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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(jī)、變壓器與配電裝置的連接,本章計(jì)劃學(xué)時(shí):2 4學(xué)時(shí),1,本章知識(shí)要點(diǎn),熟悉配電裝置的概念 熟悉配電裝置與電氣主接線(xiàn)的關(guān)系 掌握配電裝置的類(lèi)型及特點(diǎn),2,本章學(xué)習(xí)重點(diǎn),熟悉配電裝置的類(lèi)型 掌握配電裝置的選擇 掌握配電裝置識(shí)圖,本章學(xué)習(xí)難點(diǎn),配電裝置圖的識(shí)別與繪制,3,第一節(jié) 概 述,配電裝置：是發(fā)電廠(chǎng)與變電所電氣主接線(xiàn)的具體實(shí)現(xiàn)。 配電裝置的組成：由電氣主接線(xiàn)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(wú)論是處于最高工作電壓之下，還是處于內(nèi)外過(guò)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(duì)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(shí)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(dòng)設(shè)備在移動(dòng)中至帶電部分的凈距。 B1=A1+750mm 一般人員手臂誤入柵欄時(shí)手臂的長(zhǎng)度不大于750mm，設(shè)備運(yùn) 輸或移動(dòng)時(shí)的搖擺也不會(huì)大于此值。,(2) B2值：指帶電部分對(duì)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(shí)手指的長(zhǎng)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(shí)，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(guò)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(xiàn)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(shí)，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(dòng)范圍不超過(guò)1800mm，屋外另外考慮200mm的裕度。,(5) E值：是指由出線(xiàn)套管中心線(xiàn)至屋外通道路面的凈距，考慮人站在載重汽車(chē)車(chē)廂中舉手高度不超過(guò)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(shí)際采用的安全距離均大于表中所列數(shù)值，這是因?yàn)樵诖_定這些距離時(shí)，還考慮了: 1.減少相間短路的可能性； 2.軟導(dǎo)線(xiàn)在短路電動(dòng)力、風(fēng)擺、溫度、覆冰及弧垂擺動(dòng)下相 間與相對(duì)地間距離的減??； 3.降低大電流導(dǎo)體周?chē)摌?gòu)的發(fā)熱與電動(dòng)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(yàn)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(yàn)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(lèi)型,按裝設(shè)地點(diǎn)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(wèn)題,1屋內(nèi)配電裝置的類(lèi)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(xiàn)無(wú)電抗器的各種類(lèi)型降壓變電所，發(fā)電廠(chǎng)廠(chǎng)用電高壓配電系統(tǒng)和小型發(fā)電廠(chǎng)。,635kV高壓開(kāi)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?jī)?nèi)，母線(xiàn)和母線(xiàn)隔離開(kāi)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(xiàn)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?jī)?nèi)，斷路器和電抗器布置在低層，母線(xiàn)和母線(xiàn)隔離開(kāi)關(guān)在二層。適用于6 10kV出線(xiàn)帶電抗器且設(shè)有發(fā)電機(jī)電壓母線(xiàn)的中、小型發(fā)電廠(chǎng)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(jī)回路、變壓器回路、引出線(xiàn)回路、母線(xiàn)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(xiàn)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(xiàn)和電器在各間隔中的輪廓和相對(duì)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(jì)的基礎(chǔ)圖,10,下圖所示為中、小型發(fā)電廠(chǎng)610kV匯流母線(xiàn)的二層二走廊式、出線(xiàn)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(xiàn)采用雙母線(xiàn)分段的接線(xiàn)形式，并裝設(shè)分段和出線(xiàn)電抗器。,11,二、屋內(nèi)配電裝置布置的有關(guān)問(wèn)題和舉例,1. 圖8-4所示為單層式、二走廊、單母線(xiàn)分段接線(xiàn)的35kV屋內(nèi)配電裝置主變進(jìn)線(xiàn)間隔斷面圖，采用GBC-35成套式高壓開(kāi)關(guān)柜。柜內(nèi)安裝新型的手車(chē)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(xiàn)三相水平布置在開(kāi)關(guān)柜的上部，機(jī)械強(qiáng)度大，且便于維護(hù)與檢修。配電間隔的前后有較寬的操作和維護(hù)走廊，以便于手車(chē)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(jiǎn)稱(chēng)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(jìn)線(xiàn)斷面圖，220kV和110kV均采用雙母線(xiàn)接線(xiàn)，110kV GIS布置在一層，220kV GIS布置在二層，主變放在屋外。220kV進(jìn)線(xiàn)采用分相封閉母線(xiàn)，110kV進(jìn)線(xiàn)采用三相共箱封閉母線(xiàn)。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(jià)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(jìn)線(xiàn)斷面圖 1斷路器 2電流互感器 3隔離開(kāi)關(guān) 4避雷器 5母線(xiàn) 6控制柜 7行車(chē) 8斷路器操作機(jī)構(gòu) 9接地隔離開(kāi)關(guān),14,第三節(jié) 屋外配電裝置,分類(lèi),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(xiàn)一般采用軟導(dǎo)線(xiàn)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(hù)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(yùn)行可靠；所用的鋼材比較少，造價(jià)低。主要缺點(diǎn)是占地面積大。普通中型配電裝置是我國(guó)有豐富設(shè)計(jì)和運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)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(xiàn)分段接線(xiàn)出線(xiàn)間隔斷面圖 1-斷路器 2-端子箱 3-隔離開(kāi)關(guān) 4-帶接地刀閘的隔離開(kāi)關(guān) 5-電流互感器 6-阻波器 7-耦合電容器 8引下線(xiàn) 9母線(xiàn) 10、11 絕緣子,16,2分相中型配電裝置,結(jié)構(gòu)特征：隔離開(kāi)關(guān)分相布置在母線(xiàn)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(diǎn)外，還具有接線(xiàn)簡(jiǎn)單清晰，可以縮小母線(xiàn)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(diǎn)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(xiàn)的110kV雙母線(xiàn)分相中型配電裝置出線(xiàn)間隔斷面圖,17,二、高型配電裝置,結(jié)構(gòu)特征：一組母線(xiàn)與另一組母線(xiàn)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(diǎn)是對(duì)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(xiàn)、進(jìn)出線(xiàn)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(jìn)出線(xiàn)間隔斷面圖,18,三、半高型配電裝置,結(jié)構(gòu)特征：母線(xiàn)的高度不同，將旁路母線(xiàn)或一組主母線(xiàn)置于高一層的水平面上，且母線(xiàn)與斷路器、電流互感器重疊布置。,優(yōu)點(diǎn)：占地面積比普通中型布置減少30%；除旁路母線(xiàn)（或主母線(xiàn)）和旁路隔離開(kāi)關(guān)（母線(xiàn)隔離開(kāi)關(guān)）布置在上層外，其余部分與中型布置基本相同，運(yùn)行維護(hù)較方便，易被運(yùn)行人員所接受。缺點(diǎn)：檢修上層母線(xiàn)和隔離開(kāi)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(jī)、變壓器與配電裝置的連接,發(fā)電機(jī)、變壓器與配電裝置之間的電氣連接有電纜、母線(xiàn)橋、組合導(dǎo)線(xiàn)及封閉母線(xiàn)等方式。,電纜：由于電纜價(jià)格昂貴，而且電纜頭運(yùn)行可靠性不高，因此這種連接方式只在機(jī)組容量不大（一般在25MW以下），且廠(chǎng)房和設(shè)備的布置無(wú)法采用敞露母線(xiàn)時(shí)采用。,一、母線(xiàn)橋,母線(xiàn)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(chēng)為母線(xiàn)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(jī)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(xiàn)橋。由于母線(xiàn)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(jì)時(shí)應(yīng)盡量縮短母線(xiàn)橋的長(zhǎng)度。,圖8-15 屋外母線(xiàn)橋,42,二、組合導(dǎo)線(xiàn),組合導(dǎo)線(xiàn)是由多根軟絞線(xiàn)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(gè)，套環(huán)的作用是使各鋁絞線(xiàn)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(xiàn)采用鋼芯鋁絞線(xiàn)作為懸掛線(xiàn)，用以承受組合導(dǎo)線(xiàn)的機(jī)械荷載，其余絞線(xiàn)采用鋁絞線(xiàn)或銅絞線(xiàn)，用于載流。組合導(dǎo)線(xiàn)用懸式絕緣子懸掛在主廠(chǎng)房、屋內(nèi)配電裝置的墻上或?qū)Ｓ玫拈T(mén)型架上，其跨距由組合導(dǎo)線(xiàn)的機(jī)械載荷決定，通常不大于40m。,組合導(dǎo)線(xiàn)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(hù)工作量小等優(yōu)點(diǎn)，它適用于跨距較大、載流量也較大的連接。,43,三、封閉母線(xiàn),對(duì)于200MW及以上的發(fā)電機(jī)與變壓器間的連接母線(xiàn)、廠(chǎng)用分支母線(xiàn)及電壓互感器分支母線(xiàn)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(yùn)行可靠性，一般采用全連式分相封閉母線(xiàn)。 圖8-17所示為200MW發(fā)電機(jī)一變壓器組全連式分相封閉母線(xiàn)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(jī)出線(xiàn)端到主變壓器接線(xiàn)端之間的導(dǎo)體和各分支導(dǎo)體均用封閉母線(xiàn)分相封閉起來(lái)。主變壓器和廠(chǎng)用變壓器（分裂低壓繞組變壓器）采用前后布置