07-配电装置.pptx

第1页：第七章 配电装置

本章讲授配电装置：按其定义与基本要求、最小安全净距、屋内与屋外配电装置、成套配电装置、发电机引出线装置以及发电厂和变电所的平面布置依次展开。

第2页：7-1 概述

本节介绍配电装置的定义与作用、基本要求、最小安全净距以及类型及应用，是后续屋内、屋外与成套配电装置各节的基础。

第3页：配电装置的定义与作用

配电装置的定义

根据电气主接线的连接方式，由开关电器、保护和测量电器、母线和必要的辅助设备组建而成的总体装置。

配电装置的作用

在正常运行时，用来接受和分配电能，并进行正常的运行操作与切换；在发生故障时，迅速切除故障部分，保证非故障部分继续运行。

第4页：对配电装置的基本要求

对配电装置的基本要求：

• 保证运行可靠；
• 便于操作、巡视和检修；
• 保证工作人员的安全；
• 力求提高经济性；
• 具有扩建的可能。

第5页：最小安全净距

最小安全净距

在这一距离下，无论在正常最高工作电压或出现内、外过电压时，都不致使空气间隙被击穿。

净距的分项

分为 A、B、C、D、E 五类值，分别对应不同的带电体与接地体、遮栏、地面及检修通道之间的距离。

第6页：A值：A1与A2

1) A 值：A 值分为两项，A₁ 和 A₂。

• A₁——带电部分至接地部分之间的最小电气净距；
• A₂——不同相的带电导体之间的最小电气净距。

A 值是其他各项净距的基准值，B、C、D 值均由 A₁ 加上相应的人体活动与检修尺寸导出。

第7页：B值：B1、B2与B3

2) B 值：B 值分为三项，B₁、B₂ 和 B₃。

• B₁——带电部分至栅状遮栏之间的距离；
• B₂——带电部分至网状遮栏之间的距离；
• B₃——带电部分至无孔遮栏（板状遮栏）之间的距离。

栅状遮栏可伸手进入，故 B₁ 取值最大；网状遮栏手指不能进入，取值次之；无孔遮栏取值最小。

第8页：C值：裸导体至地面

3) C 值：C 值为无遮栏裸导体至地面的垂直距离。

C = A₁ + 2300 + 200 (mm)

式中 2300 mm 为人举手后手与带电裸导体之间应保持的距离，200 mm 为裕度。

第9页：D值：平行无遮栏裸导体间距

4) D 值：D 值为不同时停电检修的平行无遮栏裸导体之间的水平距离。

D = A₁ + 1800 + 200 (mm)

式中 1800 mm 为检修人员在带电体上作业活动范围，200 mm 为裕度。

第10页：E值：出线套管至路面

5) E 值：E 值为屋内配电装置通向屋外的出线套管中心线至屋外通道路面的距离。

• 35 kV 及以下，取 E = 4000 mm；
• 60 kV 及以上，取 E = 4000 + (A₁ − 该电压等级 35 kV 的 A₁)，并考虑运输通道要求。

第11页：配电装置的类型

第12页：配电装置的应用

配电装置类型与电压等级的对应关系：

• 35 kV 及以下：多采用屋内配电装置，其中 3~10 kV 的大多采用成套配电装置；
• 110 kV 及以上：多采用屋外配电装置，但 GIS 也常布置在屋内。

在污秽严重、土地紧张或环境要求高的地区，110 kV 及以上也可采用屋内式或气体全封闭组合电器。

第13页：7-2 屋内配电装置

本节介绍屋内配电装置的类型（三层式、二层式、单层式）及其配置图、平面图、断面图三种表达图纸。

第14页：屋内配电装置的类型

第15页：屋内配电装置图

屋内配电装置用三种图纸表达：

• 配置图——表示设备的分配与布置方案；
• 平面图——表示房屋、间隔、通道与出口的平面轮廓；
• 断面图——表示所取断面中各设备的具体空间位置与连接结构。

第16页：配置图

配置图是一种示意图，用来表示进线、出线、断路器、互感器、避雷器等合理分配于各层、各间隔中的情况。

• 不要求按比例尺寸绘出；
• 也称布置图，是进行平面图和断面图设计的依据。

第17页：平面图

平面图按比例画出房屋及其间隔、通道和出口等处的平面布置轮廓。

它用于表达配电装置各间隔在平面上的相对位置、维护通道与搬运通道的尺寸，是直接指导施工的图纸。

第18页：断面图

断面图用来表明所取断面的间隔中各种设备的具体空间位置、安装和相互连接的结构图。

断面图要求按比例绘制，是校验最小安全净距与检修通道是否满足要求的主要依据。

第19页：屋内配电装置断面图

断面图示例：图中按比例给出间隔内母线、断路器、电流互感器、隔离开关、电缆层的竖向位置，标注出各带电部分之间以及带电部分至接地部分的净距，用以校核 A、B、C、D、E 值。

第20页：7-3 屋外配电装置

本节介绍屋外配电装置的类型（中型、半高型、高型）与普通中型、分相中型、高型、半高型四类布置实例。

第21页：屋外配电装置的类型：中型

中型布置：

• 布置：所有电气设备均布置在同一水平面内，并装在一定高度的基础上；
• 优点：施工和维护方便，造价较省，运行经验丰富；
• 缺点：占地面积较大。

第22页：低型、半高型与高型比较

第23页：屋外配电装置布置实例

屋外配电装置的四类布置实例：

• 1. 普通中型配电装置；
• 2. 分相中型配电装置；
• 3. 高型配电装置；
• 4. 半高型配电装置。

第24页：普通中型配电装置

1. 普通中型配电装置：所有电器设备均安装在同一水平面的基础上，母线布置在设备上方但不与设备重叠。

• 特点是巡视、检修方便，运行经验丰富；
• 缺点是占地面积最大，适用于场地不受限制、出线较多的场合。

第25页：

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第27页：分相中型配电装置

2. 分相中型配电装置：将一组母线分相（按 A、B、C 三相）拉开，把隔离开关分相布置在各相母线下方，使母线与设备部分重叠布置。

• 与普通中型相比显著压缩占地面积；
• 仍保留了中型布置检修方便的特点。

第28页：分相中型布置示例（一）

分相中型布置示例：图中将隔离开关分相落地布置于母线下方，取消普通中型中的双层构架，使母线与隔离开关在同一跨距内上下重叠，从而减少中间构架、节约用地。

第29页：分相中型布置示例（二）

分相中型布置断面：图中标注母线与隔离开关的垂直净距、带电部分至地面的 C 值以及运行检修通道宽度，用以校核最小安全净距是否满足规程要求。

第30页：分相中型布置示例（三）

分相中型配电装置常配合软母线与单柱式隔离开关使用：

• 母线分相拉开后，隔离开关可直接布置在相间空地上；
• 适用于 110~220 kV 屋外配电装置，尤其适合场地受限的老站改造。

第31页：高型配电装置

3. 高型配电装置：

• 布置：两组母线上下重叠，电气设备也分层布置在母线下方；
• 优点：占地面积最小，约为中型的 50% 左右；
• 缺点：构架高、耗材多，检修与操作不便，上层母线停电检修较为困难。

第32页：半高型配电装置

4. 半高型配电装置：

• 布置：将母线抬高，使母线与电气设备重叠布置，但母线之间不重叠；
• 其紧凑程度介于中型与高型之间；
• 与高型相比，运行检修条件较好，故被广泛采用。

第33页：7-4 成套配电装置

本节介绍成套配电装置：概述与分类、低压配电屏、高压开关柜（手车式与固定式）以及气体全封闭组合电器（GIS）。

第34页：成套配电装置概述

概念

按照电气主接线的标准配置或用户的具体要求，将同一功能回路的开关电器、测量仪表、保护电器和辅助设备都组装在全封闭或半封闭的金属壳内，构成一套装置。

分类

低压成套配电装置（低压配电屏）、高压成套配电装置（高压开关柜）、气体全封闭组合电器（GIS）。

第35页：低压配电屏

二、低压配电屏：是低压成套配电装置，用于 380/220 V 低压系统，按主接线方案将刀开关、断路器、熔断器、测量仪表等组装在屏体内。

• 有固定式与抽屉式两种，抽屉式检修更换方便；
• 广泛用于发电厂、变电所的厂（站）用电低压配电系统。

第36页：手车式高压开关柜

三、高压开关柜 1. 手车式高压开关柜，柜体分为五个隔室：

• ① 手车室——装断路器手车，可拉出检修；
• ② 继电器仪表室——装保护装置与仪表；
• ③ 母线室；
• ④ 出线室（电缆室）；
• ⑤ 小母线室。

手车式开关柜具有互换性好、检修方便、可迅速更换的优点。

第37页：固定式高压开关柜

2. 固定式高压开关柜，柜内分为四个隔室：

• ① 断路器室；
• ② 母线室；
• ③ 电缆室；
• ④ 仪表室。

固定式开关柜结构简单、造价较低，但检修时须停电作业，不如手车式灵活。

第38页：气体全封闭组合电器 GIS

四、气体全封闭组合电器（GIS），英文全称 Gas Insulated Switchgear。

由断路器、隔离开关、快速或慢速接地开关、电流互感器、电压互感器、避雷器、母线、电缆终端等元件，全部封闭在接地的金属外壳内，充以 SF₆ 气体作为绝缘和灭弧介质。

• 优点：占地面积极小、运行安全可靠、检修周期长、适用于城市与地下变电站；
• 缺点：造价高，对密封与检漏要求严格。

第39页：GIS 布置示例

GIS 布置示例：图中给出断路器、隔离开关、接地开关、电流互感器、电压互感器、避雷器与母线在接地金属外壳内的总体布置，各元件间以 SF₆ 气体绝缘，出线经电缆终端或套管引出。

第40页：7-5 发电机引出线装置

§7-5 发电机引出线装置：发电机引出线装置是指发电机引出线端子至发电机电压屋内配电装置进线穿墙套管，或至发电机单元制连接的主变压器低压侧套管和厂用分支回路之间的连接装置。

第41页：发电机出线小室

一、发电机出线小室：直接与发电机电压配电装置连接的发电机出线小室，没有厂用分支回路和发电机回路的断路器等设备。

• 出线小室内的设备比较少，布置比较简单；
• 小室内一般装设电流互感器、电压互感器与避雷器，并引出中性点。

第42页：组合导线及母线桥

二、组合导线及母线桥

1. 组合导线

由多根软导线按一定间距并联组成，用于发电机出线与屋内配电装置之间的连接，具有散热好、施工方便的特点。

2. 母线桥

用支柱绝缘子支承的硬母线构成的桥形连接结构，用于跨越道路或连接两处配电装置。

第43页：封闭母线

三、封闭母线：以 QFS-300-2 型双水内冷汽轮发电机引出线装置为例，大容量机组额定电流很大，采用全连式分相封闭母线：

• 每相导体各自封闭在接地的金属外壳内，三相外壳相互短接；
• 有效防止灰尘、潮气与外物造成的短路，运行安全可靠；
• 外壳屏蔽作用可显著减小钢构发热与相间电动力。

第44页：

第45页：7-6 平面布置

§7-6 发电机和变电所的平面布置：本节介绍发电厂电气设施与变电站电气设施的平面布置原则与实例，包括主厂房、主变压器、配电装置与出线走廊的相对位置。

第46页：火力发电厂平面布置

一、发电厂电气设施的平面布置 1. 火力发电厂：

• 主厂房（汽机房—除氧间—煤仓间—锅炉房）依次布置；
• 主变压器与高压厂用变压器布置在汽机房外侧（A 排柱外）；
• 屋外高压配电装置位于厂区一端，靠近出线方向；
• 出线走廊与冷却塔、燃料设施分区布置，避免线路交叉。

第47页：水力发电厂平面布置

2. 水力发电厂：

• 受山区峡谷地形限制，布置较为紧凑；
• 主变压器与开关站常布置在厂房一端或尾水平台上；
• 出线多沿山坡走线，需统筹进厂交通与出线走廊。

第48页：变电站平面布置

二、变电站电气设施的平面布置：

• 主变压器布置在屋外配电装置与进线之间，便于两侧引线；
• 高压配电装置布置在出线侧，低压配电装置布置在负荷侧；
• 控制楼（主控通信楼）布置在便于巡视、靠近大门的位置；
• 站区道路满足消防与主变运输要求。