供配電及變電所設(shè)計

供配電系統(tǒng)及變電所設(shè)計

1.供配電系統(tǒng)設(shè)計要則

供配電系統(tǒng)設(shè)計應(yīng)根據(jù)工程特點、規(guī)模和發(fā)展規(guī)劃正確處理近期和遠(yuǎn)期發(fā)展的關(guān)系，做到遠(yuǎn)近期結(jié)合，在滿足近期使用要求的同時，兼顧未來發(fā)展的需要。按照負(fù)荷性質(zhì)、用電容量、工程特點和地區(qū)供電條件，統(tǒng)籌兼顧，合理確定設(shè)計方案。具體要則如下：

1.供配電系統(tǒng)設(shè)計要則(續(xù)）1）根據(jù)負(fù)荷分級、用電容量和地區(qū)供電條件，選擇供電電源、確定供電回路數(shù)。2）符合下列條件之一時，用戶宜設(shè)置自備電源：◆需要設(shè)置自備電源作為一級負(fù)荷中的特別重要負(fù)荷的應(yīng)急電源時或第二電源不能滿足一級負(fù)荷的條件時?！粼O(shè)置自備電源較從電力系統(tǒng)取得第二電源經(jīng)濟合理時。◆有常年穩(wěn)定余熱、壓差、廢棄物可供發(fā)電，技術(shù)可靠、經(jīng)濟合理時?！羲诘貐^(qū)偏僻，遠(yuǎn)離電力系統(tǒng)，設(shè)置自備電源經(jīng)濟合理時?！粲性O(shè)置分布式電源的條件，能源利用效率高、經(jīng)濟合理時。1.供配電系統(tǒng)設(shè)計要則(續(xù)）3）應(yīng)急電源與正常電源之間，應(yīng)采取防止并列運行的措施（機械連鎖、電氣連鎖）。目的在于保證應(yīng)急電源的專用性，更重要的是防止向系統(tǒng)反送電。當(dāng)有特殊要求，應(yīng)急電源向正常電源轉(zhuǎn)換需短暫并列運行時，應(yīng)采取安全運行的措施。4）供配電系統(tǒng)的設(shè)計，除一級負(fù)荷中的特別重要負(fù)荷外，不應(yīng)按一個電源系統(tǒng)檢修或故障的同時另一電源又發(fā)生故障進行設(shè)計。5）需要兩回電源線路的用戶，宜采用同級電壓供電。但根據(jù)各級負(fù)荷的不同需要及地區(qū)供電條件，亦可采用不同電壓供電。6）同時供電的兩回及以上供配電線路中，當(dāng)有一回路中斷供電時，其余線路應(yīng)能滿足全部一級負(fù)荷及二級負(fù)荷。7）供配電系統(tǒng)應(yīng)簡單可靠，同一電壓等級的配電級數(shù)高壓不宜多于兩級；低壓不宜多于三級。

1.供配電系統(tǒng)設(shè)計要則(續(xù)）8）根據(jù)負(fù)荷的容量和分布，配變電所應(yīng)靠近負(fù)荷中心。當(dāng)配電電壓為35kV時，亦可采用直降至低壓配電電壓。

9）為提高供電可靠性和符合節(jié)約用電、檢修用電的需要，在用戶內(nèi)部鄰近的變電所之間宜設(shè)置低壓聯(lián)絡(luò)線。10）小負(fù)荷的用戶，宜接入地區(qū)低壓電網(wǎng)。(杭州市小于150kW)

11）對波動負(fù)荷的供電，除電動機啟動時允許的電壓下降情況外，當(dāng)需要降低波動負(fù)荷引起的電網(wǎng)電壓波動和電壓閃變時，宜采取下列措施：1采用專線供電。2與其它負(fù)荷共用配電線路時，降低配電線路阻抗。3較大功率的波動負(fù)荷或波動負(fù)荷群與對電壓波動、閃變敏感的負(fù)荷，分別由不同的變壓器供電。4對于大功率電弧爐的爐用變壓器，由短路容量較大的電網(wǎng)供電。5采用動態(tài)無功補償裝置或動態(tài)電壓調(diào)節(jié)裝置。

1.供配電系統(tǒng)設(shè)計要則(續(xù)）12）控制各類非線性用電設(shè)備所產(chǎn)生的諧波引起的電網(wǎng)電壓正弦波形畸變率，宜采取下列措施：1各類大功率非線性用電設(shè)備變壓器，由短路容量較大的電網(wǎng)供電。2對大功率靜止整流器，采用增加整流變壓器二次側(cè)的相數(shù)和整流器的整流脈沖數(shù)，或采用多臺相數(shù)相同的整流裝置，并使整流變壓器的二次側(cè)有適當(dāng)?shù)南嘟遣?，或按諧波次數(shù)裝設(shè)分流濾波器。3選用D，yn11結(jié)線組別的三相配電變壓器。2.配電方式簡介根據(jù)對供電可靠性的要求、變壓器的容量及分布、地理環(huán)境等情況，高壓配電系統(tǒng)宜采用放射式，亦可采用樹干式、環(huán)式及其組合方式。1）放射式。供電可靠性高，故障發(fā)生后影響范圍較小，切換操作方便，保護簡單，便于自動化，但配電線路和高壓開關(guān)柜數(shù)量多而造價較高。2）樹干式。配電線路和高壓開關(guān)柜數(shù)量少且投資少，但故障影響范圍較大，供電可靠性較差。3）環(huán)式。有閉路環(huán)式和開路環(huán)式兩種，為簡化保護，一般采用開路環(huán)式，其供電可靠性較高，運行比較靈活，但切換操作較繁。10（6）kV配電系統(tǒng)接線方式如下：單回路放射式

一般用于配電給二、三級負(fù)荷或?qū)Ｓ迷O(shè)備，但對二級負(fù)荷供電時，盡量要有備用電源。如另有獨立備用電源時，則可供電給一級負(fù)荷。雙回路放射式

線路互為備用，用于配電給二級負(fù)荷。電源可靠時，可供電給一級負(fù)荷。

有公共備用干線的放射式

一般用于配電給二級負(fù)荷。如公共（熱）備用干線電源可靠時，可供電給一級負(fù)荷。

單回路樹干式一般用于對三級負(fù)荷配電。每條線路裝接的變壓器不超過5臺，一般不超過2000kVA。

單側(cè)供電雙回路樹干式

供電可靠性稍低于雙回路放射式，但投資較省，一般用于配電給二、三級負(fù)荷。當(dāng)供電電源可靠時，可供電給一級負(fù)荷。

雙側(cè)供電雙回路樹干式分別由兩個電源供電，與單側(cè)供電雙回路樹干式相比，供電可靠性略有提高，主要用于二級負(fù)荷。當(dāng)供電電源可靠時，可供電給一級負(fù)荷。

單側(cè)供電環(huán)式用于二、三級負(fù)荷配電，一般雙回路電源同時工作開環(huán)運行，也可一用一備閉環(huán)運行。供電可靠性較高。電力線路檢修時可以對二級負(fù)荷配電，但保護裝置和整定配合都比較復(fù)雜。雙側(cè)供電環(huán)式

用于二、三級負(fù)荷配電，正常運行時一側(cè)供電或在線路的負(fù)荷分界處斷開。配電系統(tǒng)應(yīng)加閉鎖，避免并聯(lián)，故障后手動切換，尋找故障時要中斷供電。3常用低壓電力配電系統(tǒng)接線及有關(guān)說明放射式

配電線故障互不影響，供電可靠性較高，配電設(shè)備集中，檢修比較方便，但系統(tǒng)靈活性較差，有色金屬消耗較多，一般在下列情況下采用：（1）容量大、負(fù)荷集中或重要的用電設(shè)備。（2）需要集中連鎖起動、停車的設(shè)備。（3）有腐蝕性介質(zhì)或爆炸危險等環(huán)境，不宜將用電及保護起動設(shè)備放在現(xiàn)場者。

樹干式

配電設(shè)備及有色金屬消耗較少，系統(tǒng)靈活性好，但干線故障時影響范圍大。一般用于用電設(shè)備的布置比較均勻，容量不大，又無特殊要求的場合。

變壓器干線式

除具有樹干式系統(tǒng)的優(yōu)點外，接線更簡單，能大量減少低壓配電設(shè)備。為了提高母干線的供電可靠性，應(yīng)適當(dāng)減少接出的分支回路數(shù)，一般不超過10個。頻繁起動、容量較大的沖擊負(fù)荷，以及對電壓質(zhì)量要求嚴(yán)格的用電設(shè)備，不宜用此方式供電。備用柴油發(fā)電機組

10kV專用架空線路為主電源，快速自起動型柴油發(fā)電機組做備用電源。用于附近只能提供一個電源，若得到第二個電源需要大量投資時，經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟比較，可采用此方式供電。宜注意：（1）與外網(wǎng)電源間應(yīng)設(shè)機械與電氣連鎖，不得并網(wǎng)運行。（2）避免與外網(wǎng)電源的計費混淆。（3）在接線上要具有一定的靈活性，以滿足在正常停電（或限電）情況下供給部分重要負(fù)荷用電。鏈?zhǔn)?/p>

特點與樹干式相似，適用于距配電屏較遠(yuǎn)而彼此相距又較近的不重要的小容量用電設(shè)備。

鏈接的設(shè)備一般不超過5臺、總?cè)萘坎怀^10kW。供電給容量較小用電設(shè)備的插座，采用鏈?zhǔn)脚潆姇r，每一條環(huán)鏈回路的數(shù)量可適當(dāng)增加。變配電所設(shè)計1.變配電所分類變配電所是各級電壓的變電所和配電所的總稱，不包括35kV以上變電所時，也可稱配變電所。（1）35kV變電所包括35/10（6）kV變電所和35/0.38kV變電所。前者對用電單位來說常稱總降壓變電所或總變電所，后者又稱35kV直降變電所。（2）10（6）kV配電所（簡稱配電所），有些地方又稱開閉所。用戶單位內(nèi)的配電所常帶有10（6）kV變電所。（3）10（6）kV變電所（簡稱變電所），指高壓側(cè)電壓為10（6）kV的變電所。在工業(yè)企業(yè)內(nèi)又稱車間變電所。另外，還有在煉鋼、電解、鐵路等工業(yè)企業(yè)中有特殊用途的電爐變電所、整流變電所、自動閉塞變電所等。2。變配電所所址選擇

（1）變配電所所址選擇應(yīng)根據(jù)下列要求綜合考慮確定：1）接近負(fù)荷中心；2）接近電源側(cè)；3）進出線方便；4）運輸設(shè)備方便；5）不應(yīng)設(shè)在有劇烈振動或高溫的場所（或有爆炸危險介質(zhì)的場所）；6）不宜設(shè)在多塵或有腐蝕性氣體的場所，如無法遠(yuǎn)離，不應(yīng)設(shè)在污染源的主導(dǎo)風(fēng)向的下風(fēng)側(cè)；7）不應(yīng)設(shè)在廁所、浴室或其他經(jīng)常積水的正下方（指相鄰樓層的正下方），也不宜與上述場所相貼鄰；

2。變配電所所址選擇（續(xù)）8）獨立配變電所不應(yīng)設(shè)在地勢低洼和可能積水的場所；9）不應(yīng)設(shè)在有爆炸危險的區(qū)域內(nèi)，但當(dāng)變配電室為正壓室時，可布置在1區(qū)、2區(qū)內(nèi)。對于易燃物質(zhì)比空氣重的爆炸性氣體環(huán)境，位于1區(qū)、2區(qū)附近的變電所、配電所的室內(nèi)地面，應(yīng)高出室外地面0.6m；10）不宜設(shè)在有火災(zāi)危險區(qū)域的正上方或在下方。（2）變配電所如果與火災(zāi)危險區(qū)域的建筑物毗鄰時，應(yīng)符合下列要求：1）電壓為1~10kV配電所可通過走廊或套間與火災(zāi)危險環(huán)境的建筑物相通，通向走廊或套間的門應(yīng)為難燃燒體。2）變電所與火災(zāi)危險環(huán)境建筑物共用的隔墻應(yīng)是密實的非燃燒體，管道和溝道穿過墻和樓板處，應(yīng)采用非燃燒性材料嚴(yán)密堵塞。3）變壓器室的門窗應(yīng)通向非火災(zāi)危險環(huán)境。2。變配電所所址選擇（續(xù)）（3）裝有可燃性油浸電力變壓器的車間內(nèi)變電所，不應(yīng)設(shè)在耐火等級為三、四級的建筑物內(nèi)；如設(shè)在耐火等級為二級的建筑物內(nèi)，建筑物應(yīng)采取局部防火措施。（4）多層建筑中，裝有可燃性油的電氣設(shè)備的配變電所應(yīng)布置在底層靠外墻部位，但不應(yīng)設(shè)在人員密集場所的正上方、在下方、貼鄰或疏散出口的兩旁。（5）高層主體建筑物內(nèi)不宜布置裝有可燃性油的電氣設(shè)備的配變電所，如受條件限制必須布置時，應(yīng)設(shè)在底層靠外墻部位，但不應(yīng)設(shè)在人員密集場所的正上方、在下方、貼鄰或疏散出口的兩旁，并應(yīng)采取相應(yīng)的防火措施。2。變配電所所址選擇（續(xù)）（6）露天或半露天的變電所，不應(yīng)設(shè)在下列場所：1）有腐蝕性氣體的場所；2）挑檐為燃燒體或難燃體和耐火等級為四級的建筑物旁；3）附近有棉、糧及其他易燃物大量集中的露天堆場；4）有可燃粉塵、可燃纖維的場所，容易沉積灰塵或?qū)щ妷m埃，且嚴(yán)重影響變壓器安全運行的場所。（7）配變電所可設(shè)置在建筑物的地下層，但不宜設(shè)置在最底層。配變電所設(shè)置在建筑物地下層時，應(yīng)根據(jù)環(huán)境要求加設(shè)機械通風(fēng)、去濕設(shè)備或空氣調(diào)節(jié)設(shè)備。當(dāng)?shù)叵轮挥幸粚訒r，尚應(yīng)采取預(yù)防洪水、消防水或積水從其他渠道淹漬支配變電所的措施。3。變配電所型式選擇（1）35/10（6）kV變電所分屋內(nèi)式和屋外式，屋內(nèi)式運行維護方便，占地面積少。在選擇35kV總變電所的型式時，應(yīng)考慮所在地區(qū)的地理情況和環(huán)境條件，因地制宜；技術(shù)經(jīng)濟合理時，應(yīng)優(yōu)先選用占地少的型式。35kV變電所宜用屋內(nèi)式。（2）配電所一般為獨立式建筑，也可與所帶10(6)kV變電所一起附設(shè)于負(fù)荷較大的廠房或建筑物。（3）10(6)kV變電所的型式應(yīng)根據(jù)用電負(fù)荷的狀況和周圍環(huán)境情況綜合考慮確定：1）負(fù)荷較大的車間和站房，宜設(shè)附設(shè)變電所或半露天變電所；2）負(fù)荷較大的多跨廠房，負(fù)荷中心在廠房中部且環(huán)境許可時，宜設(shè)車間內(nèi)變電所或組合式成套變電站；3）高層或大型民用建筑物內(nèi)，宜設(shè)室內(nèi)變電所或組合式成套變電站；4）負(fù)荷小而分散的工業(yè)企業(yè)和大中城市的居民區(qū)，宜設(shè)獨立變電所，有條件時也可設(shè)附設(shè)式變電所或戶外箱式變電站。4。對各專業(yè)的要求對各專業(yè)的要求，除在GB50053《10kV及以下變電所設(shè)計規(guī)范》及JGJ16-2008《民用建筑電氣設(shè)計規(guī)范》中有明確規(guī)定外。中有明確規(guī)定外。在執(zhí)行中還存在不少問題，現(xiàn)僅列舉幾例，今后設(shè)計時應(yīng)予以重視。（1）防火挑檐：車間附設(shè)變電所選用油浸電力變壓器時，有的未在變壓器大門的上方設(shè)置防火挑檐。GB50053-94的第6.1.8條規(guī)定“在多層和高層主體建筑物的底層布置有可燃性油的電氣設(shè)備時，其底層外墻開口部位的上方應(yīng)設(shè)置寬度不小于1.0m的防火挑檐”。（2）安全出口：有的設(shè)計在長度大于7m的配電室僅設(shè)一個出口或設(shè)兩個出口但靠近同一端。這不符合GB50053的規(guī)定。GB50053-94的第6.2.6條規(guī)定“長度大于7m的配電室應(yīng)設(shè)兩個出口，并宜布置布置在配電室的兩端”。（3）梁高：有的設(shè)計在考慮室內(nèi)凈高時未計及梁的高度。由于變配電所的跨度較大，有時梁的高度可達(dá)800mm左右，故在提土建條件時應(yīng)考慮梁的高度。4。對各專業(yè)的要求（續(xù)）（4）值班室：有的設(shè)計將值班室設(shè)在交通不便的里角。這不符合GB50053的規(guī)定。GB50053-94的4.1.6條規(guī)定“有人值班的變電所，應(yīng)設(shè)單獨的值班室。高壓配電室與值班室應(yīng)直通或經(jīng)過通道相通，值班室應(yīng)有直接通向戶外或通向走道的門”。（5）電纜溝：有的變電所內(nèi)雙排布置的低壓配電屏僅在屏底和后側(cè)設(shè)置地溝，兩排屏的溝之間互不連通。為了方便電纜的進出和今后線路的調(diào)整，宜將所內(nèi)所有主電纜溝和控制電纜溝均連通。（6）當(dāng)配變電所與上、下或貼鄰的居住、辦公房間僅有一層樓板或墻體相隔時，配變電所應(yīng)采取屏蔽、降噪扥措施。5。變配電所設(shè)備布置方面變配電所設(shè)備布置方面，我們也存在種種問題，甚至違反強制性條文的規(guī)定，現(xiàn)舉例如下：（1）高、低壓配電系統(tǒng)圖與平面圖不一致。其表現(xiàn)形式有兩種：其一是系統(tǒng)圖與平面圖中屏柜的排列順序相反?？聪到y(tǒng)圖時是面向屏柜的正面，將其從左至右排列為1、2、3……n；而在平面圖上卻是面向屏的背面，將其從左至右排列為1、2、3……n，必然弄反了。要避免這一錯誤的關(guān)鍵是在系統(tǒng)圖和平面圖上都應(yīng)向屏柜的正面從左到右按順序排列。其二是平面圖上雙排面對面布置的配電屏之間有母線橋，而在系統(tǒng)圖卻未畫出。（2）低壓配電屏屏前、屏后通道寬度不滿足規(guī)范要求。如屏后有時僅距墻700mm，抽屜式低壓屏雙排面對面布置時僅相距1800mm，根據(jù)規(guī)范GB50053-94第4.2.9條規(guī)定，低壓配電室內(nèi)成排布置配電屏的屏前、屏后的通道最小寬度為：其屏后通道，固定式和抽屜式均為1000mm；其屏前通道，固定式單排布置為1500mm，抽屜式單排布置為1800mm，固定式雙排面對面布置為2000mm，抽屜式雙排面對面布置為2300mm。只有當(dāng)建筑物墻面遇有柱類局部凸出時，凸出部分的通道寬度可減少200mm。（另外屏端通道不應(yīng)小于0.8m）5。變配電所設(shè)備布置方面（續(xù)）（3）配電柜屏后通道的出口數(shù)量不能滿足規(guī)范要求。作為強制性條文，GB50053-94第4.2.6條規(guī)定“配電裝置長度大于6m時，其柜屏后通道應(yīng)設(shè)兩個出口，低壓配電裝置兩個出口間的距離超過15m時，尚應(yīng)增加出口?！边@一條要強制執(zhí)行的理由，是為了當(dāng)高壓柜、低壓屏內(nèi)電氣設(shè)備有突發(fā)性故障時，在屏后的巡視或維修人員能及時離開事故點。（4）配電室內(nèi)燈具采用線吊、鏈吊，且安裝在配電裝置的正上方不符合安全要求。GB50053-94第6.4.3條規(guī)定，“在配電室內(nèi)裸導(dǎo)體的正上方，不應(yīng)布置燈具和明敷線路，當(dāng)在配電室內(nèi)裸導(dǎo)體的上方布置燈具時，燈具與裸導(dǎo)體的水平凈距不應(yīng)小于1.0m，燈具不得采用吊鏈和軟線吊裝”。因低壓屏頂部布置有母線銅排通常又不封閉，故要執(zhí)行此條規(guī)定。配電室內(nèi)可采用線槽型熒光燈用吊桿安裝。5。變配