发电厂电气部分_配电装置

null第七章 配 电 装 置第七章 配 电 装 置第一节 概述 第二节 屋内配电装置 第三节 屋外配电装置 第四节 成套配电装置 第五节 发电机引出线装置 第六节 发电厂和变电站的电气设 施平面布置 思考题与习题 第一节 配电装置概述第一节 配电装置概述一、对配电装置的基本要求 二、配电装置安全净距的概念 三、配电装置的类型及特点 四、配电装置的应用选择 五、配电装置的设计原则及步骤null配电装置的一般问题配电装置的作用：在正常情况下，用来接受和分配电能，而在系统发生故障时，迅速切断故障部分，维持系统正常运行。配电装置：是发电厂和变电所的重要组成部分，按主接线图，由开关设备、保护电器、测量仪表、母线和必要的辅助设备组成，用以接受和分配电能的装置。 ▉ 一、对配电装置的基本要求 ▉ 一、对配电装置的基本要求 （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）便于操作巡视和检修方便。 （4）保证工作人员的安全。 （5）力求提高经济性。布置紧凑，节约用地，降低造价。 （6）具有扩建的可能。 二、 配电装置的安全净距 二、 配电装置的安全净距1、配电装置安全净距的概念 2、屋内配电装置安全净距校验图 3、屋内配电装置的安全净距表 4、屋外配电装置安全净距校验图1、 配电装置安全净距的概念1、 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。nullA值的确定是根据过电压与绝缘配合计算,并根据空气间隙放电试验曲线来取定的，空气间隙在耐受不同形式的电压时，具有不同的电气强度，即A值不同。A值与电极的形状、冲击电压波形、过电压及其保护水平、环境条件以及绝缘配合等因素有关。 220kV及以下的配电装置，大气过电压（雷击或雷电感应引起的过电压）起主要作用； 330kV及以上的配电装置，内部过电压（开关操作、故障、谐振等引起的过电压）起主要作用。 另外，空气的绝缘强度随海拔的升高而下降，当海拔超过1000m时，按每升高100m,绝缘强度增加1%来增加A值。null（1）配电装置中，电气设备的栅状遮栏高度不应低于 1200mm，栅状遮栏至地面的净距以及栅条间的净距应不大于200mm； （2）配电装置中，电气设备的网状遮栏高度不应低1700mm，网状遮栏网孔不应大于40mm×40mm； （3）位于地面（或楼面）上面的裸导体导电部分，如其尺寸受空间限制不能保证C值时，应采用网状遮拦隔离。网状遮拦下通行部分的高度不小于1900mm。 null在A值的基础之上，屋内、外配电装置中各部分的相互距离尺寸被分为A、B、C、D、E五项 （1）A值： 分为两项A1和A2 A1——带电部分至接地部分 之间的最小空间净距离。 A2——不同相的带电部分 之间的最小空气距离。null（2）B值：分为三项，B1、B2、B3 B1——带电体对栅栏和带电体对 运行设备间的距离。 B1 = A1 +750（mm） B2——带电部分至网状遮拦的净距。 B2= A1 +30+70 （mm） B3——指带电部分至无孔遮拦的净距， 仅对屋内配电装置采用。 B3= A1 +30（mm）null(3) C值:裸导体(架空线路)距地 面的高度； 屋外： C=A1+2500（mm 屋内： C=A1+2300(mm)（4)D值:配电装置检修时人 与裸导体之间的距离； 屋外：D=A1+1800+200(mm) 屋内：D=A1+1800（mm）（5)E值:为屋内配电装置通向 屋外的出线套管中心至屋外通 道路面的净距为E值； 35kV以下，E=4000 mm 60kV及以上，E=A1+3500mm ▉2、 屋内配电装置的安全净距表 ▉2、 屋内配电装置的安全净距表 ▉3、 屋外配电装置的安全净距校验图 ▉3、 屋外配电装置的安全净距校验图 ▉三、 配电装置的类型及应用 ▉三、 配电装置的类型及应用 1. 配电装置的分类 按电压等级的不同， 分为高压配电装置和低压配电装置； 按安装地点的不同， 分为屋内配电装置、屋外配电装置； 按其结构组装形式， 分为装配式配电装置和成套配电装置。 null（1）屋内配电装置特点（屋内配电装置通常多用在6kV、35kV） 由于允许安全净距小和可以分层布置，占地面积小； 维修、操作、巡视比较方便，不受气候影响。 外界污秽不会影响电气设备，减轻了维护工作量。 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。（2）屋外配电装置的特点 （屋外配电装置用在35kV及以上） 土建工程量较少，建设周期短。 扩建比较方便。 占地面积大。 相邻设备之间的距离较大，便于带电作业。 受外界污秽影响较大，设备运行条件较差。 外界气象变化使对设备维护和操作不便。null按其组装方式，又可分为装配式和成套式。 装配式：将配电装置中的电气设备在现场进行组装。 成套配电装置：把开关电器、互感器等安装在柜中然后成套运 行到安装地点。（3）成套设备的的特点 电气设备布置在封闭或半封闭的金属框架中，相间和对地距 离可以缩小，结构紧凑，占地面积小； 所有电气设备已在工厂组装成一体，便于安装、扩建和搬 迁，建设周期短。 运行可靠性高，维护方便； 耗材较多，造价较高。 ▉ 四、配电装置的应用选择 ▉ 四、配电装置的应用选择 在发电厂和变电站中，35kV及以下的配电装置多采用屋内配电装置，其中3-10kV的多采用成套设备；110kV及以上的配电装置大多采用屋外配电装置；110kV-220kV配电装置有特殊要求时（如沿海边、或化工厂），也可以采用屋内配电装置。 成套配电装置布置在屋内，我国生产的3-35kV的各种成套设备。110kV-500k的全封闭组合电器也已得到应用。null ▉ 各种配电装置的实例图形 ▉ 各种配电装置的实例图形 ▉ 各种配电装置的实例图形 ▉ 各种配电装置的实例图形 ▉ 各种配电装置的实例图形 ▉ 各种配电装置的实例图形 ▉ 各种配电装置的实例图形 ▉ 各种配电装置的实例图形 ▉ 各种配电装置的实例图形 ▉ 各种配电装置的实例图形 ▉ 各种配电装置的实例图形 ▉ 各种配电装置的实例图形 ▉ 各种配电装置的实例图形 ▉ 各种配电装置的实例图形 ▉ 各种配电装置的实例图形 ▉ 各种配电装置的实例图形 ▉ 各种配电装置的实例图形 ▉ 各种配电装置的实例图形 ▉ 各种配电装置的实例图形 ▉ 各种配电装置的实例图形 ▉ 各种配电装置的实例图形 ▉ 各种配电装置的实例图形null ▉ 各种配电装置的实例图形 ▉ 各种配电装置的实例图形null四、配电装置的设计原则及步骤1、配电装置的设计原则 配电装置的设计必须贯彻国家的技术经济政策，遵循有关规 程、规范及技术规定，并根据电力系统、自然环境特点和运行、检修、方面的要求，合理制定布置和选用设备，积极慎重地采用新布置、新设备、新材料、新结构，使配电装置设计不断创新，做到技术先进、经济合理、运行可靠和维护方便。 在确定配电装置型式时，必须满足： 节约用地； 运行安全和操作巡视方便； 便于检修和安装； 节约材料，降低造价。null2、配电装置的设计要求 （1）满足安全净距的要求； （2）施工、运行和检修的要求； （3）噪声的允许及限制措施； 配电装置中的噪声源主要是变压器、电抗器、及电晕放电。 措施: a、选用低噪音的设备； b、主变压器远离主控室、通信楼、办公室，尽量避免平 行相对布置。null（4）静电感应的场强水平和限制措施 措施：a、不要在电气设备上部设置带电导体；b、对水平跨导线的相序排列要避免同相布置，减少同相导线交叉及同相转角布置，以免场强直接叠加。c、可适当提高电器及引线安装高度，这样既降低了电场强度，又满足检修机械与带电设备的安全净距；d、控制箱和操作设备布置在场强较低区，必要时可增设屏蔽线或设备的屏蔽环。 （5）电晕无线电干扰和控制 带电设备、母线和连接导线，由于电晕产生的电晕直流具有高次谐波，形成向空间辐射的高频电磁波，从而对无线电通信、广播和电视产生干扰。 null3、配电装置设计的步骤 (1)选择配电装置的形式。选择时应考虑配电装置的电压等级、 电气设备的型式、出线多少和方式、有无电抗器、地形、 环境条件等因素。 (2)拟定配电装置的配置图。 (3)设计绘制配电装置平面图和断面图。遵照配电装置设计有关 技术规程，并参考各种配电装置的设计手册来完成。第二节 屋内配电装置第二节 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 母线及隔离开关布置 断路器及其操动机构布置 互感器和避雷器布置 电抗器布置 配电装置的通道和出口 电缆隧道及电缆沟布置 ▉ 屋内配电装置布置实例 10kV、35 kV、110 kV屋内配电装置 ▉ 屋内配电装置的分类 ▉ 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 ▉ 平面图和间隔的概念 1. 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。 2. 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。 ▉ 断面图和配置图的概念 ▉ 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。 ▉ 屋内配电装置的总体布置 ▉ 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，以减轻荷重并便于安装。 （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。 ▉ 屋内配电装置中母线及隔离开关的布置 ▉ 屋内配电装置中母线及隔离开关的布置 母线通常装在配电装置的上部，一般呈水平、垂直和直 角三角形布置。母线相间距离决定于相间电压。在10kV小 容量装置中，母线水平布置时，约为250~350mm；垂直布 置时，约为700~800mm；35kV母线水平布置时， 约为 500mm。 水平布置：建筑部分简单，降低了建筑的高度，容易安装。 适合于电流较小的母线。 在中、小容量发电厂和变电站的配电装置中较多采用；null垂直布置： 相间距离可以取得较大，无需增加间隔深度，支持绝缘子装在水平隔板上，绝缘子间的距离可取得较小，这样母线结构可获得较高的机械强度。 缺点：结构复杂，增加建筑高度，适用于20KV以下，短路电流较大的配电装置中。null三角布置：结构紧凑，可充分利用间隔深度。但三相非对称布置，外部短路时，各个母线和绝缘子机械强度均不相同。适用于6-35KV大、中容量的配电装置中。母线相间距离a决定于相间电压，并考虑短路时母线和绝缘子的机械强度与安装条件。 双母布置的两组母线应与垂直的隔墙或板分开，这样，在一组母线故障时，不会影响另一组母线，并可以安全的检修故障母线。母线分段布置时，中间也可用墙或板隔开。 null母线隔离开关，通常设在母线的下方。在双母线布置的屋内配电装置中，母线与母线隔离开关之间宜装设耐火隔板。两层以上的配电装置中，母线隔离开关宜单独布置在一个小室内。 为确保设备及工作人员的安全，屋内外配电装置应设置闭锁装置，以防止带负荷误拉隔离开关、带接地线合闸、误入带电间隔等电气误操作事故。隔离开关五防装置：在隔离开关操作机构与断路器之间，应装设机械或电气连锁装置。 ①、防误拉合隔离开关，防带负荷误拉隔离开关， ②、防带接地线合闸。 ③、防带电合接地开关。 ④、防误拉合断路器。 ⑤、防误入带电间隔。 ▉ 断路器及其操动机构的布置 ▉ 断路器及其操动机构的布置 断路器通常设在单独的小室内。断路器小室的形式，按照 油量多少及防爆的要求，可分为敞开式、封闭式及防爆式。 屋内的单台断路器、电压互感器、电流互感器，总油量超 过600kg时，应装在单独的防爆小室内；总油量为60~600kg 时，应装在有防爆隔墙的小室内；总油量在60kg以下时，一般 可装在两侧有隔板的敞开小室内，并应设置贮油或挡油设施。 断路器的操动机构设在操动通道内。手动操动机构和轻型 远距离控制操动机构均装在壁上，重型远距离控制操动机构 (如CD3型等)则落地装在混凝土基础上。 ▉ 互感器和避雷器的布置 ▉ 互感器和避雷器的布置 电流互感器无论是干式或油浸式，都可以和断路器放在 同一个小室内。穿墙式电流互感器应尽可能作为穿墙套管使用。 电压互感器经隔离开关和熔断器（60kV及以下采用熔 断器）接到母线上，它需占用专门的间隔，但在同一间隔 内，可以装设几个不同用途的电压互感器。 当母线上接有架空线路时，母线上应装设阀型避雷器， 由于其体积不大，通常与电压互感器共用一个间隔，但应以 隔层隔开。 ▉ 电抗器的布置 ▉ 电抗器的布置 电抗器比较重，多布置在第一层的封闭小室内。电抗器按其容量不同有三种不同的布置方式：三相垂直布置、品字形布置和三相水平布置，如图9-3所示。通常线路电抗器采用垂直或"品"字形布置。当电抗器的额定电流超过1000A、电抗值超过5%~6%时，宜采用"品"字形布置；额定电流超过1500A的母线分段电抗器或变压器低压侧的电抗器，则采取水平布置。 安装电抗器必须注意：垂直布置时， B相应放在上下两相 的中间，品字形布置 时，不应将A、C相 重叠在一起。 ▉ 配电装置的通道和出口 ▉ 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9-3所示的数值。 ▉ 电缆隧道与电缆沟的布置 ▉ 电缆隧道与电缆沟的布置 电缆隧道及电缆沟是用来放置电缆的。电缆隧道为封闭 狭长的构筑物，高1.8m以上，两侧设有数层敷设电缆的支 架，可容纳较多的电缆，人在隧道内能方便的进行敷设和维 修电缆工作。电缆隧道造价较高，一般用于大型电厂。电缆 沟为有盖板的沟道，沟深与宽不足1米，敷设和维修电缆不方 便。沟内容易积灰，可容纳的电缆数量也较少；工程简单， 造价较低，常为变电站和中、小型电厂所采用。 为确保电缆运行的安全，电缆隧道（沟）在进入建筑物 处，应设带门的耐火隔墙（电缆沟只设隔墙），以防发生火 灾时，烟火向室内蔓延扩大事故；一般将电力电缆与控制电 缆分开排列在过道两侧。 ▉ 10kV屋内配电装置布置实例 ▉ 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9-4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9-5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 ▉ 屋内配电装置10kV布置实例 ▉ 屋内配电装置10kV布置实例 ▉ 屋内配电装置35kV布置实例 ▉ 屋内配电装置35kV布置实例 图9-6所示为单层二通道、单母线分段、35KV屋内配电 装置布置断面图。母线采用垂直布置，挠度小，散热条件 好。母线、母线隔离开关与断路器分别设在前后间隔内。间 隔前后设有操作和维护通道，隔离开关、断路器均集中在操 作通道内操作，操作比较方便。在隔离开关和断路器之间， 设有机械闭锁装置，可防止带负荷误拉隔离开关，提高了供 电可靠性。 缺点是出线回路的引出线要跨越母线(指架空出线)，需 设网状遮栏，单列布置通道长，巡视不如双列布置方便，对 母线隔离开关的开闭状态监视不便。 ▉ 屋内配电装置35kV布置实例 ▉ 屋内配电装置35kV布置实例 ▉ 屋内配电装置110kV布置实例 ▉ 屋内配电装置110kV布置实例 图9-7为二层二通道单母线分段带旁路母线110kV屋内 配电装置断面图。它的主母线和旁路母线平行布置在上 层，主母线居中，旁路母线靠近出线侧。母线层的隔离开 关均为竖装。底层每个间隔分前后两个小室，分别布置断 路器及出线隔离开关。 所有隔离开关均采用V形，并都在现场用手动机构操 作。母线引下线均采用钢芯铝线。上下两层各设有两条操 作维护走廊。楼层的母线隔离开关间隔采用轻钢丝网隔 开，以减轻土建结构。间隔宽度为7m，跨度为15m。 ▉ 屋内配电装置110kV布置实例 ▉ 屋内配电装置110kV布置实例第四节 屋外配电装置第四节 屋外配电装置一、隔屋外配电装置的分类和作用 二、屋外配电装置布置的基本原则 ▉ 母线及架构、电力变压器 ▉ 断路器、隔离开关、互感器和避雷器 ▉ 电缆沟和道路 三、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。 中型配电装置：将所有电气设备都安装在同一水平面内，并装在一定高度的基础上，使带电部分对地保持必要高度，以便工作人员能在地面上安全活动；母线所在的水平面稍高于电气设备所在的水平面，母线和电气设备均不能上、下重叠布置。 优点：布置清晰，不易误操作，运行可靠，施工和维护方便， 造价省，运行丰富。 缺点：占地面积大。 ▉ 屋外配电装置的分类及特点 ▉ 屋外配电装置的分类及特点高型配电装置：将一组母线及隔离开关与另一组母线及隔离开关上下重叠布置。 优点：节省占地面积 缺点：耗用钢材较多，造价高，操作和维护条件差。 高型配电装置按其结构的不同，又分为：单框架双列式、双框架单列式、三框架双列式。 ▉ 屋外配电装置的分类及特点 ▉ 屋外配电装置的分类及特点半高型配电装置：介于中型和高型之间，将母线置于高一层的水平面上，与断路器、电流互感器、隔离开关上下重叠布置，占地面积比中型少。运行维护较方便。 高型和半高型配电装置可以节省占地面积，故而得到广泛应用。 ▉ 母线及架构的布置 ▉ 母线及架构的布置 1. 母 线 屋外配电装置的母线有软母线和硬母线两种。软母线为钢 芯铝绞线、扩径软管母线和分裂导线，三相呈水平布置，用悬 式绝缘子悬挂在母线构架上。硬母线有矩形和管型两种，矩形 用于35kV及以下配电装置中，管形用于110kV及以上配电装 置中。管型硬母线一般采用柱式绝缘子安装在支柱上。 2. 架 构 屋外配电装置的构架，可由型钢或钢筋混凝土制成。钢 构架经久耐用，机械强度大，便于固定设备，抗震能力强， 运输方便。但钢结构金属消耗量大，且为了防锈需要经常维 护。钢筋混凝土构架经久耐用，维护简单。 ▉ 电力变压器的布置 ▉ 电力变压器的布置 电力变压器外壳不带电，采用落地布置，安装在铺有铁 轨的双梁形钢筋混凝土基础上，轨距中心等于变压器的滚轮 中心。在电力变压器下面设置储油池或挡油墙，其尺寸应比 变压器的外廓大1m，储油池内一般铺设厚度不小于0.25m 卵石层。 主变压器与建筑物的距离，不应小于1.25m，且距变压 器5m以内的建筑物，在变压器总高度以下及外廓两侧各3m 范围内，不应有门窗和通风孔。当变压器油重超过2500kg 以上时，两台变压器之间的防火净距，不应小于10m。 ▉ 断路器的布置 ▉ 断路器的布置 断路器有低式和高式两种布置方式。低式布置的断路器 放在0.5~1m的混凝土基础上。低式布置检修比较方便，抗震 性能较好，但必须设置围栏，影响通道的畅通。一般中型配 电装置的断路器采用高式布置，即把断路器安装在约高2m 的混凝土基础上。 断路器的操动机构须装在相应的基础上。 按照断路器在配电装置中所占据的位置，可分为单列布 置和双列布置。当断路器布置在主母线两侧时，称为双列布 置；将断路器集中布置在主母线的一侧，则称为单列布置。 ▉ 隔离开关、互感器和避雷器的布置 ▉ 隔离开关、互感器和避雷器的布置 1. 隔离开关和电流、电压互感器 隔离开关、电流互感器和电压互感器均采用高式布置， 其要求与断路器相同。隔离开关的手动操动机构装在其靠边 一相基础的一定高度上。 2. 避雷器 避雷器有高式和低式两种布置。110kV及以上的阀型避 雷器由于本身细长，多采用落地布置，安装在0.4m的基础 上，四周加围栏。磁吹避雷器及35kV的阀型避雷器形体矮 小，稳定度较好，一般采用高式布置。 ▉ 电缆沟和道路的布置 ▉ 电缆沟和道路的布置 1. 电缆沟 屋外配电装置中电缆沟的布置，应使电缆所走的路径最 短。电缆沟可分为纵向和横向电缆沟。一般横向电缆沟布置 在断路器和隔离开关之间。大型变电站的纵向电缆沟应采用 辐射形布置，减少控制电缆沟与高压母线平行的长度，减小 电磁和静电耦合。 2. 道路 为了运输设备和消防需要，应在主要设备近旁铺设行车 道路。还应设置宽0.8~1m的巡视小道，以便运行人员巡视 电气设备，电缆沟盖板可作为部分巡视小道。110kV以上屋 外配电装置应设置3m的环型道路。 ▉ 中型配电装置布置实例 ▉ 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9-8（a）、图 9-8（b）为双列布置110kV中型配电装 置平面图及配置图，由图 9-8（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 ▉ 中型配电装置布置实例 图9-8（c）、图9-8（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9-8（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9-8（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。 ▉ 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 ▉ 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 ▉ 高型配电装置布置实例 图9-9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。 ▉ 高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 ▉ 半高型配电装置布置实例 图9-10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。 ▉ 半高型配电装置布置实例 ▉ 半高型配电装置布置实例第五节 成套配电装置第五节 成套配电装置一、成套配电装置的分类 二、低压成套配电装置 ▉ GGD型低压配电屏 ▉ GCS抽屉式低压开关柜 三、高压开关柜 ▉ 高压开关柜具有“五防”功能 ▉ 固定式高压开关柜、移动式高压开关柜 四、SF6全封闭组合电器（GIS） ▉ 高压成套配电装置的分类 ▉ 高压成套配电装置的分类 成套配电装置可分成三类： ① 低压成套配电装置； ② 高压成套配电装置(也称高压开关柜)； ③ SF6全封闭式组合电器。 成套配电装置按安装地点可分为： ① 屋内式； ② 屋外式。 低压成套配电装置只做成屋内式，高压开关柜有屋内 式和屋外式。由于屋外式有防水、防锈等问题，故目前大 量使用的是屋内式。SF6全封闭式组合电器也因屋外气候 条件较差，大部分都布置在屋内 ▉ 低压成套配电装置—GGD型低压配电屏 ▉ 低压成套配电装置—GGD型低压配电屏 低压成套配电装置是指电压为1000V及以下的成套配电装 置。有固定式低压配电屏和抽屉式低压开关柜两种。 1.GGD型低压配电屏 图9-11所示为GGD型固定式低压配电屏外形尺寸图。配 电屏的构架为拼装式结合局部焊接。正面上部装有测量仪表， 双面开门。三相母线布置在屏顶，闸刀开关、熔断器、空气自 动开关、互感器和电缆端头依次布置在屏内，继电器、二次端 子排也装设在屏内。主母线排列在柜的上部后方，柜体的下 部、后上部和顶部均有通风、散热装置。 固定式低压配电屏结构简单、价格低，维护、操作方便， 广泛应用于发电厂、变电所、工矿企业等电力用户。 ▉ 低压成套配电装置—GGD型低压配电屏 ▉ 低压成套配电装置—GGD型低压配电屏 ▉ 低压成套配电装置—GCS型低压配电屏 ▉ 低压成套配电装置—GCS型低压配电屏 图9-12所示为GCS抽屉式低压开关柜外形及安装尺寸 图，GCS为密封式结构，分为功能单元室、母线室和电缆 室。电缆室内为二次线和端子排。功能室由抽屉组成，主要 低压设备均安装在抽屉内。若回路发生故障时，可立即换上 备用的抽屉，迅速恢复供电，开关柜前面门上装有仪表、控 制按钮和空气自动开关操作手柄。抽屉有联锁机构，可防止 误操作。 这种配电屏的特点是：密封性能好，可靠性高，占地面 积小；但钢材消耗较多，价格较高。它将逐步取代固定式低 压配电屏。 ▉ 低压成套配电装置—GCS型低压配电屏 ▉ 低压成套配电装置—GCS型低压配电屏 ▉ 高压开关柜—高压开关柜的“五防”功能 ▉ 高压开关柜—高压开关柜的“五防”功能 1. 高压开关柜的分类 高压开关柜是指3~35KV的成套配电装置。发电厂和 变电站中常用的高压开关柜有移开式和固定式两种。 2. 高压开关柜具有的“五防”功能 高压开关柜应具有“五防”功能，即： 1）防止误分误合断路器； 2）防止带负荷分、合隔离开关； 3）防止误入带电间隔； 4）防止带电挂接地线； 5）防止带接地线送电。 ▉ 高压开关柜—固定式高压开关柜 ▉ 高压开关柜—固定式高压开关柜 固定式高压开关柜体积大，封闭性能差（GG系列）、检 修不够方便，但制造简单、钢材消耗少、价廉。较广泛 用作中、小型变电所的6~35kV屋内配电装置。 我国生产的固定式高压开关柜主要有GG-1A、GG-10、 XGN2-10、GBC-35等型式，GG-1A和GG-10开关柜为敞开 式， GG-10型开关柜与GG-1A型开关柜相比，结构型式基本 相同，而整体尺寸较小。 下面再介绍一种常见的固定式高压开关柜。图9-13为 XGN2-10Z型固定式开关柜外形结构图，其型号的含义为： X-箱式开关设备；G-固定式；N-户内装置；2-设计序号； 10-额定电压（kV）；Z-真空断路器。 ▉ 高压开关柜—固定式高压开关柜 ▉ 高压开关柜—固定式高压开关柜 开关柜为断路器室、母线室和继电器室。断路器室位于柜 体下部，设有压力释放通道。母线室位于柜体后上部，为减小 柜体高度，母线成品字形排列，母线与上隔离开关接线端子相 连接。电缆室位于柜体的后下部，电缆室内支持绝缘子可设有 监视装置，电缆固定在支架上。继电器室位于柜体的前上部， 室内安装板可安装各种继电器等，室内有端子排支架，安装指 示仪表、信号元件等二次元件，顶部还可布置二次小母线。 断路器操动机构装在正面左边位置，其上方为隔离开关的 操动及联锁机构。开关柜为双面维护，前门的下方设有与柜宽 方向平行的接地铜母线。 ▉ 高压开关柜—固定式高压开关柜 ▉ 高压开关柜—固定式高压开关柜 开关柜采用机械联锁实现“五防”功能，其动作原理如下： （1）停电操作（运行→检修） 开关柜处于工作位置，即上、下隔离开关与断路器处于合闸状态，前后门己锁好，线路处于带电运行中，这时的小手柄处于工作位置。 先将断路器分断，再将小手柄扳到“分断闭锁”位置，这时 断路器不能合闸；将操作手柄插入下隔离的操作孔内，从上往 下拉，拉到下隔离分闸位置；将操作手柄拿下，再插入上隔离 操作孔内，从上往下拉，拉到上隔离分闸位置；再将操作手柄 拿下，插入接地开关操作孔内，从下向上推，使接地开关处于 合闸位置，这时可将小手柄扳至“检修”位置。检修人员可对断 路器及电缆室进行维护和检修。 ▉ 高压开关柜—固定式高压开关柜 ▉ 高压开关柜—固定式高压开关柜 （2）送电操作(检修→运行) 若检修完毕需要送电时，其操作程序如下： 将后门关好锁定，取出钥匙后关前门；将小手柄从检修 位置扳至“分断锁闭”位置，这时前门被锁定，断路器不能合 闸；将操作手柄插入接地开关操作孔内，从上向下拉，使接 地开关处于分闸位置；将操作手柄拿下，再插入上隔离开关 的操作孔内，从下向上推，使上隔离处于合闸位置将操作手 柄拿下，插入下隔离的操作孔内，从下向上推，使下隔离处 于合闸位置；取出操作手柄，将小手柄扳至工作位置，这时 可将断路器合闸。 ▉ 高压开关柜—固定式高压开关柜 ▉ 高压开关柜—固定式高压开关柜 ▉ 高压开关柜—移开式高压开关柜 ▉ 高压开关柜—移开式高压开关柜 移开式高压开关柜又称为手车式高压开关柜。我国生产 的主要有KYN□-10、JYN□-10、GFC-10、GFC-11、 GC-2、JYN1-35、GBC-35等型式。 图9-14为JYN2-10型开关柜内部结构图，其型号的含义 为：J-金属封闭间隔式开关设备；Y-移开式；N-户内装置； 2-设计序号；10-额定电压（kV）。 开关柜由固定的壳体（简称外壳）和装有滚轮的可移开 部件（简称手车）两部分组成。一般情况，外壳用钢板或绝 缘板分隔成手车室、母线室、电缆室和继电器仪表室四部分。 ▉ 高压开关柜—移开式高压开关柜 ▉ 高压开关柜—移开式高压开关柜 ▉ SF6全封闭组合电器（GIS） ▉ SF6全封闭组合电器（GIS） SF6全封闭组合电器是按发电厂变电站电气主接线的要 求，将各电气设备依次连接组成一个整体，封装在以SF6气体 为绝缘和灭弧介质的金属接地壳体内，以优质环氧树脂绝缘子 作支撑的一种新型成套高压电器。 组成SF6全封闭式组合电器的标准元件有：①母线；②隔 离开关（负荷隔离开关）；③断路器；④接地开关（工作接地 开关和快速接地开关）；⑤电流互感器；⑥电压互感器；⑦避 雷器；⑧电缆终端（或出线套管）。各元件可制成不同的标准 独立结构，并辅以一些过渡元件（弯头，三通，波纹管等）， 即可适应不同形式主接线的要求，组成成套配电装置。 ▉ SF6全封闭组合电器（GIS） ▉ SF6全封闭组合电器（GIS） 图9-17为110kV单母线接线的SF6全封闭组合电器配电 装置的断面图。为便于支撑和检修，母线布置在下部。母线 采用三相共箱式结构。 配电装置按照电气主接线的连接顺序，布置成П形，使 结构更紧凑，以节省占地面积和空间。该封闭组合电器内部 分为母线、断路器以及隔离开关与电压互感器等四个互相隔 离的气室，各气室内SF6压力不完全相同。 封闭组合电器各气室相互隔离，这样可以防止事故范围 的扩大，也便于各元件的分别检修与更换。 ▉ SF6全封闭组合电器（GIS） ▉ SF6全封闭组合电器（GIS） SF6封闭式组合电器与其他类型配电装置相比，具有以 下特点： （1）大量节省配电装置占地面积与空间。 （2）运行可靠性高。 （3）土建和安装工作量小，建设速度快。 （4）检修周期长，维护工作量小。 （5）由于金属外壳接地的屏蔽作用，能消除对无线电的 干扰，也无静电感应和噪声等。同时，也没有偶然触及带电 体的危险，有利于工作人员的安全。 ▉ SF6全封闭组合电器（GIS） ▉ SF6全封闭组合电器（GIS）▉ 第七章 配电装置——思考题与习题▉ 第七章 配电装置——思考题与习题1. 决定屋外配电装置的最小安全净距的依据是什么？ 2. 配电装置应满足那些基本要求？ 3. 屋内配电装置和屋外配电装置各有何优缺点？ 4. 屋外配电装置的分类有哪几种？各有何特点？ 5. 成套配电装置的分类有哪几种？各有何优缺点？ 6. SF6全封闭式组合电器的主要结构和优、缺点是什么？ 适用范围如何？null