配电装置课件

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1、第七章第七章 配电装置配电装置-2-河南理工大学电气学院河南理工大学电气学院第七章第七章 配电装置配电装置7.1 概述概述7.2 屋内配电装置屋内配电装置7.3 屋外配电装置屋外配电装置7.4 成套配电装置成套配电装置-3-河南理工大学电气学院河南理工大学电气学院一、配电装置的概念一、配电装置的概念7.1 概述概述n配电装置是根据电气主接线的连接方式，由配电装置是根据电气主接线的连接方式，由开关电器、保护和测量开关电器、保护和测量电器、母线和必要的辅助设备电器、母线和必要的辅助设备组建而成的组建而成的总体装置总体装置。n作用：作用：正常情况下：接受和分配电能；正常情况下：接受和分配电能；故障情

2、况下：迅速切除故障，维持正常运行。故障情况下：迅速切除故障，维持正常运行。-4-河南理工大学电气学院河南理工大学电气学院二、配电装置的最小安全净距二、配电装置的最小安全净距7.1 概述概述n是指无论处于是指无论处于最高工作电压最高工作电压还是还是内、外过电压内、外过电压下，下，空气间隙均不致空气间隙均不致被击穿被击穿的的最小最小安全距离。安全距离。n对敞露在空气中的屋内、外配电装置中，最小安全净距分为对敞露在空气中的屋内、外配电装置中，最小安全净距分为A、B、C、D、E五类五类。n最基本的是最基本的是A类最小安全净距类最小安全净距，B、C、D、E类安全净距是在类安全净距是在A值值的基础上再考虑

3、运行维护、设备移动、检修工具活动范围、施工误的基础上再考虑运行维护、设备移动、检修工具活动范围、施工误差等具体情况而确定的。差等具体情况而确定的。-5-河南理工大学电气学院河南理工大学电气学院A类最小安全净距类最小安全净距A值分为值分为A1和和A2两项：两项：A1：带电部分：带电部分对接地部分之间对接地部分之间的最小电气净距。的最小电气净距。A2：不同相的带电部分之间不同相的带电部分之间的最小电气净距。的最小电气净距。u A值与电极的形状、冲击电压波形、过电压及其保护的水平、环境值与电极的形状、冲击电压波形、过电压及其保护的水平、环境条件以及绝缘配合等因素有关。条件以及绝缘配合等因素有关。u

4、根据过电压与绝缘配合计算根据过电压与绝缘配合计算，并考虑，并考虑间隙放电试验曲线间隙放电试验曲线来确定。来确定。-6-河南理工大学电气学院河南理工大学电气学院q 栅状遮栏栅状遮栏的的高度不应低于高度不应低于1200mm，栅状遮栏到地面的，栅状遮栏到地面的净距以及栅条间的净距应不净距以及栅条间的净距应不大于大于200mm；q 网状遮栏网状遮栏的的高度不应低于高度不应低于1700mm，其网孔不应大于，其网孔不应大于4040mm2；q 网状或栅状遮栏网状或栅状遮栏向上延伸线向上延伸线至地面至地面2.3m处处与遮栏上方带与遮栏上方带电部分之间不小于电部分之间不小于A1q 位于地面或楼面上的裸导体位于地

5、面或楼面上的裸导体导电部分，其尺寸受空间限导电部分，其尺寸受空间限制制不能保证不能保证C值时应用网状值时应用网状遮栏隔离遮栏隔离，下面通行部分的，下面通行部分的高度不应小于高度不应小于1900mm。-7-河南理工大学电气学院河南理工大学电气学院B1-带电部分到栅状遮栏间的距带电部分到栅状遮栏间的距离离和和可移动设备的外廓在移动中可移动设备的外廓在移动中到带电裸导体间的距离到带电裸导体间的距离：B1=A1+750（mm）750mm为考虑运行人员手臂误为考虑运行人员手臂误入栅栏时手臂的长度。入栅栏时手臂的长度。保证该情保证该情况下其与带电部分的距离不小于况下其与带电部分的距离不小于A1值值。设备移

6、动时的摆动也在设备移动时的摆动也在750mm范围内。范围内。B2-带电部分到网状遮栏间的电带电部分到网状遮栏间的电气净距气净距：B1=A1+30+70（mm）30mm为水平方向的施工误差为水平方向的施工误差70mm为运行人员手指误入网状为运行人员手指误入网状遮拦时，手指长度不大于此值。遮拦时，手指长度不大于此值。B、C、D、E类最小安全净距类最小安全净距-8-河南理工大学电气学院河南理工大学电气学院B、C、D、E类最小安全净距类最小安全净距C-无遮栏裸导体到地面的垂直净无遮栏裸导体到地面的垂直净距：距：C=A1+2300+200（mm）2300mm为人举手后的总高度为人举手后的总高度200mm

7、为室外配电装置在垂直方为室外配电装置在垂直方向上的施工误差向上的施工误差注：对室内配电装置可不考虑施注：对室内配电装置可不考虑施工误差工误差保证人举手后，手与带电裸导体保证人举手后，手与带电裸导体之间的距离不小于之间的距离不小于A1值值-9-河南理工大学电气学院河南理工大学电气学院B、C、D、E类最小安全净距类最小安全净距D-不同时停电检修不同时停电检修的的平行无遮栏平行无遮栏裸导体间的水平净距裸导体间的水平净距：D=A1+1800+200（mm）1800mm为考虑检修人员和工具为考虑检修人员和工具的允许活动范围。的允许活动范围。200mm为考虑屋外条件较差而取为考虑屋外条件较差而取的裕度；对

8、屋内配电装置可不考虑。的裕度；对屋内配电装置可不考虑。-10-河南理工大学电气学院河南理工大学电气学院B、C、D、E类最小安全净距类最小安全净距E-屋内配电装置向屋外的屋内配电装置向屋外的出线套出线套管中心线到屋外通道路面的垂直距管中心线到屋外通道路面的垂直距离离：35kV及以下及以下 E=4000（mm）60kV及以上及以上 E=A1+3500（mm）3500mm为人站在载重汽车车厢为人站在载重汽车车厢中举手的高度。中举手的高度。-11-河南理工大学电气学院河南理工大学电气学院B1-交叉的不同时停电检修交叉的不同时停电检修的无遮栏带电部分之间的无遮栏带电部分之间B1-栅状遮栏到绝缘体栅状遮栏

9、到绝缘体和带电部分之间和带电部分之间B1-设备运输时外廓至设备运输时外廓至无遮栏带电部分之间无遮栏带电部分之间B1-带电作业时带电部带电作业时带电部分至接地部分之间分至接地部分之间D-带电部分与建筑带电部分与建筑物、构筑物的边沿部物、构筑物的边沿部分之间分之间D-不同时停电检修的无遮不同时停电检修的无遮拦裸导体间的水平距离拦裸导体间的水平距离-12-河南理工大学电气学院河南理工大学电气学院三、配电装置的类型及应用三、配电装置的类型及应用n按电压按电压：高压配电装置、低压配电装置：高压配电装置、低压配电装置n按装设地点按装设地点：屋内配电装置屋内配电装置和和屋外配电装置屋外配电装置。n按组装方式

10、按组装方式装配式装配式：在现场将电器组装而成的配电装置。：在现场将电器组装而成的配电装置。成套式成套式：在制造厂按要求预先将开关电器、互感器等组合成套后：在制造厂按要求预先将开关电器、互感器等组合成套后运至现场安装使用。主要有：运至现场安装使用。主要有：开关柜开关柜、SF6全封闭组合电器全封闭组合电器。n35kV及以下及以下屋内式屋内式310kV多采用成套式配电装置。多采用成套式配电装置。n110kV及以上及以上屋外式屋外式110220kV有特殊要求（城市中心或严重污秽地区）时也可采用有特殊要求（城市中心或严重污秽地区）时也可采用屋内式屋内式1101000kV的的SF6全封闭组合电器已得到广泛

11、应用。全封闭组合电器已得到广泛应用。-13-河南理工大学电气学院河南理工大学电气学院-14-河南理工大学电气学院河南理工大学电气学院-15-河南理工大学电气学院河南理工大学电气学院-16-河南理工大学电气学院河南理工大学电气学院-17-河南理工大学电气学院河南理工大学电气学院-18-河南理工大学电气学院河南理工大学电气学院-19-河南理工大学电气学院河南理工大学电气学院一、屋内配电装置的型式和结构一、屋内配电装置的型式和结构7.2 屋内配电装置屋内配电装置三层式：三层式：是将所有电器依其轻重分别布置在三层建筑物中。占地面是将所有电器依其轻重分别布置在三层建筑物中。占地面积少，但结构复杂，造价高

12、，检修和维护不便，目前积少，但结构复杂，造价高，检修和维护不便，目前已较少采用已较少采用。二层式：二层式：是是将断路器和电抗器布置在第一层将断路器和电抗器布置在第一层，将母线、母线隔离开，将母线、母线隔离开关等较轻设备布置在第二层。关等较轻设备布置在第二层。单层式：单层式：占地面积较大，占地面积较大，通常采用成套开关柜通常采用成套开关柜，以减少占地面积。，以减少占地面积。-20-河南理工大学电气学院河南理工大学电气学院二、间隔二、间隔7.2 屋内配电装置屋内配电装置n为了将电气设备为了将电气设备故障限制在最小范围内故障限制在最小范围内以免波及相邻的电气回路，以免波及相邻的电气回路，以及在检修电

13、气设备时避免检修人员与邻近回路的电气设备接触，以及在检修电气设备时避免检修人员与邻近回路的电气设备接触，用砖头或石棉板等制成的墙体隔离的空间。用砖头或石棉板等制成的墙体隔离的空间。按照回路的用途，分为按照回路的用途，分为发电机间隔发电机间隔、变压器间隔变压器间隔、线路间隔线路间隔、母线母线断路器间隔断路器间隔、电压互感器电压互感器和和避雷器间隔避雷器间隔等。等。n各间隔依次排列起来，形成各间隔依次排列起来，形成列列，按照形成的列数，可分为：，按照形成的列数，可分为：单列布单列布置置、双列布置双列布置-21-河南理工大学电气学院河南理工大学电气学院n配置图配置图 -一种示意图，用来表示进线（如发

14、电机、变压器）、出线（如线一种示意图，用来表示进线（如发电机、变压器）、出线（如线路）、断路器、互感器、避雷器等合理分配于各层、各层间隔的情路）、断路器、互感器、避雷器等合理分配于各层、各层间隔的情况，表示出导线和电气设备在各间隔的轮廓，况，表示出导线和电气设备在各间隔的轮廓，不要求按比例尺寸绘不要求按比例尺寸绘出出。（电气主接线图）。（电气主接线图）-了解和分析配电装置方案，统计所用的主要电气设备。了解和分析配电装置方案，统计所用的主要电气设备。n平面图平面图 -在平面上在平面上按比例按比例画出房屋及间隔、通道和出口等处的平面布置轮画出房屋及间隔、通道和出口等处的平面布置轮廓。平面上的间隔只

15、是为了确定间隔数及排列，因此可以不表示所廓。平面上的间隔只是为了确定间隔数及排列，因此可以不表示所装电气设备。装电气设备。n断面图断面图 -用来表明所取断面的间隔中各种设备的具体空间位置、安装和相用来表明所取断面的间隔中各种设备的具体空间位置、安装和相互连解的结构图，互连解的结构图，按比例绘制按比例绘制。三、配电装置的配置图、平面图、断面图三、配电装置的配置图、平面图、断面图-22-河南理工大学电气学院河南理工大学电气学院-23-河南理工大学电气学院河南理工大学电气学院-24-河南理工大学电气学院河南理工大学电气学院-25-河南理工大学电气学院河南理工大学电气学院1）选择）选择配电装置的型式配

16、电装置的型式。（根据电压等级、电器的型式、出线多。（根据电压等级、电器的型式、出线多少和方式、有无电抗器、地形、环境条件等选择。）少和方式、有无电抗器、地形、环境条件等选择。）2）拟定配电装置的）拟定配电装置的配置图配置图。3）设计绘制配电装置的）设计绘制配电装置的平、断面图平、断面图。（按照所选择的设备的外形。（按照所选择的设备的外形尺寸、运输条件、检修和巡视的安全和方便等要求，按照设计尺寸、运输条件、检修和巡视的安全和方便等要求，按照设计规程的规定，参考各种典型的设计进行设计。）规程的规定，参考各种典型的设计进行设计。）四、配电装置的设计步骤四、配电装置的设计步骤-26-河南理工大学电气学

17、院河南理工大学电气学院一、屋外配电装置的分类及特点一、屋外配电装置的分类及特点7.3 屋外配电装置屋外配电装置n将所有电气设备和母线装设在露天的基础、支架和架构上。将所有电气设备和母线装设在露天的基础、支架和架构上。n根据电气设备和母线布置的高度：根据电气设备和母线布置的高度：中型中型配电装置配电装置高型高型配电装置配电装置半高型半高型配电装置配电装置所有电气设备都安装在所有电气设备都安装在同一水平面内同一水平面内，并装在一定高度，并装在一定高度的基础上，母线所在水平面稍高于电气设备所在的水平的基础上，母线所在水平面稍高于电气设备所在的水平面，面，母线和电气设备均不能上下重叠布置母线和电气设备

18、均不能上下重叠布置。将将一组母线及隔离开关一组母线及隔离开关与与另一组母线及隔离开关另一组母线及隔离开关上下重上下重叠布置叠布置将将母线置于高一层的水平面上母线置于高一层的水平面上，与断路器、隔离开关上，与断路器、隔离开关上下重叠布置。下重叠布置。-27-河南理工大学电气学院河南理工大学电气学院中型配电装置断面图中型配电装置断面图-28-河南理工大学电气学院河南理工大学电气学院-29-河南理工大学电气学院河南理工大学电气学院-30-河南理工大学电气学院河南理工大学电气学院高型配电装置断面图高型配电装置断面图-31-河南理工大学电气学院河南理工大学电气学院-32-河南理工大学电气学院河南理工大学

19、电气学院-33-河南理工大学电气学院河南理工大学电气学院半高型配电装置断面图半高型配电装置断面图-34-河南理工大学电气学院河南理工大学电气学院n中型配电装置中型配电装置 -一般用在非高产农田地区及不占良田和土石工程量不大的地方，一般用在非高产农田地区及不占良田和土石工程量不大的地方，并宜在地震烈度较高的地区采用。并宜在地震烈度较高的地区采用。-广泛用于广泛用于110500kV电压等级电压等级。n高型配电装置高型配电装置 -设在高产农田或地少人多的地区。设在高产农田或地少人多的地区。-地形条件限制，场地狭窄或需要大量开挖回填土石方的地方。地形条件限制，场地狭窄或需要大量开挖回填土石方的地方。-

20、原有配电装置需要改建或扩建而场地受到限制。原有配电装置需要改建或扩建而场地受到限制。-地震烈度高的地区不宜采用。地震烈度高的地区不宜采用。-适用于适用于220kV电压等级电压等级。n半高型配电装置半高型配电装置 -适用于适用于110kV电压等级电压等级。-35-河南理工大学电气学院河南理工大学电气学院n成套配电装置：按照电气主接线的标准配置或用户的具体要求，成套配电装置：按照电气主接线的标准配置或用户的具体要求，将同一功能回路的开关电器、测量仪表、保护电器和辅助设备都将同一功能回路的开关电器、测量仪表、保护电器和辅助设备都组装在组装在全封闭或半封闭的金属壳（柜）体内全封闭或半封闭的金属壳（柜）

21、体内，形成，形成标准模块标准模块，由，由制造厂制造厂按主接线成套供应按主接线成套供应，各模块在现场装配而成的配电装置。，各模块在现场装配而成的配电装置。n分为分为低压配电屏（或开关柜）低压配电屏（或开关柜）、高压开关柜高压开关柜、SF6全封闭组合电器全封闭组合电器三类。三类。7.4 成套配电装置成套配电装置低压配电屏只做成屋内型；低压配电屏只做成屋内型；高压开关柜有屋内和屋外两种，由于屋外有防水、锈蚀问题，高压开关柜有屋内和屋外两种，由于屋外有防水、锈蚀问题，故目前大量使用的是屋内型；故目前大量使用的是屋内型；SF6全封闭组合电器也因屋外气候条件较差，大多布置在屋内。全封闭组合电器也因屋外气候

22、条件较差，大多布置在屋内。-36-河南理工大学电气学院河南理工大学电气学院n我国目前生产我国目前生产335kV高压开关柜。高压开关柜。一、高压开关柜一、高压开关柜移开式或手车式移开式或手车式(Y)：表示柜内的主要电器元件：表示柜内的主要电器元件(断路器断路器)是安装在可抽出的是安装在可抽出的手车上的。由于手车柜有很好的互换性手车上的。由于手车柜有很好的互换性,因此可以大大提高供电的可靠性。因此可以大大提高供电的可靠性。常用的手车类型有常用的手车类型有:断路器手车、断路器手车、PT 手车、电容器手车和所用变手车等，手车、电容器手车和所用变手车等，如如KYN28A-12。中置柜中置柜：手车装于开关

23、柜中部。手车装于开关柜中部。固定式固定式(G)：表示柜内所有的电器元件：表示柜内所有的电器元件(如如:断路器或负荷开关等断路器或负荷开关等)均为固定均为固定式安装的。固定式开关柜较为简单经济，如式安装的。固定式开关柜较为简单经济，如XGN2-10、GG-1A 等。等。1、按断路器安装方式：、按断路器安装方式：2、按柜体结构：、按柜体结构：铠装式（铠装式（K）：各室间用金属板隔离各室间用金属板隔离且接地，如且接地，如KYN型和型和KGN型型间隔式（间隔式（J）：各室间是用一个或多个非金属板隔离，如：各室间是用一个或多个非金属板隔离，如JYN型型箱式（箱式（X）：具有金属外壳，但：具有金属外壳，但

24、间隔数目少于铠装式或间隔式间隔数目少于铠装式或间隔式，如，如XGN型型-37-河南理工大学电气学院河南理工大学电气学院-38-河南理工大学电气学院河南理工大学电气学院-39-河南理工大学电气学院河南理工大学电气学院二、开关柜的结构二、开关柜的结构n整体是由整体是由柜体和中置式柜体和中置式可抽出部分可抽出部分（即（即手车手车）两大部分组成。两大部分组成。n开关柜的主要电气元件开关柜的主要电气元件都有其独立的隔室，即：都有其独立的隔室，即：手车室、母线室、电缆手车室、母线室、电缆室、仪表室室、仪表室。-40-河南理工大学电气学院河南理工大学电气学院-41-河南理工大学电气学院河南理工大学电气学院-

25、42-河南理工大学电气学院河南理工大学电气学院n气体全封闭组合电器气体全封闭组合电器/气体绝缘开关设备气体绝缘开关设备(Gas Insulted Switchgear，GIS)n它是由断路器、隔离开关、快速或慢速接地开关、电流互感器、电压互感它是由断路器、隔离开关、快速或慢速接地开关、电流互感器、电压互感器、避雷器、母线和出线套管等元件，器、避雷器、母线和出线套管等元件，按电气主接线的要求按电气主接线的要求依次连接组合依次连接组合成一个整体，并且成一个整体，并且全部封闭于接地的金属外壳中全部封闭于接地的金属外壳中，壳体内充一定压力壳体内充一定压力SF6气体，作为绝缘和灭弧介质气体，作为绝缘和灭

26、弧介质。n通称为通称为SF6全封闭组合电器。全封闭组合电器。n主要特点：占地面积小、占用空间少、可靠性高、维护工作量小、检修周主要特点：占地面积小、占用空间少、可靠性高、维护工作量小、检修周期长、不受外界环境条件的影响、无静电感应和电晕干扰、噪声水平低、期长、不受外界环境条件的影响、无静电感应和电晕干扰、噪声水平低、抗震性能好。抗震性能好。n广泛应用于广泛应用于1101000kV各个电压等级的电网中，各个电压等级的电网中，5001000kV全部采用。全部采用。二、气体全封闭组合电器二、气体全封闭组合电器-43-河南理工大学电气学院河南理工大学电气学院-44-河南理工大学电气学院河南理工大学电气学院-45-河南理工大学电气学院河南理工大学电气学院-46-河南理工大学电气学院河南理工大学电气学院-47-河南理工大学电气学院河南理工大学电气学院-48-河南理工大学电气学院河南理工大学电气学院-49-河南理工大学电气学院河南理工大学电气学院-50-河南理工大学电气学院河南理工大学电气学院-51-河南理工大学电气学院河南理工大学电气学院-52-河南理工大学电气学院河南理工大学电气学院附图：网状遮拦附图：网状遮拦-53-河南理工大学电气学院河南理工大学电气学院附图：栅状遮拦附图：栅状遮拦-54-河南理工大学电气学院河南理工大学电气学院The End！