配電裝置和接地裝置

第八章配電裝置和接地裝置

配電裝置是按主接線的要求，由開關設備、保護和測量電器、母線裝置和必要的輔助設備組建而成，用來接受和分配電能的電工建筑物，它是發(fā)電廠的重要組成部分。配電裝置的類型配電裝置按電氣設備裝置地點的不同，可分為屋內和屋外型配電裝置。按其組裝的方式又可分為電氣設備在現(xiàn)場組裝的裝配式配電裝置，以及在工廠預先將開關電器、互感器等安裝在柜（屏）中，然后成套運至安裝地點的成套配電裝置兩種。屋內配電裝置的特點1）由于允許安全凈距小，且可以分層布置，故占地面積較小。2）維修、操作、巡視在室內進行，比較方便，且不受氣候影響。3）外界污穢空氣對電氣設備影響很小，維護工作可以減輕。4）需建造房屋建筑，投資較大。但35kV及以下電壓等級可采用價格較低的戶內型設備，減少一些設備投資。屋外配電裝置的特點1）土建工程量和費用較少，建設周期短。2）擴建較方便。3）相鄰設備之間的距離較大，便于帶電作業(yè)。4）占地面積大。5）設備露天運行，受外界污穢影響較大，使得設備運行條件較差，所以須加強絕緣。6）外界氣候變化對設備維護和操作有較大影響。成套配電裝置一般布置在屋內，其特點是結構緊湊、占地面積小、建造期短、運行可靠、維護方便，便于擴建和搬遷，但耗用鋼材較多、造價較高。

在發(fā)電廠和變電所中，一般35kV及以下的配電裝置采用屋內型，110kV及以上的采用屋外型。但110～220kV配電裝置在嚴重污穢地區(qū)，如海邊、化工廠區(qū)或大城市中心，當技術經濟合理時，也可采用屋內配電裝置。目前我國生產的3～110kV各種成套配電裝置在發(fā)電廠和變電所中已廣泛應用，我國生產的110～220kVSF6全封閉組合電器也得到了應用。配電裝置的基本要求配電裝置的設計和建造，應認真貫徹國家的技術經濟政策和有關規(guī)程的要求，因地制宜，特別應注意節(jié)約用地，爭取不占或少占地。保證運行安全和工作可靠，按照系統(tǒng)和自然條件，對設備進行合理選型。布置應力求整齊、清晰。在運行中必須滿足對設備和人身的安全距離，并應有防火、防爆措施。巡視、操作和檢修設備安全方便。在保證上述條件要求下，布置緊湊，力求節(jié)約材料、減少投資?？紤]施工、安裝和擴建（水電廠考慮過渡）的方便。中型布置

中型布置的特點是把電器設在支架上或地面基礎上，處于與地面保持一定的高度的相近的平面內，母線與電器之間的連接大多用絞線，設備的維護和操作大都在地面上進行。布置上較其他形式清晰明了，設備的安裝、檢修和搬運也較方便，可靠近設備巡視，缺點是占地面積較大，高型布置

高型布置是將雙母線中型布置時并列的兩組母線和母線隔離開關作上下層重疊布置，母線隔離開關對應地安裝在各母線層下，并分設操作走廊，其它比較重的設備（如斷路器，互感器，避雷器等）則布置在地面或設備支架上。

高型布置的優(yōu)點是布置更為緊湊，在一個間隔內能布置兩個回路，進出線和母線不交叉跨越，可以大大縮小占地面積，一般只為中型布置的一半。缺點是消耗鋼材多，可達中型布置的兩倍，從而增加了投資和維護工作量；而且巡視維護條件差，尤其在雨霧凍冰天氣和晚上；兩組母線隔離開關分層操作路徑較長，并容易引起誤操作；結構建筑復雜；檢修條件差，經常要高空操作，并且上層設備檢修是在下層設備帶電情況下進行，不夠安全。但由于高型布置有占地面極小的突出優(yōu)點，當水電站位于峽谷地區(qū)時，能夠把開關站設置在廠房附近，方便了運行，節(jié)省了大量的土石開挖工作量，因而亦有采用價值。雙母線帶旁路母線220kV高型布置戶外配電裝置斷面圖

半高型布置

半高型布置一般是將斷路器和母線隔離開關分別布置在上下兩層上，前者在地面，后者在母線構架的隔離開關橫梁上，其高度離地面約4—10m（根據(jù)電壓，隔離開關型式和布置特點而定），并設隔離開關巡視走廊，但操作機構一般設在地面上，在地面上進行操作。構架頂部為母線層。若為雙母線，則兩組母線左右排列在一個平面上。由于這種布置使設備在空間上有重疊，因而布置緊湊，減少占地面積，投資少。雙母線接線采用這種接線方式效果更好，比中型布置一般能使縱向尺寸縮小三分之一到二分之一。缺點是檢修條件比中型布置差，上層瓷件損壞下落或檢修工具下落時有擊壞下層設備的危險。110kv雙層母線半高型布置進出線間隔斷面圖

室內簡易型變電所高壓室一般只安裝變壓器以及高壓熔斷器、高壓隔離開關等設備，不裝設高壓開關柜。屬于所謂“高供低計”電力用戶，即其供電電源在高壓側，其電力計量及顯示在低壓側。這種變電所在配電柜選擇時，其基本配置一般遵循“一總、兩分、一電容、一計量”的定式。即一只總開關柜，兩只分支路開關柜，一只電容補償柜，一只電能計量柜。規(guī)范型室內變電所規(guī)范型室內變電所適合于用電負荷相對較大、且對供電可靠性要求較高的電力用戶。首先其變電所從結構上就比較規(guī)范，一般根據(jù)變配電所規(guī)模的不同可分為高壓開關柜室、低壓開關柜室、變壓器室、電容器室（高壓、低壓）、值班室、工具材料室及值班人員休息室等功能結構。其高壓側裝設高壓開關柜，具有較完善的繼電保護和自動控制裝置及計量顯示裝置，屬“高供高計”電力用戶。成套配電裝置GG-1A（F）型固定式高壓開關柜GG-1A(F)型高壓開關柜是GG-1A的改型產品，具有“五防”功能；高壓開關柜適用于三相交流50Hz，額定電壓3.6～12kV的單母線和單母線旁路網絡系統(tǒng)，作為接受和分配電能之用。高壓開關柜內主開關為油斷路器或真空斷路器。其具有的五種防止誤操作的功能：防止帶負荷分合隔離開關。防止誤入帶電間隔。防止誤分、合斷路器。防止帶電掛接地線。防止帶接地線合閘。1—母線；2—母線隔離開關；3—少油斷路器；4—電流互感器；5—線路隔離開關（下隔離）；6—電纜頭；7—下檢修門；8—端子箱門；9—操作板；10—斷路器手動操作機構；11—隔離開關操作手柄；12—儀表繼電器屏；13—上檢修門；14，15—觀察窗口。低壓成套配電裝置低壓配電成套裝置一般稱為低壓配電屏，包括電壓配電柜和配電箱。目前使用較廣泛的低壓配電柜有PGL、GCK、GCL、GGD等產品等形式。接地裝置大地是可導電的地層，其任何一點的電位通常取為零。電氣裝置中的某一部位經接地線和接地體與大地作良好的連接，稱為接地。接地體是指埋入地下與大地直接接觸的金屬導體，接地線是指連接于接地體與電氣裝置必須接地部分之間的金屬導體，接地體和接地線合稱為接地裝置。接地的分類1．工作接地：為了保證電力系統(tǒng)在正常情況下和事故情況下能可靠地工作，而將系統(tǒng)中的某一點進行接地，如變壓器中性點接地，電壓互感器一次側線圈的中性點接地，避雷器和避雷針的接地等。2．保護接地：為了保證人身安全，防止觸電，將正常工作時不帶電，而由于絕緣損壞可能帶電的金屬構件或電氣設備外殼進行接地。觸電低壓單相觸電，兩相觸電LivewireZeroline當人用手觸及漏電設備的外殼時，加于手和腳之間的電位差稱為接觸電壓。接觸電壓contactvoltage跨步電壓pacevoltage當人在電位分布區(qū)域徑向跨開一步時，兩腳間（約取0.8m）所受到的電壓稱為跨步電壓U高壓跨步觸電當人體將要觸及1KV以上的高壓帶電體時高壓帶電體highvoltageenergizedconductor接地裝置包括接地體(又稱接地極)和接地線部分。接地體又分自然接地體和人工接地體，自然接地體是利用和大地有可靠連接的金屬管道和建筑物的金屬結構等作為接地體。亦可能的情況下應盡量利用自然接地體。交流電氣設備的接地裝置，可以用做自然接地體的有：1.設在地下的所有用途的各種金屬管道，(除液體燃料和爆炸性氣休的金屬管道，以及包有黃麻飛瀝青層等絕緣物的金屬管道外)，2.建筑物，構件物與地連接的金屬結構；3.水工構件物的金屬樁；4有金屬外皮的電纜(包有黃麻`瀝青層等絕緣物的除外)；5.鋼筋混凝土建筑物的基礎。接地裝置的安裝接地體的加工應按設計要求進行接地體的數(shù)量和規(guī)格的加工，材料以鍍鋅角鋼為首選，因其取材容易、制作工藝性強、使用方便。制作時可選用（50～100）×（50～100）×（5～8）的等邊角鋼，截取長度一般為2.5m。角鋼