第八章-配电装置和接地装置

第八章配电装置和接地装置•配电装置是按主接线的要求，由开关设备、保护和测量电器、母线装置和必要的辅助设备组建而成，用来接受和分配电能的电工建筑物，它是发电厂的重要组成部分。配电装置的类型•配电装置按电气设备装置地点的不同，可分为屋内和屋外型配电装置。•按其组装的方式又可分为电气设备在现场组装的装配式配电装置，以及在工厂预先将开关电器、互感器等安装在柜（屏）中，然后成套运至安装地点的成套配电装置两种。屋内配电装置的特点•1）由于允许安全净距小，且可以分层布置，故占地面积较小。•2）维修、操作、巡视在室内进行，比较方便，且不受气候影响。•3）外界污秽空气对电气设备影响很小，维护工作可以减轻。•4）需建造房屋建筑，投资较大。但35kV及以下电压等级可采用价格较低的户内型设备，减少一些设备投资。屋外配电装置的特点•1）土建工程量和费用较少，建设周期短。•2）扩建较方便。•3）相邻设备之间的距离较大，便于带电作业。•4）占地面积大。•5）设备露天运行，受外界污秽影响较大，使得设备运行条件较差，所以须加强绝缘。•6）外界气候变化对设备维护和操作有较大影响。成套配电装置•一般布置在屋内，其特点是结构紧凑、占地面积小、建造期短、运行可靠、维护方便，便于扩建和搬迁，但耗用钢材较多、造价较高。•在发电厂和变电所中，一般35kV及以下的配电装置采用屋内型，110kV及以上的采用屋外型。但110～220kV配电装置在严重污秽地区，如海边、化工厂区或大城市中心，当技术经济合理时，也可采用屋内配电装置。目前我国生产的3～110kV各种成套配电装置在发电厂和变电所中已广泛应用，我国生产的110～220kVSF6全封闭组合电器也得到了应用。配电装置的基本要求•配电装置的设计和建造，应认真贯彻国家的技术经济政策和有关规程的要求，因地制宜，特别应注意节约用地，争取不占或少占地。•保证运行安全和工作可靠，按照系统和自然条件，对设备进行合理选型。布置应力求整齐、清晰。在运行中必须满足对设备和人身的安全距离，并应有防火、防爆措施。•巡视、操作和检修设备安全方便。•在保证上述条件要求下，布置紧凑，力求节约材料、减少投资。•考虑施工、安装和扩建（水电厂考虑过渡）的方便。中型布置•中型布置的特点是把电器设在支架上或地面基础上，处于与地面保持一定的高度的相近的平面内，母线与电器之间的连接大多用绞线，设备的维护和操作大都在地面上进行。布置上较其他形式清晰明了，设备的安装、检修和搬运也较方便，可靠近设备巡视，缺点是占地面积较大，高型布置•高型布置是将双母线中型布置时并列的两组母线和母线隔离开关作上下层重叠布置，母线隔离开关对应地安装在各母线层下，并分设操作走廊，其它比较重的设备（如断路器，互感器，避雷器等）则布置在地面或设备支架上。•高型布置的优点是布置更为紧凑，在一个间隔内能布置两个回路，进出线和母线不交叉跨越，可以大大缩小占地面积，一般只为中型布置的一半。缺点是消耗钢材多，可达中型布置的两倍，从而增加了投资和维护工作量；而且巡视维护条件差，尤其在雨雾冻冰天气和晚上；两组母线隔离开关分层操作路径较长，并容易引起误操作；结构建筑复杂；检修条件差，经常要高空操作，并且上层设备检修是在下层设备带电情况下进行，不够安全。但由于高型布置有占地面极小的突出优点，当水电站位于峡谷地区时，能够把开关站设置在厂房附近，方便了运行，节省了大量的土石开挖工作量，因而亦有采用价值。双母线带旁路母线220kV高型布置户外配电装置断面图半高型布置•半高型布置一般是将断路器和母线隔离开关分别布置在上下两层上，前者在地面，后者在母线构架的隔离开关横梁上，其高度离地面约4—10m（根据电压，隔离开关型式和布置特点而定），并设隔离开关巡视走廊，但操作机构一般设在地面上，在地面上进行操作。构架顶部为母线层。若为双母线，则两组母线左右排列在一个平面上。由于这种布置使设备在空间上有重叠，因而布置紧凑，减少占地面积，投资少。双母线接线采用这种接线方式效果更好，比中型布置一般能使纵向尺寸缩小三分之一到二分之一。缺点是检修条件比中型布置差，上层瓷件损坏下落或检修工具下落时有击坏下层设备的危险。110kv双层母线半高型布置进出线间隔断面图室内简易型变电所•高压室一般只安装变压器以及高压熔断器、高压隔离开关等设备，不装设高压开关柜。属于所谓“高供低计”电力用户，即其供电电源在高压侧，其电力计量及显示在低压侧。这种变电所在配电柜选择时，其基本配置一般遵循“一总、两分、一电容、一计量”的定式。即一只总开关柜，两只分支路开关柜，一只电容补偿柜，一只电能计量柜。规范型室内变电所•规范型室内变电所适合于用电负荷相对较大、且对供电可靠性要求较高的电力用户。首先其变电所从结构上就比较规范，一般根据变配电所规模的不同可分为高压开关柜室、低压开关柜室、变压器室、电容器室（高压、低压）、值班室、工具材料室及值班人员休息室等功能结构。其高压侧装设高压开关柜，具有较完善的继电保护和自动控制装置及计量显示装置，属“高供高计”电力用户。成套配电装置•GG-1A（F）型固定式高压开关柜•GG-1A(F)型高压开关柜是GG-1A的改型产品，具有“五防”功能；高压开关柜适用于三相交流50Hz，额定电压3.6～12kV的单母线和单母线旁路网络系统，作为接受和分配电能之用。高压开关柜内主开关为油断路器或真空断路器。•其具有的五种防止误操作的功能：•防止带负荷分合隔离开关。•防止误入带电间隔。•防止误分、合断路器。•防止带电挂接地线。•防止带接地线合闸。1—母线；2—母线隔离开关；3—少油断路器；4—电流互感器；5—线路隔离开关（下隔离）；6—电缆头；7—下检修门；8—端子箱门；9—操作板；10—断路器手动操作机构；11—隔离开关操作手柄；12—仪表继电器屏；13—上检修门；14，15—观察窗口。低压成套配电装置•低压配电成套装置一般称为低压配电屏，包括电压配电柜和配电箱。目前使用较广泛的低压配电柜有PGL、GCK、GCL、GGD等产品等形式。接地装置•大地是可导电的地层，其任何一点的电位通常取为零。•电气装置中的某一部位经接地线和接地体与大地作良好的连接，称为接地。•接地体是指埋入地下与大地直接接触的金属导体，接地线是指连接于接地体与电气装置必须接地部分之间的金属导体，接地体和接地线合称为接地装置。接地的分类•1．工作接地：为了保证电力系统在正常情况下和事故情况下能可靠地工作，而将系统中的某一点进行接地，如变压器中性点接地，电压互感器一次侧线圈的中性点接地，避雷器和避雷针的接地等。•2．保护接地：为了保证人身安全，防止触电，将正常工作时不带电，而由于绝缘损坏可能带电的金属构件或电气设备外壳进行接地。触电低压单相触电，两相触电LivewireZeroline当人用手触及漏电设备的外壳时，加于手和脚之间的电位差称为接触电压。接触电压contactvoltage•跨步电压pacevoltage当人在电位分布区域径向跨开一步时，两脚间（约取0.8m）所受到的电压称为跨步电压U高压跨步触电•当人体将要触及1KV以上的高压带电体时高压带电体highvoltageenergizedconductor•接地装置包括接地体(又称接地极)和接地线部分。接地体又分自然接地体和人工接地体，自然接地体是利用和大地有可靠连接的金属管道和建筑物的金属结构等作为接地体。亦可能的情况下应尽量利用自然接地体。•交流电气设备的接地装置，可以用做自然接地体的有：•1.设在地下的所有用途的各种金属管道，(除液体燃料和爆炸性气休的金属管道，以及包有黄麻飞沥青层等绝缘物的金属管道外)，•2.建筑物，构件物与地连接的金属结构；•3.水工构件物的金属桩；•4有金属外皮的电缆(包有黄麻`沥青层等绝缘物的除外)；•5.钢筋混凝土建筑物的基础。接地装置的安装•接地体的加工•应按设计要求进行接地体的数量和规格的加工，材料以镀锌角钢为首选，因其取材容易、制作工艺性强、使用方便。制作时可选用（50～100）×（50～100）×（5～8）的等边角钢，截取长度一般为2.5m。角钢的一端加工成尖形挖沟•装设接地体前，需要沿着接地体的线路先挖沟，以便敲入接地体和敷设连接这些接地体的扁钢。•安装接地体按设计位置将接地体敲入沟的中心线上，接地体露在外面的部分长度为150～200mm时可停止敲击，使接地体的最高点距施工完成后的地面有约500mm的距离。敲击时应注意应使接地体与地面保持垂直，如果泥土较硬，可先浇水使其软化疏松，以利于敲入。