1、 電氣設備運行與維護電氣設備運行與維護X內容提要：配電裝置是發電廠與變電所的重要組成部分，是發電廠與變電所電氣主接線的具體實現。配電裝置是根據電氣主接線的連接方式，由開關設備、保護設備、測量設備、母線以及必要的輔助設備組成，輔助設備包括安裝布置電氣設備的構架、基礎、房屋和通道等。配電裝置配電裝置第九章第九章 配配 電電 裝裝 置置第一節第一節 概述概述第二節第二節 配電裝置的安全凈距配電裝置的安全凈距第三節第三節 高壓屋內配電裝置高壓屋內配電裝置第四節第四節 高壓屋外配電裝置高壓屋外配電裝置第五節第五節 高壓成套配電裝置高壓成套配電裝置思考題與習題思考題與習題第一節第一節 配電裝置概述配電裝置

2、概述 對配電裝置的對配電裝置的基本要求基本要求 配電裝置是用來接受、分配和控制電能的裝置。配電裝置是發電廠和變電站中的重要組成部分，它是按主接線的要求，由母線、開關設備、保護電器、測量電器和必要的輔助設備組成的電工建筑物。對配電裝置的基本要求是： （1）符合國家技術經濟政策，滿足有關規程要求。 （2）保證運行可靠。設備選擇合理，布置整齊、清晰，保證有足夠的安全距離。 （3）節約用地。 （4）運行安全和操作巡視、檢修方便。 （5）便于安裝和擴建。 （6）節約用材，降低造價。 配電裝置的配電裝置的類型及屋內配電裝置類型及屋內配電裝置 配電裝置按電壓等級的不同，可分為高壓配電裝置和低壓配電裝置； 按

3、安裝地點的不同，可分為屋內配電裝置、屋外配電裝置；按其結構形式，又可分為裝配式配電裝置和成套配電裝置。 （1）由于允許安全凈距小和可以分層布置。 （2）維修、操作、巡視比較方便，不受氣候影響。 （3）外界污穢不會影響電氣設備，減輕了維護工作量。 （4）房屋建筑投資較大，但又可采用價格較低的戶內型電器設備，以減少總投資。 屋外和裝配式屋外和裝配式配電裝置配電裝置 （1）土建工程量較少，建設周期短。 （2）擴建比較方便。 （3）占地面積大。 （4）相鄰設備之間的距離較大，便于帶電作業。 （5）受外界污穢影響較大，設備運行條件較差。 （6）外界氣象變化使對設備維護和操作不便。 在現場將電氣組裝而成的

4、稱為裝配式配電裝置。裝配式配電裝置的特點是： （1）建造安裝靈活。 （2）投資較少。 （3）金屬消耗量少。 （4）安裝工作量大，工期較長。 成套配電裝置成套配電裝置在制造廠預先將開關電器、互感器等組成各種電路成套供應的稱為成套配電裝置。是：（1）電氣設備布置在封閉或半封閉的金屬外殼中，相間和對地距離可以縮小，結構緊湊，占地面積小。 （2）所有電器元件已在工廠組裝成一個整體(開關柜)，大大減少了現場安裝工作量，有利于縮短建設工期，也便于擴建和搬遷。 （3）運行可靠性高，維護方便。 （4）耗用鋼材較多，造價較高。 配電裝置配電裝置型式的選擇型式的選擇 配電裝置型式的選擇，應根據所在地區的地理情況及

5、環境條件，因地制宜，節約用地，并結合運行及檢修要求，通過經濟技術比較確定。 一般情況下，在大、中型發電廠和變電站中， 110kV及以上電壓等級一般多采用屋外配電裝置。35kV及以下電壓等級的配電裝置多采用層內配電裝置。 遇特殊情況，110kV裝置也可以采用屋內配電裝置。如城市中心等空間狹小的場所或處于嚴重污穢的海邊或化工區等區域。 第二節第二節 配電裝置的安全凈距配電裝置的安全凈距 配電裝置配電裝置安全凈距的概念安全凈距的概念 配電裝置的整個結構尺寸，是由多種因素決定的。在配電裝置的各種間隔距離中，最基本的是帶電部分對接地部最基本的是帶電部分對接地部分之間分之間和不同相的帶電部分之不同相的帶電

6、部分之間的空間最小安全凈距，即所間的空間最小安全凈距，即所謂的謂的A1和和A2值。值。最小安全凈距，是指在此距離下，無論是處于最高工作電壓之下，或處于內外過電壓下，空氣間隙均不致被擊穿。一、屋內外配電裝置的最小安全凈距 1. 最小安全凈距的含義是：在此距離下，無論是處于最高工作電壓之下，還是處于內外過電壓之下，空氣間隙均不致被擊穿。 2. 敞露在空氣中的屋內和外配電裝置的各種間距中，最基本是：A1值：帶電部分對接地之間的空間最小安全凈距。A2值：不同相帶電部分之間的空間最小安全凈距。3. B、C、D、E等值均系在A1值基礎上再考慮一些其他實際因素得出的。 (1) B1值：指帶電部分至柵狀遮欄(

7、高1.2m,柵條間距不大200mm)的距離和可移動設備在移動中至帶電部分的凈距。 B1=A1+750mm 一般人員手臂誤入柵欄時手臂的長度不大于750mm，設備運輸或移動時的搖擺也不會大于此值。 (2) B2值：指帶電部分對網狀遮欄(高1.7m，網孔不大于40mm40mm)的凈距。 B2=A1+70+30mm，一般人員手指誤入網狀遮欄時手指的長度不大于70mm，另外考慮了30mm的施工誤差。(3) C值：是保證人舉手時，手與帶電裸導體之間的凈距不小于A1值。 C=A1+2300+200mm 一般人員舉手后的總高度不超過2300mm，另外考慮了屋外配電裝置200mm的施工誤差。規定遮欄向上延伸線

8、距地2.5m處與遮欄上方帶電部分的凈距，不應小于A1值。(4) D值：是保證檢修時，人和裸導體之間凈距不小于A1值。 D=A1+1800+200mm一般檢修人員和工具的活動范圍不超過1800mm，屋外另外考慮200mm的裕度。(5) E值：是指由出線套管中心線至屋外通道路面的凈距，考慮人站在載重汽車車廂中舉手高度不超過3500mm，35kV及以下為E=4000mm， 60kV及以上，E= A1+3500mm，并向上靠為整數?？紤]到減少相間短路的可能性；軟導線在短路電動力、風擺、溫度、覆冰及弧垂擺動下相間與相對地間距離的減??；降低大電流導體周圍鋼構的發熱與電動力；減少電暈損失以及帶電檢修等因素。

9、在工程上，實際采用的安全距離均大于表中所列數值，原因： 網狀遮欄高1.7m柵狀遮欄高1.2m第三節第三節 屋內配電裝置屋內配電裝置一、屋內配電裝置的分類及其特點一、屋內配電裝置的分類及其特點 屋內配電裝置的分類屋內配電裝置的分類 平面圖和間隔平面圖和間隔、斷面圖和配置圖斷面圖和配置圖的概念的概念 屋內配電裝置布置的基本原則屋內配電裝置布置的基本原則 總體布置總體布置 母線及隔離開關母線及隔離開關布置布置 斷路器及其操動機構斷路器及其操動機構布置布置 互感器和避雷器互感器和避雷器布置布置 電抗器布置電抗器布置 配電裝置的配電裝置的通道和出口通道和出口 電纜隧道及電纜溝電纜隧道及電纜溝布置布置 屋

10、內配電裝置布置實例屋內配電裝置布置實例 10kV、35 kV、110 kV屋內配電裝置屋內配電裝置 屋內屋內配電裝置的分類配電裝置的分類 發電廠和變電站的屋內配電裝置，按其布置形式不同，一般可分為。 （1）是將所有電氣設備布置在一層建筑中，適用于線路無電抗器的情況。單層式占地面積較大，如容量不太大，通常采用成套開關柜，以減少占地面積。 （2）是將母線、母線隔離開關等較輕設備放在第二層，將電抗器、斷路器等較重設備布置在底層，與單層式相比占地面積小，造價較高。 （3）是將所有電氣設備依其輕重分別布置在三層建筑物中，具有安全可靠性高、占地面積小等特點，但結構復雜，施工時間長，造價較高，檢修和運行不大

11、方便。 平面圖和間隔平面圖和間隔的概念的概念 平面圖是按比例畫出房屋及其間隔、走廊和出口等處的平面布置輪廓，平面圖上的間隔只是為了確定間隔數及排列，故可不表示所裝電器。 所謂間隔，是指為了將設備故障的影響限制在最小的范圍內，以免波及相鄰的電氣回路以及在檢修中的電器時，避免檢修人員與鄰近回路的電器接觸，而用磚或用石棉板等做成的墻體。 斷面圖和配置圖斷面圖和配置圖的概念的概念 斷面圖是表明所取斷面間隔中各設備之間的連接及其具體布置的結構圖，斷面圖也按比例繪制。 通常用一種示意圖來分析配電裝置的布置方案和統計所用的主要設備，將這種示意圖稱為配置圖。配置圖中把進出線、斷路器、互感器、避雷器等合理分配于

12、各層間隔中，并表示出導線和電器在各間隔中的輪廓。 屋內配電裝置間隔，按回路用途為：發電機、變壓器、線路、母聯(或分段)斷路器、電壓互感器和避雷器等間隔。 屋內配電裝置的屋內配電裝置的總體布置總體布置 （1）同一回路的電器和導體應布置在一個間隔內，間隔之間及兩段母線之間應分隔開，以保證檢修安全和限制故障范圍。 （2）盡量將電源布置在一段的中部，使母線截面通過較小的電流，但有時為了連接的方便，根據主廠房或變電站的布置而將發電機或變壓器間隔設在一段母線的兩端。 （3）較重的設備布置在下層，以減輕荷重并便于裝。 （4）充分利用間隔的位置。 （5）布置對稱，便于操作。 （6）有利于擴建。 屋內配電裝置中

13、屋內配電裝置中母線及隔離開關母線及隔離開關的布置的布置 母線通常裝在配電裝置的上部，一般呈水平、垂直和直角三角形布置。母線相間距離決定于相間電壓。在10kV小容量裝置中，母線水平布置時，約為250350mm；垂直布置時，約為700800mm；35kV母線水平布置時， 約為500mm。 母線隔離開關，通常設在母線的下方。在雙母線布置的屋內配電裝置中，母線與母線隔離開關之間宜裝設耐火隔板。兩層以上的配電裝置中，母線隔離開關宜單獨布置在一個小室內。 為確保設備及工作人員的安全，屋內外配電裝置應設置閉鎖裝置，以防止帶負荷誤拉隔離開關、帶接地線合閘、誤入帶電間隔等電氣誤操作事故。 斷路器及其操動機構斷路

14、器及其操動機構的布置的布置 斷路器通常設在單獨的小室內。斷路器小室的形式，按照油量多少及防爆的要求，可分為敞開式、封閉式及防爆式。 屋內的單臺斷路器、電壓互感器、電流互感器，總油量超600kg時，應裝在單獨的防爆小室內；總油量為60600kg時，應裝在有防爆隔墻的小室內；總油量在60kg以下時，一般可裝在兩側有隔板的敞開小室內，并應設置貯油或擋油設施。 斷路器的操動機構設在操動通道內。手動操動機構和輕型遠距離控制操動機構均裝在壁上，重型遠距離控制操動機構(如CD3型等)則落地裝在混凝土基礎上。 互感器和避雷器互感器和避雷器的布置的布置 電流互感器無論是干式或油浸式，都可以和斷路器放在同一個小室

15、內。穿墻式電流互感器應盡可能作為穿墻套管使用。 電壓互感器經隔離開關和熔斷器（60kV及以下采用熔斷器）接到母線上，它需占用專門的間隔，但在同一間隔內，可以裝設幾個不同用途的電壓互感器。 當母線上接有架空線路時，母線上應裝設閥型避雷器，由于其體積不大，通常與電壓互感器共用一個間隔，但應以隔層隔開。 電抗器的布置電抗器的布置 電抗器比較重，多布置在第一層的封閉小室內。電抗器按其容量不同有三種不同的布置方式：三相垂直布置、品字形布置和三相水平布置，如圖9-3所示。通常線路電抗器采用垂直或品字形布置。當電抗器的額定電流超過1000A、電抗值超過5%6%時，宜采用品字形布置；額定電流超過1500A的母

16、線分段電抗器或變壓器低壓側的電抗器，則采取水平布置。 安裝電抗器必須注意：垂直布置時，V相應放在上下兩相的中間，品字形布置時，不應將U、W相重疊在一起。 配電裝置的配電裝置的通道和出口通道和出口 配電裝置的布置應便于設備操作、檢修和搬運，故須設置必要的通道（走廊）。；僅和防爆小室相通的通道，稱為防爆通道。配電裝置室內各種通道的最小寬度，不應小于表9-3所示的數值。 電纜隧道與電纜溝電纜隧道與電纜溝的布置的布置 電纜隧道及電纜溝是用來放置電纜的。電纜隧道為封閉狹長的構筑物，高1.8m以上，兩側設有數層敷設電纜的支架，可容納較多的電纜，人在隧道內能方便的進行敷設和維修電纜工作。電纜隧道造價較高，一

17、般用于大型電廠。電纜溝為有蓋板的溝道，溝深與寬不足1米，敷設和維修電纜不方便。溝內容易積灰，可容納的電纜數量也較少；工程簡單，造價較低，常為變電站和中、小型電廠所采用。 為確保電纜運行的安全，電纜隧道（溝）在進入建筑物處，應設帶門的耐火隔墻（電纜溝只設隔墻），以防發生火災時，煙火向室內蔓延擴大事故；一般將電力電纜與控制電纜分開排列在過道兩側。 10kV10kV屋內配電裝置屋內配電裝置布置實例布置實例 當出線不帶電抗器時，10kV 屋內配電裝置多采用高壓開關柜。所示為采用GG-1A型高壓開關柜單母線單層式屋內配電裝置的出線間隔斷面圖。 GG-1A型高壓開關柜其出線柜由鋼板分成上、中、下三個部分。

18、上部為母線及隔離開關，中部和下部之間的隔板上安裝電流互感器和穿墻套管。 開關柜在配電裝置室內，可以靠墻呈單排或雙排對面布置，也可不靠墻呈單排或雙排背靠背布置。開關柜布置在中間，兩面有走廊的叫獨立式的配電裝置。所示為采用GG-1A型高壓開關柜獨立式間隔單列布置的配電裝置配圖。 屋內配電裝置屋內配電裝置10kV10kV布置實例布置實例圖7-7 10kV屋內單層單列配電裝置主變進線間隔斷面圖1進線開關柜(KYN28A-12型) 2穿墻套管 3進線母線橋 屋內配電裝置屋內配電裝置10kV10kV布置實例布置實例 屋內配電裝置屋內配電裝置3535kVkV布置實例布置實例 所示為單層二通道、單母線分段、3

19、5KV屋內配電裝置布置斷面圖。母線采用垂直布置，撓度小，散熱條件好。母線、母線隔離開關與斷路器分別設在前后間隔內。間隔前后設有操作和維護通道，隔離開關、斷路器均集中在操作通道內操作，操作比較方便。在隔離開關和斷路器之間，設有機械閉鎖裝置，可防止帶負荷誤拉隔離開關，提高了供電可靠性。 缺點是出線回路的引出線要跨越母線(指架空出線)，需設網狀遮欄，單列布置通道長，巡視不如雙列布置方便，對母線隔離開關的開閉狀態監視不便。 屋內配電裝置屋內配電裝置3535kVkV布置實例布置實例 圖7-8 35kV單層單列屋內配電裝置主變進線間隔斷面圖1開關柜(JYN1-35型) 2穿墻套管 3耐張絕緣子串 4鋼芯鋁

20、絞線 屋內配電裝置屋內配電裝置110110kVkV布置實例布置實例 為二層二通道單母線分段帶旁路母線110kV屋內配電裝置斷面圖。它的主母線和旁路母線平行布置在上層，主母線居中，旁路母線靠近出線側。母線層的隔離開關均為豎裝。底層每個間隔分前后兩個小室，分別布置斷路器及出線隔離開關。 所有隔離開關均采用V形，并都在現場用手動機構操作。母線引下線均采用鋼芯鋁線。上下兩層各設有兩條操作維護走廊。樓層的母線隔離開關間隔采用輕鋼絲網隔開，以減輕土建結構。間隔寬度為7m，跨度為15m。 屋內配電裝置屋內配電裝置110110kVkV布置實例布置實例10kV高壓開關柜110kVGIS第四節第四節 屋外配電裝置

21、屋外配電裝置 屋外配電裝置的屋外配電裝置的分類及特點分類及特點 屋外配電裝置是將所有電氣設備和母線都裝設在露天的基礎、支架或構架上。 根據電氣設備和母線布置的高度，屋外配電裝置可分為中型、半高型和高型等三類。 中型配電裝置是將所有電器都安裝在同一水平面內，布置比較清晰，不易誤操作，運行可靠，施工和維護方便，占地面積過大。高型和半高型均是將兩組母線及母線隔離開關上下重疊布置的配電裝置。與中型相比能夠節省土地約30%50%，但維修不方便，投資較大。 母線及架構母線及架構的布置的布置 屋外配電裝置的母線有軟母線和硬母線兩種。軟母線為鋼芯鋁絞線、擴徑軟管母線和分裂導線，三相呈水平布置，用懸式絕緣子懸掛

22、在母線構架上。硬母線有矩形和管型兩種，矩形用于35kV及以下配電裝置中，管形用于110kV及以上配電裝置中。管型硬母線一般采用柱式絕緣子安裝在支柱上。 屋外配電裝置的構架，可由型鋼或鋼筋混凝土制成。鋼構架經久耐用，機械強度大，便于固定設備，抗震能力強，運輸方便。但鋼結構金屬消耗量大，且為了防銹需要經常維護。鋼筋混凝土構架經久耐用，維護簡單。 電力變壓器電力變壓器的布置的布置 電力變壓器外殼不帶電，采用落地布置，安裝在鋪有鐵軌的雙梁形鋼筋混凝土基礎上，軌距中心等于變壓器的滾輪中心。在電力變壓器下面設置儲油池或擋油墻，其尺寸應比變壓器的外廓大1m，儲油池內一般鋪設厚度不小于0.25m卵石層。 主變

23、壓器與建筑物的距離，不應小于1.25m，且距變壓器5m以內的建筑物，在變壓器總高度以下及外廓兩側各3m范圍內，不應有門窗和通風孔。當變壓器油重超過2500kg以上時，兩臺變壓器之間的防火凈距，不應小于10m。 斷路器斷路器的布置的布置 斷路器有低式和高式兩種布置方式。低式布置的斷路器放在0.51m的混凝土基礎上。低式布置檢修比較方便，抗震性能較好，但必須設置圍欄，影響通道的暢通。一般中型配電裝置的斷路器采用高式布置，即把斷路器安裝在約高2m的混凝土基礎上。 斷路器的操動機構須裝在相應的基礎上。 按照斷路器在配電裝置中所占據的位置，可分為單列布置和雙列布置。當斷路器布置在主母線兩側時，稱為雙列布

24、置；將斷路器集中布置在主母線的一側，則稱為單列布置。 隔離開關、互感器和避雷器隔離開關、互感器和避雷器的布置的布置 隔離開關、電流和電壓互感器均采用高式布置，其要求與斷路器相同。隔離開關的手動操動機構裝在其靠邊一相基礎的一定高度上。 避雷器有高式和低式兩種布置。110kV及以上的閥型避雷器由于本身細長，多采用落地布置，安裝在0.4m的基礎上，四周加圍欄。磁吹避雷器及35kV的閥型避雷器形體矮小，穩定度較好，一般采用高式布置。 電纜溝和道路電纜溝和道路的布置的布置 屋外配電裝置中電纜溝的布置，應使電纜所走的路徑最短。電纜溝可分為縱向和橫向電纜溝。電纜溝可分為縱向和橫向電纜溝。一般橫向電纜溝布置在

25、斷路器和隔離開關之間。大型變電站的縱向電纜溝應采用輻射形布置，減少控制電纜溝與高壓母線平行的長度，減小電磁和靜電耦合。 為了運輸設備和消防需要，應在主要設備近旁鋪設行車道路。還應設置寬設置寬0.81m的巡視小道的巡視小道，以便運行人員巡視電氣設備，電纜溝蓋板可作為部分巡視小道。110kV以上屋外配電裝置應設置3m的環型道路。 中型配電裝置布置中型配電裝置布置實例實例 按照隔離開關的布置方式， 中型配電裝置可分為普通中型配電裝置和分相中型配電裝置。 分相中型配電裝置的主要特征是采用硬質（鋁）管母線，隔離開關分相直接布置在母線正下方。缺點是：兩組主母線隔離開關串聯連接，檢修時將出現同時停兩組隔離開

26、關的情況。 圖9-8（a）、圖 9-8（b）為雙列布置110kV中型配電裝置平面圖及配置圖，由圖 9-8（b）可見，該配電裝置是單母線分段、出線帶旁路、分段斷路器兼作旁路斷路器的接線。 中型配電裝置布置中型配電裝置布置實例實例 圖9-8（c）、圖9-8（d）為雙列布置的110kV中型配電裝置變壓器間隔斷面圖及出線間隔斷面圖。由圖9-8（c）和（d）可見，母線采用鋼芯鋁絞線，用懸式絕緣子串懸掛在由環形斷面鋼筋混凝土桿和鋼材焊成的三角形斷面橫梁上。間隔寬度為8m。所有電氣設備都安裝在地面的支架上，出線回路由旁路母線的上方引出，各凈距數值如圖9-8（a）所示。變壓器回路的斷路器布置在母線的另一側，距

27、離旁路母線較遠，變壓器回路利用旁路母線較困難，所以，這種配電裝置只有出線回路帶旁路母線。 中型配電裝置布置中型配電裝置布置實例實例 中型配電裝置布置中型配電裝置布置實例實例 中型配電裝置布置中型配電裝置布置實例實例 中型配電裝置布置中型配電裝置布置實例實例 高型配電裝置布置高型配電裝置布置實例實例 為220kV雙母線進出線帶旁路、三框架、 斷路器雙列式布置的進出線斷面圖。這種布置方式除將兩組主母線及其隔離開關上下重疊布置外，而且把兩個旁路母線架提高，并列設在主母線兩側，并與雙列布置的斷路器和電流互感器重疊布置，使其在同一間隔內可設置兩個回路。該布置方式緊湊，占地面積一般只有普通中型的50%。

28、： 耗用鋼材比中型多15%60%左右； 操作條件比中型差； 上層設備檢修不方便，作業時還要特別仔細，若上層設備瓷件損壞或檢修工具跌落，可能打壞下層設備。 高型配電裝置布置高型配電裝置布置實例實例 半半高型配電裝置布置高型配電裝置布置實例實例 為110kV、單母線，進出線帶旁路母線，半高型布置的進出線斷面圖。其是抬高母線，在母線下方布置斷路器，電流互感器和隔離開關等設備。單母線分段帶旁路線配電裝置，采用半高型布置為宜。 ： 占地面積比普通中型布置約減少30%；主母線及其他電器和普通中型相同，旁路母線及隔離開關位置均不很高，且不經常帶電運行，故檢修運行都比較方便。由于旁路母線與主母線采用不等高布置

29、，實現進出線均帶旁路的接線就很方便。此方案的：隔離開關下方未設置檢修平臺，檢修不方便。 高型配電裝置布置高型配電裝置布置實例實例發電廠電氣主系統發電廠電氣主系統7-7-7-727272第四節 屋外配電裝置 分中型配電裝置 高型配電裝置 普通中型配電裝置 分相中型配電裝置 半高型配電裝置 一、中型配電裝置 1普通中型配電裝置 結構特征：所有電器設備均安裝在有一定高度的同一水平面上，而母線稍高于電器設備所在水平面。 優點: 中型配電裝置因設備安裝位置較低，便于施工、安裝、檢修與維護操作；構架高度低，抗震性能好；布置清晰，不易發生誤操作，運行可靠；所用的鋼材比較少，造價低。主要缺點: 占地面積大。普

30、通中型配電裝置有豐富的設計和運行經驗，廣泛應用于220kV及以下的屋外配電裝置中。 屋外GIS配電裝置 根據母線和電器設備布置的高度與類型 發電廠電氣主系統發電廠電氣主系統7-7-7-737373 圖7-17 110kV屋外普通中型單母線分段接線出線間隔斷面圖1-斷路器 2-帶接地刀閘的隔離開關(GW4-110DW) 3-隔離開關(GW4-110W) 4-電流互感器 5-阻波器 6-耦合電容器 7絕緣子串 8絕緣子串 9母線 10電纜溝 11 端子箱 12線路 13架空地線（避雷線）發電廠電氣主系統發電廠電氣主系統7-7-7-747474110kV普通中型配電裝置 發電廠電氣主系統發電廠電氣主

31、系統7-7-7-7575752分相中型配電裝置 結構特征：隔離開關分相布置在母線正下方的中型配電裝置。 優點：它除具有普通中型的優點外，還具有接線簡單清晰，可以縮小母線相間距離，降低架構高度，較普通中型布置節省占地面積約1/3左右。缺點：施工復雜，使用的支柱絕緣子防污和抗震能力差。分相中型布置適合用于污染不嚴重、地震烈度不高的地區 。 圖7-21 采用管形母線的220kV雙母線分相中型配電裝置進線間隔斷面圖發電廠電氣主系統發電廠電氣主系統7-7-7-767676二、高型配電裝置 結構特征：一組母線與另一組母線重疊布置。 優點：與普通中型配電裝置相比，可節省占地面積50%左右。缺點：對上層設備的

32、操作與維修工作條件較差；耗用鋼材比普通中型多15%60%；抗震能力差。圖7-26所示為220kV雙母線、進出線帶旁路、縱向三框架結構、斷路器雙列布置的高型配電裝置進出線間隔斷面圖 發電廠電氣主系統發電廠電氣主系統7-7-7-777777三、半高型配電裝置 結構特征：母線的高度不同，將旁路母線或一組主母線置于高一層的水平面上，且母線與斷路器、電流互感器重疊布置。 優點：占地面積比普通中型布置減少30%；除旁路母線（或主母線）和旁路隔離開關（母線隔離開關）布置在上層外，其余部分與中型布置基本相同，運行維護較方便，易被運行人員所接受。缺點：檢修上層母線和隔離開關不方便。 發電廠電氣主系統發電廠電氣主

33、系統7-7-7-787878四、屋外GIS配電裝置 特點：SF6全封閉組合電器的所有電器都被密閉在充滿SF6氣體的金屬殼體內，且金屬外殼接地，不存在觸電的危險，安全性高，且受外界環境條件的影響小，運行的可靠性高，維護方便，檢修周期長，占地面積小，因此屋外GIS也得到廣泛應用。SF6全封閉組合電器分三相共箱式和分箱(單相)式兩類。110kV電壓級為三相共箱式，220kV及以上電壓級為分箱式。圖7-28所示為采用屋外GIS的220kV雙母線接線進出線間隔斷面圖，它的母線是三相共箱式。屋外GIS配電裝置與中型配電裝置相比大量節省了占地面積，一般屋外GIS配電裝置占地面積比普通中型布置節省90%左右。

34、另外，屋外GIS配電裝置占有的空間也小，抗震能力比中型配電裝置強。屋外GIS配電裝置與屋內GIS配電裝置相比節省了建筑造價，但GIS本身造價較高。屋外GIS配電裝置可用于1101000kV各電壓級配電裝置。 發電廠電氣主系統發電廠電氣主系統7-7-7-797979 圖7-28 采用屋外GIS的220kV雙母線接線進出線間隔斷面圖QFSF6斷路器 QS隔離開關 TA電流互感器 LA避雷器 Q接地開關 QE快速接地開關 LCP控制柜 BSG絕緣套管 OMBSF6氣室發電廠電氣主系統發電廠電氣主系統7-7-7-808080750kV屋外GIS配電裝置 發電廠電氣主系統發電廠電氣主系統7-7-7-81

35、8181SF6封閉組合電器分為全封閉(GIS)和部分封閉 (簡稱HGIS，是英文Hybrid Gas Insulated Switchgear的縮寫) 兩類，所謂部分六氟化硫氣體絕緣型封閉組合電器是混合技術開關設備(簡稱MTS，是英文Mixed Technologies Switchgear的縮寫。MTS有兩種，一種為復合式GIS，另一種為敞開式組合電器。）的一種，我國標準稱為六氟化硫復合電器。是一種將斷路器、隔離開關、接地開關和電流互感器封閉在充有SF6氣體的金屬殼體內的單相電器設備。與GIS不同的是這種封閉式組合電器不包括母線、電壓互感器和避雷器。 除具有GIS固有的一些特點外，HGIS其

36、自身的一些特點是：與傳統變電站相比節約了4060%的土地，而價格只增加了約50%。而且由于HGIS的免維護，使運營成本降低，可靠性得到顯著提升。與GIS相比，雖然占地面積增大了約一倍，但節省費用約30%，550kV以上可達到50%。且運行可靠性得到提高，在土地資源不是十分緊張的地區，優勢比較明顯。 發電廠電氣主系統發電廠電氣主系統7-7-7-828282500kV屋外HGIS配電裝置 發電廠電氣主系統發電廠電氣主系統7-7-7-838383第五節 發電機、變壓器與配電裝置的連接 發電機、變壓器與配電裝置之間的電氣連接有電纜、母線橋、組合導線及封閉母線等方式。電纜：由于電纜價格昂貴，而且電纜頭運

37、行可靠性不高，因此這種連接方式只在機組容量不大（一般在25MW以下），且廠房和設備的布置無法采用敞露母線時采用。一、母線橋 母線橋：連接導體連接導體固定于支柱絕緣子上，支柱絕緣子安裝在鋼筋混凝土支柱和型鋼構成的支架上，以便使導體跨越通道及其他設備，故稱為母線橋。 導體：根據載流量的不同，連接導體可以是一條或多條矩形導體，也可以是槽形導體。 發電廠電氣主系統發電廠電氣主系統7-7-7-848484圖7-29所示的是用于連接發電機與主變壓器或連接屋內配電裝置與主變壓器的屋外單層母線橋。由于母線橋需要使用的支柱絕緣子較多，導體截面較大，為減少投資，設計時應盡量縮短母線橋的長度。 圖7-29 屋外母線

38、橋發電廠電氣主系統發電廠電氣主系統7-7-7-85858510kV 屋外母線橋發電廠電氣主系統發電廠電氣主系統7-7-7-868686二、組合導線 組合導線是由多根軟絞線固定在套環上組合而成，如圖7-30所示，套環每隔0.51m設置一個，套環的作用是使各鋁絞線之間保持均勻的距離，有利于散熱。套環的左右兩側導線采用鋼芯鋁絞線作為懸掛線，用以承受組合導線的機械荷載，其余絞線采用鋁絞線或銅絞線，用于載流。組合導線用懸式絕緣子懸掛在主廠房、屋內配電裝置的墻上或專用的門型架上，其跨距由組合導線的機械載荷決定，通常不大于40m。 優點：散熱好、集膚效應小，有色金屬消耗量小、支柱絕緣子和構架需要量小、投資省

39、、可靠性高、維護工作量小等。 它適用于跨距較大、載流量也較大的連接。 發電廠電氣主系統發電廠電氣主系統7-7-7-878787三、封閉母線 對于200MW及以上的發電機與變壓器間的連接母線、廠用分支母線及電壓互感器分支母線等，為避免因氣候、污穢氣體和落下外界物體造成短路故障，要求有更高的運行可靠性，一般采用全連式分相封閉母線。圖7-31所示為200MW發電機一變壓器組全連式分相封閉母線結構布置圖。特點：仍用空氣和瓷作絕緣，自然冷卻（大容量用強冷）；從發電機出線端到主變壓器接線端之間的導體和各分支導體均用封閉母線分相封閉起來；主變壓器和廠用變壓器（分裂低壓繞組變壓器）采用前后布置（也可采用并列布

40、置）方式，由于它們之間的距離較近，故在它們之間設置防火墻； 為便于分相裝設，發電機出口電壓互感器回路的電壓互感器采用單相式。 發電廠電氣主系統發電廠電氣主系統7-7-7-888888 圖7-31 200MW發電機全連式分相封閉母線1主封閉母線 2分支封閉母線 3主變壓器 4廠用變壓器 5 6kV廠用電共箱母線 6發電機出口電壓互感器柜 7電壓互感器低壓引出線 8避雷器柜 9檢查孔 10中性點電壓互感器柜 11阻火墻發電廠電氣主系統發電廠電氣主系統7-7-7-898989200MW發電機全連式分相封閉母線(屋外部分) 高壓高壓成套配電裝置的分類成套配電裝置的分類 成套配電裝置可分成三類： 低壓成

41、套配電裝置； 高壓成套配電裝置(也稱高壓開關柜)； SF6全封閉式組合電器。 成套配電裝置按安裝地點可分為： 屋內式； 屋外式。 低壓成套配電裝置只做成屋內式，高壓開關柜有屋內式和屋外式。由于屋外式有防水、防銹等問題，故目前大量使用的是屋內式。SF6全封閉式組合電器也因屋外氣候條件較差，大部分都布置在屋內。 低壓成套配電裝置低壓成套配電裝置GGDGGD型低壓配電屏型低壓配電屏 低壓成套配電裝置是指電壓為1000V及以下的成套配電裝置。有固定式低壓配電屏和抽屜式低壓開關柜兩種。 所示為GGD型固定式低壓配電屏外形尺寸圖。配電屏的構架為拼裝式結合局部焊接。正面上部裝有測量儀表，雙面開門。三相母線布

42、置在屏頂，閘刀開關、熔斷器、空氣自動開關、互感器和電纜端頭依次布置在屏內，繼電器、二次端子排也裝設在屏內。主母線排列在柜的上部后方，柜體的下部、后上部和頂部均有通風、散熱裝置。 固定式低壓配電屏結構簡單、價格低，維護、操作方便，廣泛應用于發電廠、變電所、工礦企業等電力用戶。 低壓成套配電裝置低壓成套配電裝置GGDGGD型低壓配電屏型低壓配電屏 低壓成套配電裝置低壓成套配電裝置GCSGCS型低壓配電屏型低壓配電屏 所示為GCS抽屜式低壓開關柜外形及安裝尺寸圖，GCS為密封式結構，分為功能單元室、母線室和電纜室。電纜室內為二次線和端子排。功能室由抽屜組成，主要低壓設備均安裝在抽屜內。若回路發生故障

43、時，可立即換上備用的抽屜，迅速恢復供電，開關柜前面門上裝有儀表、控制按鈕和空氣自動開關操作手柄。抽屜有聯鎖機構，可防止誤操作。 這種配電屏的特點是：密封性能好，可靠性高，占地面積??；但鋼材消耗較多，價格較高。它將逐步取代固定式低壓配電屏。 低壓成套配電裝置低壓成套配電裝置GCSGCS型低壓配電屏型低壓配電屏 高壓開關柜高壓開關柜高壓開關柜的高壓開關柜的“五防五防”功能功能 高壓開關柜是指335KV的成套配電裝置。發電廠和變電站中常用的高壓開關柜有和兩種。 高壓開關柜應具有“五防”功能，即： 1）防止誤分誤合斷路器； 2）防止帶負荷分、合隔離開關； 3）防止誤入帶電間隔； 4）防止帶電掛接地線；

44、 5）防止帶接地線送電。 高壓開關柜高壓開關柜固定式高壓開關柜固定式高壓開關柜 固定式高壓開關柜體積大，封閉性能差（GG系列）、檢修不夠方便，但制造工藝簡單、鋼材消耗少、價廉。較廣泛用作中、小型變電所的635kV屋內配電裝置。 我國生產的固定式高壓開關柜主要有GG-1A、GG-10、XGN2-10、GBC-35等型式，GG-1A和GG-10開關柜為敞開式， GG-10型開關柜與GG-1A型開關柜相比，結構型式基本相同，而整體尺寸較小。 下面再介紹一種常見的固定式高壓開關柜。為XGN2-10Z型固定式開關柜外形結構圖，其型號的含義為：X-箱式開關設備；G-固定式；N-戶內裝置；2-設計序號；10

45、-額定電壓（kV）；Z-真空斷路器。 高壓開關柜高壓開關柜固定式高壓開關柜固定式高壓開關柜 開關柜為斷路器室、母線室和繼電器室。斷路器室位于柜體下部，設有壓力釋放通道。母線室位于柜體后上部，為減小柜體高度，母線成品字形排列，母線與上隔離開關接線端子相連接。電纜室位于柜體的后下部，電纜室內支持絕緣子可設有監視裝置，電纜固定在支架上。繼電器室位于柜體的前上部，室內安裝板可安裝各種繼電器等，室內有端子排支架，安裝指示儀表、信號元件等二次元件，頂部還可布置二次小母線。 斷路器操動機構裝在正面左邊位置，其上方為隔離開關的操動及聯鎖機構。開關柜為雙面維護，前門的下方設有與柜寬方向平行的接地銅母線。 高壓開關柜高壓開關柜固定式高壓開關柜固定式高壓開關柜 開關柜采用機械聯鎖實現“五防”功能，其動作原理如下： 開關柜處于工作位置，即上、下隔離開關與斷路器處于合閘狀態，前后門己鎖好，線路處于帶電運行中，這時的小手柄處于工作位置。 先將斷路器分斷，再將小手柄扳到“分斷閉鎖”位置，這時斷路器不能合閘；將操作手柄插入下隔離的操作孔內，從上往下拉，拉到下隔離分閘位置；將操作手柄拿下，再插入上隔離操作孔內，從上往下拉，拉到上隔離分閘位置；再將操作手柄拿下，插入接地開關操作孔內，從下向上推