发电厂电气部分第七章 配电装置
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第7章配电装置7-1 对配电装置的基本要求是什么?答:对配电装置的基本要求是:1)保证运行可靠;2)便于操作、巡视和检修;3)保证工作人员的安全;4)力求提高经济性;5)具有扩建的可能。
7-2 试述最小安全净距的定义及其分类。
答:最小安全净距是指在这一距离下,无论在正常最高工作电压或出现内、外过电压时,都不使空气气隙被击穿,对于敞露在空气中的屋内、外配电装置中有关部分之间的最小安全净距分为A、B、C、D、E五类。
7-3 试述配电装置的类型及其特点。
答:配电装置按电气设备装设地点不同,可分为屋内配电装置和屋个配电装置;按其组装方式,可分为装配式和成套式。
屋内配电装置的特点:1)由于允许安全净距小和可以分层布置而使占地面积较小;2)维修、巡视和操作在室内进行,可减少维护工作量,不受气候影响;3)外界污秽空气对电气设备影响较小,可减少维护工作量;房屋建设投资较大,建设周期长,但可采用价格较低的户内设备。
屋外配电装置的特点:1)土建工作量和费用较小,建设周期短;2)与屋内配电装置相比,扩建比较方便;3)想念设备之间距离较大,便于带电作业;4)与屋内配电装置相比,占地面积积大;5)受外界环境影响,设备运行条件较差,需加强绝缘;6)不良气候对设备维修和操作影响大。
成套配电装置的特点:1)电气设备封闭可半封闭的金属中,相间和对地距离可缩小,结构紧凑,上地面积小;2)所有设备已在工厂组装成一体;3)运行可靠性高,维护方便;4)耗用钢材较多,造价较高。
7-4 简述配电装置的设计原则和设计要求。
答:配电装置的设计原则是配电装置的设计必须认真贯彻国家的技术经济政策,遵循有关规程、规范及技术规定,并根据电力系统、自然环境特点和运行、检修、施工方面的要求,合理制定布置方案和选用设备,积极慎重地采用新布置、新设备、新材料和新结构,使配电装置设计不断创新,做到技术先进、经济合理、运行可靠和维护方便。
发电厂和变电站的配电装置形式选择,应考虑所在地区的地理情况及环境条件,因地制宜,节约用地,并结合运行、检修和安装要求,通过技术经济比较予以确定。
点击此处下载?发电厂电气部分第四版(熊信银著)课后答案?全书共分为10章,主要内容包括绪论,能源和发电,发电、变电和输电的电气部分,常用计算的基本理论和方法,电气主接线及设计,厂用电接线及设计,导体和电气设备的原理与选择,配电装置,发电厂和变电站的控制与信号,同步发电机的运行及电力变压器的运行等。
本书与第三版相比,反映了现代电力工业的现状及特点,增加了1000kW大容量发电机组的电气主接线和特点,750kV超高压和1000kV特高压在电力系统中的作用,以及数字化发电厂和数字化变电站等内容。
本书可作为高等院校电气工程及其自动化专业及相关专业的本科教材,也可作为高职高专和函授教材,同时还可供从事发电厂和变电站电气设计、运行、管理工作的工程技术人员参考。
前言第三版前言第二版前言第一版前言绪论第一章能源和发电第一节能源和电能第二节火力发电厂第三节水力发电厂第四节核能发电厂小结思考题第二章发电、变电和输电的电气部分第一节概述第二节发电厂的电气部分第三节高压交流输变电第四节高压直流输电小结思考题第三章常用计算的基本理论和方法第一节正常运行时导体载流量计算第二节载流导体短路时发热计算第三节载流导体短路时电动力计算第四节电气设备及主接线的可靠性分析第五节技术经济分析小结思考题和习题第四章电气主接线及设计第一节电气主接线的基本要求和设计程序第二节主接线的基本接线形式第三节主变压器的选择第四节限制短路电流的方法第五节电气主接线设计举例小结思考题和习题第五章厂用电接线及设计第一节概述第二节厂用电接线的设计原则和接线形式第三节不同类型发电厂的厂用电接线第四节厂用变压器的选择第五节厂用电动机的选择和自启动校验第六节厂用电源的切换小结思考题和习题第六章导体和电气设备的原理与选择第一节电气设备选择的一般条件第二节高压断路器和隔离开关的原理与选择第三节互感器的原理及选择第四节限流电抗器的选择第五节高压熔断器的选择第六节裸导体的选择第七节电缆、绝缘子和套管的选择小结思考题和习题第七章配电装置第一节概述第二节屋内配电装置第三节屋外配电装置第四节成套配电装置第五节封闭母线第六节发电厂和变电站的电气设施平面布置小结……看过“发电厂电气部分第四版(熊信银著)”的人还看了:1.电力拖动自动控制系统第4版(阮毅陈著)课后答案下载2.复变函数与积分变换(刘建亚著)课后题答案下载。
屋内配电装置
1.由于允许安全净距小而且可以分层布置而使占地
面积小
维修.巡视和操作在室内进行,不受气候的影响
7.2.3 屋内配电装置实例
7.3屋外配电装置
屋外配电装置是将所有电气设备和载流导体均露天安装在基础、支架和杆塔上的配电装置。
屋外配电装置的结构形式不但与电气主接线、电压等级和电气设备的类型密切相关,还与发电厂、变电所的类型和地形地质条件等有关。
根据母线和电气设备布置的相对高度,屋外配电装置可分为中型、高型和半高型。
高型配电装置特点
各母线和电气设备分别安装在几个不同高度的水平面上,旁路母线和断路器、电流互感器等电气设备重叠布置,隔离开关之间重叠布置
一组主母线与另一组主母线重叠布置,主母线下没有电气设备
7.6.2 水力发电在大中型水电站中,发电机电压配电装置的位置通常直接
靠近机组,升压变压器装置在主厂房的上游或下游(尾水。
发电厂电气部分第四版课后习题答案第1章---第7章第一章能源和发电1-1 人类所认识的能量形式有哪些?并说明其特点。
答:第一、机械能。
它包括固体一流体的动能,势能,弹性能及表面张力能等。
其中动能和势能是大类最早认识的能量,称为宏观机械能。
第二、热能。
它是有构成物体的微观原子及分子振动与运行的动能,其宏观表现为温度的高低,反映了物体原子及分子运行的强度。
第三、化学能。
它是物质结构能的一种,即原子核外进行化学瓜是放出的能量,利用最普遍的化学能是燃烧碳和氢,而这两种元素是煤、石油、天然气等燃料中最主要的可燃元素。
第四、辐射能。
它是物质以电磁波形式发射的能量。
如地球表面所接受的太阳能就是辐射能的一种。
第五、核能。
这是蕴藏在原子核内的粒子间相互作用面释放的能。
释放巨大核能的核反应有两种,邓核裂变应和核聚变反应。
第六、电能。
它是与电子流动和积累有关的一种能量,通常是电池中的化学能而来的。
或是通过发电机将机械能转换得到的;反之,电能也可以通过电灯转换为光能,通过电动机转换为机械能,从而显示出电做功的本领。
1-2 能源分类方法有哪些?电能的特点及其在国民经济中的地位和作用?答:一、按获得方法分为一次能源和二次能源;二、按被利用程度分为常规能源和新能源;三、按能否再生分为可再生能源和非再生能源;四、按能源本身的性质分为含能体能源和过程性能源。
电能的特点:便于大规模生产和远距离输送;方便转换易于控制;损耗小;效率高;无气体和噪声污染。
随着科学技术的发展,电能的应用不仅影响到社会物质生产的各个侧面,也越来越广泛的渗透到人类生活的每个层面。
电气化在某种程度上成为现代化的同义词。
电气化程度也成为衡量社会文明发展水平的重要标志。
1-3 火力发电厂的分类,其电能生产过程及其特点?答:按燃料分:燃煤发电厂;燃油发电厂;燃气发电厂;余热发电厂。
按蒸气压力和温度分:中低压发电厂;高压发电厂;超高压发电厂;亚临界压力发电厂;超临界压力发电厂。
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发电厂电气部分(32学时) 第十四讲 主 讲: 刘君 E-mail: liujunlishu@126.com Tel: 80798449 第七章 基本要求: 配电装置 1、配电装置的设计原则 2、最小安全净距的概念 3、各类配电装置的特点 4、配电装置平面、断面图 110kV高压 配电装置 一、配电装置概述 定义: 根据电气主接线的连接 方式,由开关设备、保 护和测量设备、母线以 及必要的辅助设备组成 的总体装置。
n 作用: 正常情况下:接受和分配 电能; 故障情况下:通过自动或 手动操作,迅速切除故 障,恢复正常运行。
n n n 基本要求 保证运行可靠 合理选择设备 有足够的安全净距 放火、防爆、蓄油排油 防水、防冻、抗震、耐污 n 便于操作、巡视和检修 结构整齐清晰 操作集中 防误操作措施 n 保证工作人员的安全 相邻设备间设隔墙 设遮栏 设置安全出口 设备外壳和底座安全接地 n n 力求提高经济性 具有扩建的可能 配 电 箱 安装 在房 屋入 口的 带电 度表 的低 压配 电箱 安装于住 宅中的低 压配电箱 二、配电装置的最小安全净距 n 最小安全净距: 指无论处于最高工作电压还是内外过电压下,空 气间隙均不致被击穿的最小安全距离。
对敞露在空气中的配电装置: A1:带电部分对接地部分之间空间最小安全净距 A2:不同相的带电部分之间的空间最小安全净距 A值与电极的形状、冲击电压波形、过电压及其保护的水平、 环境条件以及绝缘配合等因素有关。
根据过电压与绝缘配合计算,并考虑间隙放电试验曲线来 确定。
B、C、D、E类最小安全净距 B1带电部分到栅状遮栏间的距离和可移动设备在移动中到 带电裸导体间的距离: B1=A1+750(mm) B2带电部分到网状遮栏间的电气净距: B1=A1+30+70(mm) C无遮栏裸导体到地面的垂直净距: C=A1+2300+200(mm)屋外(屋内) D不同时停电检修的平行无遮栏裸导体间的水平净距: D=A1+1800+200(mm)屋外(屋内) E屋内配电装置向屋外的出线套管中心线到屋外通道路面的 距离:35kV及以下 E=4000mm 60kV及以上E=A1+3500(mm) q 栅状遮栏的高度不应低于 1200mm,栅状遮栏到地面 的净距以及栅条间的净距 应不大于200mm; q 网状遮栏的高度不应低于 1700mm,其网孔不应大于 40X40mm2; q 网状或栅状遮栏向上延伸 线至地面2.3m处与遮栏上 方带电部分之间不小于A1 q 位于地面或楼面上的裸导 体导电部分,其尺寸受空 间限制不能保证C值时应用 网状遮栏隔离,下面通行 部分的高度不应小于 1900mm。
第七章配电装置第一节概述一、对配电装置的基本要求1.保证运行可靠2.便于操作、巡视和检修3.保证工作人员安全4.力求提高经济性5.具有扩建的可能二、配电装置的最小安全净距最小安全净距是指在这一距离下,无论在正常最高工作电压或出现内、外部过电压时,都不致使空气间隙被击穿。
敞露在空气中的屋内、屋外配电装置中各有关部分之间的最小安全净距分为A、B、C、D、E五类。
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,其它各值在A1的基础上再考虑其他实际因素决定的。
(1)A 值A 1——带电部分至接地部分之间的最小电气净距A 2——不同相的带电部分之间的最小电气净距(2)B 值B1——栅状遮栏至带电部分之间,交叉不同时停电检修的无遮栏的带电部分之间B 1=A 1+750 (mm )B 2——网状遮栏至带电部分之间的电气净距B 2=A 1+30+70(mm )(3)C 值无遮栏裸导体至地面或建筑物、构筑物顶部之间的电气距离C =A1+2300+200(mm )(4)D 值平行的不同时停电检修的无遮栏带电部分之间的电气距离D =A1+1800+200(mm )(5)E 值屋内配电装置通向屋外的出线套管中心线至屋外通道路面的距离35k 及以下:E =4000mm60kV 及以上:E =A1+3500(mm)三、配电装置的类型及应用1. 配电装置的类型屋内配电装置:①占地面积小;②减轻维护量,不受气候的影响;③房屋建筑投资较大,建设周期长屋外配电装置:①土建工作量和费用较小,建设周期短;②扩建方便;③安全净距大,便于带电作业;④占地面积大,受外界环境的影响,设备运行条件差,且对设备的维护和操作也有影响。
成套配电装置:①结构紧凑,占地面积小;②运行可靠性高,维护方便;③安装工作量小,建设周期短;④造价较高2. 配电装置的应用在发电厂和变电站中,35kV及以下的配电装置多采用屋内配电装置,其中3-10kV的大多采用成套配电装置;110kV及以上的配电装置大多采用屋外配电装置;对110kV-220kV配电装置有特殊要求时,也可采用屋内配电装置。
成套配电装置一般布置在屋内,目前3-35k各种成套配电装置已得到广泛的应用,110-500kV的SF6全封闭组合电器已得到应用。
四、配电装置的原则和步骤设计要求:(1)满足安全净距(2)满足施工运行和检修的要求(3)噪音的允许标准及限制措施(4)静电感应的场强水平和限制措施(5)电晕无线电干扰和控制设计步骤:(1)选择配电装置的型式。
根据配电装置的电压等级、电器的型式、出线的多少和方式、有无电抗器、地形、环境条件等因素选择配电装置的型式(2)拟定配电装置的配置图(3)设计绘制配电装置的平、断面图第二节屋内配电装置一、屋内配电装置布置形式及配置图1.布置型式(1)三层式:适用于6-10kV出线带电抗器的情况(2)二层式:6-10kV出线带电抗器及35-220kV的情况(3)单层式:6-10kV出线带电抗器及35-220kV的情况6-10kV屋内配电装置有三层式、两层式和单层式,而35-220kV屋内配电装置只有两层式和单层式2. 配置图配置图:用来表示进、出线、断路器、互感器、避雷器等分配于各层、各间隔中的情况,并表示出导线和电气设备在各间隔中轮廓,不要求按比例绘制。
平面图:表示配电装置各间隔、电器、通道、出口等的平面布置轮廓断面图:是沿配电装置纵向(进出线方向)的断面侧视图,它表示配电装置电路中各设备的相互连接及具体布置平面图和断面图均要求按比例绘制,并标明尺寸。
二层二通道双母线分段、出线带电抗器的6-10kV 配电装置配置图二、屋内配电装置的布置原则(1)同一回路的电器和导体应布置在一个间隔内,以保证检修的限制故障范围(2)尽量将电源布置在相应段母线的中部,使母线截面通过的电流较小(3)较重的设备布置在下层,以减轻楼板的负重和便于安装(4)充分利用间隔的位置,以节省投资(5)布置对称,便于操作(6)有利于扩建第三节屋外配电装置一、屋外配电装置概述中型配电装置:所有电气设备都安装在同一水平面上,并装在一定高度的基础上,母线所在水平面稍高于电器所在水平面高型配电装置:母线和电器分别装在几个不同高度的水平面上,一组母线及隔离开关与另一组母线及隔离开关上下重叠布置半高型配电装置:将母线置于高一层的水平面上,与断路器、电流互感器、隔离开关等重叠布置二、屋外配电装置的布置原则(1)母线及构架母线:软母线和硬母线,布置方式:悬挂式和支持式构架:型钢、钢筋混凝土、钢筋混凝土环形杆和镀锌钢梁(2)电力变压器(3)电器的布置低式布置:安装在0.5-1m的混凝土基础上,设置围栏高式布置:安装在约高2m混凝土基础①断路器:单列布置、双列布置和三列布置;高式和低式布置②隔离开关、互感器:一般采用高式布置③避雷器:高式和低式布置(4)电缆沟和通道图7-7图7-8中型配电装置普遍应用于110-500kV电压级图7-94. 半高型布置第四节成套配电装置一、成套配电装置概述成套配电装置:按照电气主接线的标准配置或用户的具体要求,将同一功能回路的开关电器、测量仪表、保护电器和辅助设备都装在全封闭或半封闭的金属壳(柜)体内,形成标准模块,由制造厂按主接线成套供应,各模块在现场装配而成的配电装置成套配电装置:低压配电屏、高压开关柜和SF6全封闭组合电器三类二、低压配电屏用于厂、变电所和工矿企业380/220V低压配电系统,作为动力、照明配电之用1. 母线及绝缘框2. 刀开关3. 低压断路器4. TA5. 电缆头6. 继电器型交流低压配电屏PGL系列:主接线41个方案P—低压、开启式配电屏(380V)G—固定接线L—动力用PGL系统,作接受、分配电能及控制之用)1、手车式高压开关柜断路器的三种工作调试2、固定式高压开关柜构成:(1)手车室:手车在手车室,手车装断路器及操作结构。
(2)继电器仪表室:测量仪表、继电器、端子排、熔断器、电能表。
(3)主母线室:装设母线和隔离开关。
(4)出线室:装设出线侧隔离开关、电流互感器、引出电缆。
其外型尺寸:宽×深×高——840×1500×2200mm其主接线:共44个方案。
型号说明:JYN2—10/01~05J——金属封闭间隔式开关设备Y——移动式(手车式)N——户内2——设计序号10——电压等级,10KV01-05——一次接线方案号四、气体全封闭组合电器(GIS)Gas Insulted Switchgear (GIS)Geography Information System (GIS)地理信息系统优点:(1)占地面积小,占用空间少(2)运行可靠性高(3)维护工作量小,检修周期长(4)环境保护好(5)适应性强(6)土建和安装调试工作量小,建设速度快缺点:(1)对材料性能、加工精度和装配工艺要求极高(2)需要专门的SF6气体系统和压力监视装置(3)金属耗量大(4)造价较高应用于110~500kV配电装置SF6全封闭组合电器以SF6气体作为绝缘和灭弧介质,以优质的环氧树脂绝缘子作支撑。
标准元件有:母线、隔离开关、负荷开关、断路器、接地开关、快速接地开关、电流互感器、电压互感器、避雷器和电缆终端等。
220KV双母线SF6全封闭组合电器的三相母线封闭在公共的外壳内,并布置在下部,以便支撑和检修。
五、成套变电站组合式、箱式和可移动式变电站的统称,又称预装式变电站成套变电站是由高压开关设备、电力变压器和低压开关设备三部分组合构成的配电装置。
有关元件在工厂被预先组装在一个或几个箱壳内,具有成套性强、结构紧凑、体积小,占地少、造价低、施工周期短、可靠性高、操作维护简便、美观、适用等优点。
我国规定的成套变电站的交流额定电压,高压侧为7.2~40.5kV,低压侧不超过1kV;变压器最大容量为1600kVA第五节发电机引出线装置发电机引出线端子至发电机电压配电装置或至发电机单元制连接的主变压器低压侧套管和厂用变压器高压侧套管等之间所连接的电气设备和导体一、发电机引出线小室二、组合导线及母线桥1. 组合导线可用作6~125MW机组的连接母线2、母线桥三、封闭母线四、封闭母线连接实例1. 发电机;2. 发电机出线箱;3. 发电机出线套管处的强制风冷装置;4. 分相封闭母线主回路;5. 分相封闭母线上的强制风冷装置;6. TV柜分支回路;7. 高压开关柜;8. 与断路器、负荷开关或隔离开关外壳相连的伸缩装置;9. 穿墙段;10. 外壳伸缩接头;11. 支持绝缘子观察窗;12. 封闭母线外壳;13. 厂用变压器分支回路;14. 厂用变压器;15. 防火墙;16. 主变压器连接装置;17. 主变压器第六节发电厂和变电站的电气设施平面布置1、火力发电厂2、水电厂主要考虑发电机房、主变压器、主控室、厂用配电装置、升压配电装置各部分的布置及其相对位置。
小结:1、安全净距2、配电装置的分类:屋内配电装置、屋外配电装置、成套配电装置。
3、发电机与配电装置(或变压器)的连接接地装置接地按用途分为:(1)工作(或系统)接地(2)保护接地(3)防雷接地(4)防静电接地接地装置由接地体和接地线两部分组成。