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1、发输变电专业第8章 电气设备布置及配电装置设计电气设备布置及配电装置设计8.1 电气设备布置的要求(熟悉)8.2 高压配电装置的设计(掌握)8.3 特殊地区的电气设备布置及配电装置设计(了解)8.4 配电装置带电距离的确定及校验方法8.5 屋外配电装置的尺寸校验电气设备布置及配电装置设计8.1 电气设备布置的要求8.1.1 电气设备布置的安全净距 电气设备布置的最小安全净距不应小于规定要求。8.1.2 配电装置布置与电气设备布置的相关规定8.1.2.1 配电装置的布置应结合接线方式、设备型式及发电厂和变电所的总体布置综合考虑。8.1.2.2 220500kV电压等级,一台半断路器接线,当采用软
2、母线或管型母线配双柱式、三柱式、双柱伸缩式或单柱式隔离开关时,屋外敞开式配电装置应采用中型布置。断路器宜采用三列式、单列式或平环式布置。8.1.2 配电装置布置与电气设备布置的相关规定8.1.2.3 220500kV电压等级,双母线接线,当采用软母线或管型母线配双柱式、三柱式、双柱伸缩式或单柱式隔离开关时,屋外敞开式配电装置应采用中型布置。断路器宜采用单列式或双列式布置。8.1.2.4 35110kV电压等级,双母线接线,当采用软母线配普通双柱式隔离开关时,屋外敞开式配电装置应采用中型布置。断路器宜采用单列式布置或双列式布置。8.1.2 配电装置布置与电气设备布置的相关规定 110kV电压等级
3、,双母线接线,当采用管型母线配双柱式隔离开关时,屋外敞开式配电装置宜采用半高型布置,断路器宜采用单列式布置。8.1.2.5 35110kV电压等级,单母线接线,当采用软母线配普通双柱式隔离开关时,屋外敞开式配电装置应采用中型布置。断路器宜采用单列式布置或双列式布置。8.1.2.6 110 220kV电压等级,双母线接线,当采用管型母线配双柱式、三柱式隔离开关时,屋内敞开式配电装置应采用双层布置。断路器宜采用双列式布置。8.1.2 配电装置布置与电气设备布置的相关规定8.1.2.7 110500kV电压等级,当采用气体绝缘金属封闭开关设备(GIS)配电装置时,GIS配电装置应采用户外低式布置,当
4、环境条件特殊时,也可采用户内布置。8.1.2.8 110kV及以上配电装置当采用管型母线时,宜选用单管结构。其固定方式可采用支柱式或悬吊式。当地震烈度为8度及以上时,宜采用悬吊式。 支持式管型母线在无冰无风状态下的挠度不宜大于0.5D1.0D(D为导体直径),悬吊式管型母线的挠度可放宽。 采用管型母线时还应分别对端部效应、微风振动及热胀冷缩采取措施。电气设备布置的要求8.1.3 电气设备布置及安装设计的具体要求8.1.3.1 屋内配电装置部分 (1) 635kV两层配电装置中,为便于运行人员在底层操作能够观察到楼层母线隔离开关的开合情况,应有适当缩小孔洞。洞口加设护网、护沿,并考虑搭跳板的便利
5、,加宽底层的操作走廊。此外,当采用就地操作从而取消上述孔洞,但此时必须采取措施,以防万一发生操作时危及操作人员生命。8.1.3 电气设备布置及安装设计的具体要求 (2) 相邻间隔均为架空出线时,必须考虑当一回带电、另一回检修时的安全措施,如将出线悬挂点偏移、两回出线间加隔板等。 (3) 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作(母线),右备(用母线)的原则考虑。 (4) 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、降雨等情况予以确定。电气设备布置的要求8.1.3.2 屋外配电装置部分 (1) 35500kV中型配电装置通常采用的有关尺寸见表8-1-1。表中的尺寸供
6、参考。8.1.3.2 屋外配电装置部分 选用出线架构宽度时,应使出线对架构横梁垂直线的偏角不大于下列数值:35kV为5,110kV为20,220kV为10,330kV为10,500kV为10。如出线偏角大于以上数值,则需要采取出线悬挂点偏移等措施,并对其跳线的安全净距进行校验。 (2) 当电厂有两级升高电压配电装置时,一般要预留第二台三卷变压器的位置和引线走廊。 (3) 当发电厂、地区降压变电所具有中性点非直接接地系统的电压级时,设计中要考虑预留消弧线圈的安装位置及其引线方式。 8.1.3.2 屋外配电装置部分 (4) 为避免由于配电装置场地不均匀沉降等因素影响三相联动设备及敞开式组合电器的运
7、行,必要时要求土建对上述设备采用整体基础。这是在软地基的场地上要注意的问题。 (5) 断路器和避雷器等设备采用低位布置时,围栏内宜做成高100mm的水泥平台,以便于排水和防长草。 (6) 端子箱、操作箱的基础一般不低于200250mm。防潮防水。 (7) 对于高位布置的断路器操作箱,为便于巡视、检修、调试,宜设带踏步的检修平台。 8.1.3.2 屋外配电装置部分 (8) 35110kV隔离开关的操动机构宜布置在边相,220330kV隔离开关的操动机构(当三相联动时)宜布置在中相。操动机构的安装高度一般为11.1m。(以前的典型设计是1.1m,其高度是以在操作时方便用力) (9) 高频阻波器一般
8、为悬挂安装,如因风偏过大,不能满足安全净距时,可采用V形绝缘子串悬吊或直接固定在相应的耦合电容器上。对于500kV配电装置,也可采用支柱绝缘子支持安装的方式。 8.1.3.2 屋外配电装置部分 (10) 隔离开关引线对地安全净距C值的校验,应考虑电缆沟凸出地面的尺寸。 (11) 当主变压器靠近发电厂主厂房布置时,需注意避免排汽管排汽时对变压器安全运行的影响,应使两者保持一定的间距。同时,也注意排汽对组合导线用耐张绝缘子串的影响。 (12) 建设在林区的屋外配电装置,应在电气设备周围留有20m宽的空地。 8.1.3.2 屋外配电装置部分 (13) 配电装置的照明、通信、接地、检修电源等辅助设施应
9、根据工程具体情况统盘考虑,并参照对屋内配电装置相应设施的要求分别予以设置。 (14) 为便于上人检修,对钢筋混凝土架构要设置脚钉或爬梯,其设置位置对于单独架构可在一个支柱上设置;同时,必须对上人时检修人员与周围带电导体及设备的安全净距进行校验。 8.1.3.2 屋外配电装置部分 (15) 在带旁路母线的配电装置设计中,一般将旁路母线布置在出线门型架的外侧,此时,为了保持送电线路与旁路母线之间的安全距离,线路终端杆塔必须有一定的高度。当采用双回路终端塔时,耦合电容器(或电容式电压互感器)的引下线很难保证与邻相导线的安全净距。因此,可以考虑将旁路母线布置在出线门型架的内侧,这样,除能避免出现上述情
10、况外,还可以缩小出线门型架到线路终端塔的距离,使架构简化并节省钢材。8.1.3.2 屋外配电装置部分 (16) 为了消除铝管母线热胀冷缩产生的应力,铝管母线必须安装伸缩节。当最大运行温差为100C及以上时,各级电压铝锰合金管形母线伸缩节的安装跨度见下表:电压(kV)35110220330500跨 数7 85321电气设备布置及配电装置设计8.2 高压配电装置的设计8.2.1 配电装置设计原则与要求8.2.1.1 配电装置设计原则 1) 高压配电装置的设计应贯彻国家法律、法规。执行国家的建设方针和技术经济政策,符合安全可靠、运行维护方便、经济合理,环境保护的要求。 配电装置设计原则 2) 高压配
11、电装置的设计,应根据电力负荷性质、容量、环境条件、运行维护等要求,合理地选用设备和制定布置方案。在技术经济合理时应选用效率高、能耗小的电气设备和材料。 3) 高压配电装置的设计应根据工程特点、规划和发展规划,做到远、近期结合,以近期为主。 配电装置设计原则 4) 高压配电装置的设计必须坚持节约用地的原则。 各型配电装置占地面积的比较: a) 屋外普通中型配电装置为100; b) 屋外分相中型配电装置为7080; c) 屋外半高型配电装置为5060; d) 屋外高型配电装置为4050; 配电装置设计原则 e) 屋内型配电装置为2530; f) SF6全封闭组合电器为510。 5) 高压配电装置的
12、设计,除应执行本规程的规定外,尚应符合现行的有关国家标准和行业标准的规定。 8.2.1 配电装置设计原则与要求8.2.1.2 配电装置设计要求 本章主要内容包括:配电装置的型式选择与布置;配电装置的安全净距;配电装置的通道与围栏;配电装置的防火与蓄油设施;配电装置对建筑物及构筑物的要求;配电装置电工建筑物总布置的有关要求等。8.2 高压配电装置的设计8.2.2 配电装置设计的基本要求8.2.2.1 敞开式配电装置设计的基本规定 (1) 配电装置的布置,导体、电气设备、架构的选择,应满足在当地环境条件下正常运行、安装检修、短路和过电压时的安全要求,并满足规划容量要求。 (2)配电装置各回路的相序
13、排列尽量一致。一般为面对出线电流流出方向,从左到右、由远到近、从上到下的顺序,相序为U、V、W(A、B、C)排列。对硬导体应有相色标志,U(A)相为黄色,V(B)相为绿色,W(C)相为红色。对绞线一般只标明相别。对于扩建工程应与原有配电装置相序一致。 8.2.2.1 敞开式配电装置设计的基本规定 (3) 配电装置内的母线排列顺序,一般靠变压器侧布置的母线为母线,靠线路侧布置的母线为母线;双层布置的配电装置中,下层布置的母线为母线,上层布置的母线为母线。 (4) 110kV及以上的屋外配电装置最小安全净距,一般不考虑带电检修。如确有带电检修需求,最小安全净距应满足带电检修的工况。 (5) 110
14、220kV配电装置母线避雷器和电压互感器,宜合用一组隔离开关;330kV及以上进、出线和母线上装设的避雷器及进、出线电压互感器不应装设隔离开关,母线电压互感器不宜装设隔离开关。 8.2.2.1 敞开式配电装置设计的基本规定 (6) 330kV及以上电压等级的线路并联电抗器回路不宜装设断路器或负荷开关,如需装设,应根据其用途及运行方式等因素确定。330kV及以上电压等级的母线并联电抗器回路应装设断路器和隔离开关。 (7) 66kV及以上的配电装置,断路器两侧的隔离开关靠断路器侧、线路隔离开关靠线路侧、变压器进线隔离开关的变压器侧应配置接地开关。66kV及以上电压等级的并联电抗器的高压侧应配置接地
15、开关。 8.2.2.1 敞开式配电装置设计的基本规定 (8) 对屋外配电装置,为保证电气设备和母线的检修安全,每段母线上应装设接地开关或接地器;接地开关和接地器的安装数量应根据母线上电磁感应电压和平行母线的长度以及间隔距离进行计算确定。 (9) 330kV及以上电压等级的同杆架设或平行回路的线路侧接地开关,应具有开合电磁感应和静电感应电流的能力,其开合水平应按具体工程情况经计算确定。 (10) 110kV及以上配电装置的电压互感器配置,可以采用按母线配置方式,也可以采用按回路配置方式。 8.2.2.1 敞开式配电装置设计的基本规定 (11) 220kV及以下屋内配电装置设备低式布置时,间隔应设
16、置防止误入带电间隔的闭锁装置。 (12) 充油电气设备的布置,应满足带电观察油位、油温时安全、方便的要求;并应便于抽取油样。 (13) 配电装置的布置位置,应使场内道路和低压电力、控制电缆的长度最短。发电厂内宜避免不同电压等级的架空线路交叉。 8.2.2.2 GIS配电装置设计的基本规定 (1) 对气体绝缘金属封闭开关设备(GIS)配电装置,接地开关的配置应满足运行检修的要求。与GIS配电装置连接并需单独检修的电气设备、母线和出线,均应配置接地开关。出线回路的线路侧接地开关和母线接地开关应用具有关合动稳定电流能力的快速接地开关。 110220kV GIS配电装置母线避雷器和电压互感器可不设隔离
17、开关。 (2) GIS配电装置避雷器的配置,应在与架空线路连接处装设避雷器,其接地端应与GIS管道金属外壳连接。该避雷器宜采用敞开式。GIS母线是否装设避雷器,需经雷电侵入波过电压计算确定。 8.2.2.2 GIS配电装置设计的基本规定 (3) GIS配电装置感应电压不应危及人身和设备的安全。外壳和支架上的感应电压,正常运行条件下不应大于24V,故障条件下不应大于100V。 (4)在GIS配电装置间隔内 ,应设置一条贯穿所有GIS间隔的接地母线或环形接地母线。将GIS配电装置的接地线引至接地母线,由接地母线再与接地网连接。 (5) GIS配电装置宜采用多点接地方式,当选用分相设备时,应设置外壳
18、三相短接线,并在短接线上引出接地线通过接地母线接地。8.2.2.2 GIS配电装置设计的基本规定 外壳的三相短接线的截面应能承受长期通过的最大感应电流,并应按短路电流校验。当设备为铝外壳时,其短路接线宜用铝排;当设备为钢外壳时,其短接线宜采用钢排。 (6) GIS配电装置每间隔应分为若干个隔室,隔室的分割应满足正常运行条件和间隔元件设备检修要求。 8.2.2.3 配电装置设计的环境条件 (1) 屋外配电装置中的电气设备和绝缘子,应根据当地的污秽分级等级采取相应的外绝缘标准。 配电装置位置的选择宜避开自然通风冷却塔和机力通风冷却塔的水雾区及其常年盛行风向的下风侧。一般情况下,配电装置布置在自然通
19、风冷却塔冬季盛行风向上的上风侧时,配电装置构架边距自然通风冷却塔零米外壁的距离应不小于25m;配电装置布置在自然通风冷却塔冬季盛行风向的下风侧时,配电装置构架边距自然通风冷却塔的距离应不小于40m。 配电装置构架边距机力通风冷却塔零米外壁的距离,非严寒地区不小于40m,严寒地区不小于60m。 8.2.2.3 配电装置设计的环境条件(2) 选择导体和电气设备的环境温度(周围空气温度)应 符合下表的规定。类别安装场所环 境 温 度最 高最 低裸导体屋外最热月平均最高温度屋内该处通风设计温度,当无资料时,可取最热月平均最高温度加5C电器屋外年最高温度年最低温度屋内电抗器该处通风设计最高排风温度屋内其
20、它该处通风设计温度,当无资料时,可取最热月平均最高温度加5C注:1. 年最高(或最低)温度为一年中所测量的最高(或最低)温度的多年平均值; 2. 最热月平均最高温度为最热月每日最高温度的平均值;取多年平均值。8.2.2.3 配电装置设计的环境条件(3) 选择导体和电气设备的环境相对湿度,应采用当地湿度最高月份的平均相对湿度。在湿热带地区应采用湿热带型电气设备产品。在亚湿热带地区可采用普通电气设备产品,但应根据当地运行经验采取防护措施,如加强防潮、防凝露、防水、防锈、防霉及防虫害等。 (4) 周围环境温度低于电气设备、仪表和继电器的最低允许温度时,应装设加热装置或采取其他保温设施。 在积雪、覆冰
21、严重地区,应采取防止冰雪引起事故的措施。 隔离开关的破冰厚度,应不小于安装场所的最大覆冰厚度。8.2.2.3 配电装置设计的环境条件 (5) 选择330kV及以下屋外配电装置的导体和电气设备时的最大风速,可采用离地10m高、30年一遇10min平均最大风速。选择500kV屋外配电装置的导体和电气设备时的最大风速,宜采用离地10m高、50年一遇10min平均最大风速。最大设计风速超过35m/s的地区,在屋外配电装置的布置中,应采取相应措施。 (6) 配电装置的抗震设计应符合现行国家标准GB50260的规定。 (7) 海拔超过1000m的地区,配电装置应选择适用于高海拔的电气设备、电瓷产品,其外绝
22、缘强度应符合高压电气设备绝缘试验电压的有关规定。 8.2.2.3 配电装置设计的环境条件 (8) 配电装置设计应重视对噪声的控制,降低有关运行场所的连续噪声级。配电装置紧邻居民区时,其围墙外侧的噪声标准应符合城市区域环境噪声标准、工业企业厂界噪声标准等要求。 配电装置中的主要噪声源是主变压器、电抗器及电晕放电,其中以变压器为最严重,故设计时必须注意主变压器与其它建(构)筑物及办公室等的位置和距离。 (9) 330kV及以上的配电装置内设备遮拦外的静电感应场强水平(离地1.5m空间场强),不宜超过10kV/m,少部分地区可允许达到15kV/m。 配电装置围墙外侧(非出线方向,围墙外为居民区时)的
23、静电感应场强水平(离地1.5m空间场强)不宜大于5kV/m。8.2.2.3 配电装置设计的环境条件 关于静电感应的限制措施,在设计配电装置时可作如下考虑: 1) 尽量不要在电气设备上方设置软导线。由于上面没有带电导线,静电感应强度较小,便于进行设备检修。 2) 对平行跨导线的相序排列要避免或减少同相布置,尽量减少同相母线交叉与同相转角布置。 8.2.2.3 配电装置设计的环境条件 3) 当技术经济合理时,可适当提高电气设备及引线的安装高度。如500kV配电装置,为了限制静电感应,将C值由内过电压所要求的6.3m提高到7.5m,这样就可使配电装置的绝大部分场强低于10kV/m,大部分低于3kV/
24、m。提高500kV设备支架高度,设备附近的电场强度显著下降。 4) 控制箱、断路器端子箱、检修电源箱、设备放油阀等操作设备应尽量布置在较低场强区。 5)设备落地布置时,围栏高度不宜低于1.8m。在电场强度大于10kV/m且人员经常活动的地方,必要时可增设屏蔽线或设备屏蔽环等。 8.2.2.3 配电装置设计的环境条件 (10) 330kV及以上电压等级的配电装置应重视对无线电干扰的控制。 配电装置无线电干扰的控制可以从综合干扰和设备干扰两方面考虑: 1) 超高压陪配电装置中的导线及电气设备所产生的综合干扰水平,一般都以离配电装置围墙一定距离的干扰值作为标准。我国目前在超高压配电装置的设计中,无线
25、电干扰水平的允许标准定为:在晴天,配电装置围墙外20m处(非出线方向),对1MHz的无线电干扰值不大于50dB。 8.2.2.3 配电装置设计的环境条件 为了增加载流量以限制电晕无线电干扰,超高压配电装置的导线采用扩径空心导线、多分裂导线、大直径铝管或组合式铝管。 2) 为了防止超高压电气设备所产生的电晕干扰影响无线电通信的正常工作,应在设备的高压导电部件上设置不同形状和数量的均压环或罩, 将导体和瓷件表面的场强限制在一定数值内 。 在导体和电器选择技术规定中规定为:电器及金具在1.1倍最高相电压下,晴天夜晚不应出现可见电晕,110kV及以上电压户外晴天无线电干扰电压不宜大于500V。 8.2
26、.2.4 配电装置设计的一般要求 (1) 配电装置的设计必须考虑分期建设和扩建过渡的便利。各种形式配电装置对分期过渡有不同的适应性,应从主接线特点、进出线布置和分期过渡情况进行综合考虑,为施工安全与方便提供有利条件。 (2) 各级电压配电装置之间,以及和各种建(构)筑物之间的距离和相对位置,应按最终规模统筹规划。配电装置的方位应由下列因素综合考虑确定: 1) 进出线方向; 2) 避免或减少各级电压架空出线的交叉; 3) 缩短主变压器各侧引线的长度,避免交叉,并注意平面布置的整体性。 8.2.2.4 配电装置设计的一般要求 (3) 架空出线间隔的排列应根据出线走廊规划的要求,尽量避免线路交叉,并
27、与终端塔的位置相配合。 (4) 屋内、外配电装置的安全净距应按本章8.4规定值选用。屋外配电装置使用软导线时,带电部分互接地部分之间和不同相带电部分之间的最小电气距离,应按下列三种工况进行校验,并采用其中最大数值: 1) 雷电过电压和风偏; 2) 操作过电压和风偏; 3) 最大工作过电压,短路摇摆和风偏。 8.2.3 配电装置的型式选择 8.2.3.1 GB5006019923110kV高压配电装置设计规范中配电装置型式选择的规定 (1) 配电装置型式的选择,应考虑所在地区的地理情况及环境条件,通过技术经济比较,优先选用占地少的配电装置型式,并宜符合下列规定: 1) 市区或污秽地区的35110
28、kV配电装置宜采用屋内配电装置。 2) 大城市中心地区或其他环境特别恶劣地区,110kV配电装置可采用SF6全封闭组合电器。3110kV高压配电装置设计规范 (2) GIS宜采用屋内布置。当GIS采用屋外布置时,应考虑气温、日温差、日照、冰雹及腐蚀等环境条件的影响。 (3) 当采用管型母线的配电装置时,管型母线选用单管结构,固定方式宜用支持式。支持式管型母线在无冰无风时的挠度不应大于0.5D1.0D(D为管型母线的直径)。采用管型母线时,还应分别采取消除端部效应、微风振动及温差对支持绝缘子产生的内应力等措施 。高压配电装置设计技术规程 8.2.3.2 DL/T5352-2006高压配电装置设计
29、技术规程中配电装置型式选择的规定 (1) 配电装置型式的选择,应根据设备选型及进出线方式,结合工程实际情况,因地制宜,并与发电厂或变电站以及相应水利水电工程总体布置协调,通过技术经济比较确定。在技术经济合理时,应优先采用占地少的配电装置型式。 (2) 一般情况下,330kV及以上电压等级的配电装置宜采用屋外中型配电装置。110kV和220kV电压等级的配电装置宜采用屋外中型配电装置或屋外半高型配电装置。 (3) 335kV电压等级的配电装置宜采用成套式高压开关柜配置型式。 高压配电装置设计技术规程 (4) 级污秽地区、大城市中心地区、土石方开挖工程量大的山区的110kV和220kV配电装置,宜
30、采用屋内配电装置,当技术经济合理时,可采用气体绝缘金属封闭开关设备(GIS)配电装置。 (5) 级污秽地区、海拔高度大于2000m地区的330kV及以上电压等级的配电装置,当技术经济合理时,可采用气体绝缘金属封闭开关设备(GIS)配电装置或混合式(HGIS)配电装置。 (6) 地震烈度为9度及以上地区的110kV及以上配电装置宜采用气体绝缘金属封闭开关设备(GIS)配电装置。小型火力发电厂设计规范8.2.3.3 GB 50049-1994小型火力发电厂设计规范中配电装置型式选择的规定(1) 35kV及以下的配电装置,宜采用屋内布置。(2) 66110kV的配电装置,可按下列原则选型: 1) 2
31、级以下污秽地区,应采用高型或半高型屋外配电装置; 2) 2级以上污秽地区或场地受限制的地区,宜采用屋内配电装置; 3) 地震基本烈度在8度以上的地区或土地贫瘠的地区,可采用屋外中型布置; 4) 大城市中心地区或其他环境特别恶劣的地区,经技术经济比较,可采用SF6封闭组合电器。 火力发电厂设计技术规程8.2.3.4 DL5000-2000火力发电厂设计技术规程中配电装置型式选择的规定 (1) 35kV及以下的配电装置宜采用屋内布置。 (2) 110220kV配电装置,可按下列原则选型: 1) 有条件时,屋外配电装置应采用半高型或高型布置;地震基本烈度为8度及以上地区或土地贫瘠地区,可采用屋外中型
32、布置,并应按大气污秽情况确定外绝缘水平。 火力发电厂设计技术规程 2) 大气严重污秽地区(应以厂区污湿特性、运行经验与实测的等值覆盐密度以及污秽分级标准为依据)或场地受限制的配电装置应采用屋内式;若确需采用SF6全封闭组合电器时,必须经专题的技术经济论证。 3) 330500kV配电装置应采用屋外中型布置;当位于大气严重污秽地区(应以厂区污湿特性、运行经验与实测的等值覆盐密度以及污秽分级标准为依据)或场地受限制时,经技术经济论证,也可采用全封闭组合电器。 火力发电厂设计规范电规总院编制的GB/T火力发电厂设计规范(报批稿)中的规定 (1) 配电装置选型,应根据设备选型和进出线方式,以工程实际情
33、况,并结合发电厂总平面布置,通过技术经济比较确定。在技术经济合理时,应优先采用占地少的配电型式。 (2) 一般情况下,330kV及以上电压等级的配电装置宜采用屋外中型配电装置。110kV和220kV电压等级的配电装置宜采用屋外中型配电装置或屋外半高型配电装置。 火力发电厂设计规范 (3) 级污秽地区、严寒地区、土石方开挖工程量大的山区,110kV和220kV配电装置,可采用屋内配电装置,当技术经济合理时,可采用气体绝缘金属封闭开关设备。 (4) 220kV及以上电压等级的配电装置,对于电厂厂址地形特殊布置场地受限制,当技术经济合理时,可采用气体绝缘绝缘金属封闭开关设备。 (5) 级污秽地区、严
34、寒地区、海拔高度大于2000m地区的330kV及以上电压等级的配电装置,当技术经济合理时,可采用气体绝缘金属封闭开关设备。火力发电厂设计规范 (6) 220750kV电压等级,当接线采用软母线或管型母线配双柱式、三柱式、双柱伸缩式或单柱式隔离开关时,屋外敞开式配电装置应采用中型布置,断路器布置型式如下: 1. 3/2断路器接线,断路器可采用平环式、三列式、双列式或单列式布置。 2. 4/3断路器接线,断路器采用双列式布置。 3. 双母线接线,断路器可采用单列式或双列式布置。 220kV500kV变电所设计技术规程8.2.3.5 DL/T5218-2005220kV500kV变电所设计技术规程中
35、配电装置型式选择的规定 (1) 地震基本烈度8度及以上地区,配电装置宜采用屋外中型布置,但其母线不宜采用支持式硬导体。 (2) 3566kV及以下的配电装置按下列原则选型: 1) 220kV变电所中35kV及以下,配电装置应采用屋内式,66kV宜采用屋外式。 2) 330500kV变电所中66kV及以下的配电装置可采用屋外式。220kV500kV变电所设计技术规程 (3) 110220kV配电装置按下列原则选型: 1) 屋外配电装置可根据具体情况选用分相中型、普通中型、半高型或高型布置; 2) 大气严重污秽地区(如沿海、工业污秽区等)、场地受限制地区,配电装置宜采用屋内式;在系统地理位置重要及
36、环境破坏严重的情况下,经技术经济论证,也可采用SF6全封闭组合电器。 (4) 330500kV配电装置应采用屋外中型布置;在大气严重污秽地区、场地受限制地区、在系统地理位置重要及环境破坏严重的情况下,经技术经济论证,也可采用SF6全封闭组合电器。 水利水电工程高压配电装置设计规范8.2.3.6 SL311-2004水利水电工程高压配电装置设计规范中型配电装置型式选择的规定。 (1) 配电装置型式的选择,应根据枢纽布置及进出线方式,地理情况及环境条件,与相应水利水电工程总体布置协调配合;配电装置型式应通过技术经济比较确定。 配电装置型式从布置上可分为屋内式和屋外式。 屋内式可分为屋内敞开式配电装
37、置、屋内气体绝缘金属封闭开关设备(以下简称GIS)、交流金属封闭开关设备;屋外式可分为屋外敞开式配电装置、屋外GIS、屋外复合电器式配电装置、屋外组合式紧凑型配电装置。水利水电工程高压配电装置设计规范 屋外敞开式配电装置按布置型式可分为高型、半高型、普通中型、分相中型。 (2) 335kV配电装置宜选用开关柜,也可选用预装式组合变电站。 66kV及以上配电装置属于下列情况之一的宜采用GIS: 1) 处于恶劣地理环境条件下,如高海拔、高地震烈度地区,水雾、泥雾、盐雾及其他重污染地区,重冰雹频繁及运行条件恶劣地区。 2) 地处深山峡谷,土石方开挖工程量大的配电装置。 3) 地下洞室内设置的配电装置
38、。 4) 场地紧张、地价昂贵需尽量紧缩配电装置尺寸地区。 5) 技术经济比较合理时。水利水电工程高压配电装置设计规范 (3) 及以上污秽地区,110kV配电装置及经技术经济比较合理的220kV配电装置宜采用屋内布置。 (4) 110kV及220kV屋外敞开式配电装置可采用半高型、普通中型、分相中型,并宜采用管型母线,330kV与500kV屋外敞开式配电装置应采用中型布置。 (5) 66kV及以上配电装置采用GIS时,宜布置在屋内,GIS布置在屋外应采用屋外型设备。 (6) 地震力度为9度及以上时,110kV及以上配电装置宜采用GIS,当采用敞开式时,不宜采用半高型配电装置和双层屋内配电装置。
39、高压配电装置的设计8.2.4 配电装置布置的安全净距 配电装置的安全净距不应小于高压配电装置设计技术规程(DL/T5352-2006)和3110kV高压配电装置设计规范(GB50060-1992)规定的要求,参见8.4。 高压配电装置的设计8.2.5 配电装置的通道与围栏8.2.5.1 配电装置通道的布置,应考虑便于设备的操作、搬运、检修和试验。220kV及以上屋外配电装置的主干道应设置环形通道和必要的巡视通道,如成环有困难时应具备回车条件。 500kV屋外配电装置,可设置相间道路。如果设备布置、施工安装、检修机械等条件允许时,也可不设相间道路。 8.2.5 配电装置的通道与围栏8.2.5.2
40、 110kV半高型、高型布置的屋外配电装置,当操动机构布置在零米时,上层可不设置维护通道。8.2.5.3 普通中型布置的屋外配电装置内的环形道路及500kV配电装置内如需设置相间运输检修道路时其道路宽度不宜小于3000mm。8.2.5.4 配电装置内的巡视道路应根据运行巡视和操作需要设置,并充分利用地面电缆沟的布置作为巡视路线。 8.2.5 配电装置的通道与围栏8.2.5.5 屋内配电装置采用金属封闭开关设备时,室内各种通道的最小宽度(净距),不宜小于下表所列数值。(单位:mm) 通道分类 布置方式 维 护 通 道 操 作 通 道 固 定 式 移 开 式 设置单列布置时 800 1500 单车
41、长 设置双列布置时 1000 2000 双车长+900 8.2.5 配电装置的通道与围栏8.2.5.6 室内油浸变压器外廓与变压器室四壁的净距不应小于下表所列数值。(单位:mm) 对于就地检修的室内油浸变压器,室内高度可按吊芯所需的最小高度再加700mm,宽度可按变压器两侧各加800mm确定。 变压器容量(kVA) 1000及以下 1250及以上 变压器与后壁、侧壁之间 变压器与门之间 600 800 800 1000 8.2.5 配电装置的通道与围栏8.2.5.7 设置于室内的无外壳干式变压器,其外廓与四周墙壁的净距不应小于600mm。干式变压器之间的距离不应小于1000mm,并应满足巡视维
42、修的要求。对全封闭型干式变压器可不受上述距离的限制。但应满足巡视维护的要求。8.2.5.8 发电厂的屋外配电装置,其周围宜设置高度不低于1500mm的围栏,并在其醒目的地方设置警示牌。8.2.5.9 配电装置中电气设备的栅状遮拦高度应不小于1200mm,栅状遮拦最低栏杆至地面的净距,不应大于200mm。 8.2.5 配电装置的通道与围栏8.2.5.10 配电装置中电气设备的网状遮拦高度,不应小于1700mm,网状遮拦网孔不应大于40mm40mm。围栏门应装锁。8.2.5.11 在安装有油断路器的屋内间隔内除设置网状遮拦外,对就地操作的断路器及隔离开关,应在其操动机构处设置防护隔板,宽度应满足人
43、员的操作范围,高度不低于1900mm。8.2.5.12 屋外裸母线桥,当外物有可能落在母线上时,应根据具体情况采取防护措施。 高压配电装置的设计8.2.6 配电装置的防火与蓄油设施8.2.6.1 35kV及以下屋内配电装置当未采用金属封闭开关设备时,其油断路器、油浸电流互感器和电压互感器,应设置在两侧有实体隔墙(板)的间隔内;35kV以上屋内配电装置的带油设备应安装在有防爆隔墙的间隔内。 总油量超过100kg的屋内油浸变压器,应安装在单独的变压器间,并应有灭火设施。8.2.6.2 屋内单台电气设备的油量在100kg以上,应设置储油设施或挡油设施。挡油设施的容积宜按容纳20%油量设计,并应有将事
44、故油排至安全处的设施,当不能满足上述要求时,应设置能容纳100%油量的贮油设施。8.2.6 配电装置的防火与蓄油设施 排油管的内径不应小于150mm,管口应加装铁栅滤网。8.2.6.3 屋外充油电气设备单台油量在1000kg以上,应设置贮油或挡油设施。当设置有容纳20%油量的贮油或挡油设施时,应有将油排到安全处所的设施,且不应引起污染危害。当不能满足上述要求时,应设置能容纳100%油量的贮油或挡油设施。贮油或挡油设施应大于设备外廓每边各1000mm。贮油设施内应铺设卵石层,其厚度不应小于250mm,卵石直径宜为5080mm。 当设置有总事故贮油池时,其容量宜按最大一个油箱容量的100%确定。8
45、.2.6 配电装置的防火与蓄油设施8.2.6.4 厂区内升压站单台容量为90000kVA及以上的油浸变压器、220kV及以上独立变电所单台容量为125000kVA及以上的油浸变压器应设置水喷雾灭火系统、合成泡沫喷淋系统、排油充氮系统或其他灭火装置。水喷雾、泡沫喷淋系统应具备定期试喷的条件。对缺水或严寒地区,当采用水喷雾、泡沫喷淋系统有困难时,也可采用其他固定灭火设施。8.2.6.5 油量为2500kg及以上的屋外油浸变压器之间的最小间距应符合下表的规定: 8.2.6 配电装置的防火与蓄油设施8.2.6.6 当油量为2500kg及以上的屋外油浸变压器之间的防火间距不满足上表的要求时,应设置防火墙
46、。 防火墙的耐火极限不宜小于4h。防火墙的高度应高于变压器油枕,其长度应大于变压器贮油池两侧各1m。 电压等级 最小间距(m)电压等级 最小间距(m) 35kV及以下 510kV866kV 6220kV108.2.6 配电装置的防火与蓄油设施8.2.6.7 油量在2500kg及以上的屋外油浸变压器或电抗器与本回路油量为600kg以上且2500kg以下的带油电气设备之间的防火间距不应小于5m。8.2.6.8 在防火要求较高的场所,有条件时宜选用非油绝缘的电气设备。8.2.6.9 地下变电站室内布置的油浸电力变压器宜安装在单独的防爆间内。8.2.6.10 配电装置中,建构筑物生产过程中火灾危险性类
47、别及最低耐火等级应符合要求(参见DL/T5352-2006附录C)。 高压配电装置的设计8.2.7 配电装置对建筑物及构筑物的要求8.2.7.1 屋内配电装置建筑,应符合下列要求:(1) 长度大于7m的配电装置室,应有两个出口。长度大于60m时,宜增添一个出口;当配电装置室有楼层时,一个出口可设在通往屋外楼梯的平台处。(2) 汽机房、屋内配电装置楼、主控制楼、集中控制楼及网络控制楼与油浸变压器的外廓间距不宜小于10mm。当其间距小于10m,且在5m以内时,在变压器外轮廓投影范围外侧各3m内的汽机房、屋内配电装置楼、主控制楼、8.2.7 配电装置对建筑物及构筑物的要求集中控制楼及网络控制楼面向油
48、浸变压器的外墙不应开设门、窗和通风孔;当其间距在510m时,在上述外墙上可设甲级防火门,变压器高度以上可设防火墙,其耐火极限不应小于0.90h。 (3) 屋内装配式配电装置的母线分段处,宜设置有门洞的隔墙。 (4) 充油电气设备间的门若开向不属配电装置范围的建筑物内时,其门应为非燃烧体或难燃烧的实体门。 8.2.7 配电装置对建筑物及构筑物的要求 (5) 配电装置室的门应为向外开的防火门,应装弹簧锁,严禁用门闩,相邻配电装置室之间如有门时,应能向两个方向开启。 (6) 配电装置室可开固定窗采光,但应采取防止雨、雪、小动物风砂及污秽尘埃进入措施。 (7) 配电装置室的顶棚和内墙应作耐火处理,耐火
49、等级不应低于二级。地(楼)面应采用耐磨、防滑、高硬度地面。 (8) 配电装置室有楼层时,其楼面应有防渗水措施。8.2.7 配电装置对建筑物及构筑物的要求 (9) 配电装置室应按事故排烟要求,装设足够的事故通风装置。 (10) 配电装置室内通道应保证畅通无阻,不得设立门槛,并不应有与配电装置无关的管道通过。 (11) 布置在屋外配电装置区域内的继电器小室,宜考虑防尘、防潮、防强电磁干扰和静电干扰的措施。 (12) 配电装置中各建、构筑物间最小间距应符合DL/T5352-2006附录D要求。高压配电装置的设计8.2.7.2 屋外配电装置架构的荷载条件,应符合下列要求: (1) 计算用气象条件应按当
50、地的气象资料确定。 (2) 独立架构应按终端架构设计,连续架构可根据实际受力条件分别按终端或中间架构设计。架构设计不考虑断线。 (3) 架构设计应考虑正常运行、安装、检修时的各种荷载组合:屋外配电装置架构的荷载条件正常运行时,应取设计最大风速、最低气温、最厚覆冰三种情况中最严重者;安装紧线时,不考虑导线上人,但应考虑安装引起的附加垂直荷载和横梁上人的2000N集中荷载(导线挂线时,应对施工方法提出要求,并限制其过牵引值。使过牵引力不应成为架构结构强度的控制条件);检修时,对导线跨中有引下线的110kV及以上电压的架构,应考虑导线上人,并分别验算单相作业和三相作业的受力状态。此时,导线集中荷载:
51、屋外配电装置架构的荷载条件 1) 单相作业:330kV及以下取1500N,500kV及以上取3500N。 2) 三相作业:330kV及以下每相取1000N,500kV及以上每相取2000N。 (4) 高型和半高型配电装置的平台、走道、应考虑1500N/m2的等效均布活荷载。架构横梁应考虑适当的起吊荷载。 (5) 330kV500kV配电装置的构架,宜设置上横梁的爬梯。 高压配电装置的设计8.2.7.3 气体绝缘金属封闭开关设备(GIS)配电装置对土建的要求: (1) GIS配电装置室内应清洁、防尘,GIS配电装置室内地面宜采用耐磨、防滑、高硬度地面,并应满足GIS配电装置设备对基础不均匀沉降的
52、要求。 (2) GIS配电装置室内应配备SF6气体净化回收装置,低位区应配有SF6泄露报警仪及事故排风装置。GIS 配电装置对土建的要求 (3) GIS配电装置布置的设计,应考虑其安装、检修、起吊、运行、巡视以及气体回收装置所需的空间和通道。 (4) 屋内GIS配电装置两侧应设置安装检修和巡视的通道,主通道宜靠近断路器侧,宽度宜为23.5m;巡视通道不应小于1m。 (5) 同一间隔GIS配电装置的布置应避免跨土建结构缝。GIS 配电装置对土建的要求 (6) GIS配电装置的起吊设备: 按DL/T5352-2006规定: 屋内GIS配电装置应设置起吊设备,其容量应能满足起吊最大检修单元要求,并满
53、足设备检修要求。 按SL311-2004规定: GIS室应设置起重设备,其容量应能满足起吊最大运输单元要求,起重设备宜在三个方向采用双速运行。 地下变电站布置对土建的要求8.2.7.4 地下变电站布置对土建的要求: (1) 地下变电站安全出口不得少于2个,有条件时可利用相邻地下建筑设置安全出口。 (2) 地下变电站的主控制室有条件时宜布置在地上,如受条件限制需布置在地下,宜布置在距地面较近的地方。规模较大、层数较多的地下变电站可考虑设置载人电梯。 (3) 地下变电站的进、出风口应分离设置。进风口宜设置在夏季盛行风的上风侧。 (4) 地下变电站宜分别设置大、小设备吊装口。大设备吊装口供变压器等大
54、型设备吊装使用,也可与进风口合并使用。小设备吊装口为常设吊装口,供日常检修试验设备及小型设备吊装使用。 (5) 地下变电站的大设备吊装口的位置应具备变电站设备运输使用的大型运输起重车辆的工作条件。 高压配电装置的设计8.2.8 配电装置设计中电工建、构筑物总布置的有关要求8.2.8.1 变电所主要电工建、构筑物的布置方式 (1) 高压出线及高压配电装置布置。高压配电装置的位置和朝向,主要决定于对应的高压出线的方位和避免各级电压架空出线的交叉,以此为基础,再结合主变压器,调相机及静止补偿装置的布置,注意总平面上的整体性。 各级电压配电装置的相对位置(以长轴为准)一般有以下四种组合方式: 1) 双
55、列式布置。当两种电压(指变电所内最高两级电压,下同)输电线出线方向相反,或一个高压配电装置为双侧出线(一个半断路器接线),而另一个高压配电装置出线与其垂直时,两个高压配电装置采用双列式布置。配电装置设计中总布置的有关要求 2) L型布置。当两种电压输电线出线方向垂直时,或一个高压配电装置为双侧出线(一个半断路器接线),而另一个高压配电装置出线与其平行时,两个高压配电装置采用L型布置。 3) 型布置。当有三种电压架空出线时,如500/220/110kV或220/110/35kV,则三个高压配电装置可采用型布置。 4) 一列式布置。当两种高压输电线出线方向相同或基本相同时,两个高压配电装置采用一列
56、式布置。 (2) 主变压器布置。主变压器一般布置在各级电压配电装置和调相机或静止补偿装置较为中间的位置,以便于高、中、低压侧引线的就近连接。 配电装置设计中总布置的有关要求 (3) 高压并联电抗器及串联补偿装置布置。高压并联电抗器及串联补偿装置,一般布置在出线侧,位于高压配电装置场地内,但高压并联电抗器也可与主变压器并列布置,以利于运输及检修。 (4) 特别狭窄地区配电装置。特别狭窄地区的配电装置可以采用高型、半高型、全封闭组合电器和混合式组合配电装置等型式。 (5) 地下变电站的地上建(构)筑物、道路及地下管线的布置应与城市规划相协调。 地下变电站的总布置在满足工艺要求的前提下,应力求布局紧
57、凑,并兼顾设备运输、通风、消防、安装检修、运行维护及人员疏散等因素综合确定。当变电站与其他建(构)筑物合建时,还应充分利用其建(构)筑物的相关条件,统筹设计。 高压配电装置的设计8.2.8.2 电工建、构筑物的间距要求变电所建、构筑物的间距不应小于表8-2-4的规定高压配电装置的设计8.2.9 各级电压配电装置的布置设计DL/T5352-2006高压配电装置设计技术规程对配电装置布置设计的规定内容,参见8.1.2及8.2.28.2.8。 下面介绍一些已有运行经验的,典型的,成熟的各级电压配电装置的布置设计。 高压配电装置的设计8.2.9.1 635kV配电装置的布置设计 (1) 610kV配电
58、装置的布置 1) 10kV配电装置一般均为室内布置。当出线不带电抗器时,一般采用成套开关柜单层布置,由于受国产开关柜规格的限制,这种布置仅用于中小型变电所。当出线带电抗器时,一般采用三层或两层装配式布置,近年来还有采用两层装配或成套混合式布置,这些布置适用于大中型配电装置。 2) 成套开关柜布置:这种布置只要合理选用制造厂生产的各种标准单元的开关柜,按照电气接线的要求进行配置组合即可,布置尺寸应符合规定要求。 高压配电装置的设计 (2) 35kV配电装置的布置 1) 屋外式布置:在现有35kV屋外配电装置中,其布置型式多为中型,亦有采用高型、半高型及低型的,但为数甚少。 2) 屋内式布置:35
59、kV屋内配电装置由于接线方式、断路器型式及配电装置层数的不同而有多种布置方式,如:a) 双母线接线; b) 单母线分段带旁路母线接线;c) 单母线分段接线; d) 桥型接线。 3) 成套开关柜布置:目前国内制造厂生产的35kV成套高开关柜有单母线接线或单母线分段接线等。布置尺寸应符合规定要求。 高压配电装置的设计 4) 型式选择:35kV屋内配电装置与屋外配电装置比较,在经济上两者总投资基本接近,因屋内式电气投资较屋外式略少,而土建投资又稍高于屋外式;但屋内式具有节约用地、便于运行维护、防污性能好等优点,因此在选型时一般采用屋内配电装置。 (3) 610kV与35kV配电装置的混合布置 在同时
60、具有610kV和35kV两级电压的变电所中,为节约用地和进出线方便,还可考虑采用将610kV与35kV配电装置布置在底层,35kV配电装置布置在二层的混合布置方式。此时,610kV一般选用成套开关柜,35kV选用固定式或手车式断路器。高压配电装置的设计8.2.9.2 110220kV配电装置的布置设计 (1) 110kV配电装置的布置。 1) 普通中型配电装置:普通中型配电装置是将所有电气设备都安装在地面设备支架上,母线下不布置任何电气设备。 a) 为了节约用地及减少架构用材,将主母线架构与中央门型架构合并,旁路母线架构与出线架构合并,从而缩小了配电装置的纵向尺寸。采用了V型隔离开关,其间隔宽
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