220KV降压变电所电气部分初步设计(6)

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级相同。

（2）灭弧电压。灭弧电压是保证避雷器能够在工频续流第一次经过零值时，根据灭弧条件所允许加至避雷器的最高工频电压。对35kv及以下的避雷器，其灭弧电压规定为系统最大工作线电压的100%～110%；对110kv及以上中性点接地系统的避雷器，其灭弧电压规定为系统最大工作线电压的80%。

（3）工频放电电压。对工频放电电压要规定其上、下限。工频放电电压太高则意味着冲击放电电压也高，将使其保护特性变坏；工频放电电压太低，意味着灭弧电压太低，将会造成不能可靠地切断工频续流。

（4）冲击放电电压。冲击放电电压是指预放电电压时间为1.5～20?s的冲击放电电压，与5kA（对330kV为10ka）下的残压基本相同。

（5）残压。在防雷计算中以5kA下的残压作为避雷器的最大残压

（6）保护比。保护比等于残压与灭弧电压之比。保护比越小说明残压越低或灭弧电压越高，其保护特性越好。FZ和FCD系列避雷器的保护比约在2.3～2.6范围内，FCZ系列避雷器的保护比则为1.7～1.8。

（7）直流电压下的电导电流。运行中的避雷器，通常用测量直流电压下的电导电流的方法来判断间隙分路电阻的性能。若电导电流太大，则意味着避雷器受潮；电导电流太大的避雷器投入运行，可能会造成炸毁事故，所以要求其电导电流必须在规定的范围内。

2、避雷器的配置

阀型避雷器的安装位置和组数，应根据电气设备的雷电冲击绝缘水平和避雷器特性以及侵入波陡度，并结合配电装置的接线方式确定。

避雷器至电气设备的允许距离还与雷雨季节经常运行的进线路数有关。进线数越多则允许距离可相应增大。

断路器、隔离开关、耦合电容器的绝缘水平比变压器为高。因此，避雷器至这些设备的最大允许距离可增大。

避雷器的配置原则如下：

（1）配电装置的每组母线上，一般应装设避雷器。

（2）旁路母线上是否需要装设避雷器，应视在旁路母线投入运行时，避雷器到被保护设备的电气距离是否满足要求而定。

（3）330kV及以上变压器和并联电抗器处必须装置避雷器，并应尽可能靠近设备本体。

（4）220kV及以下变压器到避雷器的电气距离超过允许值时，应在变压器附近增设一组避雷器。

（5）三绕组变压器低压侧的一相上宜设置一台避雷器。

（6）自耦变压器必须在其两个自耦绕组出线上设置避雷器，并应接在变压器与断路器之间。

（7）下列情况的变压器中性点应装设避雷器：

1）直接接地系统中，变压器中性点为分级绝缘切且装有隔离开关时。

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2）直接接地系统中，变压器中性点为全绝缘，但变电所为单进线且为单台变压器运行时。

3）不接地和经消弧线圈接地系统中，多雷区的单进线变压器中性点上。 （8）连接在变压器低压侧的调相机出线处宜装设一组避雷器。

（9）发电厂变电所35kV及以上电缆进线段，在电缆与架空线的连接处应装设避雷器。

（10）直配线发电机和变电所10kV及以下，进线段避雷器的配置应遵照《电力设备过电压保护设计技术规程》执行。

（11）110kV、220kV线路侧一般不装设避雷器。

（12）SF6全封闭电器的架空线路侧必须装设避雷器。 220kV和60KV侧避雷器选择结果如表4.4.1和4.4.2：

表4.4.1： 额定电压有效值/kV 灭弧工频放电电压干燥及电压雨淋有效值/kV 有效不小于 不大于 值/kV 冲击放电电压/kV（预放电时间1.5～2?s）小于 冲击残压/kV（不大于） 型号 3KA 664 5KA 700 FZ-220J 220 220 448 536 表4.4.2：

630 型号 额定电压有效值/kV 灭弧工频放电电压干燥及电压雨淋有效值/kV 有效不小于 不大于 值/kV 冲击放电电压/kV（预放电时间1.5～2?s）小于 冲击残压/kV（不大于） 3KA 227 5KA 250 FZ-60 60 70.5 140 173 220 变压器避雷器选择结果如表4.4.3：

表4.4.3：

额定电压有效值/kV 灭弧工频放电电压干燥及电压雨淋有效值/kV 有效不小于 不大于 值/kV 冲击放电电压/kV（预放电时间1.5～2?s）小于 冲击残压/kV（不大于） 型号 3KA 332 5KA 350 FZ-110J 110

100 224 268 310 -- 27 --

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第五章 配电装置设计

5.1 屋内外配电装置的安全净距

5．1．1、概述

配电装置是按主接线要求由开关设备、保护电器、测量仪表、母线和必要的辅助设备等组成。它的主要作用是：接受电能，并把电能分配给用户。

1、分类及特点

按电气设备安装地点不同，配电装置可分为屋内式和屋外式。按其组装方式，又可分为：如在现场组装配电装置的电气化设备，称为装配式配电装置；若在制造厂把属于同一回路的开关电器、互感器等电器设备装配在封闭或不封闭的金属柜中，构成一个独立的单元，成套供应，则称为成套配电装置。高压开关柜、低压配电盘和配电箱等均是成套配电装置。

屋内配电装置的特点：①占地面积小；②不受气候影响；③外界污秽空气对电气设备影响小；④房屋建筑投资较大。

屋外配电装置的特点：①土建量和费用小，建设周期短；②扩建方便；③相邻设备间距较大，便于带电作业；④占地面积小；⑤受外界气候影响，设备运行条件差；⑥外界气象变化影响设备的维修和操作。

大中型变电所中35kV及以下的配电装置，多采用屋内配电装置；110kV及以上多为屋外配电装置。在特殊情况下，如当大气中含有腐浊性气体或处于严重污秽地区的35～110kV也可以采用屋内配电装置。在农村或城市郊区的小容量6～10kV也广泛采用屋外配电装置。

2、基本要求

配电装置是变电所的重要组成部分，为保证电力系统安全经济的运行，配电装置应满足以下基本要求：

（1）配电装置的设计必须贯彻执行国家基本建设方针和技术经济政策。 （2）保证运行的可靠性。

（3）满足电气安全净距要求，保证工作人员和设备的安全。 （4）便于检修、巡视和操作。

（5）节约占地，降低造价，做到经济上合理。

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（6）安装和扩建方便。

5．1．2、屋内外配电装置的安全净距

安全净距是从保证电气设备和工作人员的安全出发，考虑气象条件及其它因素的影响所规定的各电气设备之间、电气设备各带电部分之间、带电部分与接地部分之间应保持的最小空气间隙。

屋外配电装置安全净距： 符号 额定电压（KV） 适用范围 3～10 15～20 35 60 110J 110 220J 330J 500J 1.带电部分至接地部分之间 2.网状和板状遮拦A1 向上延伸线距地2.5m处，与遮拦上方带电部分之间 1.不同相的带电部分之间 A2 2.断路器和隔离开关的断口两侧引线带电部分之间 1.设备运输时，其外廓至无遮拦带电部分之间 2.交叉的不同时停电检修的无遮拦带电部分之间 B1 3.栅状遮拦至绝缘体和带电部分之间 4.带电作业时的带电部分至接地部分之间 B2 网状遮拦至带电部分之间 200 300 400 650 900 1000 1800 2500 3800 200 300 400 650 1000 1100 2000 2800 4300 950 1050 1150 1400 1650 1750 2550 3250 4550 300 400 500 750 1000 1100 1900 2600 3900 1.无遮拦裸导体至地面之间 C 2.无遮拦裸导体至建筑物、构筑物顶部之间

2700 2800 2900 3100 3400 3500 4300 5000 7500 -- 29 --

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1.平行不同时停电检修无遮拦带电D 部和带电部分与建筑物、构筑物的边缘部分之间 2200 2300 2400 2600 2900 3000 3800 4500 5800 配电装置的整个结构尺寸，是综合考虑设备外形尺寸、检修和运行的安全距离等因素而决定的。对于敞露在空气中的配电装置，在各种间隔距离中，最基本的是带电部分对接地部分之间和不同相的带电部分之间的空间最小安全净距，即A1和A2值。在这一间距下，无论为正常工作电压或出现内外过电压时，都不致使空气间隙击穿。A值可根据电气设备标准试验电压和相应电压与最小放电距离试验曲线决定，其它电气距离是根据A值并结合一些实际因素确定的。 安全净距可分为A、B、C、D、E五类。屋内配电装置的安全净距不应小于下表1所列数值。屋内电气设备外绝缘体最底部位距地小于2.3m，应装设固定遮拦。屋外配电装置安全净距不应小于表2所类数据。屋外配电装置使用软导线时，还应考虑软导线在短路电动力、风摆、温度等因素作用下使相间及对地距离的减小。屋外电气设备外绝缘体距地小于2.5m时，应装设固定遮拦。（注：J系指中性点接地系统）

5.2 屋外配电装置

根据电气设备和母线的布置高度，屋外配电装置可分为低型、中型、半高型和高型等。

在低型和中型屋外配电装置中，所有电气设备都装在地面设备支架上。低型的主母线一般都由硬母线组成，而母线与隔离开关基本布置在同一水平面上。中型配电装置大都采用悬挂式软母线，母线所在水平面高于电气设备所在水平面，但近年来硬母线采用日益增多。在半高型和高型屋外配电装置中，电气设备分别装在几个水平面内，并重叠布置。凡是将一组母线与另一组母线重叠布置的，称为高型配电装置。如果仅将母线与断路器、电流互感器等重叠布置，则称为半高型配电装置。高型布置中母线、隔离开关位于断路器之上，主母线又在隔离开关之上，整个配电装置的电气设备形成了三层布置，而半高型的高度则处于中型和高型之间。

我国目前采用最多的是中型配电装置，近年来高型配电装置的采用也有所增加，而高型由于运行、维护、检修都不方便，只是在山区及丘陵地带，当布置受到地形条件限制时才采用。 5．2．1、屋外高压配电装置的若干问题

1、母线及构架

屋外配电装置的母线有软母线和硬母线两种。软母线为钢芯铝绞线，扩径软管母线和分裂导线，三相呈水平布置，用悬式绝缘子悬挂在母线构架上。硬母线常用的有矩形、管形和组合管形。矩形用于35kV及以下的配电装置中，管

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