第十二章-配电装置PPT课件

第十二章配电装置 发电厂和变电所电气主接线中 所装开关电器 载流导体以及保护和测量电器等设备 按一定要求建造而成的电工建筑物 称为配电装置 它的作用是接受电能和分配电能 所以它是发电厂和变电所的重要组成部分 12 1配电装置的一般问题 一 最小安全净距在这一距离下 无论是正常最高工作电压或出现内 外过电压时 都不致于发生空气绝缘击穿现象 A1值 带电部分与接地部分之间的最小安全净距 A2值 不同相带电部分之间的最小安全净距 屋内配电装置的安全净距 mm 屋外配电装置的安全净距 mm 注J系统指中性点直接接地系统 二 配电装置的特点1 屋内配电装置 1 安全净距小并可分层布置 占地面积小 2 维护 巡视和操作在室内进行 不受外界气象条件影响 比较方便 3 设备受气象及外界有害气体影响较小 可减少维护工作量 4 需建造房屋 投资大 2 屋外配电装置 1 安全净距大 占地面积大 但便于带电作业 2 维护 巡视和操作在室外进行 受外界气象条件影响大 3 设备受气象及外界有害气体影响较大 运行条件较差 须加强绝缘 设备价格较高 4 土建工程量和费用较少 建设周期短 扩建较方便 3 成套配电装置 1 结构紧凑 占地面积小 2 运行可靠性高 维护方便 3 安装工作量小 建设周期短 而且便于扩建和搬迁 4 消耗钢材较多 造价较高 4 应用 35KV及以下多采用屋内配电装置 而且广泛采用成套配电装置 110KV及以上多采用屋外配电装置 但110KV及220KV当有特殊要求时 如深入城市中心或处于严重污染地区 经技术经济比较 也可采用屋内配电装置 三 配电装置的基本要求1 节约用地 2 保证运行可靠 3 保证人身安全和防火要求 4 安装 运输 维护 巡视 操作和检修方便 5 在保证安全的条件下 布置紧凑 力求节省材料和降低造价 6 便于分期建设和扩建 四 配电装置的图1 平面图 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其排列位置 并不画出其中所装设备 2 断面图 表明配电装置某间隔所取的断面中 各设备的相互连接及其具体布置的结构图 按比例画出 3 配置图 按一定方式根据实际情况表示配电装置的房屋走廊 间隔以及设备在各间隔内布置的轮廓 不按比例画出 不表明具体的设备安装情况 配置图主要是便于了解整个配电装置设备的内容和布置 以便统计采用的主要设备 12 3屋内配电装置 一 屋内配电装置的类型1 单层式 把所有电气设备布置在单层房屋内 主要用在中小容量发电厂和变电所中 2 两层式 使用于有出线电抗器的情况 主要用在大容量发电厂中 35KV屋内配电装置多采用两层式 二 屋内配电装置的若干问题 1 整体布局 1 同一回路的电气设备和载流导体应布置在同一间隔内 以保证安全和把故障限制在本回路范围内 2 在间隔中各部分之间的尺寸除应满足表12 1中安全净距的要求外 还应考虑设备的安装和检修条件 但应充分利用间隔位置 3 较重的设备如电抗器等应布置在底层 以减轻楼板的荷重并便于安装 4 电源进线和用户出线间隔的位置 应使进出线方便 电源进线尽可能布置在一段母线的中间 以减小通过母线的电流 5 布置应清晰 力求对称 并便于运行人员记忆和操作 整个配电装置易于扩建 2 母线及母线隔离开关 1 母线通常布置在配电装置的上部 三相母线的布置一般有三种方式 水平 垂直和三角形布置 2 母线隔离开关 一般装在母线的下方 为了防止在带负荷误断隔离开关时形成电弧而引起母线短路 在3 35kV双母线的屋内配电装置中 母线和母线隔离开关之间宜装设耐火隔板 两层配电装置中 母线隔离开关大多单独布置在一个小室内 3 断路器和油浸式互感器的布置 一般35kV以下屋内断路器和油浸式互感器 宜安装在开关柜或两侧有隔板的间隔内 隔板用钢板 砖墙或混凝土墙隔开 形成单独的小室 35kV以上的屋内断路器和油浸式互感器 则应安装在有防爆隔墙的间隔内 而且为避免事故向上方母线扩展 也需设置隔板 为了防火 总油量超过100kg的屋内油浸设备 应安装在单独的防爆间内 并应有灭火设施 当间隔内单台电气设备总油量在100kg以上时 应设置贮油设施或拦油设施 4 电抗器的布置 多装在底层的小室内 电抗器应有良好的通风条件 电抗器有三种不同的布置方式 三相垂直 品字形和水平布置 垂直布置是三相重迭在一起 品字形布置是U V相重迭在一起 W相落地 水平布置是三相电抗器均放在地面上 在垂直和品字形布置时 应注意V相电抗器绕向与U W相相反 不能使U W相电抗器迭装在一起 通常出线电抗器采用垂直式或品字形布置 当电抗器的额定电流超过1000A 百分电抗超过5 6 时 由于重量和尺寸过大 垂直布置会使电抗器小室高度增加较多 故应采用品字形布置 额定电流超过1500A的母线分段电抗器或变压器低压侧的分裂电抗器 则采取水平布置 5 通道和出口 配电装置中必须设置通道 以便于操作 设备检修及搬运 通道分为三种 凡用来维护和搬运设备的通道 称为维护通道 通道内设有断路器或隔离开关的操动机构和就地控制屏的 称为操作通道 仅与防爆小间相通的通道 称为防爆通道 屋内配电装置内各种通道的最小宽度为 维护通道0 8 1m 操作通道1 5 2 0m 防爆通道1 2m 6 采光与通风 屋内配电装置可以开窗采光和通风 但应采取防止雨 雪 小动物 风沙及污秽灰尘进入的措施 配电装置室内应装设足够的事故通风装置 以排除事故时室内的烟气 三 屋内配电装置实例 1 6 10kV单层配电装置为了简化施工 6 10kV单层屋内配电装置 多采用成套配电装置 即由制造厂成套供应的高压开关柜 高压开关柜大多是一个柜构成一个回路 少数由两个柜构成一个回路 所以一个柜就是一个间隔 制造厂生产的各种一次线路的开关柜 如架空出线柜 电缆出线柜 进线柜 电压互感器柜等等 应用时可按设计的电气主接线方案 选用各种线路的开关柜 组合起来构成整个配电装置 高压开关柜在配电装置室内的布置 可以双列布置和单列布置 可以靠墙布置和独立布置 图12 1为采用GG 1A F 型单母线固定式高压开关柜的配电装置布置图 图12 2为采用GG 1A F 型高压开关柜的配电装置配置图 电气主接线为单母线分段接线 共有2条进线6条出线 每段母线上装有一组电压互感器和避雷器 高压开关柜为单列独立式布置 2 6 10kV两层配电装置 双母线 出线带电抗器的6 10kV两层配电装置布置图 a 断面图 b 配置图 c 底层平面图 3 35 110kV配电装置 变电所110kV单母线单层屋内配电装置断面图 12 4屋外配电装置 一 屋外配电装置的类型1 中型 所有设备都安装在同一水平面的基础上 并装在一定高度的基础上 只是母线稍高 母线与设备之间 设备与设备之间并不上下重叠布置 2 半高型 各母线和设备分别安装在几个不同高度的水平面上 母线与设备 设备与设备之间重叠布置 3 高型 不但设备与设备之间重叠布置 母线之间也重叠布置 110kV普通中型配电装置 220kV分相中型 硬管母线 配电装置断面图 双母线带旁路母线接线 110kV单母线分段带旁路母线半高型配电装置断面图 返回 220kV三框架断路器双列布置的高型配电装置断面图 双母线带旁路母线接线 返回 12 5成套配电装置 成套配电装置是制造厂成套供应的设备 可分为低压开关柜 高压开关柜和SF6全封闭组合电器等几种 设计配电装置时 可以根据主接线要求选择开关柜或元件 便可组成相应的配电装置 一 低压开关柜 由一个或多个低压开关电器和相应的控制 保护 测量 信号 调节装置 以及所有内部的电气 机械的相互连接和结构部件组成的成套配电装置 称为低压开关柜 广泛用于发电厂 变电所 工矿企业以及各类电力用户的低压配电系统中 作为动力 照明 配电和电动机控制中心 无功补偿等的电能转换 分配 控制 保护和监测之用 主要应用于1000V以下的屋内成套配电装置 1 低压开关柜的类型 1 固定面板式开关柜固定面板式开关柜常称为开关板或配电屏 它是一种有面板遮拦的开启式开关柜 正面有防护作用 背面和侧面仍能触及带电部分 防护等级低 只能用于对供电连续和可靠性要求较低的工矿企业变电所 2 封闭式开关柜封闭式开关柜是指除安装面外 其他所有侧面都被封闭起来的一种低压开关柜 这种开关柜的开关 保护和监测控制等电气元件 均安装在一个用钢材或绝缘材料制成的封闭外壳内 可靠墙或离墙安装 柜内每条回路之间可以不加隔离措施 也可以采用接地的金属板或绝缘板进行隔离 3 抽出式开关柜抽出式开关柜采用钢板制成封闭外壳 进出线回路的电器元件都安装在可抽出的抽屉中 构成能完成某一类供电任务的功能单元 功能单元与母线或电缆之间 用接地的金属板或塑料制成的隔板隔开 形成母线 功能单元和电缆三个区域 每个功能单元中间也有隔离措施 抽出式开关柜有较高的可靠性 安全性和互换性 它们适合于对供电可靠性要求较高的低压配电系统中作为集中控制的配电中心 二 高压开关柜 高压开关柜是指由高压断路器 负荷开关 接触器 高压熔断器 隔离开关 接地开关 互感器和所用电变压器 以及控制 测量 保护 调节装置 内部连接件 辅件 外壳和支持件等组成的成套配电装置 这种装置的内部空间以空气或复合绝缘材料作为介质 用作接受和分配电能 1 高压开关柜的类型 高压开关柜的种类较多 结构差异较大 主要用于3 35kV电压级 按柜内主要电器元件固定的特点分 1 固定式 柜内所有电器元件都是固定安装的 结构简单 价格较低 2 移开式 又叫手车式 柜内主要电器元件 如断路器 电压互感器 避雷器等 安装在可移开的小车上 小车中的电器与柜内电路通过插入式触头连接 高压开关柜的基本结构 CC 2型全封闭手车式高压开关柜1 小母线室 2 主母线室 3 母线 4 引下线 5 静触头 6 电流互感器 7 出线室 8 绝缘子 9 电缆 10 零序电流互感器 11 自动帘板 12 断路器手车 13 手车室 14 二次电缆 15 端子排 16 继电器室 三 SF6全封闭组合电器 GIS 1 概述SF6全封闭组合电器配电装置俗称GIS 它是以SF6气体作为绝缘和灭弧介质 以优质环氧树脂绝缘子作支撑的一种新型成套高压电器 主要应用于72 5kV及以上的电压等级 由于内部气体压力较高 为提高机械强度多采用圆筒式结构 即所有电器元件如断路器 互感器 隔离开关 接地开关和避雷器都放置在接地的金属材料 钢 铝等 制成的圆筒形外壳中 GIS一般用于户内 也可户外使用 从1965年世界上第一台GIS投运以来 GIS已广泛应用到72 5 800kV电压等级的电力系统中 我国自行研制的第一套126kVGIS于1973投入运行以来 特别是最近一二十年来 GIS在电网中的应用越来越广泛 目前 我国新建的500kV的变电站及不少新建的110 220kV变电站都采用GIS 2 整体结构 GIS是把各种独立机构的元件 如母线 断路器 隔离开关 接地开关 电压及电流互感器 避雷器 电缆终端盒等 按电气主接线的要求依次连接 组合成一个整体 并且全部元件封闭在接地的金属 钢或铝 外壳中 壳体内充以SF6气体 作为绝缘和灭弧介质 元件的外壳在互相连接时再辅以一些过渡元件 如三通 弯头 伸缩节等 组成成套配电装置 126kVGIS总体布置图1 母线2 隔离开关 接地开关3 断路器4 电压互感器5 电流互感器6 快速接地开关7 避雷器8 引线套管9 波纹管10 操动机构 3 GIS的特点 1 缩小了配电装置的尺寸 减少了变配电站的占地面积和空间 由GIS组成的变电所的占地面积和空间体积远比由常规电器组成的变电所小 电压等级愈高 效果愈显著 60kV由GIS组成的变电站户内布置所占面积和体积 分别只有60kV由常规电器组成的变电站户内布置所占面积和体积的22 和25 4 110kV时只有7 6 和6 1 220kV只有3 7 4 和1 8 2 1 500kVGIS变电站占地面积仅为常规变电站的1 2 2 因此 GIS特别适合于变电站征地特别困难的场所 如水电站 大城市地下变电站等 2 运行可靠性高 GIS由于带电部分封