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单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,*,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击此处编辑母版标题样式,*,主 编：李家坤,朱华杰,主 审：陈光会,11 电气总布置,发电厂及变电站电气设备,FADIANCHANG JI BIANDIANZHAN DIANQISHEBEI,1,1/51,11.1 主变场地布置,1,11.2 电气总布置,2,11.3 发电厂（变电站）电气总布置实例,3,11 电气总布置,目 录,2,2/51,【知识目标】,1了解主变压器布置相关知识；,2了解电气总布置标准；,3了解水电站和火电厂电气设备布置情况。,【能力目标】,1能够区分主变压器两种进出线方式；,2能够解释电气总布置标准；,3能够区分水电站和火电厂电气设备布置。,11 电气总布置,3,3/51,11.1,主变场地布置,11.1 主变场地布置,4,4/51,当前，220kV电压等级及以下发电厂和变电站普遍采取三相油浸式变压器。电压35kV及以下电压等级和容量为6300kVA以下变压器普通为整体运输。超出上述电压或容量者，因为外形尺寸过大，出厂时常卸掉散热器、油枕等附件，但仍带油运输，普通先运抵厂房安装间，利用桥机吊卸，并在完成放油、吊芯检验（对钟罩式为吊盖检验）附件安装、充油及试验等安装工序后，再经专门通道搬运就位。,11.1.1 主变压器起吊与搬运,11.1 主变场地布置,5,5/51,主变检修常有以下三种方式：,一是拖运至安装间检修；,二是就地检修，就地搭设暂时性起吊设施，此时不论屋外或屋内布置均应适当增大场地面积和空间范围，室内布置还要预先埋设吊梁吊环等；,三是就近设置变压器检修间。,11.1 主变场地布置,6,6/51,水电站因有现成桥机和安装间，应优先选择第一个检修方式。为此，主变要靠近安装间布置，为了利用主厂房桥机进行起吊检修，要求主变安装高程最好与安装间高程一致，且在安装间之间设置搬运通道。通道宽度要满足搬运中变压器至两侧运行中带电部分距离，且在通道端头要预埋拖运地锚。对于电压110kV和容量,11.1 主变场地布置,7,7/51,11.1.2.1 变压器出线套管排列规则,对双绕组变压器，站在高压侧看，从左至右依次为O、A、B、C、油枕，对侧对应为低压侧a、b、c；或站在油枕端看变压器，则左边为高压侧，右边为低压侧，由远至近分别为O、A、B、C、油枕，如,图11.1（a）,所表示。,11.1.2 主变进出线方式,11.1 主变场地布置,8,8/51,对三绕组变压器，高压侧与上述相同。中压侧和低压侧套管居同侧，且按中压、低压、油枕次序排列，如,图11.1（b）,所表示。假如变压器两侧电路都有电源，但相序相反，则需将一侧线路倒相，不然不能并列。若两侧电源电路相序相同（或只有单电源），但与变压器出线套管相序相反，则可无须倒相，但此时主变压器将由Y，dll接线变为Y，dl接线，其特征相同，但互感器二次回路需按接线组别对应变动。,11.1 主变场地布置,9,9/51,图11.1 变压器出线套管排列规则及储油池布置,（a）双绕组变压器；（b）三绕组变压器,11.1 主变场地布置,10,10/51,11.1.2.2 进出线方式,（1）电缆进（出）线,通惯用角钢支架固定电缆头，对多根电缆还要设置小段母线方便接线。电缆进线侧不得占据变压器搬运通道，若两侧均采取电缆进线时，变压器只能窄面推进。电缆线路占用空间小，方便灵活，便于跨越通道和公路等，且施工工作量小，其缺点是载流量有限，普通并联根数多于23根时宜改用母线。,11.1 主变场地布置,11,11/51,（2）硬母线进（出）线,当电路长度不大时，采取硬母线进出线最为方便，且电流大小不限，但布置线路要尽可能降低转弯和错位。接至变压器套管时要接入母线温度赔偿器，以免套管承受母线温度应力。宽面推进变压器居搬运通道中一侧，普通不宜采取硬母线。,11.1 主变场地布置,12,12/51,（3）跳线架空拉线出线,此出线方式是用架空拉线挂接至变压器附近，再由拉线向变压器出线套管跳线，普通用于变压器高压侧出线。其拉线和跳线均需确保线间距离和最小安全净距D值要求。跳线拉线详细做法取决于主变和开关站位置，因而取决于电站电气总布置。通常做法有：拉线经变压器门型构架拉出或经电站厂房墙拉出，但拉线与墙面角度不应小于30。,如,图11.2,和,图11.3,所表示。,11.1 主变场地布置,13,13/51,图11.2设置变压器门型构架出线示意图,（a）前门型构架出线；,（b）后门型构架出线；,（c）侧门型构架出线,11.1 主变场地布置,14,14/51,图11.3 置于坝后与主厂房之间设有中间拉线层三绕组变压器布置和出线,11.1 主变场地布置,15,15/51,11.1.2.3 主变防火防爆,主变防火重点不在于着火主变救灭，而在于事故排油和隔离，以防止出现火灾蔓延和扩大，祸及相邻建筑物和邻近主变其它设备。,11.1 主变场地布置,16,16/51,（1）事故排油和储油池。为了预防变压器发生事故时，燃油流失使事故范围扩大，单个油箱油量在1000kg以上变压器，应设置能容纳100或20油量储油池或挡油墙。设有容纳20油量储油池或挡油墙时，应有将油排到安全处办法，且不应引发污染危害。通常经过储油池底部排油管快速将全部油排至安全处。排油管内径选择应能尽快将油排出，但不应小于100mm。当设置有油水分离总事故储油池时，其容量不应小于最大一个油箱储油量60。储油池和挡油墙长、宽尺寸，普通较设备外廓尺寸每边对应大1m，变压器基础应比储油池高0.1m，储油池四壁应高于屋外场地0.1m。储油池内应铺设厚度大于0.25m卵石层（卵石直径0.050.08m），储油池底面向排油管侧有大于2坡度。,11.1 主变场地布置,17,17/51,（2）防火隔墙。当变压器着火或防爆玻璃爆破喷油时，应不危及临近变压器或建筑物安全。所以，主变压器与建筑物距离不应小于1.25m，且距变压器5m以内建筑物，在变压器总高度以下及外廓两侧各3m范围内，不应有门、窗和通风口。当变压器油量超出2500kg以上时，两台变压器之间防火净距应符合,表11.1,要求。,11.1 主变场地布置,18,18/51,电压等级,最小防水净距,35kV,及以下,5M,63kV,6M,110kV,8M,220kV,10M,表11.1 两台变压器之间最小防火净距,11.1 主变场地布置,19,19/51,11.1.2.4 主变场地通风散热,即使变压器效率很高，但大容量变压器功率损耗仍较大，并以热形式散布于周围空间，故屋外主变压器宜置于开阔通风处。坝后式水电站常将主变置于大坝和主厂房之间，假如再增设一些隔墙，显然对通风散热不利。另外，屋外主变既要增强辐射散热，又要降低日照影响，因另外表涂以灰色漆为好。,11.1 主变场地布置,20,20/51,11.2,电气总布置,11.2 电气总布置,21,21/51,（1）缩短发电机、开关室、主变压器和开关站之间连接线。电气总布置首先应满足电气主接线所表明生产次序要求，应使设备相互靠近，布置紧凑，这么既可降低电能损耗，缩短连接导线和电缆长度，使电缆敷设方便，又能够降低事故和故障几率；同时，便于设备正常维护巡视和定时检修，即使事故发生也能及时处理，不使事故扩大。,11.2.1 电气总布置标准,11.2 电气总布置,22,22/51,（2）为确保大型设备（如发电机、变压器等）运输、安装和检修方便，应尽可能缩短运输距离。要求主厂房、中控室、主变压器和开关站之间交通方便，并使主变压器、发电机与主厂房安装间在同一高程，方便于运行维护和检修。,（3）尽可能降低电气设备及其连线与水力机械设备及管路交叉和干扰。,（4）确保进线和出线方便，尽可能降低架空导线交叉。,11.2 电气总布置,23,23/51,（5）远近期结合，留有发展余地。电气总布置应按同意规划容量进行设计，并留有发展余地。规划容量偏大或偏小，都将造成总平面布置不合理。偏大将造成浪费，偏小则将使布置拥挤混乱，影响安全运行，产生不良后果。电气总布置要妥善处理好分期建设关系。早期建筑宜集中布置方便于分期购地和利于扩建，降低前、后期工程在施工和运行上相互影响。早期工程要为后期工程创造很好施工条件，后期工程施工要尽可能防止影响运行。,11.2 电气总布置,24,24/51,（6）布置紧凑合理，尽可能节约用地。各设备宜集中布置，以降低占地面积，充分合理地利用空间；并要注意利用荒地、劣地、坡地，少占或不占农田。地形条件狭窄工程，可将控制楼、通信楼、试验室、检修间等功效相近或互有联络电工建构筑物采取多层联合布置。,11.2 电气总布置,25,25/51,（7）结合地形地质，因地制宜布置：,依据不一样自然地形，确定各级配电装置型式及其相互间平面组合，选择合理布置位置。在此基础上，灵活布置从属设施及站前建构筑物。,高压配电装置等主要建构筑物，要尽可能沿自然等高线布置，以降低土石方工程量，防止高填深挖和降低基础埋设深度，便于场地排水。,11.2 电气总布置,26,26/51,山区发电厂、变电站主要建构筑物，不宜紧靠山坡，应有预防因塌方而危及电气设备和建构筑物有效办法。屋内配电装置，如主控楼、主变压器、并联电抗器、调相机等主要建构筑物及大型设备，应布置在土质均匀、地基承载力较大地段；要避开断层、溶洞，以及可能发生滑坡、崩塌等不良地质结构地段；还要尽可能不破坏山体自然地貌，以确保山体固有平衡，降低不安全原因。,11.2 电气总布置,27,27/51,（8）符合防火要求，预防火灾和爆炸事故。为确保发电厂、变电站长久安全运行，建构筑物布置要严格执行建筑设计防火规范相关要求。道路设计要考虑消防车通行，使消防车能快速抵达火灾地点，及时扑灭电工建筑物区内火灾。,11.2 电气总布置,28,28/51,11.2.2.1 中控室位置确定应满足基本要求,中控室是发电厂、变电站操作和监视中心地点，其位置确定应满足基本要求是：,（1）值班人员有良好环境（噪声干扰和静电感应小，有很好防潮、通风和采光条件），有利于平静和专心地工作。,（2）便于监视屋外配电装置，有利于值班人员与各级电压配电装置和主要车间联络，方便快速进行各种操作。,（3）尽可能缩短中控室与配电装置、机组间联络控制电缆长度。,11.2.2 电气总布置,11.2 电气总布置,29,29/51,11.2.2.2 中控室布置方式,下面以水电站为例，介绍中控室布置方式。中控室普通紧靠主厂房上游、下游或一端布置。,（1）中控室布置在主厂房上游侧副厂房中间位置，可使中控室到各发电机距离最近，与机组巡视和与主厂房运行人员联络方便，还能节约电缆投资。,（2）中控室布置在主厂房一端，自然采光和通风条件很好，能适应电站分期建设要求，同时易于使中控室处于主厂房和升压站适中位置，对地形陡峻电站来说可降低开挖量。,11.2 电气总布置,30,30/51,（3）中控室布置在尾水平台以上，距发电机近，并能节约控制电缆。低水头河床式电站尾水平台宽，布置较方便。但当中控室低于最高尾水位时，下游墙面不能开窗，对采光和通风不利，且尾水管振动较大，对中控室影响比中控室布置在主厂房上游侧时进水钢管振动影响大。,11.2 电气总布置,31,31/51,11.2.2.3 配电装置位置确实定,发电机电压配电装置普通采取屋内成套配电装置（即高压开关柜），通常布置在发电机开关室内。发电机开关室应尽可能靠近发电机，且最好与中控室等布置在与发电机层相同高程副厂房内。常在开关室和中控室下统一设一层净高23m电缆层，以布置开关室进出线和中控室进出控制电缆。假如是发电机变压器单元接线或扩大单元接线时，还可按单元接线或扩大单元分散设置开关室，这么可使开关室分别靠近对应单元发电机，可缩短发电机连接线；并有利于按扩大单元分期施工和分区维护运行；而且其结构清楚对称，可降低误操作可能性；尤其有利于将中控室布置在副厂房中间位置。,11.2 电气总布置,32,32/51,11.2.2.4 电缆构筑物确实定,惯用电缆构筑物有电缆隧道、电缆夹层、电缆沟、电缆竖井等。电缆隧道和电缆沟结构如,图11.4,所表示。电缆构筑物选择取决于发电厂、变电站各电工建筑物布置以及机组容量大小、结构型式等。,11.2 电气总布置,33,33/51,图10-4 为某坝后式水电站总体及,主要电气设备布置图,（a）俯视图；（b）剖面图,34,34/51,（1）在发电厂、变电站中屋内电缆敷设主要采取电缆沟。当属于以下情况时采取电缆隧道：,同一通道地下电缆数量众多，电缆沟不足以容纳时；,同一通道电缆数量较多，且位于有腐蚀性液体或经常有地面水流溢场所；,含有35 kV以上高压电缆，或穿越公路、铁路等地段时。若屋内中控室，继电保护室，高、低压开关室为分层布置，在中控室、继电保护室或高、低压开关室等有多根电缆汇聚下部，应设有电缆夹层。电缆夹层净高普通在23 m之间，过高和过低都不便于电缆作业。,11.2 电气总布置,35,35/51,（2）屋外配电装置主要电缆通道宜采取电缆沟，当电缆数量多、电缆沟不足以容纳时，则采取电缆隧道。,（3）垂直走向电缆，宜沿墙、柱敷设，当数量较多，或含有35kV以上高压电缆时，应采取电缆竖井。,（4）立式机组发电机层楼板下通常采取电缆吊架或桥架，吊、桥架最低层离地面距离不应低于2m。,（5）其它分散电缆，因为电缆根数较少，可依据实际情况采取直埋、穿管、架空敷设等方式。,11.2 电气总布置,36,36/51,11.2.2.5 电缆走向,电缆起、止点及其所经过路线叫做电缆走向或电缆走线。从整体上看，电缆走向有集中走线和分散走线两种方式。电缆两端所接电气设备位置各不相同，但若将设备按所在位置分片，众多电缆常有大致相同走向。为了节约电缆基础工程费用，并简化电缆布置，常将两片之间电缆在片间按同一方向集中走线，而在各片场地内部按设备不一样位置分散走线。,11.2 电气总布置,37,37/51,11.2.2.6 升压站位置确实定,在地形条件允许情况下，开关站应尽可能与主变压器布置在一起，成为升压站；升压站位置选择一样必须紧密结合电站型式、地形和地质等详细条件。升压站布置时应尽可能靠近主厂房以缩短升压站与主厂房之间连接线，并便于运行人员巡视。若主变压器和开关站分开布置，应使开关站尽可能靠近主变压器和主厂房，以缩短主变压器和开关站之间连接线。升压站或开关站应有公路相通，方便于设备搬运。另外，在选择升压站或开关站位置时，应考虑进线和出线是否方便。,11.2 电气总布置,38,38/51,11.3 发电厂（变电站）电气总布置实例,11.3 发电厂（变电站）电气总布置实例,39,39/51,水电站形式较多，普通可分为：,坝后式,引水式,河床式,地下式,坝内式,坝后溢流式等,电气设备布置受地质条件和枢纽布置影响较大。,11.3.1 水电站总体及电气设备布置,11.3 发电厂（变电站）电气总布置实例,40,40/51,火电厂电气设备布置应注意以下几点：,（1）发电机电压配电装置应靠近发电机。在中等容量发电厂中，发电机电压配电装置常紧靠中央控制室布置，且通常与主厂房相隔一段距离，此距离长短取决于循环水进水、排水管道和道路布置。此时，中央控制室与主厂房采取栈桥连接，既能使人员来往方便，也有利于降低中央控制室噪音。,11.3.2 火电厂总体及电气设备布置,11.3 发电厂（变电站）电气总布置实例,41,41/51,（2）升压变压器应尽可能靠近发电机电压配电装置。在大型电厂中多采取发电机变压器单元接线，没有发电机电压配电装置时，主变压器应靠近发电机间，以缩短封闭母线长度。,（3）升压开关站位置，应确保高压架空线引出方便。,（4）主变压器和户外配电装置，应设在晾水塔（喷水池）冬季时主导风向上方，且在储煤场和烟囱常年主导风向上方，并要保持一定距离，以尽可能减轻结冰、灰尘和有害气体侵害。,11.3 发电厂（变电站）电气总布置实例,42,42/51,图10-5 为火电厂电气设备布置示例,（a）有6-10kV发电机电压配电装置布置（b）单元接线布置,1-锅炉房；2-机、电、炉集控室；3-汽机间；4-6-10kV厂用电配电装置；,5-6-10kV发电机电压配电装置；6-电气主控室；7-天桥；8-除氧间；,9-生产办公楼；10-网络控制室；11-主变压器；12-高压厂用变压器,11.3 发电厂（变电站）电气总布置实例,43,43/51,（1）某220110l0kV变电所总体布置,图11.6,所表示为某220110l0kV变电所总布置图。10kV屋内配电装置与控制楼相连，220kV和110kV屋外配电装置并排一列式布置，一台三绕组主变压器居间露天放置（以后再扩建一台主变）。,11.3.3 变电站电气设备总体布置实例,11.3 发电厂（变电站）电气总布置实例,44,44/51,图11.6 22011010kV变电所总布置图（单位：m）,11.3 发电厂（变电站）电气总布置实例,45,45/51,（2）某3510kV变电所屋外部分布置,图11.7,为某3510kV降压变电所主接线图（2台SFL-800035主变，两回35kV进线，外桥式接线）。,图11.8,为其平面布置图和剖面图。,表11.2,给出了各种设备规格型号，可按编号与图11.8一一对照。,11.3 发电厂（变电站）电气总布置实例,46,46/51,图11.7 某35/10kV降压变电站主接线图（35kV部分）,11.3 发电厂（变电站）电气总布置实例,47,47/51,表11.2某 35kV降压变电站户外配电装置设备表（编号参见图11.8）,11.3 发电厂（变电站）电气总布置实例,48,48/51,图11.8 某降压变电所35kV屋外配电装置平面布置图和剖面图（单位：mm）,49,49/51,小 结,本章主要介绍了主变压器场地布置和电气设备总体布置相关标准和要求，为确定合理布置方式提供参考。,主变压器是电站和变电站中最重、油量最多设备之一，且又处于一次接线纽带地位，其场地布置应着重考虑起吊、搬运，防火、防爆，进出线方式和通风散热等多方面要求。,电气总布置主要内容包含中控室布置方式、配电装置位置确实定和电缆构筑物确实定。,小 结,50,50/51,武汉理工大学出版社发行部,地 址：武汉市武昌珞狮路,122,号,邮 编：,430070,电 话：,027-87394412 87383695,传 真：,027-87397097,Thank You!,发电厂及变电站电气设备,FADIANCHANG JI BIANDIANZHAN DIANQISHEBEI,51,51/51,
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