5高压配电系统及配电装置设计

高压配电装置的设计必须认真贯彻国家的技术经济政策，遵循上级颁发的有关规程、规范及技术规定并根据电力系统条件、自然环境特点和运行、检修、施工方面的要求合理制定布置方案和选用设备积极慎重地采用新布置、新设备、新材料、新结构使配电装置设计不断创新做到技术先进、经济合理、运行可靠、维护方便。变电所的配电装置型式选择，应考虑所在地区的地理情况及环境条件因地制宜，节约用地并结合运行、检修和安装要求通过技术经济比较予以确定。在确定配电装置型式时必须满足以下四点要求：节约用地；运行安全和操作巡视方便；便于检修和安装；节约材料，降低造价。

5.1 配电装置的要求

配电装置是根据电气主接线的连接方式由开关电器、保护和测量装置、母线和必要的辅助设备组建而成的总体装置，是发电厂和变电站的重要组成部分。其作用是在正常情况运行下用来接受和分配电能而在系统发生故障时，迅速切断故障部分维持系统正常运行。为此配电装置应满足下述基本要求。

1、保证运行可靠

配电装置中引起事故的主要原因是绝缘子因污秽而闪络、隔离开关因误操作而发生相间短路，断路器因开断能力不足而发生爆炸等。因此要按照系统和自然条件以及有关规程要求合理选择电气设备，使选用电气设备具有正确的技术参数保证具有足够的安全净距，还应采取防火、防爆、蓄油和排油措施，考虑设备防水、防风、抗震、耐污等性能。

2、便于操作、巡视和检修

配电装置的结构应使操作集中尽可能避免运行人员在操作一个回路时需要走几层楼或几条走廊。配电装置的结构和布置应力求整齐、清晰，便于操作巡视和检修还应装设防误操作的闭锁装置及连锁装置以防带负荷拉合隔离开关、带电拉接地线、误拉合断路器、误入屋内有电间隔。

3、保证工作人员安全

为了保证工作安全，对配电装置应采取一系列措施。例如用隔墙把相邻电路的设备隔开以保证电气设备检修时安全设置遮拦留出安全距离以防触及带电部分设置适当的安全出口，设备外壳

4、力求提高经济性

在满足上述要求的前提下，电气设备的布置应紧凑，节省占地面积、节约钢材、水泥和有色金属等原材料并降低造价。

5、具有扩建可能

要根据发电厂和变电站的具体情况分析是否有发展和扩建的可能。如有在配电装置结构和占地面积等方面要留有余地。

5.2 配电装置的分类

配电装置按电气设备装设地点不同：可分为屋内配电装着和屋外配电装置；按其组装方式又可分为装配式和成套式。在现场将电气组装而成的称为装配配电装置；在制造厂按要求预先将开关电气、互感器等组成各种电路成套后运至现场安装使用的称为成套配电装置。

（1）屋内配电装置的特点：①由于允许安装净距小和可以分层布置而使占地面积较小；②维修、巡视和操作在室内进行可减小维护工作量不受气候影响；③外界污秽空气对电气设备影响较小可以减少维护工作量；④房屋建筑投资较大、建设周期长但可采用价格较低的户内型设备。 （2）屋外配电装置的特点：①土建工作量和费用较小，建设周期短；②与屋内配电装置相扩建比较方便；③相邻设备之间距离较大便于带电作业；④与屋内配电装置相比占地面积大；⑤受外界环境影响设备运行条件较差须加强绝缘；⑥不良气候对设备维修和操作有影响。

（3）成套配电设备的特点：①电气设备布置在封闭或半封闭的金属外壳或金属框架中相间和对地距离可以缩小，结构紧凑、占地面积小；②所有电气设备已在工厂组装成；③运行可靠性高、维护方便；④耗用钢材较多、造价较高。

5.3 配电装置的应用

屋外配电装置的安全净距亦不应小于规定数值并按规定标准进行校验。屋外电气设备外绝缘体最低部位距地小于2.5m时，应装设固定遮拦。屋外配电装置使用软导线时，带电部分至接地部分和不同相的带电部分之间的最小电气距离，应根据外过电压和风偏内过电压和风偏，最大工作电压、短路摇摆和风偏三种条件进行校验并采用其中最大数值。屋外配电装置带电部分的上面或下面不应有照明、通信和信号线路架空跨越或穿过。

屋内配电装置的安全净距不应小于规定数值并按规定标准进行校验。屋内电气设备60 外绝缘体最低部位距地小于2.3m时，应装设固定遮拦。屋内配电装置带电部分的上面不应有明敷的照明或动力线路跨越。 配电装置中相邻带电部分的额定电压不同时应按较高的额定电压确定其安全净距。

⑵

A、施工要求。配电装置的结构在满足安全运行的前提下应尽量予以简化并考虑构架在设计时 的标准化和工厂化，减少架构的类型以达到节约材料、缩短工期的目的。设计时要考虑安装检修时设备搬运及起吊的便利，还应考虑土建施工误差保证电气安全净距的要求，一般不宜选用规程规定的最小值而应留有适当的裕度5cm左右，这在屋内配电装置的设计中更要引起重视。

B、运行要求。各级电压配电装置之间以及他们和各种建构筑物之间的距离和相对位置，应按最终规模统筹规划充分考虑运行的安全和便利。

C、检修要求。应考虑到检修方便要求。电压为110KV及以上的屋外配电装置应视其在系统中的地位、接线方式、配电装置型式以及该地区的检修经验等情况考虑带电作业的要求。为保证检修人员在检修电气设备及母线时的安全屋内配电装置间隔内硬导体及 接地线上，应留有接触面和连接端子以便于安装携带式接地线。

配电装置中的主要噪声源是主变压器、电抗器及电晕放电。我国规定有人值班的生产建筑最高允许连续噪声级的最大值为90dBA，控制室为65dBA。我国《城市区域环境噪声标准》中规定受噪声影响人的居住或工作建筑物外1m处的噪声级白天不大于65dBA，晚上不大于55dBA。因此配电装置布置要尽量远离职工宿舍或居民区，保持足够的间距以满足职工宿舍或居民区对噪声的要求。

⑶

在高压输电线路或配电装置的母线下和电气设备附近有对地绝缘的导电物体时，由于电容耦合感应而产生电压。当上述被感应物体接地时就产生感应电流。这种感应通称为静电感应。鉴于感应电压和感应电流与空间场强的密切关系，故实用中常以空间场强来衡量某处的静电感应

水平。所谓空间场强是指离地面1.5m处的空间电场强度。

关于静电感应的限制措施设计时应注意： A、

B、平行跨导体的相序排列要避免同相布置，尽量减少同相母线交叉与同相转角布置以 免场强直接叠加

C、当技术经济合理时，

D、控制箱等操作设备尽量布置在场强较低区，必要时可增设屏蔽线或设备屏蔽环等。 2、配电装置设计的基本步骤

⑴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。

5.4 屋内配电装置的布置原则

1、总体布置

A、尽量将电源布置在每段母线的中部使母线截面通过较小的电流但有时为了连接的方便根据主厂房或变电所的布置而将变压器间隔设在每段母线的端部。

B、同一回路的电器和导体应布置在一个间隔内以保证检修和限制故障范围。 C、重的设备如电抗器布置在下层以减轻楼板的荷重并便于安装。 D、充分利用间隔的位置。 E、设备对应布置便于操作。 F、有利于扩建。

2、屋内配电装置的设备布置

A、母线及隔离开关 ，母线通常装在配电装置的上部一般呈水平布置、垂直布置和直角三角形布置。

B、断路器及其操动机构 C、互感器和避雷器 3、电缆隧道及电缆沟。

电缆隧道及电缆沟是用来放置电缆的。电缆隧道为封闭狭长的构筑物高1.8m以上，两侧设有数层敷设电缆的支架，可放置较多的电缆，人在隧道内能方便地进行电缆的敷设和维修工作，但其造价较高，一般用于大型电厂。电缆沟则为有盖板的沟道，沟宽与深均不足1m，可容纳的电缆数量较少，敷设和维修电缆必须揭开水泥盖板很不方便且沟内容易积灰和积水但土建施工简单，造价较低，常为变电站和中、小型发电厂所采用。

4、

配电装置的布置应便于设备操作、检修和搬运故需设置必要的通道。凡用来维护和搬运各种电器的通道称为维护通道。如通道内设有断路器或隔离开关的操动机构、就地控制屏等称为操作通道；仅和防爆小室相通的通道称为防爆通道。配电装置室内各种通道的最小宽度，净距应符合规程要求。

为了保证工作人员的安全及工作的方便不同长度的屋内配电装置室应有一定数目的出口。长度小于7m时可设置一个出口；长度大于7m时应有两个出口，最好设在两端；当长度大于60m时，在中部适当的地方再增加一个出口。配电装置室出口的们应向外开并应装弹簧锁相邻配电装置室之间如有门时应能向两个方向开启。

5、配电装置室的采光和通风。配电装置室可以开窗采光和通风但应采取防止雨雪、风沙、污秽和小动物入室内的措施。配电装置室应按事故排烟要求装设足够的事故通风装置。