第10章電氣總布置

教學(xué)目的：掌握主變場(chǎng)地及電氣總布置的合理確定方式。復(fù)習(xí)舊課：⒈電器和載流導(dǎo)體發(fā)熱及電動(dòng)力效應(yīng)的計(jì)算；⒉電氣設(shè)備選擇的一般選擇條件和具體設(shè)備選擇校驗(yàn)的主要內(nèi)容。重點(diǎn)：掌握主變場(chǎng)地及電氣總布置的合理確定方式難點(diǎn)：掌握主變場(chǎng)地及電氣總布置的合理確定方式。引入新課：10.1主變場(chǎng)地布置

10.2電氣總布置

10.1主變場(chǎng)地布置

主變壓器是電站和變電站中最重、油量最多的設(shè)備之一，且又處于一次接線的紐帶地位，其場(chǎng)地布置應(yīng)著重考慮起吊搬運(yùn)、防火防爆、進(jìn)出線方式和通風(fēng)散熱等多方面的問題。此外，其中性點(diǎn)設(shè)備與出口避雷器等的布置也應(yīng)一并考慮。10.1.1主變壓器的起吊與搬運(yùn)

目前，220kV電壓等級(jí)及以下的發(fā)電廠和變電站普遍采用三相油浸式變壓器。電壓35kV及以下電壓等級(jí)和容量為6300kVA以下的變壓器一般為整體運(yùn)輸。所以廠房橋機(jī)要按主變吊重進(jìn)行校驗(yàn)，橋機(jī)吊高還要滿足主變吊芯或吊蓋高度的要求，否則可在安裝間設(shè)置主變檢坑（洞）。

主變檢修有以下三種方式：一是拖運(yùn)至安裝間檢修；二是就地檢修；三是就近設(shè)置變壓器檢修間。對(duì)電壓110kV和容量為1000kVA以上的主變，可酌情采用鋼軌運(yùn)輸?shù)?，牽引力大為降低（每噸只?5kg左右）。10.1.2主變的進(jìn)出線方式

因受地形條件和樞紐建筑物的制約，水電站主變的進(jìn)出線有時(shí)比較復(fù)雜，甚至成為影響主變位置的選擇和電氣總布置的一個(gè)制約因素。10.1.2.1變壓器出線套管的排列規(guī)則對(duì)雙繞組變壓器，站在高壓側(cè)看，從左至右為O、A、B、C、油枕。對(duì)側(cè)對(duì)應(yīng)為低壓側(cè)的a、b、c。對(duì)三繞組變壓器，高壓側(cè)與上述相同。中壓側(cè)和低壓側(cè)套管居同側(cè)，且按中壓、低壓、油枕的順序排列。如果變壓器兩側(cè)電路均有電源，但相序相反，則需將一側(cè)線路倒相，否則不能并列。10.1.2.2進(jìn)出線方式（1）電纜進(jìn)（出）線。（2）硬母線進(jìn)（出）線。（3）跳線—架空線出線。10.1.2.3主變的防火防爆

防火措施主要不在于著火主變的救滅，而在于其事故排油和隔離，以避免出現(xiàn)火災(zāi)蔓延、擴(kuò)大，禍及相鄰建筑物和鄰近主變的設(shè)備。（1）事故排油和儲(chǔ)油池。為了防止變壓器發(fā)生事故時(shí)，燃油流失使事故范圍擴(kuò)大，單個(gè)油箱油量在1000kg以上的變壓器，應(yīng)設(shè)置能容納100%或20%油量的儲(chǔ)油池或擋油墻，設(shè)有容納20%油量的儲(chǔ)油池或擋油墻時(shí)，應(yīng)將油排倒安全處。變壓器基礎(chǔ)應(yīng)比儲(chǔ)油池高0.1m，儲(chǔ)油池四壁應(yīng)高于屋外場(chǎng)地0.1m。儲(chǔ)油池內(nèi)鋪設(shè)厚度不小于0.25m的卵石層（卵石直徑0.05~0.08m），儲(chǔ)油池底面向排油管側(cè)有不小于2%的坡度。（2）防火隔墻。當(dāng)變壓器著火或防爆玻璃爆噴油時(shí)，應(yīng)不危及臨近變壓器或建筑物的安全。當(dāng)變壓器的油量超過2500kg以上時(shí)，兩臺(tái)變壓器之間的防火凈距不得小于下列數(shù)據(jù)：35kV及以下5m63kV6m110kV8m220kV10m10.1.2.4主變場(chǎng)地的通風(fēng)散熱變壓器的效率很高，但大容量變壓器的功率損耗仍屬可觀，并以熱的形式散布于周圍空間，屋外的主變壓器宜置于開闊通風(fēng)處。

屋內(nèi)布置的主變間應(yīng)有自然或強(qiáng)迫排風(fēng)設(shè)施，熱空氣要直接排向屋外，且不得對(duì)流返回主廠房?jī)?nèi)。10.2電氣總布置

發(fā)電廠變電站的電氣總布置設(shè)計(jì)，是全廠、站總布置設(shè)計(jì)的重要組成部分，科學(xué)性強(qiáng)，涉及面廣。因此，要和各專業(yè)密切配合協(xié)調(diào)，權(quán)衡利弊，通過技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，選擇占地少、投資省、建設(shè)快、運(yùn)行安全經(jīng)濟(jì)、管理方便的總布置方案。10.2.1電氣總布置的原則

（1）縮短發(fā)電機(jī)、開關(guān)室、主變壓器和開關(guān)站之間的連接線。（2）為保證大型設(shè)備（如發(fā)電機(jī)、變壓器等）的運(yùn)輸、安裝和檢修的方便，盡量縮短運(yùn)輸距離。

（3）盡量減少電氣設(shè)備及其連線與水力機(jī)械設(shè)備及管路的交叉和干擾。（4）保證進(jìn)線和出線方便，盡可能減少架空導(dǎo)線交叉。（5）遠(yuǎn)近期結(jié)合，留有發(fā)展余地。（6）布置緊湊合合理，盡量節(jié)節(jié)約用地。（7）結(jié)合地形地地質(zhì)，因地制制宜布置。（8）符合防火規(guī)規(guī)定，預(yù)防火火災(zāi)和爆炸事事故。10.2.2電氣總布置10.2.2.1中控室的位置置確定基本要要求中控室是發(fā)電電廠、變電站站操作和監(jiān)視視的中心地點(diǎn)點(diǎn)，其位置確確定應(yīng)滿足的的基本要求是是：（1）值班人員有有良好的環(huán)境境（噪聲干擾擾和靜電感應(yīng)應(yīng)小，有較好好的防潮、通通風(fēng)和采光）），有利于安安靜和專心地地工作。（2）便于監(jiān)視屋屋外配電裝置置，有利于值值班人員與各各級(jí)電壓配電電裝置和主要要車間聯(lián)系，，以便迅速進(jìn)進(jìn)行各種操作作。（3）盡可能縮短短中控室與配配電裝置、機(jī)機(jī)組間聯(lián)系的的控制電纜長(zhǎng)長(zhǎng)度10.2.2.2中控室的布置置方式中控室的布置置應(yīng)滿足位置置確定的基本本要求，下面面以水電站為為例，介紹中中控室的布置置方式。中控控室一般緊靠靠主廠房上游游、下游或一一端布置。（1）中控室布置置在主廠房上上游側(cè)副廠房房的中間位置置，可使中控控室到各發(fā)電電機(jī)的距離最最近，對(duì)機(jī)組組的巡視和與與主廠房運(yùn)行行人員聯(lián)系方方便，一般還還能節(jié)約電纜纜投資。（2）中控室布置置在主廠房一一端，自然采采光和通風(fēng)條條件較好，能能適應(yīng)電站分分期建設(shè)的要要求，同時(shí)易易于使中控室處于主主廠房和升壓壓站的適中位位置，對(duì)地陡陡峻的電站可可減少開挖量量。（3）中控室布置置在尾水平臺(tái)臺(tái)以上，距發(fā)發(fā)電機(jī)近，并并能節(jié)省控制制電纜。10.2.2.3配電裝置位置置確定發(fā)電機(jī)電壓配配電裝置一般般采用屋內(nèi)成成套配電裝置置即高壓開關(guān)關(guān)柜。通常布布置在發(fā)電機(jī)機(jī)開關(guān)室內(nèi)，，發(fā)電機(jī)開關(guān)關(guān)室應(yīng)盡量靠靠近發(fā)電機(jī)，，且最好與中中控室等布置置在與發(fā)電機(jī)機(jī)層相同高程程的副廠房?jī)?nèi)內(nèi)，常在開關(guān)關(guān)室和中控室室下統(tǒng)一設(shè)一一層凈高約2~3m的電纜層，布布置開關(guān)室的的進(jìn)出線和中控室的進(jìn)出控制電纜纜。10.2.2.4電纜構(gòu)筑物的確定定常用電纜構(gòu)筑筑物有電纜隧隧道、電纜夾夾層、電纜溝溝、電纜豎井井等。電纜隧隧道和電纜溝溝的結(jié)構(gòu)如圖圖10-4所示。電纜構(gòu)構(gòu)筑物的選擇擇取決于發(fā)電電廠、變電站站各電工建筑筑物的布置以以及機(jī)組容量量大小、結(jié)構(gòu)構(gòu)型式等。（1）在發(fā)電廠、、變電站中屋屋內(nèi)電纜敷設(shè)設(shè)主要采用電電纜溝。（2）屋外配電裝裝置的主要電電纜通道，宜宜采用電纜溝溝，當(dāng)電纜數(shù)數(shù)量多，電纜纜溝不足以容容納時(shí)，則采采用電纜隧道道。（3）垂直走向的的電纜，宜沿沿墻、柱敷設(shè)設(shè)，當(dāng)數(shù)量多多，或含有35kV以上高壓電纜纜時(shí)，應(yīng)采用用電纜豎井。。（4）立式機(jī)組的的發(fā)電機(jī)層樓樓板下通常采采用電纜吊架架或橋架，吊吊橋架最低層層離地面距離離不應(yīng)低于2m。（5）其他分散的電電纜，由于電電纜根數(shù)較少少，可根據(jù)實(shí)實(shí)際情況采用用直埋、穿管管、架空敷設(shè)設(shè)等方式。10.2.2.5電纜走向電纜的起、止點(diǎn)及其其所經(jīng)路線叫叫做電纜走向向或電纜走線線。從整體看看，電纜走向向有集中走線線和分散走線線兩種方式。。電纜兩端所所接電氣設(shè)備備的位置各不不相同，但若若將設(shè)備按所所在位置分片片，眾多的電電纜常有大致致相同的走向向。發(fā)電廠、、變電站廠房房結(jié)構(gòu)復(fù)雜，，電纜走線要要與廠房結(jié)構(gòu)構(gòu)和樞紐布置置緊密結(jié)合，，還要處理好好大量與機(jī)電電設(shè)備、管路路、母線等的的相互干擾問問題。10.2.2.6升壓壓站站位位置置確確定定在地地形形條條件件允允許許的的情情況況下下，，開開關(guān)關(guān)站站盡盡量量與與主主變變壓壓器器布布置置在在一一起起，，成成為為升升壓壓站站；；升升壓壓站站的的位位置置的的選選擇擇同同樣樣必必須須緊緊密密結(jié)結(jié)合合電電站站的的型型式式、、地地形形和和地地質(zhì)質(zhì)等等具具體體條條件件。。升升壓壓站站或或開開關(guān)關(guān)站站應(yīng)應(yīng)有有公公路路相相通通，，以以便便于于設(shè)設(shè)備備搬搬運(yùn)運(yùn)，，此此外外，，在在選選擇擇升升壓壓站站或或開開關(guān)關(guān)站站位位置置時(shí)時(shí)，，應(yīng)應(yīng)考考慮慮進(jìn)進(jìn)線線和和出出線線的的方方便便。。10.2.3電氣氣總總布布置置實(shí)實(shí)例例10.2.3.1引水水式式電電站站的的電電氣氣總總布布置置如圖圖10-5所示示為為一一引引水水式式電電站站，，電電站站廠廠房房位位于于某某河河流流左左岸岸，，電電站站裝裝機(jī)機(jī)容容量量為為2××3200kW，機(jī)組組為為臥臥式式機(jī)機(jī)組組，，出出線線兩兩回回，，出出線線電電壓壓等等級(jí)級(jí)為為35kV，發(fā)發(fā)電電機(jī)機(jī)電電壓壓側(cè)側(cè)為為單單元元接接線線，，35kV側(cè)為為單單母母線線接接線線，，主主變變?yōu)闉閮蓛膳_(tái)臺(tái)雙雙繞繞組組變變壓壓器器，，容容量量均均為為4000kVA。10.2.3.2混合合式式電電站站的的電電氣氣總總布布置置如圖圖10-6所示示，，該該電電站站廠廠房房位位于于某某河河流流右右岸岸坡坡上上，，電電站站為為混混合合式式電電站站，，有有庫(kù)庫(kù)容容,可進(jìn)進(jìn)行行日日調(diào)調(diào)節(jié)節(jié)。。電電站站裝裝機(jī)機(jī)容容量量為為2××8000kW，出線線三三回回，，出出線線電電壓壓等等級(jí)級(jí)為為35kV和110kV，設(shè)設(shè)兩兩臺(tái)臺(tái)容量量均均為為25000kVA的三三繞繞組組變變壓壓器器。其發(fā)電電機(jī)機(jī)電電壓壓配配電電裝裝置置和和35kV配電電裝裝置置均均采采用用屋屋內(nèi)內(nèi)成成套套配配電電裝裝置置，均選選用用手手車車式式高高壓壓開開關(guān)關(guān)柜柜；；110kV配電電裝裝置置采采用用屋屋外外中中型型布布置置。。10.2.3.3變電電站站電電氣氣總總布布置置變電電站站主主要要由由屋屋內(nèi)內(nèi)、、屋屋外外配配電電裝裝置置、、主主變變壓壓器器、、控控制制室室以以及及輔輔助助設(shè)設(shè)施施等等組組成成。。220kV變電電站站中中常常設(shè)設(shè)有有調(diào)調(diào)相相機(jī)機(jī)室室。。變變電電站站的的電電氣氣總總布布置置應(yīng)應(yīng)根根據(jù)據(jù)城城市市規(guī)規(guī)劃劃、、交交通通和和水水源源等等外外界