第10章電氣總布置

第10章電氣總布置10.1主變場地布置

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，其場地布置應(yīng)著重考慮起吊搬運、防火防爆、進出線方式和通風散熱等多方面的問題。此外，其中性點設(shè)備與出口避雷器等的布置也應(yīng)一并考慮。主變壓器的起吊與搬運

目前，220kV電壓等級及以下的發(fā)電廠和變電站普遍采用三相油浸式變壓器。電壓35kV及以下電壓等級和容量為6300kVA以下的變壓器一般為整體運輸。所以廠房橋機要按主變吊重進行校驗，橋機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。對電壓110kV和容量為1000kVA以上的主變，可酌情采用鋼軌運輸?shù)?，牽引力大為降低（每噸只?5kg左右）。主變的進出線方式

因受地形條件和樞紐建筑物的制約，水電站主變的進出線有時比較復(fù)雜，甚至成為影響主變位置的選擇和電氣總布置的一個制約因素。變壓器出線套管的排列規(guī)則對雙繞組變壓器，站在高壓側(cè)看，從左至右為O、A、B、C、油枕。對側(cè)對應(yīng)為低壓側(cè)的a、b、c。對三繞組變壓器，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。進出線方式（1）電纜進（出）線。（2）硬母線進（出）線。（3）跳線—架空線出線。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、擴大，禍及相鄰建筑物和鄰近主變的設(shè)備。（1）事故排油和儲油池。為了防止變壓器發(fā)生事故時，燃油流失使事故范圍擴大，單個油箱油量在1000kg以上的變壓器，應(yīng)設(shè)置能容納100%或20%油量的儲油池或擋油墻，設(shè)有容納20%油量的儲油池或擋油墻時，應(yīng)將油排倒安全處。變壓器基礎(chǔ)應(yīng)比儲油池高0.1m，儲油池四壁應(yīng)高于屋外場地0.1m。儲油池內(nèi)鋪設(shè)厚度不小于0.25m的卵石層（卵石直徑0.05~0.08m），儲油池底面向排油管側(cè)有不小于2%的坡度。（2）防火隔墻。當變壓器著火或防爆玻璃爆噴油時，應(yīng)不危及臨近變壓器或建筑物的安全。當變壓器的油量超過2500kg以上時，兩臺變壓器之間的防火凈距不得小于下列數(shù)據(jù)：

35kV及以下5m63kV6m110kV8m220kV10m主變場地的通風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處。

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

發(fā)電廠變電站的電氣總布置設(shè)計，是全廠、站總布置設(shè)計的重要組成部分，科學性強，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)濟比較，選擇占地少、投資省、建設(shè)快、運行安全經(jīng)濟、管理方便的總布置方案。電氣總布置的原則

（1）縮短發(fā)電機、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、變壓器等）的運輸、安裝和檢修的方便，盡量縮短運輸距離。

（3）盡量減少電氣設(shè)備及其連線與水力機械設(shè)備及管路的交叉和干擾。（4）保證進線和出線方便，盡可能減少架空導(dǎo)線交叉。（5）遠近期結(jié)合，留有發(fā)展余地。（6）布置緊湊合理，盡量節(jié)約用地。（7）結(jié)合地形地質(zhì)，因地制宜布置。（8）符合防火規(guī)定，預(yù)防火災(zāi)和爆炸事故。電氣總布置中控室的位置確定基本要求中控室是發(fā)電廠、變電站操作和監(jiān)視的中心地點，其位置確定應(yīng)滿足的基本要求是：（1）值班人員有良好的環(huán)境（噪聲干擾和靜電感應(yīng)小，有較好的防潮、通風和采光），有利于安靜和專心地工作。（2）便于監(jiān)視屋外配電裝置，有利于值班人員與各級電壓配電裝置和主要車間聯(lián)系，以便迅速進行各種操作。（3）盡可能縮短中控室與配電裝置、機組間聯(lián)系的控制電纜長度中控室的布置方式中控室的布置應(yīng)滿足位置確定的基本要求，下面以水電站為例，介紹中控室的布置方式。中控室一般緊靠主廠房上游、下游或一端布置。（1）中控室布置在主廠房上游側(cè)副廠房的中間位置，可使中控室到各發(fā)電機的距離最近，對機組的巡視和與主廠房運行人員聯(lián)系方便，一般還能節(jié)約電纜投資。（2）中控室布置在主廠房一端，自然采光和通風條件較好，能適應(yīng)電站分期建設(shè)的要求，同時易于使中控室處于主廠房和升壓站的適中位置，對地陡峻的電站可減少開挖量。（3）中控室布置在尾水平臺以上，距發(fā)電機近，并能節(jié)省控制電纜。配電裝置位置確定

發(fā)電機電壓配電裝置一般采用屋內(nèi)成套配電裝置即高壓開關(guān)柜。通常布置在發(fā)電機開關(guān)室內(nèi)，發(fā)電機開關(guān)室應(yīng)盡量靠近發(fā)電機，且最好與中控室等布置在與發(fā)電機層相同高程的副廠房內(nèi)，常在開關(guān)室和中控室下統(tǒng)一設(shè)一層凈高約2~3m的電纜層，布置開關(guān)室的進出線和中控室的進出控制電纜。電纜構(gòu)筑物的確定

常用電纜構(gòu)筑物有電纜隧道、電纜夾層、電纜溝、電纜豎井等。電纜隧道和電纜溝的結(jié)構(gòu)如圖10-4所示。電纜構(gòu)筑物的選擇取決于發(fā)電廠、變電站各電工建筑物的布置以及機組容量大小、結(jié)構(gòu)型式等。（1）在發(fā)電廠、變電站中屋內(nèi)電纜敷設(shè)主要采用電纜溝。（2）屋外配電裝置的主要電纜通道，宜采用電纜溝，當電纜數(shù)量多，電纜溝不足以容納時，則采用電纜隧道。（3）垂直走向的電纜，宜沿墻、柱敷設(shè)，當數(shù)量多，或含有35kV以上高壓電纜時，應(yīng)采用電纜豎井。（4）立式機組的發(fā)電機層樓板下通常采用電纜吊架或橋架，吊橋架最低層離地面距離不應(yīng)低于2m。（5）其他分散的電纜，由于電纜根數(shù)較少，可根據(jù)實際情況采用直埋、穿管、架空敷設(shè)等方式。

電纜走向

電纜的起、止點及其所經(jīng)路線叫做電纜走向或電纜走線。從整體看，電纜走向有集中走線和分散走線兩種方式。電纜兩端所接電氣設(shè)備的位置各不相同，但若將設(shè)備按所在位置分片，眾多的電纜常有大致相同的走向。發(fā)電廠、變電站廠房結(jié)構(gòu)復(fù)雜，電纜走線要與廠房結(jié)構(gòu)和樞紐布置緊密結(jié)合，還要處理好大量與機電設(shè)備、管路、母線等的相互干擾問題。

升壓站位置確定在地形條件允許的情況下，開關(guān)站盡量與主變壓器布置在一起，成為升壓站；升壓站的位置的選擇同樣必須緊密結(jié)合電站的型式、地形和地質(zhì)等具體條件。升壓站或開關(guān)站應(yīng)有公路相通，以便于設(shè)備搬運，此外，在選擇升壓站或開關(guān)站位置時，應(yīng)考慮進線和出線的方便。電氣總布置實例引水式電站的電氣總布置如圖10-5所示為一引水式電站，電站廠房位于某河流左岸，電站裝機容量為2×3200kW，機組為臥式機組，出線兩回，出線電壓等級為35kV，發(fā)電機電壓側(cè)為單元接線，35kV側(cè)為單母線接線，主變?yōu)閮膳_雙繞組變壓器，容量均為4000kVA。變電站電氣總布置

變電站主要由屋內(nèi)、屋外配電裝置、主變壓器、控制室以及輔助設(shè)施等組成。220kV變電站中常設(shè)有調(diào)相機室。變電站的電氣總布置應(yīng)根據(jù)城市規(guī)劃、交通和水源等外界條件,依據(jù)配電裝置的電壓等級、出線方向和方式，出線走廊的條件、地形情況等因素，并滿足防火及環(huán)境保護要求，因地制宜地進行設(shè)計。圖10-7為