第十章 高压配电装置.docx

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第十章高压配电装置

《第十章高压配电装置》

电力工程电气设计手册1

电气一次部分

10-1、设计原则与要求

1、总的原则

1节约用地

2运行安全和操作巡视方便

3便于检修和安装

4节约三材，降低造价

2、满足净距要求

（1）满足安全净距的要求

1屋外装置最小安全净距

2屋外电气设备外绝缘体最小对地距离<2.5m，应装设固定护栏

3屋外配电装置的软导线最小电气距离：

带电部分与接地部分；不同相带电部分

（1）外过电压与风偏

（2）内过电压与风偏

（3）最大工作电压、短路摇摆和风偏

4不同条件下的安全净距和计算风速

5屋内配电装置的安全净距

6屋内电气设备外绝缘体最小对地距离<2.3m，应装设固定护栏

7相邻带电部分的额定电压不同时，按较高的额定电压确定安全净距

8屋外配电装置带电部分的上面和下面，不应有照明、通信和信号线路架空跨越或穿过；

屋内配电装置带电部分的上面和下面，不应有明敷的照明或动力线路跨越

（2）施工、运行和检修的要求

1施工要求

（1）确保安全、简化结构、节省三材

（2）考虑安装检修时设备搬运机起吊的便利

2运行要求

（1）各级电压配电装置之间，以及它们和各种建（构）筑物之间距离、相对地距离配电装置的方位考虑的问题：

1）进出线方向

2）避免或减少各级电压架空线的交叉

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

（2）整洁清晰

（3）架空线出线间隔的排列

（4）相序一致

（5）操作、巡视通道

（6）发电厂及大型变电所屋外配电装置，设防入侵围栏

（7）配电装置电气设备的栅栏遮拦

（8）油断路器的屋内间隔中：

遮拦、操作防护隔板

（9）高型布置的屋外配电装置，高层通道和围栏

（10）露天天桥：

相邻高型配电或高型配电与控制楼之间

（11）联络通道：

屋内配置装置长度>60m

（12）闭锁装置连锁装置五防

（13）母线与母线隔离开关之间宜装耐火隔板

（14）屋内配电装置的间隔隔墙

（15）35KV和10KV的80KVA屋内油浸变，防爆灭火

（16）屋内贮油挡油设施

（17）屋外贮油挡油设施

（18）贮油挡油设施的尺寸

（19）油量>2500kg屋外油浸变之间无防火墙，防火净距

（20）防火间距不够，设防火墙，防火水幕，耐火性能

（21）环境温度

（22）最大风速

3检修要求

（1）110KV及以上屋外配电，考虑带电作业

（2）接地刀闸接地器

1）母线电磁感应电压的计算：

A2相母线电磁感应电压；A2相感应电压（短路时）

2）母线接地刀闸或接地器安装间距

①按长期电磁感应电压计算

②按瞬时电磁感应电压计算

（3）噪声的允许标准及限制措施

（4）静电感应的场强水平和限制措施

（5）电晕无线电干扰和控制

1干扰特性

2干扰控制：

配电装置母线在变电所围墙外20m处1MHz的无线电干扰值N

3、布置及安装设置的具体要求

1屋内配电装置部分

（1）孔洞：

6~35KV观察隔离开关开合情况

（2）防护措施：

相邻间隔为架空出线，考虑一回带电，一回检修

（3）左工右备：

双母系统隔离开关间隔操作机构

（4）窥视窗：

观察油位指示

（5）监视油位和加油的位置：

充油套管、贮油池

（6）取样设施：

充油套管

（7）SN4-10G型断路器两侧引线应各有两档双列支柱绝缘子予以固定

（8）DW2-35断路器，油箱和触头位置

（9）隔离开关操作机构安装的高度

（10）隔离开关传动系统的设计

（11）放油阀

（12）三相电抗器垂直布置

（13）电抗器垂直布置时，B相必须在中间；品字形布置，不得A、C相叠一起

（14）电抗器垂直布置时，考虑吊装

（15）矩形母线的弯曲、立弯

（16）矩形母线弯曲处至母线固定金具距离

（17）计算接触面积：

按电流密度无镀层接头

（18）母线伸缩节防振

（19）容许电流：

Cu-Al连接时

（20）钢构及零件不构成闭合磁路：

母线工作电流>1500A

（21）钢构发热：

母线工作电流>4000A

（22）母线夹板：

母线型电流互感器穿墙套管

（23）汇流母线为管型，引下线为软线

（24）雨篷：

穿墙套管

（25）辅助设置

2屋外配电装置部分

（1）35-500KV中型配电装置通常采用的尺寸；出线对架构横梁垂直线的角度

（2）预留第二台三卷变压器的位置和引线走廊：

具有两级升高压配电

（3）预留消弧线圈安装位置：

发电厂、地区降压变中性点非直接接地系统

（4）不均匀沉降

（5）排水防止长草：

断路器、避雷器低位布置时

（6）端子箱、操作箱基本高度

（7）断路器操作箱布置

（8）隔离开关操作机构

（9）高频阻波器

（10）隔离开关引线对地C值

（11）中央门型架构连续长度

（12）便于上人检修

（13）铝管母线热胀冷缩措施

（14）跨越主母线接至旁路的预留主变压器进线回路

（15）排气管排气：

主变压器靠近发电厂布置时

（16）屋外母线桥

（17）林区的屋外配电装置

（18）配电装置照明、通信、接地、检修电源统盘考虑

（19）带旁母的配电装置

10-2、6~35KV配电装置

一、6~10KV配电装置

（1）成套开关柜布置

（2）装配式和装配式与成套混合式布置

1三层装配式布置

2两层装配式布置

3两层装配与成套混合式布置

二、35KV配电装置

（1）屋外式布置

（2）屋内式布置

1双母线接线

2双母线分段带旁路母线接线

3单母线分段接线

4桥形接线

（3）成套开关柜布置

（4）型式选择

三、6~10KV和35KV配电装置的混合布置

10-3、110KV配电装置

1、普通中型配电装置

2、半高型配电装置

（1）布置形式

1田字形布置

2品字形布置

3管型母线布置

（2）设计提示

1高位隔离开关的安装高度

2高位隔离开关的引线方式

1）托架引线

2）悬垂引线

3）耐张引线

4）双母线利用隔离开关进固定

5）铝排引线

6）支撑引线

7）GW5-110以软导线直接引线

3断路器和电流互感器检修的要求

3、高型配电装置

4、屋内配电装置

（1）布置实例

（2）设计提示

1主设备选型

2母线和引下线的选用

3母线的相间距离

4间隔宽度

5配电装置跨度

6配电装置层高

7母线隔离开关的安装与操作

8穿墙套管的辅助设施

9检修要求

10土建结构

11通风与采光

（3）布置形式的选择

5、型式选择

10-4、220KV配电装置

1、中型配电装置

（1）普通中型配电装置

（2）分相中型配电装置

（3）设计提示

1相间距离和间隔宽度

2双层架构引下线方式

3导线的跨距和弧垂

4搬运通道的设置

5SW6-220型断路器的安装

6GW6-220型单柱式隔离开关的使用

2、半高型配电装置

1田字形布置：

2品字形布置

3管型母线布置

3、高型配电装置

（1）设计实例

1单架构

2双架构

3三架构

（2）设计提示

1上层母线的检修

2上层隔离开关的操作与检修

3上层隔离开关的引线方式

4隔离开关型式和间隔宽度

5设备运输通道

6阻波器安装方式

7改善运行条件的一些设施

（1）扶梯和天桥

（2）起吊设施

（3）照明

（4）电话

4、屋内配电装置

5、型式选择

10-5、330~500KV配电装置

1、超高压配电装置的特点及要求

2、330KV配电装置示例

13~5角形立环式布置

2双母线带旁路隔离开关布置

3双母线带旁路母线布置

4一个半断路器三列布置

5变压器--母线组、出线双断路器接线的布置

3、500KV配电装置示例

1一个半断路器三列布置

2一个半断路器平环式布置

3双母线四分段带旁路母线的布置

4环形多分段布置

10-6、特殊地区配电装置

一、污秽地区配电装

（一）污染源

（二）污秽等级

（三）污秽地区配电装置的要求及防污闪措施

1尽量远离污染源

2尽量减少火力发电厂烟囱及冷却塔对配电装置的污染

3合理选择配电装置方式

4增大电瓷外绝缘的有效泄露距离或选用防污型产品

5采用防污涂料

6加强运行管理

二、高烈度地震区配电装置

（一）设防烈度

（二）高烈度地震区配单装置选型

（三）电气抗震计算

1电气抗震计算主要内容

2电气抗震计算的荷载组合

3电气抗震计算的步骤

4电气设备抗震强度的安全系数

（4）安装设计中采用的抗震措施

1选择抗震性能较好的电气设备

2装设减震阻尼装置

3适当加大设备间距

4减少设备端子的拉力

5降低设备安装高度

6设备基础及设备支架的抗震设计

7设备安装应牢固可靠

8电气设备一定要有良好的接地

9充油式电气设备的事故牌友设施应齐全

10消防设施应健全

（5）几种主要电器设备的具体抗震措施

1电力变压器、消弧线圈、电抗器的抗震措施

2电瓷绝缘电气设备的抗震措施

3蓄电池和电力电容器的抗震措施

4电力系统通信设备的抗震措施

5高压开关柜等屏、盘的抗震措施

3、高海拔地区配单装置

1外绝缘补偿

2高海拔地区配电装置设计所采用的措施

3高海拔地区的绝缘保护

4、特别狭窄地区的配电装置

（一）SF6全封闭组合电器配电装置

1SF6全封闭组合电器的特点

2应用条件

（二）混合式SF6全封闭组合电器配电装置

10-7、配电装置的土建配合资料

一、屋内配电装置土建资料

（1）布置资料

（2）荷载资料

（3）留孔及埋件资料

（4）网门资料

（5）通风资料

二、屋外配电装置土建资料

（1）布置资料

（2）架构资料

（3）设备支架及基础资料

三、对建筑物和构筑物的要求

1对屋内配电装置建筑的要求

2屋外配电装置架构荷载条件

4、屋内配电装置等建筑物的计算荷载

5、断路器的操作荷载

附录10-1、屋外配电装置B、C、D值的确定

1B1值

2B2值

3C值

4D值

附录10-2、屋外中型配电装置的尺寸校验

1、架构宽度

1相间距离确定

（1）进出线（门型架构）导线相间距离校验

（2）母线相间距离校验

1）用于π型架构

2）用于门型架构

（3）跳线相间距离校验

1）跳线弧垂的确定

2）跳线的风偏水平移动

3）跳线相间间距校验

（4）晴天不出现电晕的距离

（5）阻波器非周期摇摆所要求的相间距离

（6）设备对地相间距离

（7）相间距离的推荐值

2相对地距离确定

3架构宽度

2、架构高度

1母线架构高度

2进出线架构高度

3双层架构的上层横梁对地高度

4架空地线支柱的高度

3、纵向尺寸

1影响纵向尺寸的因素

2纵向尺寸的校验

附录10-3、软导线和组合导线短路摇摆计算

1、综合速断短路法

（1）由两相或三相暂态电流有效值确定短路电流作用力

（2）由已知的电动作用力、速断保护等值时间、组合导线或软导线的单位重量求解

二、速断、持续短路分别计算法

（1）三相短路电动力的冲击

（2）二相短路电动力的冲击

（3）等效力

（4）线距最大的影响系数

（5）校正后的力

（6）速断时的导线摇摆角

（7）持续短路时的导线摇摆角

（8）导线摇摆时的水平位移

附录10-4、电气抗震计算

1、电气抗震计算的力学模型

1单自由度悬臂梁

2多自由度悬臂梁

2、电气设备及其体系的自振频率、阻尼比、振型等固有特性计算

1单自由度体系自振频率计算

2多自由度体系自振频率计算

3、地震作用计算

1静力计算法---地震系数法

2修正地震系数法

3动力计算法

4、电气设备抗震强度验算

1用荷载条件进行验算

2用弯矩进行验算

3用应力进行验算

5、计算实例