住宅小區(qū)變配電室的設(shè)計案例.doc

1、.本文以某住宅小區(qū)變 配電室的設(shè)計為例， 從小區(qū)變配電室的選址、 高低壓電氣設(shè)備選擇、對各專業(yè)條件要求等幾方面， 結(jié)合有關(guān)現(xiàn)行國家規(guī)范以及本人的設(shè)計實踐經(jīng)驗，對變配電室設(shè)計作一粗淺的分析和總結(jié)。提 綱1. 前言2. 工程概況3. 變配電室選址4. 變配電室內(nèi)的電氣設(shè)計5. 變壓器及高低壓電器的選擇6. 對土建設(shè)備的要求7. 結(jié)束語*前言近幾年來，國家及北京、上海等地區(qū)相繼制定了一系列較為先進的住宅設(shè)計標準，如住宅設(shè)計規(guī)范 GB50096-99(2003 年版 )，供電局下發(fā)的關(guān)于城鎮(zhèn)住宅電氣設(shè)計實施一戶一表的通知、 居民住宅區(qū)入樓配電室設(shè)計細則 等一系列相關(guān)規(guī)范及文件。 這些規(guī)范和文件的頒布，

2、 推動了住宅電氣設(shè)計的發(fā)展， 同時也帶來一系列值得我們思考的問題，如小區(qū)變配電室形式、所址的確定，供配電系統(tǒng)設(shè)計等。住宅小區(qū)變配電室是整個小區(qū)供配電系統(tǒng)的核心， 不僅要考慮Word 文檔.它的技術(shù)可行性， 還要兼顧它的經(jīng)濟合理性。 本文以唐山天元帝景住宅小區(qū)的變配電室設(shè)計為實例， 總結(jié)了一些有關(guān)變配電室設(shè)計的常見問題，談?wù)勱P(guān)于這方面的一些體會。工程概況唐山天元帝景住宅小區(qū)，總建筑面積約40 萬 m2，是集多層住宅樓、高層住宅樓、配套商業(yè)、車庫、會所、幼兒園等多種類型單體的綜合性住宅小區(qū)。小區(qū)內(nèi)共設(shè)置9 個變配電室和 1 個 10kV 高壓開閉站。共分二期建設(shè)，其中一期總建筑面積約22 萬 m2

3、，共設(shè) 5 個變配電室；二期總建筑面積約17 萬 m2 ，共設(shè) 4 個變配電室。見表1 ：表 1 唐山天元帝景住宅小區(qū)變配電室明細表變配電室的選址確定了居住區(qū)負荷并選定變壓器后，需要確定變配電室的位置。首先要深入負荷中心； 其次要符合供電半徑的要求，同時還要協(xié)調(diào)與其他專業(yè)的關(guān)系，與小區(qū)總體規(guī)劃相結(jié)合。 在總平面上難以確定最佳站址，Word 文檔.只能盡量去創(chuàng)造有利條件， 滿足電氣供配電系統(tǒng)的功能。 在唐山天元帝景住宅小區(qū)內(nèi)， 9 個變配電室中， 7 個局管變配電室是利用小區(qū)的地下車庫，另外 2 個自管變配電室設(shè)在建筑的地下 1 層靠外墻處。在實際設(shè)計中還要注意以下問題：1）接近負荷中心或大容量

4、設(shè)備處，如小區(qū)換熱站、泵房等。為保證電能質(zhì)量，降低電壓損耗， 節(jié)約一次投資和常年運行費用，變配電室至低壓用戶進線處距離不宜大于 200m 。2）考慮到高、低壓電纜進出線方便及通風(fēng)采光等問題，變配電室應(yīng)設(shè)于建筑物靠外墻側(cè)， 不得位于衛(wèi)生間、 浴室或其他經(jīng)常積水場所的正下方或貼鄰。3）電纜夾層底板不應(yīng)低于同層建筑的底板，以避免形成積水區(qū)域。4）應(yīng)避開建筑物的伸縮縫、沉降縫處；并應(yīng)避免積水沿其他渠道淹漬變配電室的可能。變配電室內(nèi)的電氣設(shè)計1）變配電室內(nèi)設(shè)專用 照明配電箱，由本站低壓柜提供2 路電源，末端互投。本箱專用，不向變配電室以外的負荷供電。2）變配電室內(nèi)燈具不宜采用鏈吊式或軟線吊裝，應(yīng)采用管吊

5、，距地2.5m2.7m安裝。燈具安裝位置應(yīng)在梁間，避開變壓器、高、低壓配電柜及電纜橋架，且與高、低壓配電柜的水平距離應(yīng)大于0.5m。3）由于設(shè)在地下層的變配電室通風(fēng)、散熱條件較差，應(yīng)預(yù)留12 個Word 文檔.三相空調(diào)插座，供夏季室內(nèi)制冷降溫用。4）如果變電室值班室沒有采暖條件，應(yīng)預(yù)留電暖氣專用插座。此插座應(yīng)為獨立回路，與其他插座分開設(shè)置。變壓器及高、低壓電器的選擇1. 負荷計算電力負荷是供電設(shè)計的依據(jù)參數(shù)， 其計算準確與否，對合理選擇設(shè)備、安全可靠與經(jīng)濟運行均起到?jīng)Q定性作用。高層建筑的電力負荷計算基本上采用負荷密度法和需要系數(shù)法。在進行負荷計算時應(yīng)注意，當(dāng)單相負荷的總計算容量小于計算范圍內(nèi)三

6、相對稱負荷的總計算容量的15% 時，全部按三相對稱負荷計算；當(dāng)超過15% 時，以最大相負荷的 3 倍作為等效三相負荷計算。另外，小區(qū)變壓器容量的選擇與該變電室所帶的居民戶數(shù)有很大關(guān)系， 具體可參見全國民用建筑工程設(shè)計技術(shù)措施 節(jié)能專篇表 2.2.4-3 。2. 低壓開關(guān)柜柜體選擇與變壓器容量的關(guān)系選用低壓配電柜柜體型號時，如GGD,GCK, GCS, MNS2等，要注意柜體的額定電流值與相應(yīng)的變壓器容量是否匹配?？砂幢? 的經(jīng)驗值選型：表 2 低壓開關(guān)柜柜體與變壓器容量關(guān)系表Word 文檔.由于低壓出線回路較少， 且變壓器容量均在 1000kVA 以下，因此低壓開關(guān)柜均采用 GGD 型固定柜。

7、該柜型與抽屜柜相比具有結(jié)構(gòu)簡單、價格便宜等優(yōu)點；另外 2 個會所的自管變配電室，由于低壓出線較多，配電系統(tǒng)較復(fù)雜，因而采用 GCK 型抽屜柜。3. 低壓配電柜的分類、基本特點低壓開關(guān)柜選型參見表 3。變配電室的低壓配電柜因為進線電流很大（幾千安），變壓器低壓側(cè)至低壓配電柜一般采用封閉式母線或母線槽上進線方式安裝；配電柜出線一般采用下出線方式。表 低壓開關(guān)柜選型表Word 文檔.4. 變配電室的接地獨立設(shè)置的變配電室，其 10kV 側(cè)經(jīng)小電阻接地時，宜將變配電室的系統(tǒng)接地與保護接地分開設(shè)置， 且相互距離不應(yīng)小于 10m 。但建筑物內(nèi)設(shè)置的變配電室已進行總等電位聯(lián)結(jié)且共用接地裝置時， 其系統(tǒng)接地與

8、保護接地?zé)o需分開設(shè)置。 通常住宅小區(qū)樓內(nèi)設(shè)置的變配電室屬于第二種情況， 即變配電室與建筑物共用接地裝置， 不必為變配電室另作室外接地極。變配電室內(nèi)總等電位聯(lián)結(jié)端子箱 (MEB)，總等電位母排截面不應(yīng)小于電力裝置最大保護線截面。對于裝設(shè)單臺容量為 2000kVA 及以下的變壓器的變配電室，其總等電位母排可選用 100mm 10mm 扁銅導(dǎo)體。在變電室電氣設(shè)計中， 容易被設(shè)計人員和現(xiàn)場施工人員忽略的問題是：變壓器中性點接地線規(guī)格的選取與變壓器容量有直接關(guān)系，并不是將同一種規(guī)格的中性點接地線應(yīng)用于所有容量的變壓器。Word 文檔.5. 高壓環(huán)網(wǎng)柜的應(yīng)用范圍與特點對二級及以下負荷用戶，采用環(huán)網(wǎng)和終端供

9、電方案時，在滿足高壓 10kV 電力系統(tǒng)技術(shù)條件下，宜優(yōu)先選用環(huán)網(wǎng)負荷開關(guān)。比如住宅小區(qū)變電室（供電局管）多采用高壓環(huán)網(wǎng)柜作為高壓進線、 接、站內(nèi)變壓器保護用。 高壓環(huán)網(wǎng)柜相比手車柜，具有柜體緊湊、結(jié)構(gòu)簡單、價格便宜等優(yōu)點。采用負荷開關(guān)及熔斷器組作為保護裝置，手動分合，勿須另設(shè)直流操作電源。 當(dāng)變壓器容量大于 1250kVA 時，為了供配電系統(tǒng)更安全、可靠，中置式手車柜應(yīng)采用 繼電保護 。6. 無功補償并聯(lián)電容器支路中串聯(lián)抑制諧波的電抗器在工業(yè)和民用建筑電氣設(shè)備中，大多數(shù)都是感性負載，這就造成了供電系統(tǒng)的運行功率因數(shù)小于 1，使變壓器和配電線路中有大量的無功電流損耗。為減少電網(wǎng)運行中的無功損耗

10、， 延長變壓器的壽命，這就需要在配電系統(tǒng)中接入無功補償并聯(lián)電容器裝置。 另外，在電網(wǎng)中存在一定的背景諧波， 而低壓配電系統(tǒng)中， 也由于非線性負載， 如：變頻空調(diào)、變頻調(diào)速風(fēng)機和水泵、調(diào)速電梯、軟啟動設(shè)備等的存在而產(chǎn)生一定的諧波電流， 這些諧波電流會污染電網(wǎng)， 對并聯(lián)電容器產(chǎn)生一定的影響。在民用建筑電氣設(shè)備中由于單相非線性負載較多， 系統(tǒng)中的特征諧波主要為 3 次及 3 次以上的高次諧波。當(dāng)電容器的端電壓為非正弦波時， 會在電容介質(zhì)中產(chǎn)生附加的有功損耗，就產(chǎn)生了額外發(fā)熱，使電容器溫度升高，加速電容器介質(zhì)的老化；另外諧波電流在通過并聯(lián)電容器時，會使其過負荷，甚至燒Word 文檔.毀并聯(lián)電容器。 為

11、了防止這些現(xiàn)象的發(fā)生， 在無功補償并聯(lián)電容器支路中串聯(lián)一組一定電抗率的電抗器，使該支路呈現(xiàn)感抗， 因而有效的抑制了流向并聯(lián)電容器中的諧波電流（注：并聯(lián)電容器裝置設(shè)計規(guī)范 GB50227-2008 5.5.2 推薦：抑制 3 次諧波的串聯(lián)電抗器的電抗率為 12%Xc）。對土建、設(shè)備專業(yè)的要求1. 對結(jié)構(gòu)的要求變配電室設(shè)計時，應(yīng)向結(jié)構(gòu)專業(yè)提供變壓器、高低壓開關(guān)柜的重量，以及變配電室的設(shè)備布置情況、樓板預(yù)留孔洞尺寸、設(shè)備基礎(chǔ)預(yù)埋件位置。經(jīng)過本次工程的設(shè)計，并參考了各設(shè)備廠家的資料后，可以總結(jié)出下表：表 4 變配電室電器設(shè)備荷載2. 電纜上進上出時對土建的要求規(guī)范規(guī)定，室內(nèi)配電裝置距屋頂（梁除外）的凈

12、距，不小于0.8m；距梁底部小于0.6m 。若變配電室設(shè)在建筑的地下1 層，如果梁高按0.8m計，開關(guān)柜及底部基礎(chǔ)槽鋼按2.4m 計，上出線時開關(guān)柜頂部的橋架占用高度按0.6m計，那么變配電室的層高應(yīng)大于4.0m（2.4m+0.6m+0.8m）。同時，配電柜上空不得有通風(fēng)管道及照明燈具。高壓采用環(huán)網(wǎng)柜時還應(yīng)考慮到，此柜型只能下進線。若土建條件有限，不能設(shè)變配電室夾層，就要考慮將高壓環(huán)網(wǎng)柜局部墊高，柜下設(shè)電纜溝。高壓柜電纜溝：深1.5m,寬 1m；Word 文檔.低壓柜電纜溝：深1.2m,寬 1.5m （包括柜下和柜后部分）；當(dāng)設(shè)置電纜夾層時，凈高不低于1.8m 。3. 進出戶電纜豎井的設(shè)置10

13、kV電源進線進入建筑物的位置應(yīng)考慮室外土方量，不宜過深，通常為室外地坪下11.5m的高度， 建筑預(yù)留的進線管為68根 150mm鋼套管， 同時預(yù)留12根 50mm鋼套管 （自動化專用）。由于樓內(nèi)變配電室多設(shè)在地下1 層，這就使得高、低壓進出戶電纜均由變配電室半空中翻下。為了保護人員安全，同時便于電纜維護，就要在電纜進出戶處設(shè)置進線電纜豎井。該豎井為電力專用豎井，必須設(shè)在建筑物內(nèi)，進入變電室夾層。豎井內(nèi)在考慮電力電纜垂直敷設(shè)的同時，還應(yīng)滿足電纜1.2m的彎曲半徑的要求。天元帝景住宅小區(qū)的9 個變配電室設(shè)計中，由于受土建條件所限，4# 變配電室的進線電纜豎井最為緊湊，高、低壓合用， 凈寬為4.7m

14、 ，凈深為 1.7m 。經(jīng)過與施工人員的密切配合，最終順利的完成了電纜安裝。通過與其他變配電室的比較，作者認為，在土建條件允許的情況下，電纜豎井的凈深在2.0m以上較好。這樣有足夠的檢修距離，以利于今后更換電纜。4. 設(shè)備的運輸通道要求變配電室位于地下 1 層時，可利用地下公用通道（如地下車庫）作為設(shè)備的運輸通道。通道凈高不應(yīng)小于 2.5m ，寬度不小于 2.0m ，同時運輸空間不應(yīng)有設(shè)備管道及消防噴淋頭等。如果設(shè)坡道，其坡度須小于12 。變配電室運輸門尺寸2.0m （寬） 2.4m（高），適用于2500kVA及以下變壓器的運輸。設(shè)備運輸一般不采用吊裝口方式，如受土建條件所限，必須采用時須與當(dāng)

15、地供電部門協(xié)商。通常規(guī)定如下：（1）吊裝口須與變配電室貼鄰，地面上建筑為公用場所；（2）吊裝口尺寸不小于 1.8m 2.5m 。（3）吊裝口如在室外地面上，應(yīng)高出地面0.5m或做防雨小屋。（4）吊裝口上方安裝吊裝用（吊鉤）鋼梁，并滿足5t 荷載。 結(jié)束語近幾年來， 隨著國民經(jīng)濟的快速發(fā)展和人民生活水平的日益提高，大功率家用電器的普及，住宅小區(qū)的建設(shè)方興未艾，電氣設(shè)計的思路、方法也不斷推陳出新。這就對電氣設(shè)計人員提出了更高的要求， 為了給廣大住戶創(chuàng)造一個技術(shù)先進、安全可靠的良好的居住環(huán)境，筆者愿與各位同仁共同探討。以上闡述的是當(dāng)事人結(jié)合工程實踐得出的一些個人觀點和看法，限于水平，定有片面及不當(dāng)之

16、處，謹請回復(fù)交流。參考文獻：1 中華人民共和國住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部 . JGJ16-2008 民用建筑電氣設(shè)計規(guī)范 S. : 中國建筑工業(yè)出版社 , 2008.Word 文檔.2 中華人民共和國機械工業(yè)部 . GB50053-94 10kV 及以下變電所設(shè)計規(guī)范 S. : 中國計劃出版社 , 1994.3 中華人民共和國機械工業(yè)部 . GB50052-2009 供配電系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范S. : 中國計劃出版社 , 2009.4 中華人民共和國機械工業(yè)部 . GB50054-95 低壓配電設(shè)計規(guī)范 S. :中國計劃出版社 , 1995.5 中國電力企業(yè)聯(lián)合會 . GB50227-2008 并聯(lián)電容器裝置設(shè)計規(guī)范S. : 中國計劃出版社 , 2009.6 中國機械工