第第 1010 章 电气总布置章 电气总布置 教学目的：教学目的：掌握主变场地及电气总布置的合理确定方式。掌握主变场地及电气总布置的合理确定方式。复习旧课复习旧课：⒈电器和载流导体发热及电动力效应的计算；：⒈电器和载流导体发热及电动力效应的计算； ⒉ ⒉ 电气设备选择的一般选择条件和具体设备电气设备选择的一般选择条件和具体设备 选择校验的主要内容。选择校验的主要内容。重 点重 点：掌握主变场地及电气总布置的合理确定方式：掌握主变场地及电气总布置的合理确定方式难 点难 点：掌握主变场地及电气总布置的合理确定方式。：掌握主变场地及电气总布置的合理确定方式。 引入新课：引入新课： 10.110.1主变场地布置主变场地布置 10.210.2电气总布置电气总布置

10.110.1 主变场地布置主变场地布置 主变压器是电站和变电站中最重、油量最多的设备主变压器是电站和变电站中最重、油量最多的设备之一，且又处于一次接线的纽带地位，其场地布置应着之一，且又处于一次接线的纽带地位，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的问题。此外，其中性点设备与出口避雷器等的多方面的问题。此外，其中性点设备与出口避雷器等的布置也应一并考虑。布置也应一并考虑。

10.1.110.1.1 主变压器的起吊与搬运主变压器的起吊与搬运 目前，目前， 220kV220kV 电压等级及以下的发电厂和变电站普电压等级及以下的发电厂和变电站普遍采用三相油浸式变压器。电压遍采用三相油浸式变压器。电压 35kV35kV 及以下电压等级及以下电压等级和容量为和容量为 6300kVA6300kVA 以下的变压器一般为整体运输。所以以下的变压器一般为整体运输。所以厂房桥机要按主变吊重进行校验，桥机吊高还要满足主厂房桥机要按主变吊重进行校验，桥机吊高还要满足主变吊芯或吊盖高度的要求，否则可在安装间设置主变检变吊芯或吊盖高度的要求，否则可在安装间设置主变检坑（洞）。坑（洞）。

主变检修有以下三种方式：一是拖运至

安装间检修；二是就地检修；三是就近设置变压器检修间。对电压 110kV 和容量为 1000kVA 以上的主变，可酌情采用钢轨运输道，牵引力大为降低（每吨只需 45kg 左右）。

10.1.2 主变的进出线方式 因受地形条件和枢纽建筑物的制约，水

电站主变的进出线有时比较复杂，甚至成为影响主变位置的选择和电气总布置的一个制约因素。

10.1.2.1 变压器出线套管的排列规则 对双绕组变压器，站在高压侧看，从左至

右为 O 、 A 、 B 、 C 、油枕。对侧对应为低压侧的 a 、 b 、 c 。

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、油枕的顺序排列。如果变压器两侧电路均有电源，但相序相反，则需将一侧线路倒相，否则不能并列。10.1.2.2 进出线方式（ 1 ）电缆进（出）线。

（ 2 ）硬母线进（出）线。（ 3 ）跳线—架空线出线。

10.1.2.3 主变的防火防爆 防火措施主要不在于着火主变的救灭，而在于

其事故排油和隔离，以避免出现火灾蔓延、扩大，祸及相邻建筑物和邻近主变的设备。

（ 1 ）事故排油和储油池。为了防止变压器发生事故时，燃油流失使事故范围扩大，单个油箱油量在1000kg 以上的变压器，应设置能容纳 100% 或 20%

油量的储油池或挡油墙，设有容纳 20% 油量的储油池或挡油墙时，应将油排倒安全处。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 。储油池内铺设厚度不小于 0.25m的卵石层（卵石直径 0.05~0.08m ），储油池底面向排油管侧有不小于 2% 的坡度。

（ 2 ）防火隔墙。当变压器着火或防爆玻璃爆喷油时，应不危及临近变压器或建筑物的安全。当变压器的油量超过 2500kg 以上时，两台变压器

之间的防火净距不得小于下列数据： 35kV 及以下 5m 63kV 6m 110kV 8m 220kV 10m

10.1.2.4 主变场地的通风散热 变压器的效率很高，但大容量变压器的功率损耗仍属可观，并以热的形式散布于周围空间，屋外的主变压器宜置于开阔通风处。

屋内布置的主变间应有自然或强迫排风设施，热空气要直接排向屋外，且不得对流返回主厂房内。

10.210.2 电气总布置电气总布置 发电厂变电站的电气总布置设计，是全

厂、站总布置设计的重要组成部分，科学性强，涉及面广。因此，要和各专业密切配合协调，权衡利弊，通过技术经济比较，选择占地少、投资省、建设快、运行安全经济、管理方便的总布置方案。

10.2.1 电气总布置的原则

（ 1 ）缩短发电机、开关室、主变压器和开关站之间的连接线。

（ 2 ）为保证大型设备（如发电机、变压器等）的运输、安装和检修的方便，尽量缩短运输距离。

（ 3 ）尽量减少电气设备及其连线与水力机械设备及管路的交叉和干扰。

（ 4 ）保证进线和出线方便，尽可能减少架空导线交叉。

（ 5 ）远近期结合，留有发展余地。

（ 6 ）布置紧凑合理，尽量节约用地。（ 7 ）结合地形地质，因地制宜布置。（ 8 ）符合防火规定，预防火灾和爆炸事故。

10.2.2 电气总布置

10.2.2.1 中控室的位置确定基本要求 中控室是发电厂、变电站操作和监视的中心地

点，其位置确定应满足的基本要求是：（ 1 ）值班人员有良好的环境（噪声干扰和静电感

应小，有较好的防潮、通风和采光），有利于安静和专心地工作。

（ 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系，以便迅速进行各种操作。

（ 3 ）尽可能缩短中控室与配电装置、机组间联系的控制电缆长度

10.2.2.2 中控室的布置方式 中控室的布置应满足位置确定的基本要求，下

面以水电站为例，介绍中控室的布置方式。中控室一般紧靠主厂房上游、下游或一端布置。

（ 1 ）中控室布置在主厂房上游侧副厂房的中间位置，可使中控室到各发电机的距离最近，对机组的巡视和与主厂房运行人员联系方便，一般还能节约电缆投资。

（ 2 ）中控室布置在主厂房一端，自然采光和通风条件较好，能适应电站分期建设的要求，同时易于使

中控室处于主厂房和升压站的适中位置，对地陡峻的电站可减少开挖量。

（ 3 ）中控室布置在尾水平台以上，距发电机近，并能节省控制电缆。

10.2.2.3 配电装置位置确定 发电机电压配电装置一般采用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，发电机开关室应尽量靠近发电机，且最好与中控室等布置在与发电机层相同高程的副厂房内，常在开关室和中控室下统一设一层净高约 2~3m 的电缆层，布置开关室的进出线和中控室的进出控制电缆。

10.2.2.4 电缆构筑物的确定 常用电缆构筑物有电缆隧道、电缆夹层、电缆沟、电缆竖井等。电缆隧道和电缆沟的结构如图 10-4 所示。电缆构筑物的选择取决于发电厂、变电站各电工建筑物的布置以及机组容量大小、结构型式等。

（ 1 ）在发电厂、变电站中屋内电缆敷设主要采用电缆沟。（ 2 ）屋外配电装置的主要电缆通道，宜采用电缆沟，当电

缆数量多，电缆沟不足以容纳时，则采用电缆隧道。（ 3 ）垂直走向的电缆，宜沿墙、柱敷设，当数量多，或含

有 35kV 以上高压电缆时，应采用电缆竖井。（ 4 ）立式机组的发电机层楼板下通常采用电缆吊架或桥架，

吊桥架最低层离地面距离不应低于 2m 。（ 5 ）其他分散的电缆，由于电缆根数较少，可根据实际情况采用直埋、穿管、架空敷设等方式。

10.2.2.5 电缆走向 电缆的起、止点及其所经路线叫做电缆走向或电缆走线。从整体看，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的位置各不相同，但若将设备按所在位置分片，众多的电缆常有大致相同的走向。发电厂、变电站厂房结构复杂，电缆走线要与厂房结构和枢纽布置紧密结合，还要处理好大量与机电设备、管路、母线等的相互干扰问题。

10.2.2.6 升压站位置确定

在地形条件允许的情况下，开关站尽量与主变压器布置在一起，成为升压站；升压站的位置的选择同样必须紧密结合电站的型式、地形和地质等具体条件。升压站或开关站应有公路相通，以便于设备搬运，此外，在选择升压站或开关站位置时，应考虑进线和出线的方便。

10.2.3 电气总布置实例

10.2.3.1 引水式电站的电气总布置

如图 10-5 所示为一引水式电站，电站厂房位于某河流左岸，电站装机容量为 2×3200kW ，机组为卧式机组，出线两回，出线电压等级为 35kV ，发电机电压侧为单元接线， 35kV 侧为单母线接线，主变为两台双绕组变压器，容量均为 4000kVA 。

10.2.3.2 混合式电站的电气总布置

如图 10-6 所示，该电站厂房位于某河流右岸坡上，电站为混合式电站，有库容 , 可进行日调节。电站装机容量为 2×8000kW ，出线三回，出线电压等级为 35kV 和 110kV ，设两台容量均为 25000kVA 的三绕组变压器。其发电机电压配电装置和 35kV配电装置均采用屋内成套配电装置，均选用手车式高压开关柜； 110kV配电装置采用屋外中型布置。

10.2.3.3 变电站电气总布置 变电站主要由屋内、屋外配电装置、主变压器、控制室以及辅助设施等组成。 220kV 变电站中常设有调相机室。变电站的电气总布置应根据城市规划、交通和水源等外界条件 ,依据配电装置的电压等级、出线方向和方式，出线走廊的条件、地形情况等因素，并满足防火及环境保护要求，因地制宜地进行设计。图 10-7 为 220kV 变电站的电气总布置。

第 10章 作业

10-1 主变压器的布置应注意哪几个方面的实际问题？变压器的推进方式与出线方式有何关系？

10-2 电气总布置的原则有哪些？

10-3 中控位置确定的基本要求有哪些？如何选择中控室的位置？

10-4 电缆构筑物有哪些型式？如何确定电缆构筑物？

10-5 电气设备位置确定后，电缆走向有何重要意义？