第十一章-配电装置PPT课件

第十一章配电装置 第一节概述 第二节屋内配电装置 第三节成套式配电装置 第四节屋外配电装置 第五节电气设施的布置 课程要求 重点难点 教学内容 思考练习 第十一章配电装置 第一节概述 课程要求 教学目标 1 掌握配电装置的概念 作用 2 了解配电装置的类型和对配电装置的基本要求 3 掌握电气安全距离 熟悉相关术语和三种表达图 首页 重点难点 重点 安全净距 表达图识读 难点 表达图的识读 首页 教学内容 一 配电装置的作用和分类二 配电装置的基本要求三 配电装置的有关术语和图 首页 一 配电装置的作用和分类 1 配电装置的作用2 配电装置的类型 配电装置 根据电气主接线的接线方式 由开关设备 母线装置 保护和测量电器 必要的辅助设备等构成 按照一定技术要求建造而成的特殊电工建筑物 称为配电装置 配电装置的作用 正常运行时进行电能的传输和再分配 故障情况下迅速切除故障部分 恢复运行 1 按设备安装地点可分 屋内配电装置和屋外配电装置 2 按组装方式可分 装配式配电装置和成套式配电装置 3 按电压等级可分 低压配电装置 1kV以下 高压配电装置 1 220kV 超高压配电装置 330kV 750kV 特高压配电装置 1000千伏和直流 800千伏 二 配电装置的基本要求 安全 设备布置合理清晰 采取必要的保护措施 可靠 设备选择合理 故障率低 影响范围小 满足对设备和人身的安全距离 方便 设备布置便于集中操作 便于检修 巡视 经济 在保证技术要求的前提下 合理布置 节省用地 节省材料 减少投资 发展 预留备用间隔 备用容量 便于扩建和安装 三 配电装置的有关术语和图 1 安全净距 配电装置各部分之间 为了满足配电装置运行和检修的需要 确保人身和设备安全所必须的最小电气距离 称为安全净距 我国 高压配电装置设计技术规程 规定的屋内 屋外配电装置各有关部分之间的最小安全净距 可分为A B C D E五类 最基本的是A1和A2值 A1 带电部分对接地部分之间的空间最小安全净距 A2 不同相的带电部分之间的空间最小安全净距 三 配电装置的有关术语和图 1 安全净距 屋内配电装置安全净距 三 配电装置的有关术语和图 1 安全净距 屋外配电装置安全距离 三 配电装置的有关术语和图 2 间隔3 层4 列5 通道6 配电装置的图 间隔是一个完整的电气连接 大体上对应主接线图中的接线单元 以主设备为主 加上附属设备组成的一整套电气设备 包括断路器 隔离开关 TA TV 端子箱等 一个间隔断路器的排列次序 有单列式 双列式 三列式 为便于设备的操作 检修和搬运 配电装置在布置时设置了维护通道 操作通道 防爆通道 平面图 断面图 配置图 设备布置位置的层次 有单层 两层 三层 思考练习 1 装置是如何定义和分类的 应满足哪些基本要求 2 什么是最小安全净距 决定最小安全净距的依据是什么 3 表示配电装置结构时常用的图形有哪几种 课程要求 重点难点 教学内容 思考练习 第十一章配电装置 第二节屋内配电装置 课程要求 教学目标 1 了解屋内配电装置的类型 2 掌握装配式屋内配电装置的布置要求 首页 重点难点 重点 装配式屋内配电装置的布置要求 难点 屋内配电装置实例 首页 教学内容 一 屋内配电装置的特点二 屋内配电装置的类型三 装配式屋内配电装置的布置要求四 屋内配电装置实例 首页 一 屋内配电装置的特点 将电气设备和载流导体安装在屋内 避开大气污染和恶劣气候的影响 1 由于允许的安全净距小 能分层布置 占地面积较小 通风散热条件差 且不便于扩建 2 维修 巡视和操作不受气候影响 3 外界污秽的空气对电气设备影响较小 可减少维护的工作量 4 房屋建筑的投资较大 大 中型发电厂和变电站中 35kV及以下电压等级的配电装置多采用屋内配电装置 但110kV及220kV装置有特殊要求和处于严重污秽地区时 也可以采用屋内配电装置 二 屋内配电装置的类型 1 按照布置形式分类2 按照安装形式分类 1 单层式 用于中 小容量的发电厂和变电站 采用单母线接线的出线不带电抗器的配电装置 成套开关柜 占地面积较大 2 二层式 将所有电气设备按照轻重分别布置 较重的设备布置在一层 较轻的设备布置在二层 一般用于有出线电抗器的情况 结构简单 占地较少 运行与检修较方便 综合造价较低 3 三层式 将所有电气设备依其轻重分别布置在三层中 安全 可靠 占地面积小 但结构复杂 施工时间长 造价高 检修和运行很不方便 目前很少采用 1 装配式 将各种电气设备在现场组装构成配电装置称为装配式配电装置 2 成套式 由制造厂预先将各种电气设备按照要求装配在封闭或半封闭的金属柜中 安装时按照主接线要求组合起来构成整个配电装置 这就称为成套式配电装置 三 装配式屋内配电装置的布置要求 整体布局要求 1 断路器及其操动机构2 互感器和避雷器 1 同一回路的电气设备和载流导体布置在同一间隔内 2 满足安全净距要求的前提下 充分利用间隔位置 3 较重的设备布置在底层 减轻楼板荷重 便于安装 4 出线方便 电源进线尽可能布置在一段母线的中部 减少通过母线截面的电流 5 布置清晰 力求对称 便于操作 容易扩建 断路器通常设在单独的小室内 断路器的操动机构与断路器之间应该使用隔板隔开 其操动机构布置在操作通道内 手动操动机构和轻型远距离操动机构均安装在壁上 重型远距离控制操动机构则装在混凝土基础上 电流互感器和断路器放在同一室内 电压互感器经隔离开关和熔断器接到母线上 占用专门的间隔 母线接架空线路应装避雷器 电压互感器与避雷器可共用一个间隔 隔板隔开 共用一组隔离开关 三 装配式屋内配电装置的布置要求 3 母线及隔离开关 母线一般布置在配电装置的上部 有水平布置 垂直布置和三角形布置三种方式 水平布置 通常用于中小型发电厂或变电站 垂直布置 适用于20kV以下 短路电流较大的发电厂或变电站 三角形布置 适用于10 35kV大 中容量的配电装置中 母线相间距离 取决于相间电压 短路时母线和绝缘子的机械强度及安装条件等 同一支路母线的相间距离应尽量保持不变 6 10kV母线水平布置 约为250 350mm 垂直布置 约为700 800mm 35kV母线水平布置 约为500mm 110kV母线水平布置 约为1200 1500mm 母线隔离开关一般安装在母线的下方 之间应设耐热隔板 两层以上的配电装置中 母线隔离开关宜单独布置在一个小室内 三 装配式屋内配电装置的布置要求 4 电抗器 按其容量不同布置 三相垂直 品字形和三相水平布置 当电抗器的额定电流超过1000A 电抗值超过5 6 时 宜采用品字形布置 额定电流超过1500A的母线分段电抗器或变压器低压侧的电抗器 则采用水平装设 在采用垂直或品字形布置时 只能采用UV或VW两相电抗器上下相邻叠装 而不允许UW两相电抗器上下相邻叠装在一起 三 装配式屋内配电装置的布置要求 5 电容器室 配电装置室内各种通道最小宽度 净距 mm 三 装配式屋内配电装置的布置要求 6 变压器室 变压器外廓与变压器室四壁的最小距离 mm 三 装配式屋内配电装置的布置要求 7 电缆构筑物8 通道和出口 电缆隧道 高1 8m以上 两侧电缆支架 放置较多的电缆 其造价较高 一般用于大型电厂主厂房内 电缆沟 沟宽与深为1m左右 不方便 造价较低 常用于变电站和中 小型电厂 维护通道 最小宽度比最大搬运设备大0 4 0 5m 操作通道 最小宽度为1 5 2 0m 防爆通道 最小宽度为1 2m 当配电装置长度大于7m时 应有两个出口 当长度大于60m时 在中部适当宜再增加一个出口 四 屋内配电装置实例 思考练习 屋内配电装置与屋外配电装置相比较 各有哪些优 缺点 课程要求 重点难点 教学内容 思考练习 第十一章配电装置 第三节成套式配电装置 课程要求 教学目标 1 了解成套配电装置的种类和特点 2 了解常见低压配电柜的基本结构和使用特点 3 了解高压套成套配电装置的种类 常见高压开关柜的基本组成和特点 4 掌握高压开关柜的 五防 功能 5 熟悉SF6组合电器的结构特点和应用特点 首页 重点难点 重点 高低压配电柜的种类和特点 五防 SF6组合电器的特点 难点 成套配电装置的内部结构 首页 教学内容 一 成套配电装置的特点二 成套配电装置的分类三 低压成套配电装置四 高压成套配电装置五 SF6组合电器 首页 一 成套配电装置的特点 1 有金属外壳 柜体 的保护 电气设备和载流导体不易积灰 便于维护 特别处在污秽地区更为突出 2 易于实现系列化 标准化 具有装配质量好 速度快 运行可靠性高的特点 其结构紧凑 布置合理 缩小了体积和占地面积 降低了造价 3 电器安装 线路敷设与变配电室的施工分开进行 缩短了基建时间 二 成套配电装置的分类 按柜体结构特点分 开启式和封闭式按元件固定的特点分 固定式和手车式按其母线套数分 单母线和双母线按其电压等级分 高压开关柜和低压开关柜 三 低压成套配电装置 1 PGL型交流低压配电屏 按用途可分为 电源进线 受电 备用电源架空受电或电缆受电 联络馈电 刀熔开关馈电 熔断器馈电 断路器馈电和照明等 三 低压成套配电装置 2 GGD型固定式低压配电屏 GGD型交流低压配电柜分断能力高 动热稳定性好 电气方案灵活 组合方便 防护等级高 按其分断能力的大小可分为 型 最大分断能力分别为15kA 30kA 50kA 三 低压成套配电装置 3 GCS低压抽屉式开关柜 GCS开关柜分断 接通能力高 动热稳定性好 电气方案灵活 组合方便 系列性 实用性强 结构新颖 防护等级高 将逐步取代固定式低压配电屏 三 低压成套配电装置 4 MNS低压抽出式开关柜 四 高压成套配电装置 1 高压开关柜的种类2 高压开关柜的型号 固定式高压开关柜 断路器安装位置固定 各功能区相通而且敞开 采用母线和线路的隔离开关作为断路器检修的隔离措施 手车式高压开关柜 高压断路器安装于可移动手车上 便于检修 其各个功能区是采用金属封闭或者采用绝缘板的方式封闭 有一定的限制故障扩大的能力 高压开关柜的 五防 功能 防止误分 误合断路器 防止带负荷分 合隔离开关或带负荷推入 拉出金属封闭式开关柜的手车隔离插头 防止带电挂接地线或合接地开关 防止带接地线或接地开关合闸 防止误入带电间隔 以保证可靠的运行和操作人员的安全 KGN 10型号含义为 表示金属封闭铠装户内10kV的固定式开关柜 GFC 10型号含义为 表示手车式封闭型的10kV高压开关柜 四 高压成套配电装置 3 高压开关柜的结构类型 1 KGN 10型固定式开关柜 四 高压成套配电装置 3 高压开关柜的结构类型 2 XGN2 10型固定式开关柜 四 高压成套配电装置 3 高压开关柜的结构类型 3 KYN1 12型铠装开关柜 四 高压成套配电装置 3 高压开关柜的结构类型 4 KYN28A 12型中置式开关柜 四 高压成套配电装置 3 高压开关柜的结构类型 5 HXGN 12ZF R 型环网柜 四 高压成套配电装置 1 GIS的主要特点2 GIS的种类 六氟化硫组合电器 又称为气体绝缘全封闭组合电器 Gas InsulatorSwitchgear 简称GIS 它将断路器 隔离开关 母线 接地开关 互感器 出线套管或电缆终端头等分别装在各自密封间中 集中组成一个整体外壳 充以 3 039 5 065 105Pa 3 5大气压 的六氟化硫气体作为绝缘介质 优点 可靠性高 安全性高 占地面积小 最小安全净距小 安装 维护方便 缺点 密封性能要求高 金属耗费量大 价格较昂贵 故障后危害较大 检修时有毒气体 SF6气体与水发生化学反应后产生 会对检修人员造成伤害 按充气外壳结构形状分 圆筒形和柜形两大类 按绝缘介质分 F GIS和H GIS两类 四 高压成套配电装置 3 GIS结构示例 气室划分应考虑以下因素 1 断路器应和其它气室分开 2 要便于运行 维护和检修 3 要合理确定气室的容积 4 有电弧分解物产生的元件与不产生电弧分解物的元件分开 四 高压成套配电装置 3 GIS结构示例 思考练习 1 低压成套装置分为几类 高压成套装置的基本型式有几种 2 试述SF6全封闭组合电器的优 缺点及其应用范围 课程要求 重点难点 教学内容 思考练习 第十一章配电装置 第四节屋外配电装置 课程要求 教学目标 1 了解屋外配电装置的种类和设备布置要求 2 能结合屋外配电装置识读屋外配电装置图 首页 重点难点 重点 屋外配电装置的布置要求 难点 屋外配电装置实例 首页 教学内容 一 屋外配电装置的特点二 屋外配电装置的分类三 屋外配电装置的布置要求四 屋外配电装置实例 首页 一 屋外配电装置的特点 屋外配电装置 将电气设备安装在露天场地基础 支架 或构架上的配电装置 一般多用于110kV及以上电压等级的配电装置 屋外配电装置的特点 1 无需配电装置室 节省建筑材料和降低土建费用 一般建设周期短 2 相邻设备之间距离大 减少故障蔓延的危险性 且便于带电作业 3 巡视设备清楚 且便于扩建 4 易受外界气候条件的影响 设备运行条件差 须加强绝缘 5 气候变化给设备维修和操作带来困难 二 屋外配电装置的分类 1 低型配电装置电气设备直接放在地面基础上 母线布置高度较低 设备设有围栏 2 中型配电装置所有电器都安装在同一水平面内 并装在一定高度 2 2 5mm 的基础上 按照隔离开关的布置方式可分为普通中型和分相中型 3 半高型和高型配电装置仅将母线与断路器 电流互感器等重叠布置 称为半高型配电装置 将两组母线重叠布置的 称为高型配电装置 三 屋外配电装置