《风电场电气系统 教学课件 ppt 作者 朱永强 张旭主编 风电场第6章》由会员分享，可在线阅读，更多相关《风电场电气系统 教学课件 ppt 作者 朱永强 张旭主编 风电场第6章（51页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、风电场电气系统,第6章 配电装置,制作：朱永强，张旭，申惠琪,华北电力大学,关注的问题 配电装置的图示，配电装置的设计要求是什么？ 配电装置的种类有哪些？应该如何选型和布置？ 风电场发电机组的排列布置， 升压站电工建筑物的布置。,第6章 配电装置,教学目标 了解风电场配电装置的概念和表示方法， 熟悉各种常见的配电装置， 理解和掌握配电装置的设计要求及选型和布置方法， 了解风电场发电机组的排列布置和升压变电站电工建筑物的布置。,配电装置可以理解为接受和分配电能的装置，它是电气主接线的具体实现，用于完成进出线回路之间的连接。 配电装置不仅仅包括母线、断路器、隔离开关、互感器等电气设备，还可能包括继
2、电保护装置、测量表计以及架构、电缆沟、房屋通道等辅助设备。它是集电力、结构、土建等技术于一体的整体装置，最终用于实现发电机、变压器、线路等回路的连接。,第6章 配电装置,不同于电气主接线图对于电路的抽象描述，为了描述配电装置自身的结构形状，配电装置的图示常采用平面布置图+断面图的描述方式,6.1 配电装置的图示,如以下两图所示，以两个二维图形描述配电装置的三维空间外形和结构。,6.1 配电装置的图示,6.2.1 满足安全净距的要求 不同的电气设备之间、电气设备的不同相之间都要求保持足够的距离以满足绝缘的要求，即满足最小安全净距的要求 最小安全净距指在这一距离下，无论是在正常最高工作电压或出现内
3、、外部过电压时，都不至使空气间隙被击穿。 最小安全净距A类分为A1和A2值，A1和A2值是根据过电压与绝缘配合计算，并根据间隙放电试验曲线来确定的，而B、C、D、E等类安全净距是在A值的基础上再考虑运行维护、设备移动、检修工具活动范围、施工误差等具体情况而确定的。,6.2 配电装置的设计要求,6.2.1 满足安全净距的要求 1) A值： 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。 2) B值： B1带电部分至栅状遮栏间的距离和可移动设备在移动中至带电裸导体间的距离，即 式中 750考虑运行人员手臂误入栅栏时手臂的长度 B2带电部分至网状遮栏间的电气净距
4、，即 式中 30考虑在水平方向的施工误差；70指运行人员手指误入网状遮栏时，手指长度不大于此值,6.2.1 满足安全净距的要求 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，手与带电裸导体间的距离不小于A1值，即 式中 2300运行人员举手后的总高度； 200屋外配电装置在垂直方向上施工误差 4) D值： D值为不同时停电检修的平行无遮栏裸导体之间水平净距，即 式中 1800考虑检修人员和工具的允许活动范围； 200考虑屋外条件较差而取得裕度,6.2.1 满足安全净距的要求 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的距离。 35kV及以下取E=400
5、0mm；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。,6.2.1 满足安全净距的要求 图为屋内配电装置安全净距校验图,(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。 (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。,6.2.1 满足安全净距的要求 图为室
6、外配电装置安全净距校验图,6.2.1 满足安全净距的要求 工程上采用相间距离和相对地的距离，通常大于下面两表所列的数值。,屋外配电装置的安全净距（mm）,6.2.1 满足安全净距的要求,屋内配电装置的安全净距（mm）,6.2.2 施工、运行和检修的要求 配电装置的设计要考虑现场施工的便利，结构在满足安全运行的前提下应该尽量予以简化，并考虑构件的标准化和工厂化，减少架构类型以节省三材、缩短工期，同时配电装置的施工工艺布置设计应考虑土建施工误差，确保电气安全距离的要求，分期建设和扩建过渡的便利也是配电装置的设计必须考虑 在运行中应考虑各级电压配电装置之间，以及它们和各种建筑物之间的距离和相对位置，
7、应按最终规模统筹规划，充分考虑运行的安全和便利。 在检修工作中应充分考虑检修中人员及具体检修作业对于安全的影响，以保证人员和检修机械在保证足够安全净距的情况下的作业方便。,6.2.3 噪声的允许标准及限制措施 配电装置中的噪声源主要是变压器、电抗器及电晕放电 对500kV电气设备距外壳2m外的噪声水平，宜不超过下述数值： 电抗器：80dB； 断路器：连续性噪声水平85dB；非连续性噪声水平，屋内为90dB，屋外为110dB； 变压器等其他设备：85dB。 限制噪声的措施有： 1）优先选用低噪声或符合标准的电气设备； 2）注意主（网）控室、通信楼、办公室等与主变压器的距离和相对位置，尽量避免平行
8、相对布置。,6.2.4 静电感应的场强水平和限制措施 在高压输电线路或配电装置的母线下和电气设备附近有对地绝缘的导电物体时，由于电容耦合感应而产生电压。当上述被感应物体接地时，就产生感应电流。这种感应通称为静电感应。 常以空间场强来衡量某处的静电感应水平 所谓空间场强，是指离地面1.5m处的空间电场强度。,6.2.4 静电感应的场强水平和限制措施 关于静电感应的限制措施，设计时应注意： 尽量不要在电气设备上部设置带电导体； 对平行跨导线的相序排列要避免同相布置，尽量减少同相导线交叉及同相转角布置，以免场强直接叠加； 当技术经济合理时，可适当提高电器及引线安装高度； 控制箱和操作设备尽量布置在场
9、强较低区，必要时可增设屏蔽线或设备屏蔽环等。,6.2.5 电晕无线电干扰和控制 在超高压配电装置内的设备、母线和设备间连接导线，由于电晕产生的电晕电流具有高次谐波分量，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。 为增加载流量及限制无线电干扰，超高压配电装置的导线采用扩径空芯导线、多分裂导线、大直径铝管或组合铝管等。,配电装置根据其安装地点分为：屋内式和屋外式 根据其装配方式分为成套式和装配式。,6.3 配电装置的分类,6.3.1 装配式和成套式 装配式指配电装置在现场将电器组装而成 而制造厂根据要求将配电装置内的开关电器、互感器等组成电路成套运至现场安装使用的成为成套配
10、电装置。 成套式配电装置常用于室内，常见的类型有：低压配电屏、高压开关柜、气体全封闭组合电器GIS等，其中GIS也根据实际情况可能采用屋外布置。 高压开关柜一般分为固定式和手车式 气体全封闭组合电器GIS将断路器、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、母线和出现套管等元件，按照电气主接线的要求依次连接，组成一个整体，并且全部封闭于接地的金属外壳内,6.3.1 装配式和成套式,1、4 隔离开关 2 断路器 3 互感器 5 继电器 6 表计 7 隔离开关操作机构 8 断路器操作机构 9 断路器控制把手,10kV成套高压开关柜如图,6.3.1 装配式和成套式,可以看出相对于独
11、立装配的电气组合，其所占空间要小很多,安装于室外的GIS,安装于室外的GIS,6.3.2 屋内配电装置 6.3.2.1 屋内配电装置的分类及特点 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、二层和单层式。三层式是将所有电器依其轻重分别布置在各层中，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 在屋内配电装置中，通常将同一回路的电气设备和导体布置在一个间隔内。各间隔依次排列起来形成所谓的列，按行程的列数可分为单列布置和双列布置。,6.3.2.2 屋内配电装置的布置原则 （1）总体布置 1) 尽量将电源布置在每段母线的中部 2) 同一回路的电器
12、和导体应布置在一个间隔内 3) 较重的设备（如电抗器）布置在下层 4) 充分利用间隔的位置。 5) 设备对应布置，便于操作。 6) 有利于扩建。,6.3.2.2 屋内配电装置的布置原则 （2）屋内配电装置的设备布置 1) 母线及隔离开关 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。 母线隔离开关，通常设在母线的下方。 2) 断路器及其操动机构 断路器通常设在单独的小室内。油断路器小室的形式，按照油量多少及防爆结构的要求，可分为敞开式、封闭式以及防爆小室。 断路器的操动机构设在操作通道内。,6.3.2.2 屋内配电装置的布置原则 3) 互感器和避雷器： 电流互感器无论是干式或油
13、浸式，都可和断路器放在同一小室内。穿墙式电流互感器应尽可能作为穿墙套管使用。电压互感器都经隔离开关和熔断器接到母线上，需占用专用的间隔 当母线上接有架空线路时，母线上应装避雷器 4) 电抗器： 电抗器比较重，大多布置在封闭小室的第一层。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,6.3.2.2 屋内配电装置的布置原则 5) 电缆隧道及电缆沟： 电缆隧道及电缆沟是用来放置电缆的。为使电力电缆发生事故时不致影响控制电缆，一般将电力电缆与控制电缆分开排列在过道两侧。 6) 配电装置室的通道和出口： 配电装置的布置应便于设备操作、检修和搬运，故需设置必要的通道（走廊
14、）。 为了保证工作人员的安全及工作的便利，不同长度的屋内配电装置室，应有一定数目的出口。,6.3.2.2 屋内配电装置的布置原则 7) 配电装置室的采光和通风： 配电装置室可以开窗采光和通风，但应采取防止雨雪、风沙、污秽和小动物进入室内的措施。 配电装置室应按事故排烟要求，装设足够的事故通风装置。,6.3.2.2 屋内配电装置实例,10kV配电装置进出线断面图,1主变压器进线柜； 210kV出线柜； 3高压穿墙套管； 4封闭母线桥,6.3.2.2 屋内配电装置实例 110kV配电装置断面图,6.3.3 屋外配电装置 6.3.3.1 屋外配电装置的分类及特点 屋外配电装置将所有电气设备和母线都装
15、设在露天的基础、支架或构架上。 屋外配电装置的结构形式，除与电气主接线、电压等级和电气设备类型有密切关系外，还与地形地势有关。 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配电装置、高型配电装置和半高型配电装置。,6.3.3.1 屋外配电装置的分类及特点 1) 中型配电装置 中型配电装置是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，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。 中型配电装置按照隔离开关的布置方式，可分为普通中型配电装置和分相中型配电装置。 2) 高型配电装置 高型配电装置是将一组母线及隔离开关与另一组母线及隔离开关上下
16、重叠布置的配电装置 高型配电装置按其结构的不同，可分为单框架双列式、双框架单列式和三框架双列式三种类型。,6.3.3.1 屋外配电装置的分类及特点 3) 半高型配电装置 半高型配电装置是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 由于高型和半高型配电装置可大量节省占地面积，因而在电力系统中得到广泛应用。,6.3.3.2 屋外配电装置的选型 1) 中型配电装置。一般用在非高产农田地区及不占良田和土石方工程量不大的地方，宜在地震烈度较高的地区采用。 2) 高型配电装置。一般在下列情况宜采用高型： 配电装置设在高产农田或地少人多的地区； 由于地形条件的限制，场地狭窄或需要大量开挖、回填土石方的地方； 原有配电装置需要改建或扩建，而场地受到限制。在地震烈度较高的地区不宜采用高型。高型配电装置适用于220kV电压等级。 3) 半高型配电装置。适用于110kV电压等级。,6.3.3.3 屋外配电装置的布置原则 (1) 母线及构架 屋
