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1、第一节 概 述,一、对配电装置的基本要求,配电装置是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。作用：在正常运行情况下，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。,第七章 配电装置,配电装置应满足下述基本要求： 1. 运行可靠 2. 便于操作、巡视和检修 3. 保证工作人员的安全 4. 力求提高经济性 5. 具有扩建的可能,二、配电装置的最小安全净距,最小安全净距是指在这一距离下，无论在正常最高工作电压或出现内、外部过 电压时，都不致使空气间隙被击穿。,图7-1 层内配电装置安全净距校验图,图7-1、图7-2分
2、别为屋内、屋外配电装置安全净距校验图，图中有关尺寸说明如下： （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于1700mm，网状遮栏网孔不应大于40mm40mm。,图7-2 屋外配电装置安全净距校验图,（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，应采用网状遮栏隔离。网状遮栏下通行部分的高度不应小于1900mm。,A，B，C，D，E的含义分别叙述如下。 1）A值：A值是各种间隔距离中最基本的最小安全净距，分为两项，A1和A2。A1为带电部分至
3、接地部分之间的最小电气净距；A2为不同相的带电导体之间的最小电气净距。,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。一般地说，220kV及以下的配电装置，大气过电压起主要作用；330kV及以上，内过电压起主要作用。当采用残压较低的避雷器（如氧化锌避雷器）时，A1和A2值可减小。当海拔超过1000m时，按每升高100m，绝缘强度增加1%来增加A值。,A，B，C，D，E的含义分别叙述如下。 1）A值：A值是各种间隔距离中最基本的最小安全净距，分为两项，A1和A2。A1为带电部分至接地部分之间的最小电气净距；A2为不同相的带电导体之间的最小电气净距。,2）B值
4、：B值分为两项，B1和B2。B1为带电部分至栅状遮栏间的距离和可移动设备的外廓在移动中至带电裸导体间的距离，即 B1=A1+750 （mm） 750为考虑运行人员手臂误入栅栏时手臂的长度(mm)。,B2为带电部分至网状遮栏间的电气净距，即B2=A1+30+70 （mm）30为考虑在水平方向的施工误差（mm）；70为指运行人员手指误入网状遮栏时，手指长度不大于此值（mm）。,3）C值：C值为无遮栏裸导体至地面的垂直净距。保证人举手后，手与带电裸体间的距离不小于A1值，即 C=A1+2300+200 （mm）2300为指运行人员举手后的总高度（mm）；200为屋外配电装置在垂直方向上的施工误差，在
5、积雪严重地区，此距离还应适当加大（mm）。,对屋内配电装置，可不考虑施工误差，即 C=A1+2300 （mm）,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净距，即 D=A1+1800+200 （mm）1800mm为考虑检修人员和工具的允许活动范围（mm）；200为考虑屋外条件较差而取的裕度（mm）。对屋内配电装置不考虑此裕度，即 D=A1+1800 （mm）,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。35kV及以下取E=4000mm；60kV及以上，E=A1+3500（mm），并取整数值，其中3500为人站在载重汽车车厢中举手的高度，mm。,配电
6、装置按电器装设地点不同，可分为屋内配电装置和屋外配电装置。按其组装方式，又可分为装配式和成套式。在现场将电器组装而成的称为装配配电装置；在制造厂按要求预先将开关电器、互感器等组成各种电路成套后运至现场安装使用的称为成套配电装置。,三、配电装置的类型及应用,1.配电装置的类型,（1）屋内配电装置的特点： 由于允许安全净距小和可以分层布置而使占地面积较小； 维修、巡视和操作在室内进行，可减轻维护工作量，不受气候影响； 外界污秽空气对电器影响较小，可以减少维护工作量； 房屋建筑投资较大，建设周期长。但可采用价格较低的户内型设备。,（2）屋外配电装置的特点： 土建工作量和费用较小，建设周期短； 与屋内
7、配电装置相比，扩建比较方便； 相邻设备之间距离较大，便于带电作业； 与屋内配电装置相比，占地面积大； 受外界环境影响，设备运行条件较差，须加强绝缘； 不良气候对设备维修和操作有影响。,（3）成套配电装置的特点： 电器布置在封闭或半封闭的金属（外壳或金属框架）中，相间和对地距离可以缩小，结构紧凑，占地面积小； 所有电器元件已在工厂组装成一体，如SF6全封闭组合电器、开关柜等，大大减少现场安装工作量，有利于缩短建设周期，也便于扩建和搬迁； 运行可靠性高，维护方便； 耗用钢材较多，造价较高。,35kV及以下的配电装置多采用屋内配电装置，其中310kV的配电装置大多采用成套配电装置，110kV及以上大
8、多采用屋外配电装置。对110220kV配电装置有特殊要求时，也可以采用屋内配电装置。,2.配电装置的应用,成套配电装置一般布置在屋内，335kV的各种成套配电装置，已被广泛采用。1101000kV的SF6全封闭组合电器也已得到应用。,配电装置的设计必须认真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、施工方面的要求，合理制定布置方案和选用设备，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。,四、配电装置的设计原则及步骤,1.配电装置的设计原则,（1）满足安全净距的要求。（2）施
9、工、运行和检修的要求。（3）噪声的允许标准及限制措施。（4）静电感应的场强水平和限制措施。（5）电晕无线电干扰和控制。绝缘强度增加1%来增加A值。,2.配电装置的设计要求,3.配电装置设计的基本步骤,（1）选择配电装置的型式 （2）配电装置的型式确定后，接着拟定配电装置的配置图。 （3）按照所选电气设备的外形尺寸、运输方法、检修及巡视的安全和方便等要求，遵照配电装置设计有关技术规程的规定，并参考各种配电装置的典型设计和手册，设计绘制配电装置平面图和断面图。,一、屋内配电装置概述,发电厂和变电站的屋内配电装置，按其布置型式，一般可以分为三层式、二层式和单层式。三层式是将所有电器依其轻重分别布置在
10、各层中，它具有安全、可靠性高，占地面积少等特点，但其结构复杂，施工时间长，造价较高，检修和运行维护不大方便，目前已较少采用。二层式是将断路器和电抗器布置在第一层，将母线、母线隔离开关等较轻设备布置在第二层。单层式占地面积较大，通常采用成套开关柜，以减少占地面积。,1.分类及有关术语,第二节 屋内配电装置,电气工程中常用配电装置配置图（也称布置图）、平面图和断面图来描述配电装置的结构、设备布置和安装情况。配置图是一种示意图，按选定的主接线方式，用来表示进线（如发电机、变压器）、出线（如线路）、断路器、互感器、避雷器等合理分配于各层、各间隔中的情况，并表示出导线和电器在各间隔的轮廓外形，但不要求按
11、比例尺寸绘出。平面图是在平面上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，平面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。断面图是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，断面图也应按比例绘制。,2.屋内配电装置图,二、屋内配电装置的布置原则,配电装置的间隔布置应根据变压器进线和线路的顺序排列，尽量不交叉。相邻间隔均为架空出线时，必须考虑当一回路带电、另一回路检修时的安全措施，如将出线悬挂点偏移，两回出线间加隔板等。(1) 矩形母线的布线应尽量减少母线的弯曲，尤其是多片母线的立弯，具体措施包括：同一回路内相间距离的变化尽量减少；同一回路内设备、
12、绝缘子的中心线错开次数尽量减少；当前后两中心线错开很多，中间又必须加一个绝缘子时，则中间绝缘子设在两个立弯的直线段上，此时其固定金具与母线呈一个夹角；母线穿过母线式套管或电流互感器时，在其前后应只有一个大弯曲，如在布置中不能避免出现两个大弯曲时，则应采取措施（如母线用螺栓连接），以免母线配好后穿不进套管；矩形母线弯曲处至最近绝缘子的母线固定金具边缘的距离应不小于50mm，但至最近的绝缘子中心线的距离应不大于该档线跨距的1/4。,1.配电装置的间隔布置,2.母线的布置,(2) 当汇流母线采用管形母线时，其至设备的引下线宜采用软线。(3) 母线与母线、引下线或设备端子连接时，一般按通过电流及所连接
13、的金属材料的电流密度计算所需的接触面积，以免接头过热。导体无镀层接头接触面的电流密度，不应超过表7-3所列数值。(4) 在有可能发生不同沉陷和振动的场所，硬母线与电器连接处应装设母线伸缩节或采取防振措施。由于温度变化引起的硬母线伸缩，将产生危险应力。为此，在母线较长时，应加装母线伸缩节。伸缩节的总截面应尽量不小于所接母线截面的1.25倍，伸缩节的数量按母线长度确定，见表7-4。,表7-3 无渡层接头接触面的电流密度（A/mm2）,表7-4 母线伸缩节数量及母线长度,（5）当母线为铜铝连接时，为保持所需的接触压力，连接处的螺栓数量与容许电流应符合表7-5的要求。,表7-5 铜铝连接处螺栓数量与容
14、许电流,(6)当母线工作电流大于1500A时，母线的支持钢构件及母线固定金具的零件（如套管板、双头螺栓、连接片、垫板等）应不使其成为包围一相母线的闭合磁路。对于钢制套管板，一般采用相间开槽的办法；对混凝土预制套管板，其板内钢筋交叉处应予绝缘，以免形成闭合磁路。(7)对于工作电流大于4000A的大电流母线，要采取防止附近钢构件发热的措施，如加大钢构与母线的间距、设置短路环等。(8)对于母线型电流互感器及穿墙套管，应校核其母线夹板允许穿过的母线尺寸，如所选母线无法穿过时，可局部改用铜母线或在订货时向制造厂要求提供所需尺寸的母线夹板。(9)屋外穿墙套管的上部是否设置雨篷，可按当地运行习惯结合地震、降
15、雨等情况予以确定。,3.断路器的布置,一般选用屋内式断路器，如果无合适的屋内式设备时，也可选用屋外式断路器。断路器的布置应满足以下要求：(1)断路器与操动机构的联管要直接水平相连，尽量不转弯或有拐角装置转接，与隔离开关、电流互感器等连接方便。(2)要有“五防”措施，要有接地的设施。(3)对于间隔内带油位和气体压力指示器的电气设备，在布置时要考虑观察的便利，如设置窥视窗。当设备正反面均带指示器时，尽可能在其两侧分别设置巡视通道；若无条件时，可装设反光镜或采取其他措施。(4)充油套管的储油器（或称油封）应装设在便于监视油位和运行中加油的地方（一般安装在楼层通道内）。(5)充油套管应有取油样的设施，
16、取样阀门一般装在底层离地1.2m处，并应防止漏油。,4.隔离开关,(1)隔离开关操动机构的安装高度，摇式一般为0.9m，上下板式一般为1.05m。(2)隔离开关传动系统的设计，必须防止出现操作死点。同时，设计中应留有裕度，以适应施工误差所引起的变化。(3)635kV两层配电装置中，为便于运行人员在底层操作时能观察到楼层母线隔离开关的开合情况，以往的工程设计和典型设计中考虑在隔离开关小间内的楼板上开设孔洞。此孔洞应尽量缩小，孔洞位置偏移，洞口加设护网、护沿，考虑搭跳板的便利，加宽底层的操作走廊等。此外，有时还考虑采用就地操作从而取消上述孔洞的，但此时必须采取措施以防万一发生误操作时危及操作人员生命。(4) 双母线系统的隔离开关操动机构在间隔正面的布置一般按“左工”（工作母线）、“右备”（备用母线）的原则考虑。,5.电抗器的布置,(1)三相电抗器采用垂直布置时，电抗器基础的动荷载，除应考虑电抗器本身质量外，尚应计算5000N的电动作用力。(2)电抗器垂直布置时，B相必须放在中间；品字形（即两相垂直一相水平）布置时，不得将A、C相叠在一起。(3)电抗器垂直布置时，应考虑吊装高度。若高度不够时，其上方应设吊装孔。,
