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第八章 配電裝置,第一節(jié) 概 述,第二節(jié) 屋內(nèi)配電裝置,第三節(jié) 屋外配電裝置,第四節(jié) 成套配電裝置,第五節(jié) 發(fā)電機、變壓器與配電裝置的連接,本章計劃學(xué)時:2 4學(xué)時,1,本章知識要點,熟悉配電裝置的概念 熟悉配電裝置與電氣主接線的關(guān)系 掌握配電裝置的類型及特點,2,本章學(xué)習(xí)重點,熟悉配電裝置的類型 掌握配電裝置的選擇 掌握配電裝置識圖,本章學(xué)習(xí)難點,配電裝置圖的識別與繪制,3,第一節(jié) 概 述,配電裝置：是發(fā)電廠與變電所電氣主接線的具體實現(xiàn)。 配電裝置的組成：由電氣主接線以及必要的輔助設(shè)備組成，輔助設(shè)備包括安裝布置電氣設(shè)備的構(gòu)架、基礎(chǔ)、房屋和通道等。,一、屋內(nèi)外配電裝置的最小安全凈距,1. 最小安全凈距的含義是：在此距離下，無論是處于最高工作電壓之下，還是處于內(nèi)外過電壓之下，空氣間隙均不致被擊穿。,2. 敞露在空氣中的屋內(nèi)和外配電裝置的各種間距中，最基本是： A1值：帶電部分對接地之間的空間最小安全凈距。 A2值：不同相帶電部分之間的空間最小安全凈距。,3. B、C、D、E等值均系在A1值基礎(chǔ)上再考慮一些其他實際因素得出的。,4,(1) B1值：指帶電部分至柵狀遮欄(高1.2m,柵條間距不大于 200mm)的距離和可移動設(shè)備在移動中至帶電部分的凈距。 B1=A1+750mm 一般人員手臂誤入柵欄時手臂的長度不大于750mm，設(shè)備運 輸或移動時的搖擺也不會大于此值。,(2) B2值：指帶電部分對網(wǎng)狀遮欄(高1.7m，網(wǎng)孔不大于40mm40mm)的凈距。 B2=A1+70+30mm， 一般人員手指誤入網(wǎng)狀遮欄時手指的長度不大于70mm，另外 考慮了30mm的施工誤差。,(3) C值：是保證人舉手時，手與帶電裸導(dǎo)體之間的凈距不小于A1值。 C=A1+2300+200mm 一般人員舉手后的總高度不超過2300mm，另外考慮了屋外配電裝置200mm的施工誤差。規(guī)定遮欄向上延伸線距地2.5m處與遮欄上方帶電部分的凈距，不應(yīng)小于A1值。,5,(4) D值：是保證檢修時，人和裸導(dǎo)體之間凈距不小于A1值。 D=A1+1800+200mm 一般檢修人員和工具的活動范圍不超過1800mm，屋外另外考慮200mm的裕度。,(5) E值：是指由出線套管中心線至屋外通道路面的凈距，考慮人站在載重汽車車廂中舉手高度不超過3500mm，35kV及以下為E=4000mm， 60kV及以上，E= A1+3500mm，并向上靠為整數(shù)。,在工程上，實際采用的安全距離均大于表中所列數(shù)值，這是因為在確定這些距離時，還考慮了: 1.減少相間短路的可能性； 2.軟導(dǎo)線在短路電動力、風(fēng)擺、溫度、覆冰及弧垂擺動下相 間與相對地間距離的減?。?3.降低大電流導(dǎo)體周圍鋼構(gòu)的發(fā)熱與電動力； 4.減少電暈損失以及帶電檢修等因素。,6,圖8-1 屋內(nèi)配電裝置安全凈距校驗圖 a) A1、A2、B1、B2、C、D b) B1、E,7,圖8-2 屋外配電裝置安全凈距校驗圖 a) A1、A2、B1、D b) A1、B1、B2、C、D c) A2、B1、C,網(wǎng)狀遮欄高1.7m,柵狀遮欄高1.2m,8,二、配電裝置的類型,按裝設(shè)地點分,屋內(nèi)配電裝置,屋外配電裝置,按安裝方法分,裝配式配電裝置,成套式配電裝置,第二節(jié) 屋內(nèi)配電裝置,一、屋內(nèi)配電裝置的一般問題,1屋內(nèi)配電裝置的類型,(1) 單層式：所有電氣設(shè)備都布置在一層房屋內(nèi)。它適用出線無電抗器的各種類型降壓變電所，發(fā)電廠廠用電高壓配電系統(tǒng)和小型發(fā)電廠。,635kV高壓開關(guān)柜,FS6全封閉組合電器,9,(3) 三層式：是將各回路電氣設(shè)備按設(shè)備的輕重，自上而下地分別布置在三層樓房內(nèi)，母線和母線隔離開關(guān)布置在最高層，斷路器布置在第二層，而笨重的電抗器布置在低層。適用于6 10kV出線帶電抗器的情況。,(2) 二層式：二層式結(jié)構(gòu)是把各回路電氣設(shè)備按設(shè)備的輕重分別布置在二層樓房內(nèi)，斷路器和電抗器布置在低層，母線和母線隔離開關(guān)在二層。適用于6 10kV出線帶電抗器且設(shè)有發(fā)電機電壓母線的中、小型發(fā)電廠和35 220kV屋內(nèi)配電裝置。,2屋內(nèi)配電裝置的配置圖,配置圖是把發(fā)電機回路、變壓器回路、引出線回路、母線分段回路、母聯(lián)回路以及電壓互感器回路等，按電氣主接線的連接順序，分別布置在各層的間隔（架構(gòu)或隔板制成的分間，使不同電路互相隔離）中，并示出走廊、間隔以及母線和電器在各間隔中的輪廓和相對位置的圖形，但不要求按比例尺寸繪制。它已不是單純的電路圖，而是配電裝置布置設(shè)計的基礎(chǔ)圖,10,下圖所示為中、小型發(fā)電廠610kV匯流母線的二層二走廊式、出線帶電抗器的屋內(nèi)配電裝置配置圖，為保證供電可靠性和限制短路電流，該接線采用雙母線分段的接線形式，并裝設(shè)分段和出線電抗器。,11,二、屋內(nèi)配電裝置布置的有關(guān)問題和舉例,1. 圖8-4所示為單層式、二走廊、單母線分段接線的35kV屋內(nèi)配電裝置主變進線間隔斷面圖，采用GBC-35成套式高壓開關(guān)柜。柜內(nèi)安裝新型的手車式真空斷路器、隔離插頭以及套管式電流互感器，明顯地縮小了配電裝置總尺寸。母線三相水平布置在開關(guān)柜的上部，機械強度大，且便于維護與檢修。配電間隔的前后有較寬的操作和維護走廊，以便于手車式斷路器的拉出、推入和巡視。,圖8-4 采用成套配電裝置的35kV屋內(nèi)配電裝置,12,2. 由于六氟化硫全封閉組合電器（簡稱GIS）可靠性高，占地面積小，大城市中心地區(qū)或其他環(huán)境特別惡劣地區(qū)，110kV和220kV屋內(nèi)配電裝置可采用六氟化硫全封閉組合電器。圖8-7 所示為采用GIS的220kV和110kV二層式屋內(nèi)配電裝置主變進線斷面圖，220kV和110kV均采用雙母線接線，110kV GIS布置在一層，220kV GIS布置在二層，主變放在屋外。220kV進線采用分相封閉母線，110kV進線采用三相共箱封閉母線。由于采用二層布置和六氟化硫全封閉組合電器，節(jié)省了占地面積，具有較高的可靠性，但造價較高。,13,圖8-7 采用GIS的220kV和110kV二層式屋內(nèi)配電裝置主變進線斷面圖 1斷路器 2電流互感器 3隔離開關(guān) 4避雷器 5母線 6控制柜 7行車 8斷路器操作機構(gòu) 9接地隔離開關(guān),14,第三節(jié) 屋外配電裝置,分類,中型配電裝置,高型配電裝置,普通中型配電裝置,分相中型配電裝置,半高型配電裝置,一、中型配電裝置,1普通中型配電裝置,結(jié)構(gòu)特征：所有電器設(shè)備均安裝在有一定高度的同一水平面上，而母線一般采用軟導(dǎo)線安裝在架構(gòu)上，稍高于電器設(shè)備所在水平面。,屋外GIS配電裝置,15,中型配電裝置因設(shè)備安裝位置較低，便于施工、安裝、檢修與維護操作；構(gòu)架高度低，抗震性能好；布置清晰，不易發(fā)生誤操作，運行可靠；所用的鋼材比較少，造價低。主要缺點是占地面積大。普通中型配電裝置是我國有豐富設(shè)計和運行經(jīng)驗的配電裝置，廣泛應(yīng)用于220kV及以下的屋外配電裝置中。,圖8-7 110kV屋外普通中型單母線分段接線出線間隔斷面圖 1-斷路器 2-端子箱 3-隔離開關(guān) 4-帶接地刀閘的隔離開關(guān) 5-電流互感器 6-阻波器 7-耦合電容器 8引下線 9母線 10、11 絕緣子,16,2分相中型配電裝置,結(jié)構(gòu)特征：隔離開關(guān)分相布置在母線正下方的中型配電裝置。,分相中型配電裝置除具有中型配電裝置的優(yōu)點外，還具有接線簡單清晰，可以縮小母線相間距離，降低架構(gòu)高度，較普通中型布置節(jié)省占地面積約1/3左右。其缺點主要是施工復(fù)雜，使用的支柱絕緣子防污和抗震能力差。分相中型布置適合用于污染不嚴(yán)重、地震烈度不高的地區(qū) 。,圖8-8 采用管形母線的110kV雙母線分相中型配電裝置出線間隔斷面圖,17,二、高型配電裝置,結(jié)構(gòu)特征：一組母線與另一組母線重疊布置。,與普通中型配電裝置相比，可節(jié)省占地面積50%左右。高型配電裝置的主要缺點是對上層設(shè)備的操作與維修工作條件較差；耗用鋼材比普通中型多15%60%；抗震能力差。圖8-9所示為220kV雙母線、進出線帶旁路、縱向三框架結(jié)構(gòu)、斷路器雙列布置的高型配電裝置進出線間隔斷面圖,18,三、半高型配電裝置,結(jié)構(gòu)特征：母線的高度不同，將旁路母線或一組主母線置于高一層的水平面上，且母線與斷路器、電流互感器重疊布置。,優(yōu)點：占地面積比普通中型布置減少30%；除旁路母線（或主母線）和旁路隔離開關(guān)（母線隔離開關(guān)）布置在上層外，其余部分與中型布置基本相同，運行維護較方便，易被運行人員所接受。缺點：檢修上層母線和隔離開關(guān)不方便。,19,20,21,22,23,2019/10/26,24,25,26,27,28,29,30,31,32,33,34,35,36,37,38,39,40,第五節(jié) 發(fā)電機、變壓器與配電裝置的連接,發(fā)電機、變壓器與配電裝置之間的電氣連接有電纜、母線橋、組合導(dǎo)線及封閉母線等方式。,電纜：由于電纜價格昂貴，而且電纜頭運行可靠性不高，因此這種連接方式只在機組容量不大（一般在25MW以下），且廠房和設(shè)備的布置無法采用敞露母線時采用。,一、母線橋,母線橋：連接導(dǎo)體固定于支柱絕緣子上，支柱絕緣子安裝在鋼筋混凝土支柱和型鋼構(gòu)成的支架上，以便使導(dǎo)體跨越通道及其他設(shè)備，故稱為母線橋。,根據(jù)載流量的不同，連接導(dǎo)體可以是一條或多條矩形導(dǎo)體，也可以是槽形導(dǎo)體。,第四節(jié) 成套配電裝置(自學(xué)),41,圖8-15所示的是用于連接發(fā)電機與主變壓器或連接屋內(nèi)配電裝置與主變壓器的屋外單層母線橋。由于母線橋需要使用的支柱絕緣子較多，導(dǎo)體截面較大，為減少投資，設(shè)計時應(yīng)盡量縮短母線橋的長度。,圖8-15 屋外母線橋,42,二、組合導(dǎo)線,組合導(dǎo)線是由多根軟絞線固定在套環(huán)上組合而成，如圖7-16所示，套環(huán)每隔0.51m設(shè)置一個，套環(huán)的作用是使各鋁絞線之間保持均勻的距離，有利于散熱。套環(huán)的左右兩側(cè)導(dǎo)線采用鋼芯鋁絞線作為懸掛線，用以承受組合導(dǎo)線的機械荷載，其余絞線采用鋁絞線或銅絞線，用于載流。組合導(dǎo)線用懸式絕緣子懸掛在主廠房、屋內(nèi)配電裝置的墻上或?qū)Ｓ玫拈T型架上，其跨距由組合導(dǎo)線的機械載荷決定，通常不大于40m。,組合導(dǎo)線具有散熱好、集膚效應(yīng)小，有色金屬消耗量小、支柱絕緣子和構(gòu)架需要量小、投資省、可靠性高、維護工作量小等優(yōu)點，它適用于跨距較大、載流量也較大的連接。,43,三、封閉母線,對于200MW及以上的發(fā)電機與變壓器間的連接母線、廠用分支母線及電壓互感器分支母線等，為避免因氣候、污穢氣體和落下外界物體造成短路故障，要求有更高的運行可靠性，一般采用全連式分相封閉母線。 圖8-17所示為200MW發(fā)電機一變壓器組全連式分相封閉母線結(jié)構(gòu)布置圖。這種連接方式仍用空氣和瓷作絕緣，自然冷卻，從發(fā)電機出線端到主變壓器接線端之間的導(dǎo)體和各分支導(dǎo)體均用封閉母線分相封閉起來。主變壓器和廠用變壓器（分裂低壓繞組變壓器）采用前后布置