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7 高压配电装置的设计
7.1 设计原则与要求
高压配电装置的设计必须认真贯彻国家的技术经济政策，遵循上级颁发的有关规程、规范及技术规定，并根据电力系统条件、自然环境特点和运行、检修、施工方面的要求，制定合理的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、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、维护方便。在确定配电装置型式时，必须满足下列四点要求：
（1） 节约用地。节约用地是我国现代化建设的一项带有战略性的方针。
（2） 运行安全和操作巡视方便。配电装置布置要整齐清晰，并能在运行中满足对人身和设备的安全要求，使配电装置一旦发生事故时，能将事故限制到最小范围和最低程度，并使运行人员在正常操作和处理事故的过程中不致发生意外情况，以及在检修维护过程中不致损害设备。此外，还应重视运行维护时的方便条件，如合理确定电气设备的操作位置，设置操作巡视通道，便利与主（网络）控制室联系等。
（3） 便于检修和安装。对于各种型式的配电装置，都要妥善考虑检修和安装条件。如为高型及半高型布置时，要对上层母线及隔离开关的检修、试验采取适当措施。
（4） 节约材料，降低造价。 高压配电装置设计的原则是：
（1） 高压配电装置的设计应符合有关规程、规范的要求。
（2） 设计应深入现场，积极慎重地采用新布置、新设备和新材料，使设计做到切合实际、运行可靠、维护方便、技术先进、经济合理。
（3） 设计时要考虑水电站的特点。确定布置型式时要注意充分利用地形、因地制宜、不占或少占农田；在保证安全可靠的前提下，布置力求整齐、简单、紧凑，便于安装、运行、检修和试验。当电站需分期过渡时，配电装置应满足其相应的要求。 7.2 布置的一般要求
（1）500KV屋外配电装置的最小安全净距。
表7-1 500KV屋外配电装置的安全净距
额定电压（KV） 带电部分至接地部分（A1）（mm） 500J 3800 35
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不同相的带电部分之间（A2） 带电部分至栅栏（B1） 带电部分至网状遮栏（B2） 无遮栏裸导体至地面（C） 不同时停电检修的无遮栏裸导体之间的水平净距（D） 4300 4500 3900 7500 5800 （2） 各级电压配电装置的回路排列和相序排列应一致。一般为面对出线自左向右、有远道近、从上到下按A、B、C相顺序排列。对硬导体应涂色，色别应为：A相黄色、B相绿色、C相红色。对绞线一般只标明相别。
（3） 相邻导电部分的额定电压不同时，应按较高额定电压确定其安全净距。 （4） 为使设备搬运方便，配电装置内可设置环形道路或回车道。环形道路路面宽度一般为3米，弯曲半径为7~7.5米。配电装置与外部公路连接的道路一般不小于3.5米。配电装置内应设有供运行巡视用的通道，通道宽度可取0.8~1.0米。也可利用坡度不大的电缆沟盖板作为部分巡视小道。
（5） 配电装置的遮栏高度，不应低于1.7米，栅栏高度不应低于1.2米。遮栏网孔不应大于40?40mm。栅栏最低栏杆至地面的净距不应大于200mm。 7.3 不同型式配电装置的特点
屋外配电装置可分为中型配电装置、高型配电装置和半高型配电装置。
（1） 中型配电装置。中型配电装置是将所有电气设备都安装在同一水平面内，并装在一定高度的基础上，使带电部分对地保持必要的高度，以使工作人员能在地面上安全活动；母线所在的水平面稍高于电气设备所在的水平面，母线和电气设备均不能上下重叠布置。中型配电装置布置比较清晰，不易误操作，运行可靠，施工和维护方便，造价最省，并有多年的运行经验；其缺点是占地面积过大。
（2） 高型配电装置。高型配电装置是将彝族母线几个离开馆与另一组母线几个里开关上下重叠布置的配电装置，可以节省占地面积50%左右，但耗用钢材较多，造价较高，操作和维护条件较差。
（3） 半高型配电装置。半高型配电装置是将母线置于高一层的水平面上，与断路器、电流互感器、隔离开关上下重叠布置，其占地面积比普通中型减少30%，半高型配电装置介于
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高型和中型之间，具有两者的优点，除母线隔离开关外，其余部分于中型布置基本相同，运行维护仍较方便。由于高型和半高型配电装置可大量节省占地面积，因而在电力系统中得到广泛应用。
屋外配电装置的选型除与主接线有关外，还与场地位置、面积、地质、地形条件及总体布置有关，并受到设备材料的供应、施工、运行和检修要求等因素的影响和限制，故应通过技术经济比较来选择最佳方案。鉴于中型占地面积过大，考虑到水电站的建造地点一般需尽量节省占地面积，而高型布置上层设备的检修不便，为了维护、检修的方便，决定采用半高型配电装置，一般能使纵向尺寸缩小三分之一到二分之一。水电站双母线接线时采用这种布置的效果最好。
7.4 管母线布置的优点
（1） 缩小占地面积：管母线与软母线相比，其在风偏和电动力作用下弧垂摇摆现象很微小，因此布置尺寸可按允许的最小安全净距来确定。同时，管母线布置常常配合采用剪刀式隔离开关等占地面积少的设备，显著的压缩了占地面积。
（2） 布置清晰直观：管母线用单柱式隔离开关时无设备引下线，开合指示清楚，不易误操作，整个架构紧凑直观。母线用支柱绝缘子支持，整个配电装置的悬式绝缘子串大为减少，架构也较低，便于巡视、维护、检修及清扫绝缘子。
（3） 简化架构：管母线由支持绝缘子支撑，母线不承受经常的张力，且弧垂极小，正常情况下作用于绝缘子上的力只是母线自重加上少量因母线热胀冷缩产生的摩擦阻力。由于荷载小架构大为简化，且管母线架构高度低，进出线架构也随之降低。
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8 避雷针的保护范围计算
mm
图8-1 避雷针布置图
图8-2两针保护范围
8.1 避雷针保护范围的计算步骤
确定被保护物的高度hx，避雷针的根数、位置与两针之间的距离D之后，按如下计算：
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（1） 按D?7hap，求ha及相应的h
ha?D7p h?ha?hx
ha—避雷针保护的有效高度
h—避雷针高度
hx—被保护物的高度
p—避雷针高度影响系数，20m时，p?当h?30m时，p?1。当30m?h?1（2）避雷针在hx水平面上的保护半径 rx??h?hx?p
（3）两针之间保护最低点的高度 h0?h?D7p
（4）针间hx水平面上保护范围的一侧最小宽度bx hx?5.5h
h0 时，bx?h0?hx 2h0 时，bx?1.5h0?2hx 2 hx?只有当各针间bx?0保护范围才能满足要求。 8.2 避雷针保护范围的计算
本设计500KVGIS配电装置占地长78米，.进出线构架高31米，断路器等电气设备都低于进出线构架高度，避雷针布置时，应保证进出线构架防直击雷。如果它能被保护,那么其它设备均能受到保护。避雷针装设在进出线的构架上，假设装设4根。
按D?7hap，求ha及相应的h
最大的针间距离D?51.5m，则ha?51.57?7.38m；h?ha?hx?7.38?31?38.38m，
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