《配电装置》PPT课件.ppt

1、发电厂及变电站电气部分,三峡大学电气与新能源学院 College of Electrical Engineering 检修周期长、维护工作量小; 大量节省配电装置所占面积和空间;土建和安装工作量、建设速度快;减小电动力;抗震性能好。,气体全封闭组合电器的缺点: 对材料性能、加工精度和装配工艺要求极高; 需要专门的SF6气体系统和压力监视装置; 金属消耗量大;造价较高。,第五节 发电机、变压器与配电装置的连接,发电机、变压器与配电装置之间的电气连接有电缆、母线桥、组合导线及封闭母线等方式。,电缆：由于电缆价格昂贵，而且电缆头运行可靠性不高，因此这种连接方式只在机组容量不大（一般在25MW以下），

2、且厂房和设备的布置无法采用敞露母线时采用。,1.母线桥,母线桥：连接导体固定于支柱绝缘子上，支柱绝缘子安装在钢筋混凝土支柱和型钢构成的支架上，母线水平排列，以便使导体跨越通道及其他设备，故称为母线桥。,根据载流量的不同，连接导体可以是一条或多条矩形导体，也可以是槽形导体。,母线桥需要使用的支柱绝缘子较多，投资较大，运行可靠性也较低，故宜用于发电机、变压器与配电装置间较短的连接。,图6-13 母线桥的结构,图6-13 所示的是用于连接发电机与主变压器或连接屋内配电装置与主变压器的屋外单层母线桥。由于母线桥需要使用的支柱绝缘子较多，导体截面较大，为减少投资，设计时应尽量缩短母线桥的长度。,母线桥需

3、要使用的支柱绝缘子较多，投资较大，运行可靠性也较低，故宜用于发电机、变压器与配电装置间较短的连接。,2.组合导线,组合导线是由多根软绞线固定在套环上组合而成，如图7-16所示，套环每隔0.51m设置一个，套环的作用是使各铝绞线之间保持均匀的距离，有利于散热。套环的左右两侧导线采用钢芯铝绞线作为悬挂线，用以承受组合导线的机械荷载，其余绞线采用铝绞线或铜绞线，用于载流。组合导线用悬式绝缘子悬挂在主厂房、屋内配电装置的墙上或专用的门型架上，其跨距由组合导线的机械载荷决定，通常不大于35m。,组合导线具有散热好、集肤效应小，有色金属消耗量小、支柱绝缘子和构架需要量小、投资省、可靠性高、维护工作量小等优

4、点，它适用于跨距较大、载流量也较大的连接。,图 614 组合导线的结构,3.封闭母线,对于200MW及以上的发电机与变压器间的连接母线、厂用分支母线及电压互感器分支母线等，为避免因气候、污秽气体和落下外界物体造成短路故障，要求有更高的运行可靠性，一般采用全连式分相封闭母线。,第六节 发电厂与变电站的配电装置设计,2)拟定配电装置的配置图 在配电装置的基本型式确定以后，就可以按照电气接线进行总体布置，用图形符号表示出各间隔内的导线和电器，形成配置图。 3)设计、绘制配电装置的平面图和断面图。 遵照配电装置设计技术规程的有关规定，并参考各种配电装置的典型设计和手册，设计、绘制配电装置的平面图和断面

5、图。,1.配电装置设计的基本步骤,1)选择配电装置的型式 根据配电装置的电压等级、设备的型式、出线多少和方式、有无电抗器、地形、环境条件等因素综合比较后选择。,(1) 配电装置的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批量生产，减少架构类型，以达到节省材料、缩短工期的目的。 (2) 配电装置的设计要考虑安装及检修时设备搬运及起吊的便利。 (3) 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，一般不宜选用规程规定的最小值，而应留有适当裕度(5cm左右)。 (4) 配电装置的设计必须考虑分期建设和扩建过渡的便利，尽量作到过渡时少停电或不停电，为施工安全与方便提供有

6、利条件。,2.设计要求,2.2满足施工的要求,2.1满足安全净距的要求 屋内、屋外配电装置的安全净距不应小于表 61和表 62所列数值，并分别按图 61和图 62进行校核。,(1) 各级电压配电装置之间及它们和各种建(构)筑物之间的距离和相对位置，应按最终规模统筹规划，充分考虑运行操作时的安全和便利。 (2) 配电装置的布置应做到整齐清晰，各个间隔之间要有明显的界限，对同一用途的同类设备，尽可能布置在同一中心线上(指屋外)，或处于同一标高(指屋内)。 (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，并与终端塔的位置相配合。当配电装置为单列布置时，应考虑尽可能不在两个以上相

7、邻间隔同时引出架空线。 (4) 配电装置各回路的相序排列应一致。一般按面对出线，从左到右、从远到近、从上到下按A、B、C相序排列。对屋内硬导体及屋外母线桥裸导体应有相色标志，A、B、C相色标志应分别为黄、绿、红三色。,2.3满足运行的要求,(5) 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I母，靠线路侧布置的母线为II母；双层布置的配电装置中，下层布置的母线为I母，上层布置的母线为II母。 (6) 配电装置内应设有供操作、巡视用的通道。 (7) 为防止外人任意进入，发电厂及大型变电站的屋外配电装置周围宜设置高度不低于1.5m的围栏，配电装置中电气设备的周围设置不低于1.2m的栅栏。

8、(8) 屋内外配电装置均应装设闭锁装置及联锁装置，以防止带负荷拉合隔离开关，带接地线合闸，带电挂接地线，误拉合断路器，误入屋内有电间隔等电气误操作事故(俗称“电气五防”)。,(1) 电压为110kV及以上的屋外配电装置，应视其在系统中的地位、接线方式、配电装置型式以及该地区的检修经验等情况，考虑带电作业的要求，带电作业需注意校核电气距离及架构载荷。带电作业的内容一般有：清扫、测试及更换绝缘子，拆换金具及线夹，断接引线，检修母线隔离开关，更换阻波器等。 (2) 为保证检修人员在检修电器及母线时的安全，电压为63kV及以上的配电装置，对断路器两侧的隔离开关和线路隔离开关的线路侧，应配置接地刀闸；每

9、段母线上应装设接地刀闸或接地器。其装设数量主要按作用在母线上的电磁感应电压确定，在一般情况下，每段母线应装设二组接地刀闸或接地器，其中包括母线电压互感器隔离开关的接地刀闸在内。,2.4满足检修的要求,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。 措施：优先选用低噪声或符合标准的电气设备，注意主(网)控室、通信楼、办公室等与主变得距离和相对位置，尽量避免平行相对布置。,2.6.1场强水平,静电感应：当高压输电线路或配电装置的母线下方或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 。,鉴于感应电压和感应电流与空间场强的密切

10、关系，故实用中常以空间场强来衡量某处的静电感应水平，,2.5噪声的允许标准及限制措施,2.6静电感应的场强水平和限制措施,空间场强：是指离地面1.5m处的空间电场强度。,关于电场对生物的影响，一般认为10kV/m是一个安全水平，最高允许场强在线路下可定为15kV/m，走廊边沿为35kV/m。,2.6.2静电感应的限制措施,(1) 尽量不要在电气设备上方设置软导线。 (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。 (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。,(4) 控制箱等操作设备应尽量布置在较低场强区。 (5) 在电场强度大于10k

11、V/m，且人员经常活动的地方，必要时可增设屏蔽线或设屏蔽环等。,3.型式选择及辅助装置配置,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。 3kV35kV电压等级的配电装置宜采用屋内成套式高压开关柜配置型式。 严重污秽地区、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。,在发电厂与变电站设计中，在技术经济合理时，应优先采用占地少的配电装置型式。,3.1型式选择,严重污秽地区、海拔高度

12、大于2km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HGIS配电装置。 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。,110kV220kV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、出线和母线电压互感器不应装设隔离开关。 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，但母线并联电抗器回路应装设断路器和隔离开关。,3.2隔离开关的配置,66kV及以上的配电装置，断路器两侧的隔离开关靠断路器侧

13、，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开关。 屋外配电装置，每段母线上应装设接地开关或接地器；接地开关或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。 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。,3.3接地开关的配置,220kV及以下屋内敞开式配电装置低式布置时，间隔应设置防止误入带电间隔的闭锁装置。,4.发电厂电气总平面布置,3.4闭锁装置的配置,发电厂电气部分的布置应与全厂总

14、布置统筹考虑，并注意研究厂址的气象资料、地形条件以及出线走廊等，使全厂布置有较强的整体性，达到整齐美观、布置紧凑、节省用地的要求，并保证运行安全可靠、维护检修方便、投资合理。 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。发电厂内应避免不同电压等级的架空线路交叉。,4.1火力发电厂 火力发电厂的电气总平面布置，应着重考虑主厂房、各级电压配电装置及主控制室 (或集控室、网控室)之间的相互配合。 (1) 各级电压配电装置 1) 发电机电压配电装置应靠近主厂房，以减少连接配电装置与发电机引出线的母线桥或组合导线的长度。 2) 升高电压配电装置可能有两个或两个以上电压级，它们的布置既

15、要注意三绕组变压器的引线方便，又要保证高压架空线引出方便，尽量减少线路交叉与转角。 3) 主变压器与屋外配电装置，应设在凉水塔冬季上导风向的上方，也应设在储煤场和烟囱主导风向的上方，使电气设备受结冰、落灰和有害气体侵蚀的程度最小。 4) 各级电压的配电装置均应留有扩建的余地。,(2)主控制室 选择主控制室的位置时，应着重考虑以下因素： 1) 使值班人员有良好的工作环境，能安静、专心地进行工作，故应特别注意降低噪声的干扰，这里主要是指与汽轮机房隔开一段距离。 2) 便于监视屋外配电装置，便于值班人员与各级电压配电装置和汽轮机房的联系，并能迅速地进行各种操作。 3) 应力求使主控制室与配电装置和汽

16、轮机房之间的控制与操作电缆为最短。 在具有发电机电压配电装置的中型火电厂中，主控制室通常设在发电机电压配电装置的固定端，并用天桥与汽轮机房连通。,(3)集控室与网络控制室 在单机容量为100MW及以上的大中型火电厂中，均为单元控制方式，设炉、机、电集中控制室，位于汽机与锅炉之间。大型火电厂大多为电力系统的枢纽点，各级电压的出线回路数多，配电装置庞大，为了节省二次电缆和运行维护方便，在升高电压配电装置的近旁设置网络控制室。,主控制室在主厂房的一端，即靠岸的一端。 水力发电厂大多没有发电机电压配电装置，厂用配电装置也靠近机组。 主变压器和高压厂用变压器布置在主厂房的后面(坝后)或尾水侧的墙边，其高

17、程与厂内机组的运行平台相近。,4.2水力发电厂,高压配电装置的型式与布置(如中、高型，断路器单、双列布置等)决定于水电厂总体布置和地形。,坝内式或洞内式厂房，有采用SF6全封闭组合电器。 坝后式大型水电厂的高压配电装置通常设在下游岸边，用架空线与主厂房边的主变压器连接。在高压配电装置附近还应设置继电保护装置室。,6. 变电站电气总平面布置 变电站主要由屋内外配电装置、主变压器、主控制室、直流系统、远动通信设施等组成。 220kV及以上的变电站多为电力系统枢纽变电站，大多装设有静止无功补偿装置； 110kV以下的变电站通常装设补偿电容器组，以调节电能质量。此外，还应考虑变电站值班人员生活区、生活及消防供水、交通等设施的布置。,变电站的总布置应根据城市规划及交通、气象等条件，并考虑各级电压配电装置的特点以及出线方式、出线走廊等情况，综合各种因素进行设计。 在变电站电气总平面布置中，各级电压配电装置、主变压器、主控制室等的布置