备所在水 平面。
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毕业\课程设计 中型配电装置因设备安装位置较低，便于施工、安装、检修与维护操作；构 架高度低，抗震性能好；布置清晰，不易发生误操作，运行可靠；所用的钢 材比较少，造价低。主要缺点是占地面积大。普通中型配电装置是我国有丰 富设计和运行经验的配电装置，广泛应用于220kV及以下的屋外配电装置中。
图7-8 采用管形母线的110kV双母线分相中型配电装置出线间隔断面图
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３．高型配电装置 结构特征：一组母线与另一组母线重叠布置。
与普通中型配电装置相比，可节省占地面积50%左右。高型配电装置的主 要缺点是对上层设备的操作与维修工作条件较差；耗用钢材比普通中型多 15%~60%；抗震能力差。图7-9所示为220kV双母线、进出线带旁路、纵向 三框架结构、断路器双列布置的高型配电装置进出线间隔断面图
2. 敞露在空气中的屋内和外配电装置的各种间距中，最基本是： A1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。
3. B、C、D、E等值均系在A1值基础上再考虑一些其他实际因 素得出的。
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二、屋内外配电装置间隔的概念
1. 间隔：配电装置通常由数个不同的间隔组成，所谓间隔是 指一个具有特定功能的完整的电气回路，包括断路器、隔离 开关、电流互感器、高压熔断器、电压互感器、避雷器等中 不同数量的电器设备。一般由架构（屋外配电装置）或隔板 （或墙体）来分界，使不同电气回路互相隔离，故称为间隔。 2. 间隔的类型：根据其功能，间隔可分为进线（发电机、变 压器引出线回路）间隔、出线间隔、旁路间隔、母联间隔、 分段间隔、电压互感器和避雷器间隔等。对成套式配电装置， 如果采用的是高压开关柜，则每个开关柜为一个间隔。 3. 列：各间隔依次排列起来即为列，屋外配电装置的布置通 常按断路器的列数分为单列布置、双列布置和三列布置。采 用高压开关柜的屋内配电装置则按开关柜布置的列数分为单 列布置和双列布置。
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5．屋外GIS配电装置
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（四）发电机、变压器与配电装置的连接 发电机、变压器与配电装置之间的电气连接有电缆、母线桥、 LGJ导线、组合导线及封闭母线等方式。 电缆：由于电缆价格昂贵，而且电缆头运行可靠性不高，因此 这种连接方式只在机组容量不大（一般在25MW以下），且厂 房和设备的布置无法采用敞露母线时采用。 １. 母线桥 母线桥：连接导体固定于支柱绝缘子上，支柱绝缘子安装在钢 筋混凝土支柱和型钢构成的支架上，以便使导体跨越通道及其 他设备，故称为母线桥。 根据载流量的不同，连接导体可以是一条或多条矩形导体，也 可以是槽形导体。
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第四讲
配电装置与电气总平面设计
配电装置：是发电厂与变电所电气主接线的具体实现。 配电装置的组成：由电气主接线以及必要的辅助设备组成，辅 助设备包括安装布置电气设备的构架、基础、房屋和通道等。
一、屋内外配电装置的最小安全净距 1. 最小安全净距的含义是：在此距离下，无论是处于最高工作 电压之下，还是处于内外过电压之下，空气间隙均不致被击穿。
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（二）屋内配电装置布置的有关问题和举例
1. 下图所示为单层式、二走廊、单母线分段接线的10kV屋内配电装置主变 进线间隔断面图，采用KYN28A-12成套式高压开关柜。柜内安装新型的手 车式真空断路器、隔离插头以及套管式电流互感器，明显地缩小了配电装 置总尺寸。母线三相三角布置在开关柜的后上部，且便于维护与检修。配 电间隔的前后有较宽的操作和维护走廊，以便于手车式断路器的拉出、推 入和巡视。
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毕业\课程设计 图7-15所示的是用于连接发电机与主变压器或连接屋内配电装置与主变压器 的屋外单层母线桥。由于母线桥需要使用的支柱绝缘子较多，导体截面较大， 为减少投资，设计时应尽量缩短母线桥的长度。
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图7-15 屋外母线桥
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2. LGJ或组合导线
LGJ导线或组合导线用悬式绝缘子悬挂在屋内配电装置的墙上 或专用的门型架上，其跨距由组合导线的机械载荷决定，通常 不大于40m。钢心铝绞线适用于35kV及以上电压等级配电装置 与变压器之间的电气连接。
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三、屋内外配电装置的设计图 1. 配置图 配置图是把发电机回路、变压器回路、引出线回路、母线 分段回路、母联回路以及电压互感器回路等，按电气主接线的 连接顺序，分别布置在各层的间隔中，并示出走廊、间隔以及 用图形符号表示出来母线和电器在各间隔中的位置，但不要求 按比例尺寸绘制。配置图是在配电装置的基本型式确定以后， 按照电气主接线进行总体布置的结果，为平面图、断面图的设 计作必要的准备，它还用来分析配电装置的布置方案和统计主 要设备的数量。 2. 平面图 平面图是按比例画出房屋、间隔、通道走廊及出口等平面布 置情况的图形，平面图上示出的间隔只是为了确定间隔部位和数 目，所以可不必画出所装电器，但应标出各部位的尺寸。根据实 际配电装置平面尺寸的大小，平面图的比例可选择1:50、1:100、 1:200、1:300、1:500等，图幅可选择A3、A2、A1等。
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毕业\课程设计 3. 由于六氟化硫全封闭组合电器（简称GIS）可靠性高，占地面积小，大 城市中心地区或其他环境特别恶劣地区，110kV和10kV屋内配电装置可采 用两层式。 110kV采用六氟化硫全封闭组合电器，110kV GIS布置在二层， 主变放在屋外或屋内。10kV采用KYN28A-12型开关柜。110kV进线采用三 相共箱封闭母线。由于采用二层布置和六氟化硫全封闭组合电器，节省了 占地面积，具有较高的可靠性，但造价较高。
图7-8 35kV单层单列屋内配电装置主变进线间隔断面图 1—开关柜(JYN1-35型) 2—穿墙套管 3—耐张绝缘子串 4—钢芯铝绞线
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图7-9 35kV单层单列屋内配电装置出线间隔断面图 1— 开关柜 (JYN1-35 型 ) 2— 穿墙套管 3—封闭母线桥 4— 耦合电容器 5—阻波器 6—悬式绝缘子串 7—耐张绝缘子串 8—钢芯铝绞线
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(2) 二层式：二层式结构是把各回路电气设备按设备的轻重分别 布置在二层楼房内，断路器和电抗器布置在低层，母线和母线 隔离开关在二层。适用于6 ~ 10kV出线带电抗器且设有发电机 电压母线的中、小型发电厂和35 ~ 220kV屋内配电装置。 (3) 三层式：是将各回路电气设备按设备的轻重，自上而下地分 别布置在三层楼房内，母线和母线隔离开关布置在最高层，断 路器布置在第二层，而笨重的电抗器布置在低层。适用于6 ~ 10kV出线带电抗器的情况。
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４．半高型配电装置 结构特征：母线的高度不同，将旁路母线或一组主母线置于高 一层的水平面上，且母线与断路器、电流互感器重叠布置。
优点：占地面积比普通中型布置减少30%；除旁路母线（或主母线）和旁 路隔离开关（母线隔离开关）布置在上层外，其余部分与中型布置基本相 同，运行维护较方便，易被运行人员所接受。缺点：检修上层母线和隔离 开关不方便。
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图7-14 采用KYN28A-12型开关柜的10kV单母线分段屋内配电装置（单列布置） 平面布置图
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图7-13
采用JYN1-35型开关柜的35kV单母线分段屋内配电装置配置接线图
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毕业\课程设计
(三）屋外配电装置
分类
｛ 半高型配电装置
高型配电装置
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毕业\课程设计 4.以某110/35/10kV变电站10kV和35kV配电装置初步设计方案为例(电气主 接线图见图3-31)，图7-12所示为采用KYN28A-12型开关柜的10kV单母线 分段屋内配电装置（单列布置）配置接线图，图7-13所示为采用JYN-35型 开关柜的35kV单母线分段屋内配电装置（单列布置）配置接线图。10kV 配电装置选择KYN28A-12开关柜时，出线可选003或005号柜，电容器可选 005或006号柜，分段回路选012断路器柜（右联络）和055隔离柜（左联络） 或014断路器柜（左联络）和056隔离柜（右联络）号柜，电压互感器和避 雷器选041或043号柜，所用变压器选077号柜，大容量所用变压器选005号 柜，双绕组变压器进线选028号柜等，三绕组变压器进线需要加装隔离柜， 以便10kV停电检修时隔离电压。图7-12选022（断路器改为隔离）和014两 个柜组成三绕组变压器进线间隔，另一进线间隔选020（断路器改为隔离） 和012两个柜组成。