高壓配電裝置布置方式探討

韓利民

(云南工業(yè)技師學院,云南曲靖 655000)

高壓配電裝置布置方式探討

韓利民

(云南工業(yè)技師學院,云南曲靖 655000)

6～220kV電壓等級的配電裝置屬于高壓配電裝置。為了滿足工農(nóng)業(yè)不斷發(fā)展的要求,我們需要對屋外配電裝置進行改進,這樣就會更加的合理和經(jīng)濟。筆者對 高壓配電裝置布置方式進行分析和探討,希望對大家有所幫助。

高壓配電裝置 分相中型 高型 半高型

1 高壓配電裝置的分類和設計原則及要求

發(fā)電廠以及變電所的電氣主接線中的電器開關即我們通常所說的配電裝置。載流導體和輔助設備主要被用來接收和分配電能。配電裝置的形式和周圍的環(huán)境以及電氣主接線有著很大的關系，我們可以對其進行分類：屋外配電裝置、屋內(nèi)配電裝置。

屋內(nèi)配電裝置。該裝置一般占地面積比較小，這和其被布置在室內(nèi)有著很大的關系。因此，需要建造一些房屋，這樣投資的成本覺比較大。為了降低成本，我們一般使用較小的電壓等級，也就是6-35KV這個范圍中的電壓。屋內(nèi)配電設備不會受到自然因素的干擾。

屋外配電裝置。由于該裝置在室外，因此沒有必要建造房屋，投資的成本也比較低。此外，在土建工程量方面也比較的小。然而，屋外配電裝置需要大量的占地面積，這給維護也帶來了一定的難度。高型，分相中型以及半高型配電裝置是屋外配電裝置的主要類型。除了上面的類型，高壓配電裝置還包括以下幾個類型：成套配電裝置、洞內(nèi)配電裝置以及SF6全封閉電器裝置等。

作為變電所的一個關鍵的部分，配電裝置在實現(xiàn)電能的匯集以及分配時，需要依據(jù)不同電壓等級的配電裝置。而在設計時需要注意以下幾個方面：(1)可靠性和防火性一定要達到要求。(2)工作人員的人身安全不能忽視。(3)一定要利于擴建以及安裝。(4)要利于操作，維護以及檢修。(5)以上的要求達到后，需要在節(jié)約材料，縮減投資，降低造價。設計時，還需要參考一下規(guī)范：《建筑設計防火規(guī)范》、《電力工業(yè)管理法規(guī)》、《高壓配電裝置設計技術規(guī)程》等。

2 配電裝置的安全凈距

電力系統(tǒng)要想安全可靠的運作，就需要對配電裝置的造價進行降低。此外，配電裝置的占地面積也要進行縮減，配電裝置也要具有一定的擴建可能性。在設計配電裝置時，需要參考一下因素：電氣絕緣距離，檢修、維護以及搬運的安全距離以及設備的外形尺寸。空氣中的最小安全凈距是最基本的間隔距離。

《高壓配電裝置設計技術規(guī)程》中要求的A值就是我們在上文中提到的空氣中的最小安全凈距，其適用的范圍是：帶電部分到接地部分二者之間的距離。A值是B、C、D值建立的基礎。

由于存在垂弧，帶電部分至接地部分以及不同相的帶電部分之間的最小安全凈距，因此將軟導線使用到屋外配電裝置中時，需要進行校檢。條件有：內(nèi)部的過電壓和風偏、過電壓的和風偏、最大工作電壓以及短路。

表1 電氣設備投資比較表

表2年運行折舊、維護費用比較表

表3 投資綜合不僅表

表4 土建投資比較表

3 屋外配電裝置的普通中型分相中型配電裝置及高型半高型

普通中型。普通中型指的是在比較低的基礎支架上安裝全部的電器開關。而高位或者是半高位的布置形式則不使用。普通中型布置的特點是：抗震性能好、維修方便、運行可靠、造價低，此外使用也比較廣泛。但是，占地面積比較大。

分相中型克服了普通中型的占地面積太大的弊端。其主要進行了以下改良，即主對進線母線以及母線隔離開關，改良之后具有以下特點：分相中型將斷路器一側的母線隔離開關分為A，B，C三項，每項隔離開關直接布置在母線下，母線引下線直接經(jīng)過絕緣子引到斷路器，而復雜的雙層結構就會被取代。

高型配電裝置。該裝置在布置方面比較緊湊，節(jié)省了占地面積。但是，也存在一些弊端，即：在維護以及操作時不太方便。此外，兩組母線和隔離開關分層，這樣比較容易發(fā)生誤操作。該裝置的特點是：(1)開關電器要分別安裝在幾個水平面內(nèi)。(2)在地面基礎支架上安裝斷路器。(3)母線隔離開關在斷路器之上。(4)主母線又在母線隔離開關之上或者兩組母線上下重疊排列。

半高型配電裝置。該裝置位于中型配電裝置和高型配電裝置二者之間。隔離開關不和母線重疊。

4 電氣設備的配置及廠址的選擇

電氣設備的配置主要有以下幾種：接地刀閘的配置、避雷器的配置、隔離開關的配置、電壓互感器的配置以及電流互感器的配置這熱種方式。電壓互感器的數(shù)量和配置需要參考主接線，而電流互感要裝置在任何有斷路器的回路中。

旁路母線上可以配備接地刀閘，一般在旁路隔離開關的旁路母線側。63kV及以上主變母線隔離開關的主變側一定要配備一組接地刀閘。隔離開關要接在母線上的避雷器和電壓互感器上，此外要進行開關的隔離。在斷路器兩側安裝隔離開關，此外也要將隔離開關安裝在中性點直接接地的變壓器上。

如果220kV及以下變壓器到避雷器的電器距離比允許值大時，就需要配備一組避雷器。在中性點直接接地系統(tǒng)中，可以將避雷器安裝在其中。此外，在不經(jīng)消弧線圈接地系統(tǒng)和不接地系統(tǒng)中也要進行安裝。但是，對于10kV～220kV線路側則沒有必要安裝避雷器。

在進行廠址的選擇時，需要從以下幾點原則出發(fā)：(1)盡量不占用農(nóng)田。(2)交通運輸方便。(3)附近具有可靠水源。(4)和負荷中心接近。(5)有利于各級電壓線路的引入和引出。(6)避開空氣污穢的地區(qū)。

(7)管線之間，建筑物，道路之間最小凈距需要參考檢修的要求。(8)變電站中的所有道路要和外部公路聯(lián)系，寬度不能低于3.5米。(9)環(huán)形道路或回車道一定要在變電所中設立，可以根據(jù)電氣設備對寬度進行調(diào)整。

總之，配電裝置布置不僅要要清晰，而且要便于維修和運作，抗震性能好，在以上因素都得到保證的基礎上盡量降低造價。

5 具體應用—某水電站110kV高壓配電裝置型式選擇及布置

工程概況。該水電站位于左江下游河段，是一座綜合效益的水利水電工程，主要作用是：發(fā)電、灌溉、養(yǎng)殖、旅游等。其中，有3臺燈泡貫流式機組，單機容量26MW。發(fā)電機出口電壓10.5kV，此外還有2臺升壓變壓器，設有微機監(jiān)控。110kV高壓配電裝置型式選擇。由于該地地形比較狹窄，很難找到平坦的地方，因此配電裝置的布置面積不能太大。(1)對電氣主接線進行優(yōu)化。(2)設備選型時要擇優(yōu)。工作人員從樞紐總體布置出發(fā)，對戶外SF6全封閉組合電器(GIS)以及敞開式常規(guī)設備這兩種方案進行分析和比較(見表1，2，3，4)，最終確定了GIS配電方案。

在分析和比較后，決定使用GIS配電裝置。GIS配電裝置可以將電流互感器、避雷器、斷路器、母線、隔離開關、電壓互感器、母線和套管等高壓電氣設備進行組合，之后會將其密封在充有SF6氣體的金屬筒之內(nèi)。無論是外部因素還是設備本身產(chǎn)生的故障都可以得到大幅度的降低，因此設備就會處于安全、可靠的運行環(huán)境中。該配置維護工作量比較小，安裝的工期少，運行管理也方便，非常適合“無人值班、少人值守”的模式。此外，10kV共箱母線及110kV架空出線的距離也得到了縮短，電氣設備投資也降低了許多。而敞開式配電裝置由于直接和空氣接觸，因此其電氣設備和母線都會在室外裸露。因此，自然因素會對其產(chǎn)生干擾，比如：腐蝕、日溫差、雷雨、氣溫、日照及腐蝕等。這些都會增加設備事故發(fā)生的概率。因此，要使用單母線分段接線方式。

6 結語

筆者對高壓配電裝置布置方式進行了探討，另外舉出一個例子。實踐證明，使用GIS配電裝置以來，電站的運行正常，安全、可靠，因此用戶對此十分的滿意。

[1]李長龍.廠用配電裝置的安裝及應用[J].消費電子.2013(14).

[2]羅小明.智能配電裝置在電氣自動化系統(tǒng)中的應用[J].中國高新技術企業(yè).2013(22).

[3]王芳.配電自動化系統(tǒng)中新型中壓配電裝置的應用[J].商品與質量:學術觀察.2013(11).

[4]王永鵬.變壓器和配電裝置的運行保護[J].中國新技術新產(chǎn)品.2013(11).