韓利民

(云南工業(yè)技師學(xué)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(xué)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(jìn)行改進(jìn),這樣就會(huì)更加的合理和經(jīng)濟(jì)。筆者對 高壓配電裝置布置方式進(jìn)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(shè)計(jì)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(guān)即我們通常所說的配電裝置。載流導(dǎo)體和輔助設(shè)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(guān)系，我們可以對其進(jìn)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(guān)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(gè)范圍中的電壓。屋內(nèi)配電設(shè)備不會(huì)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(hù)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(gè)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(gè)關(guān)鍵的部分，配電裝置在實(shí)現(xiàn)電能的匯集以及分配時(shí)，需要依據(jù)不同電壓等級的配電裝置。而在設(shè)計(jì)時(shí)需要注意以下幾個(gè)方面：(1)可靠性和防火性一定要達(dá)到要求。(2)工作人員的人身安全不能忽視。(3)一定要利于擴(kuò)建以及安裝。(4)要利于操作，維護(hù)以及檢修。(5)以上的要求達(dá)到后，需要在節(jié)約材料，縮減投資，降低造價(jià)。設(shè)計(jì)時(shí)，還需要參考一下規(guī)范：《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》、《電力工業(yè)管理法規(guī)》、《高壓配電裝置設(shè)計(jì)技術(shù)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(yùn)作，就需要對配電裝置的造價(jià)進(jìn)行降低。此外，配電裝置的占地面積也要進(jìn)行縮減，配電裝置也要具有一定的擴(kuò)建可能性。在設(shè)計(jì)配電裝置時(shí)，需要參考一下因素：電氣絕緣距離，檢修、維護(hù)以及搬運(yùn)的安全距離以及設(shè)備的外形尺寸?？諝庵械淖钚“踩珒艟嗍亲罨镜拈g隔距離。

《高壓配電裝置設(shè)計(jì)技術(shù)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(chǔ)。

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(dǎo)線使用到屋外配電裝置中時(shí)，需要進(jìn)行校檢。條件有：內(nèi)部的過電壓和風(fēng)偏、過電壓的和風(fēng)偏、最大工作電壓以及短路。

表1 電氣設(shè)備投資比較表

表2年運(yùn)行折舊、維護(hù)費(fèi)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(chǔ)支架上安裝全部的電器開關(guān)。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(diǎn)是：抗震性能好、維修方便、運(yùn)行可靠、造價(jià)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(jìn)行了以下改良，即主對進(jìn)線母線以及母線隔離開關(guān)，改良之后具有以下特點(diǎn)：分相中型將斷路器一側(cè)的母線隔離開關(guān)分為A，B，C三項(xiàng)，每項(xiàng)隔離開關(guān)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(fù)雜的雙層結(jié)構(gòu)就會(huì)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(hù)以及操作時(shí)不太方便。此外，兩組母線和隔離開關(guān)分層，這樣比較容易發(fā)生誤操作。該裝置的特點(diǎn)是：(1)開關(guān)電器要分別安裝在幾個(gè)水平面內(nèi)。(2)在地面基礎(chǔ)支架上安裝斷路器。(3)母線隔離開關(guān)在斷路器之上。(4)主母線又在母線隔離開關(guān)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(guān)不和母線重疊。

4 電氣設(shè)備的配置及廠址的選擇

電氣設(shè)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(guān)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(guān)的旁路母線側(cè)。63kV及以上主變母線隔離開關(guān)的主變側(cè)一定要配備一組接地刀閘。隔離開關(guān)要接在母線上的避雷器和電壓互感器上，此外要進(jìn)行開關(guān)的隔離。在斷路器兩側(cè)安裝隔離開關(guān)，此外也要將隔離開關(guān)安裝在中性點(diǎn)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(shí)，就需要配備一組避雷器。在中性點(diǎn)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(jìn)行安裝。但是，對于10kV～220kV線路側(cè)則沒有必要安裝避雷器。

在進(jìn)行廠址的選擇時(shí)，需要從以下幾點(diǎn)原則出發(fā)：(1)盡量不占用農(nóng)田。(2)交通運(yùn)輸方便。(3)附近具有可靠水源。(4)和負(fù)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(shè)立，可以根據(jù)電氣設(shè)備對寬度進(jìn)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(yùn)作，抗震性能好，在以上因素都得到保證的基礎(chǔ)上盡量降低造價(jià)。

5 具體應(yīng)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(tái)燈泡貫流式機(jī)組，單機(jī)容量26MW。發(fā)電機(jī)出口電壓10.5kV，此外還有2臺(tái)升壓變壓器，設(shè)有微機(jī)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(jìn)行優(yōu)化。(2)設(shè)備選型時(shí)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(shè)備這兩種方案進(jìn)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(guān)、電壓互感器、母線和套管等高壓電氣設(shè)備進(jìn)行組合，之后會(huì)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(shè)備本身產(chǎn)生的故障都可以得到大幅度的降低，因此設(shè)備就會(huì)處于安全、可靠的運(yùn)行環(huán)境中。該配置維護(hù)工作量比較小，安裝的工期少，運(yùn)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(shè)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(shè)備和母線都會(huì)在室外裸露。因此，自然因素會(huì)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(huì)增加設(shè)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(jié)語

筆者對高壓配電裝置布置方式進(jìn)行了探討，另外舉出一個(gè)例子。實(shí)踐證明，使用GIS配電裝置以來，電站的運(yùn)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(yīng)用[J].消費(fèi)電子.2013(14).

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

[3]王芳.配電自動(dòng)化系統(tǒng)中新型中壓配電裝置的應(yīng)用[J].商品與質(zhì)量:學(xué)術(shù)觀察.2013(11).

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