配电装置课件.ppt
第十一章 配电装置,1,t课件,第一节 概述-主要内容,配电装置定义配电装置分类配电装置的安全净距配电装置的基本要求和设计步骤,2,t课件,一、配电装置定义,是按照一定的电气主接线的要求，将其中的开关设备、载流导体、保护和测量电器以及其它必要的辅助设备合理布置和连接起来，用来接受和分配电能的装置。,3,t课件,二、配电装置分类,1. 电气设备装置地点不同（1）屋内配电装置。35KV及以下，特点如下：允许安全净距小和可以分层布置，占地面积较小；维修、巡视和操作在室内进行，不受气候影响；能有效地防止污染，减少事故和维护工作量；建筑投资较大、建设工期长。 （2）屋外配电装置。60KV及以上，特点如下：土建工程量和费用较小，使建设周期缩短；设备之间距离大，运行更安全，便于带电作业；扩建方便；占地面积大；受环境条件影响大，设备的运行、维修条件较差。,4,t课件,二、配电装置分类,2. 按其组装方式不同（1）装配式配电装置。 35KV以上，特点如下：屋内式和屋外式。（2）成套配电装置。电气设备布置在封闭或半封闭的金属外壳内。500KV及以下，特点如下： 结构紧凑，占地面积小；安装简便，有利于缩短建设周期和便于扩建；运行可靠性高，维护方便；耗用钢材较多，造价较高。,5,t课件,三、配电装置的安全净距,配电装置的整个结构尺寸，是综合考虑到设备外形尺寸、检修维护和搬运的安全距离、电气绝缘距离等因素决定的；各种间隔距离中最基本的是空气中的最小安全净距，即高压配电装置设计技术规程中所规定的A值，它表明带电部分至接地部分或相间的最小安全净距，保持这一距离时，无论正常或过电压的情况下，都不致发生空气绝缘的电击穿；其余的B、C、D、E值是在A值的基础上，加上运行维护、搬运和检修工具活动范围及施工误差等尺寸而确定的。,6,t课件,屋内配电装置最小安全净距,7,t课件,屋外配电装置的安全净距示意图,8,t课件,四、配电装置的基本要求和设计步骤,（1）基本要求 执行国家建设方针和技术经济政策，遵循颁发规程、规范及技术规定。合理选用设备，并布置整齐、清晰 ；保证运行的可靠性 ；运输、安装、巡视、操作及检修方便；人身安全（有标识、围栏） 、防火；经济性。节省占地面积；投资（减少钢材、木材和水泥的消耗，降低造价）；便于扩建。,9,t课件,四、配电装置的基本要求和设计步骤,（2）基本设计步骤选择配电装置型式。按电压等级、设备类型、进出线回路数和方式、地形及环境因素等；为了表示整个配电装置的结构，以及其中设备的布置和安装，经常要使用配电装置的配置图、平面图和断面图。 拟定配置图。设计配电装置的平面图和断面图。,10,t课件,第二节 屋内配电装置-主要内容,布置形式布置要求配置图断面图,11,t课件,一、屋内配电装置布置形式,三层式（三层式装配式配电装置）,12,t课件,一、屋内配电装置布置形式,双层式（双层装配式布置）,13,t课件,屋内配电装置布置形式,单层式（单层成套式配电装置）,14,t课件,二、屋内配电装置布置要求,同一回路的导体和电器应布置在同一间隔内，检修安全和限制故障范围；将电源布置在一段的中部，使母线截面通过较小的穿越电流；把最重的设备(如电抗器、QF)放在底层，减轻楼板的载荷，又便于安装；对QF、油浸式TV和TA安装在防爆间隔内，防火防爆；QF和QS操动机构安装在底层的操作通道上，便于操作；布置对称、便于操作； 充分利用各间隔的空间；扩建方便。,15,t课件,三、配电装置的配置图,把进出线(进线发电机、变压器，出线线路)、断路器、互感器、避雷器等设备，合理分配在配电装置的各间隔中；“间隔”：指配电装置中的一个或两个电气回路的连接导体和电气设备所占的范围；用电气图形符号表示各间隔中的导线和电气设备；配置图不按比例尺寸绘制，用来分析配电装置的布置是否合理，统计其中所用的主要设备数量。,16,t课件,屋内配电装置配置图例,17,t课件,四、配电装置的断面图,相当于在配电装置上对某一间隔作一个剖面，看剖面部分形成的侧视图；图形符号采用各种类型设备的外形轮廓表示；表明在配电装置的某一间隔中，设备间的相互连接及具体布置方式；配电装置的断面图按比例画出。,18,t课件,屋内配电装置的断面图例,（三层式装配式配电装置）1、三相主母线；2、6、11-隔离开关；3、8-断路器；4、10-电流互感器；5-电抗器；7-电力电缆；9-断路器操作机构；12-电压互感器；,19,t课件,第三节 屋外配电装置-主要内容,类型平面图,20,t课件,一、屋外配电装置类型,电气设备和母线的布置高度，屋外配电装置可分为：中型半高型高型,21,t课件,1.中型屋外配电装置,（1）特点 所有电器安装在同一水平面（大地）的基础支架上，使带电部分对地保持必要的高度；母线布置在同一水平面上，其水平面高于开关电器所在的水平面。（2）类型普通中型：母线下方不布置任何电气设备。分相中型：母线下方按相布置母线QS，节省 占地面积 。,22,t课件,普通中型屋外配电装置图例,23,t课件,分相中型配电装置图例,24,t课件,2. 半高型配电装置,（1）特点所有电气设备安装在不同水平面的基础支架上；母线和电气设备重叠布置。（2）类型田字型品字型硬母线型,25,t课件,田字型型配电装置图例,26,t课件,硬母线型配电装置图例,27,t课件,3. 高型屋外配电装置,特点所有电气设备分别安装在不同水平面的基础支架上；两组母线上、下重叠布置。,28,t课件,高型屋外配电装置图例,29,t课件,二、配电装置的平面图,从高处俯视整个配电装置的各间隔的平面布置轮廓；反映配电装置的房屋、各间隔、走廊和出口等处的平面布置轮廓；平面图按比例画出，表示已确定的间隔数目及间隔排列方式，不表示间隔中所装电气设备。,30,t课件,屋外配电装置的平面图例看FLASH,31,t课件,第四节 成套配电装置-主要内容,成套配电装置的类型高低压开关柜全封闭组合电器,32,t课件,一、成套配电装置的类型,高低压开关柜；全封闭组合电器,33,t课件,二、高低压开关柜,1. 固定式低压开关柜仪表室、主母线室、开关室组成；前后开门；构架用8MF冷弯型钢筋局部焊接组装而成 ； 额定工作电压380V，额定工作电流至3150A的配电系统。,34,t课件,二、 高低压开关柜,2. 低压抽出式开关柜主结构采用8MF型开口型钢 ；水平母线4000A ，垂直母线1000A；抽屉层高的摸数为160MM ；主母线与分支母线通过转接铜套连接；MCC柜最多能安装11个一单元的抽屉或22个1/2单元的抽屉 ；抽屉单元设有机械连锁装置 。,35,t课件,二、高低压开关柜,3. KYN28-12（GZS-12Z）型铠装中置式,36,t课件,二、高低压开关柜,4. FC回路开关柜（1）概述 FC回路是指高压限流熔断器、高压真空接触器组合的一次系统； 由FC回路、避雷器及综合保护器组成具有保护和控制功能一种新型配电装置（FC回路开关柜）； FC回路开关柜作为发电厂高压厂用电系统电动机、变压器回路开关柜。,37,t课件,二、高低压开关柜,（2）FC回路开关柜组成与结构一台FC柜有两个FC回路母线室FC回路手车室仪表及保护室互感器室电缆室,38,t课件,二、高低压开关柜,（3）FC回路开关柜的闭锁,39,t课件,二、高低压开关柜,（4）FC回路开关柜控制、保护特性断路器的控制功能由接触器来完成；保护功能由熔断器来完成，为了使其保护性能与使用断路器基本相近，仍需使用一些保护继电器，使其与熔断器的熔断曲线复合而组成一条近似于由过流和速断组成的两段曲线或反时限保护曲线；过流、过负荷由综合保护器指令接触器动作开断；回路中的短路电流则由熔断器来分断；限流熔断器均配有撞击器，当有一相熔断时，撞击器弹出指命接触器跳闸；过电压保护由ZnO2避雷器和RC阻容装置组成。,40,t课件,FC回路开关柜（特点）,用高压限流熔断器作为速断保护，不需要继电器。减少继电保护的动作时间、断路器的固有分闸时间等中间环节，熔断器断开电流的时间将大大缩短； 电流越大，熔断器断开电流的时间就越短。短路电流约为3kA时，熔断器断开电流时间约为163ms， 短路电流增大到7kA 以上时， 熔断器断开电流的时间将小于10ms；高压电动机的速断保护用GL型电流继电器进行保护。 GL型的动作时间为30ms； 断路器的固有分闸时间为45ms，燃弧时间15ms； 开断短路电流时间： t=t1+t2+t3=30+45+15=90ms,41,t课件,二、高低压开关柜,（5）FC回路开关柜特点降低电缆投资。FC回路中熔断器为限流型，使回路中的电器设备的动热稳定参数可以按接触器的极限通过电流设计，电缆截面缩小到70mm2左右，电缆就可节省50%的铜材。大大节省占地面积。机组向大容量发展，使高压开关柜数量剧增，增大主厂房内的配电装里占用面积，较为突出的矛盾。FC回路柜的体积小，同样规格的高压开关柜内有2个FC回路，减少厂用配电装置占地面积。真空接触器维修周期短、寿命长、成本低。,42,t课件,二、高低压开关柜,（6） FC回路开关柜重要组成元件VCF真空接触器-熔断器组合电器,43,t课件,二、高低压开关柜,（6）FC回路开关柜重要组成元件VCX真空接触器,44,t课件,二、高低压开关柜,（7） FC回路中交流接触器接触器应有电气脱扣装置及机械锁扣机构。1/2周波最大允许通过电流不小于40kA，即在0.01S内允许通过40kA(峰值)电流。接触器的最大开断电流必须大于交接点电流(限流熔断器动作曲线与接触器外加保护动作曲线交点所指示的电流值)。接触器能关合电路中的预期短路电流(有效值)的能力。,45,t课件,三、 SF6全封闭组合电器,简称GIS：“气体绝缘变电站”（Gas lnsulated Switchgear）；国内称为封闭式组合电器。除变压器以外的一次设备，包括：断路器、隔离开关、接地开关、电流互感器、电压互感器、避雷器、母线、进出线套管或电缆终端，按系统接线布置组合成一整体。,46,t课件,1. GIS特点,小型化。采用绝缘性能好SF6气体做绝缘和灭弧介质，大幅度缩小体积；可靠性高。带电部分全部密封于惰性SF6气体中，大大提高了可靠性；安全性好。带电部分密封于接地的金属壳体内，没有触电危险；SF6不燃烧气体，无火灾危险；噪音小、抗干扰能力强。带电部分以金属壳体封闭，对电磁和静电实现屏蔽；安装周期短。工厂内进行整机装配和试验合格后，以单元或间隔的形式运达现场，缩短现场安装工期；维护方便，检修周期长；寿命长。,47,t课件,2. GIS分类,按结构形式分：敞开式和金属封闭式 （1）敞开式 以常规SF6断路器、隔离开关、接地开关以及新型数字式光电电流/电压互感器为基本元件，组合在一起的单相电气设备，它的隔离开关和接地开关均采用空气绝缘结构 。,48,t课件,245550kV 敞开式组合电器 （瑞典ABB公司HPL型）,户外瓷柱式SF6断路器，水平布置双断口；1组数字式光电电流互感器，安装在SF6断路器灭弧室聚脂套管端部 ；2组剪刀式隔离开关及接地开关 组成。电动机储能弹簧操动机构 。,49,t课件,245550kV 敞开式组合电器 （瑞典ABB公司HPL型）特点,将常规的SF6断路器、剪刀式隔离开关与新型光电电流互感器组成紧凑型组合电器，节省了占地及空间，(约37%)。二次控制保护、测量，微机化、数字化，并将其完全就地设置，节省了大量的控制电缆及相应的电缆沟道等附属设施。主要缺点：SF6断路器、剪刀式隔离开关的操作回路仍然采用常规有接点的控制方式，因此从就地控制保护、测量柜至组合电器本体之间还需要较多的二次控制电缆。此外，这种组合电器状态监测、故障诊断的智能化功能较少，还需要进一步完善。,50,t课件,2. GIS分类,（2）金属封闭式 以SF6气体为绝缘，金属封闭开关设备（断路器、隔离开关、接地开关、数字式光电电流/电压互感器）为基本元件，它们封闭在金属外壳内，组合在一起的单相电气设备。,51,t课件,245500kV金属封闭式组合电器 （西门子HIS型）,1户外出线套管；2隔离开关及接地开关；3感应式电流互感器；4双断口SF6断路器；5液压操动机构 一个半断路器接线中间联络断路器回路,52,t课件,245500kV金属封闭式组合电器 （西门子HIS型）特点,尺寸、体积比敞开式组合电器更小，节省占地和空间的效果更明显。它适用于中型、软母线或铝管母线超高压户外配电装置。 组合电器元件都封闭在铝合金外壳内，设备布置更紧凑。各元件采用单独气室，运行更为安全可靠。二次控制保护、测量微机化、数字化，状态监测、故障诊断功能齐全。它的缺点：仍然采用传统电阻电容分压的电压互感器和带铁心的感应式电流互感器，不是数字式光电电流、电压互感器，相对体积、尺寸都较大。,53,t课件,3. 双母线三相式组合电器结构简图,54,t课件,4.单母线单相全封闭组合电器的结构,l一隔离开关；2-电流互感器；3一吸附剂；4-断路器灭弧室；5一操动机构；6-控制柜；7-伸缩节；8一三相母线筒；9-绝缘子； 10-导电杆；1l一电缆头；12一电缆；13一接地开关,55,t课件,5.全封闭组合电器种的主要元件,隔离开关接地刀闸断路器避雷器SF6电缆终端盒SF6套管,56,t课件,（1）隔离开关,57,t课件,58,t课件,（2）接地刀闸,59,t课件,（3）断路器,l一均压电容；2一绝缘子；3一贮压缸； 4-操作箱；5一吸附剂；6-灭弧室；7一绝缘拉杆,60,t课件,（4）避雷器,GIS用的避雷器采用的是氧化锌(Zine oxide)阀片式，无串联间隙的氧化锌避雷器。,61,t课件,（5）SF6电缆终端盒,62,t课件,（6）SF6空气套管,63,t课件,（7）SF6油套管,64,t课件,思考题,11-1什么是配电装置?它的作用是什么?11-2配电装置怎样进行分类?11-3什么是配电装置的最小安全净距? 11-4. 什么是配电装置的配置图、断面图和平面图?11-5屋外配电装置的种类有哪些?各种类型特点如何? 11-6.普通中型和分相中型配电装置有何区别及特点? 11-7.高型与半高型配电装置有何区别? 11-8什么是SF6全封闭组合电器? 它的主要优点是什么?,65,t课件,
