高压配电装置优化设计

高压配电装置概述

配电装置是发电厂和变电所的重要组成部分。它是按主接线的要求，由开关设备，保护和测量电器，母线装置和必要的辅助设备构成，用来接受和分配电能。

配电装置按电气设备装置地点不同，可分为屋内和屋外配电装置。按其组装方式，又可分为：由电气设备在现场组装的配电装置，称为配式配电装置和成套配电装置。

一、高压配电装置要求

1、充分利用地形，方便运输、运行、监视和巡视等；

变电所站内道路路面宽度一般为3.5m，以行驶40t以下吊车及消防车；220KV变电所的主要道路，考虑大型平板车等的通行，可放宽至4-5m；巡视小道一般宽为0.7-1m。

2、出线布局合理、布置力求紧凑，尽量缩短设备之间的连线；

3、符合外部条件，安全距离要符合要求。

作总平面布置时，要具体分析当地风向图，按照建筑物布置的不同要求及相互间的不利影响，分别按季节或盛行风向或最小频率风向考虑布置位置。

总平面布置要根据《建筑设计防火规范》的要求，结合各电工建构筑物在生产或贮存物品过程中的火灾危险性类别及其应达到的{zd1}耐火等级，按规定的电工建构筑物的防火间距进行设计。

位于山区变电所的电工建筑物不宜紧靠山坡，否则应有防止塌方、危及电气设备和建构筑物的有效措施。在地震地区，建构筑物应布置在对抗震有利的地段。

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而决定，对于敞露在空气中的配电装置，在各种间距中，最基本的是带电部分对地部分之间和不同相的带电部分之间的空间最小安全净距，在这一距离下，无论为正常{zg}工作电压或出现内外过电压时，都不致使空气间隙击穿。

以下表中所列出各种间隔距离中最基本的最小安全净距，《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。

 

屋内配电装置安全净距（mm）

符号	适  用  范  围	10
A1	1、带电部分至接地部分之间 2、网状遮栏向上延伸线距地2.5m处与遮栏上方带电部分之间	125
A2	1、不同相的带电部分之间 2、断路器和隔离开关的断口两侧引线带电部分之间	125
B1	1、设备运输时，其外部至无遮栏带电部分之间 2、交叉的不同时停电检修的无遮栏带电部分之间 3、栅状遮栏至绝缘体和带电部分之间 4、带电作业时的带电部分至接地部分之间	875
B2	1、网状遮栏至带电部分之间	225
C	1、无遮栏裸导体至地面之间 2、无遮栏裸体至建筑物、构筑物之间	2425
D	1、平行的不同时停电检修的无遮栏带电部分之间 2、带电部分与建筑物、构筑物的边沿部分之间	1925

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

屋外配电装置安全净距（mm）

符号	适  用  范  围	35	63	110J	110	220J
A1	1、带电部分至接地部分之间 2、网状遮栏向上延伸线距地2.5m处与遮栏上方带电部分之间	400	650	900	1010	1800
A2	1、不同相的带电部分之间 2、断路器和隔离开关的断口两侧引线带电部分之间	400	650	1000	1100	2000
B1	1、设备运输时，其外部至无遮栏带电部分之间 2、交叉的不同时停电检修的无遮栏带电部分之间 3、栅状遮栏至绝缘体和带电部分之间 4、带电作业时的带电部分至接地部分之间	1150	1400	1650	1750	2550
B2	1、网状遮栏至带电部分之间	500	750	1000	1100	1900
C	1、无遮栏裸导体至地面之间 2、无遮栏裸体至建筑物、构筑物之间	2900	3100	3400	3500	4300
D	1、平行的不同时停电检修的无遮栏带电部分之间。 2、带电部分与建筑物、构筑物的边沿部分之间	2400	2600	2900	3000	3800

注：110J、220J、330J、500J系指中性点直接接地网

高压配电装置优化设计

  1、选择配电装置的型式.选择时应考虑配电装置的电压等级﹑电气设备的型式﹑出线多少和方式﹑有无电抗器﹑地形﹑环境条件等因素。

2、 配电装置的型式确定后，接着拟定配电装置的配电图。

3、 按照所选电气设备的外形尺寸﹑运输方法﹑检修及巡视的安全和方便等要求,遵照配电装置设计有关技术规程的规定,并参考各种配电装置的典型设计和手册，设计绘制配电装置平面图和断面图。

本变电所三个电压等级：即220KV、110KV、10KV根据《电力工程电气设计手册》规定，110KV及以上多为屋外配电装置，35KV及以下的配电装置多采用屋

内配电装置，故本所220KV及110KV采用屋外配电装置，10KV采用屋内配电装置。

根据电气设备和母线布置的高度，屋外配电装置可以分为中型、半高型和高型等

1、中型配电装置：中型配电装置的所有电器都安装在同一水平面内，并装在一定高度的基础上，使带电部分对地保持必要的高度，以便工作售货员能在地面安全地活动，中型配电装置母线所在的水平面稍高于电器所在的水平面。这种布置特点是：布置比较清晰，不易误操作，运行可靠，施工和维修都比较方便，构架高度较低，抗震性能较好，所用钢材较少，造价低，但占地面积大，此种配电装置用在非高产农田地区及不占良田和土石方工程量不大的地方，并宜在地震烈度较高地区建用。这种布置是我国屋外配电装置普遍采用的一种方式，而且运行方面和安装枪修方面积累了比较丰富的经验。

2、半高型配电装置，它是将旁路母线及与出线断路器、电流互感器重叠布置，具有布置紧凑、清晰、占地少等特点，其钢材消耗与普通中型相近，优点有：

（1）占地面积约在中型布置减少30%；

（2）节省了用地，减少高层检修工作量；

（3）旁路母线与主母线采用不等高布置实理进出线均带旁路很方便。缺点：上层隔离开关下方未设置检修平台，检修不够方便。

3、高型配电装置，它是将母线和隔离开关上下布置，母线下面没有电气设备。该型配电装置的断路器为双列布置，两个回路合用一个间隔，因此可大大缩小占地面积，约为普通中型的5%，但其耗钢材多，安装检修及运行纵条件均较差，一般适用下列情况：

（1）配电装置设在高产农田或地少人多的地区；

（2）原有配电装置需要扩速，而场地受到限制；

（3）场地狭窄或需要大量开挖。

本次所设计的变电站是地区性变电站，对建筑面积没有特殊的要求，地质条件良好，所用土地工程量不大，且不占良田，所以该变电所220KV及110KV电压等级均采用普通中型配电装置，具有运行维护、检修且造价低、抗震性能好、耗钢量少而且布置清晰，运行可靠，不易误操作，各级电业部门无论在运行维护还是安装检修，方面都积累了比较丰富的经验。

若采用半高型配电装置，虽占地面积较少，但检修不方便，操作条件差，耗钢量多。选择配电装置，首先考虑可靠性、灵活性及经济性，所以，适用普通中型屋外配电装置，该变电所是最合适的，而对于10KV的配电装置，为了节省土地，采用成套开关柜最为合适的。

高压配电装置平面图和断面图的绘制

本变电所主要由屋外配电装置，主变压器、主控制室、及10KV屋内配电装置和辅助设施构成，屋外配电装置在整个变电所布置中占主导地位，占地面积大，本所有220KV、110KV各电压等级集中布置，将220KV配电装置布置在东侧， 110KV配电装置布置在西侧，这样各配电装置位置与出线方向相对应，可以保证出线顺畅，避免出线交叉跨越，两台主变位于电压等级配电中间，以便于高中低压侧引线的连接，便于运行人员监视控制，主控制楼布置和10KV屋内配电装置并排在北侧，有利于监视220KV及主变。

1、220KV高压配电装置

220KV同样采用屋外普通中型单列布置，它共有10个间隔，近期出线3个间隔，远期3个间隔，两台主变进线各一个间隔，电流互感器及避雷器占一个间隔，母联一个间隔，间隔宽度为13米

2、110KV高压配电装置

采用屋外普通中型布置、断路器单列布置，且共有14个间隔，间隔宽度为8米，近期出线6个间隔，远期出线4个间隔，两个连线间隔，母联一个间隔，电压互感器和避雷器共占一个间隔 .

3、 10KV高压配电装置

采用屋内成套开关柜

4、道路

因设备运输和消防的需要，主控楼、主变220KV、110KV侧配电装置处铺设环形行车道路，220kv侧路宽3.3米，110KV侧为3.5米，“丁”型、“十”字路口弧形铺设，为方便运行人员操作巡视检修电器设备，屋外配电装置内设0.8～1米环形小道，电缆沟盖板也可作为部分巡视小道，行车道路弧形处转弯半径不小于7米。