對(duì)變電所、配電所設(shè)計(jì)中普遍存在的問(wèn)題分析與改進(jìn)

1、對(duì)變電所、配電所設(shè)計(jì)中普遍存在的問(wèn)題分析與改良摘要：本文針對(duì)筆者多年來(lái)在審查10、6kv配電所及10、6/0.4kv變電所設(shè)計(jì)中發(fā)現(xiàn)的一些問(wèn)題，根據(jù)國(guó)家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)和標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)展簡(jiǎn)要分析，并提出詳細(xì)的改良意見。關(guān)鍵詞：變電所；配電所；存在問(wèn)題；標(biāo)準(zhǔn)前言10、6kv配電所及10、6/0.4kv變電所設(shè)計(jì)，是工程建立中非常普通又非常重要的一項(xiàng)工作，其標(biāo)準(zhǔn)性和技術(shù)性都很強(qiáng)，許多方面涉及到國(guó)家強(qiáng)迫性條文的貫徹落實(shí)。要做好變配電所設(shè)計(jì)既要執(zhí)行國(guó)家現(xiàn)行的有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)程，又要滿足當(dāng)?shù)毓╇姴块T的詳細(xì)要求，否那么會(huì)出現(xiàn)種種問(wèn)題，影響設(shè)計(jì)質(zhì)量和工程進(jìn)度。為了做好變配電所的設(shè)計(jì)，現(xiàn)將本人在審查我院變配電所設(shè)計(jì)圖紙時(shí)發(fā)現(xiàn)各種

2、問(wèn)題中的一部分整理出來(lái)，進(jìn)展簡(jiǎn)要的分析，與大家互相交流，以便共同進(jìn)步。2.帶電導(dǎo)體系統(tǒng)的型式和系統(tǒng)接地的型式根據(jù)國(guó)際電工委員會(huì)iet64第312條，配電系統(tǒng)的型式有兩個(gè)特征，即帶電導(dǎo)體系統(tǒng)的型式，如三相四線制，和系統(tǒng)接地的型式如tns系統(tǒng)。在正式文件中不得把三相四線制的tns系統(tǒng)稱為“三相五線制。在gb5005495?低壓配電設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)?第37頁(yè)“名詞解釋中已明確指出，“三相四線制是帶電導(dǎo)體配電系統(tǒng)的型式之一，三相指l1、l2、l3三相，四線指通過(guò)正常工作電流的三根相線和一根n線，不包括不通過(guò)正常工作電流的pe線。它并進(jìn)一步說(shuō)明“tn、tns、tns、tt等接地型式的配電系統(tǒng)均屬三相四線制。在我

3、國(guó)低壓配電電壓應(yīng)采用220v/380v.帶電導(dǎo)體系統(tǒng)的型式宜采用單相二線制、兩相三線制、三相三線制和三相四線制。在設(shè)計(jì)文件中，對(duì)tns與tns接地型式的劃定有時(shí)混淆不清。系統(tǒng)的接地型式一般是就一個(gè)變電所或一臺(tái)變壓器的供電范圍而言。中性線n線和保護(hù)線pe線僅在部分范圍內(nèi)，如一棟樓或一層樓分開時(shí)，應(yīng)稱tns系統(tǒng)。tn系統(tǒng)中某一剩余電流保護(hù)器負(fù)荷側(cè)電氣裝置的外露導(dǎo)電體單獨(dú)接地時(shí)，可稱為部分tt系統(tǒng)。4.對(duì)土建的要求在gb5005394?10kv及以下變電所設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)?中明確規(guī)定了變電所所址選擇和對(duì)建筑等有關(guān)專業(yè)的要求，在執(zhí)行中我們還存在不少詳細(xì)問(wèn)題，現(xiàn)僅列舉以下幾例略加分析，今后設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)予以重視。1防

4、火挑檐：車間附設(shè)變電所選用油浸電力變壓器時(shí)，有的未在變壓器室大門的上方設(shè)置防火挑檐。在工程建立標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)迫性條文gb5005394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(shí)，其底層外墻開口部位的上方應(yīng)設(shè)置寬度不小于1.0的防火挑檐。2平安出口：有的設(shè)計(jì)在長(zhǎng)度大于7的配電室僅設(shè)一個(gè)出口或設(shè)兩個(gè)出口但靠近同一端。這不符合gb5005394第6.2.6條的規(guī)定，標(biāo)準(zhǔn)要求“長(zhǎng)度大于7的配電室應(yīng)設(shè)兩個(gè)出口，并宜布置在配電室的兩端。3梁高：有的設(shè)計(jì)在考慮室內(nèi)凈高時(shí)未計(jì)及梁的高度。由于變配電所的跨度較大，有時(shí)梁的高度可達(dá)800左右，故在提土建條件層高時(shí)應(yīng)考慮梁的高度。4值班室

5、：有的設(shè)計(jì)將值班室設(shè)在交通不便的里角。這不符合gb5005394的第4.1.6條規(guī)定，該條規(guī)定“有人值班的配電所，應(yīng)設(shè)單獨(dú)的值班室。高壓配電室與值班室應(yīng)直通或經(jīng)過(guò)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(jìn)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。代寫論文網(wǎng)6電纜分界室：有的分界室不滿足供電部門的要求。北京供電局規(guī)定北京地區(qū)的10kv用戶必須設(shè)置電纜分界室作為工程的電源總進(jìn)線室。電纜分界室的位置應(yīng)接近電源進(jìn)線方向，并靠近建筑物的外墻。其面積一般為63.5即202左右，

6、凈高應(yīng)不小于2.7，下設(shè)凈高不小于1.8的電纜夾層，并設(shè)600600的人孔和爬梯。電纜分界室在無(wú)地下室的建筑物中一般設(shè)在一層；而在有地下室的建筑物中，那么不管地下有幾層，電纜分界室均要求設(shè)在地下一層。根據(jù)北京市供電局的規(guī)定，電纜分界室歸北京市供電局管理，故電纜分界室的門應(yīng)向外開向公共走道。5.設(shè)備布置在變配電所的設(shè)備布置方面，我們也存在種種問(wèn)題，甚至違背強(qiáng)迫性條文的規(guī)定，現(xiàn)僅舉列如下：2低壓配電屏屏前、屏后通道寬度不滿足新標(biāo)準(zhǔn)要求。如屏后有時(shí)僅距墻700，抽屜式低壓屏雙排面對(duì)面布置時(shí)僅相距1800.根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)gb5005394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

7、度為：其屏后通道，固定式和抽屜式均為1000；其屏前通道，固定式單排布置為1500，抽屜式單排布置為1800，固定式雙排面對(duì)面布置為2000，抽屜式雙排面對(duì)面布置為2300.只有當(dāng)建筑物墻面遇有柱類部分凸出時(shí)，凸出部分的通道寬度可減少200.4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平安要求。gb5005394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)體上方布置燈具時(shí)，燈具與裸導(dǎo)體的程度凈距不應(yīng)小于1.0，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

8、變配電所內(nèi)設(shè)有接地扁鋼沿墻敷設(shè)，但未設(shè)置臨時(shí)接地接線柱。為了方便試驗(yàn)和維修時(shí)臨時(shí)接地，應(yīng)適當(dāng)設(shè)置臨時(shí)接地接線柱。接地接線柱的做法可參見國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)圖集86d563?接地裝置安裝?第25頁(yè)。6.推薦選用d，yn11結(jié)線變壓器最近十年，在tn系統(tǒng)中采用d，yn11結(jié)線組別的變壓器已很普遍，但還有不少工程仍選用y，yn結(jié)線組別的變壓器，其原因主要是不清楚前者的優(yōu)點(diǎn)。在gb5005295?供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)?中第6.0.7條規(guī)定：“在tn及tt系統(tǒng)接地型式的低壓電網(wǎng)中，宜選用d，yn11結(jié)線組別的三相變壓器作為配電變壓器。這里“宜選用的理由，主要基于d，yn11結(jié)線比y，yn結(jié)線的變壓器具有以下優(yōu)點(diǎn)：1有

9、利于抑制高次諧波電流。三次及以上高次諧波激磁電流在原邊接成形條件下，可在原邊形成環(huán)流，有利于抑制高次諧波電流，保證供電波形的質(zhì)量。2有利于單位相接地短路故障的切除。因d，yn11結(jié)線比y，yn結(jié)線的零序阻抗小得多，使變壓器配電系統(tǒng)的單相短路電流擴(kuò)大3倍以上，故有利于單相接地短路故障的切除。7.電纜型號(hào)與截面的選擇2電纜截面選擇：電纜作為導(dǎo)體的一種，其截面選擇應(yīng)滿足標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)迫性條文gb5005495第2.2.2條，有關(guān)選擇導(dǎo)體截面應(yīng)符合的四點(diǎn)要求，而我們?cè)O(shè)計(jì)選用的電纜截面有時(shí)卻不符合該條標(biāo)準(zhǔn)中第一、第二點(diǎn)的要求。第一點(diǎn)：“線路電壓損失應(yīng)滿足用電設(shè)備正常工作及起動(dòng)時(shí)端電壓的要求。電纜截面的選擇除了載

10、流量要滿足計(jì)算電流要求外，還應(yīng)按電壓損失進(jìn)展校驗(yàn)。由于未進(jìn)展電壓損失校驗(yàn)，我們屢次發(fā)現(xiàn)因選用62、102截面的電纜作遠(yuǎn)間隔 配電干線而不能滿足用電設(shè)備端電壓要求的錯(cuò)誤，因此應(yīng)進(jìn)展電壓損失計(jì)算，用以校驗(yàn)所選用的電纜截面是否滿足用電設(shè)備端電壓的要求。標(biāo)準(zhǔn)gb5005295第4.0.4條，對(duì)用電設(shè)備端電壓偏向允許值有以下要求：電機(jī)機(jī)為5；在一般工作場(chǎng)所的照明為5，遠(yuǎn)離變電所的小面積一般工作場(chǎng)所照明、應(yīng)急照明、道路照明和警衛(wèi)照明為5、10；其它用電設(shè)備當(dāng)無(wú)特殊規(guī)定時(shí)為5。此外，電纜截面的選擇還須適當(dāng)考慮備用設(shè)備的用電和新增設(shè)備的用電。8.斷路器選擇與短路電流計(jì)算在低壓配電系統(tǒng)中用作保護(hù)電器的有斷路器和

11、熔斷器兩種。目前我們使用最多的是斷路器，用它來(lái)作配電線路的短路保護(hù)和過(guò)載保護(hù)。但是，在選用低壓斷路器時(shí)存在不少問(wèn)題，其中突出的問(wèn)題是沒(méi)有進(jìn)展短路電流計(jì)算。配電線路短路保護(hù)電器的分?jǐn)嗖拍軕?yīng)大于安裝處的預(yù)期短路電流。選擇斷路器應(yīng)先計(jì)算其出口端的短路電流，但有的設(shè)計(jì)者卻沒(méi)有進(jìn)展短路電流計(jì)算，所選短路器的極限短路分?jǐn)嗖拍懿粔?，不能切斷短路故障電流。要確定斷路器安裝處的短路電流，可按設(shè)計(jì)手冊(cè)進(jìn)展計(jì)算，但比擬煩雜；也可以采用“短路電流查曲線法來(lái)確定計(jì)算電流，比擬簡(jiǎn)便?，F(xiàn)將由上海電器科學(xué)研究所設(shè)計(jì)、浙江瑞安萬(wàn)松電子電器斷路器產(chǎn)品資料中提供的一種“短路電流查曲線法附在后面。通過(guò)查此曲線，可以較方便地求得任意安

12、裝位置的短路電流近似值。所舉例子的短路點(diǎn)僅為假設(shè)，實(shí)際工程設(shè)計(jì)中最常用的短路點(diǎn)是選在保護(hù)電器的出口端。9.斷路器與斷路器的級(jí)聯(lián)配合低壓配電線路采用斷路器作短路保護(hù)時(shí)，斷路器的分?jǐn)嗖拍鼙仨毚笥诎惭b處可能出現(xiàn)的短路電流。但是有時(shí)不能滿足此要求。例如：45n、65n/h微型斷路器的分?jǐn)嗖拍軆H分別為6ka、10ka，但其安裝處出口端的短路電流有時(shí)可達(dá)15ka甚至更高。這時(shí)可用兩路方法來(lái)解決此問(wèn)題，第一是改用短路分?jǐn)嗖拍芨叩乃軞嗦菲?；第二是仍選用微型斷路器，利用其與上級(jí)斷路的級(jí)聯(lián)配合來(lái)實(shí)現(xiàn)短路保護(hù)。但是，進(jìn)展級(jí)聯(lián)配合的上下級(jí)斷路器的選擇須滿足以下條件：1先決條件是上級(jí)斷路器的固有分?jǐn)鄷r(shí)間比下級(jí)斷路器的

13、全分?jǐn)鄷r(shí)間短。也就是說(shuō)下級(jí)斷器出口端短路時(shí)，下級(jí)將來(lái)得及切斷短路電流，上一級(jí)先行切斷了短路電流。2下級(jí)斷路器雖不能切斷短路電流，但下級(jí)斷路器及其被保護(hù)的線路應(yīng)能承受短路電流的通過(guò)。3越級(jí)切斷電路不應(yīng)引起故障線路以外的一、二級(jí)負(fù)荷的供電中斷。4上下級(jí)斷路器宜采用同一系列的產(chǎn)品，其額定電流等級(jí)最好相差12級(jí)，或根據(jù)消費(fèi)廠提供的級(jí)聯(lián)配合表來(lái)選擇。現(xiàn)將施耐德電氣公司提供的級(jí)聯(lián)配合表附后。由此表可見，65n/h型斷路器可與ns100、ns160、ns250型斷路器進(jìn)展級(jí)聯(lián)配合，不能與更大的ns400、n630及以上的斷路器進(jìn)展配合，更不能直接接在變壓器低壓側(cè)框架式主開關(guān)后的母線低壓屏上。10.斷開中性線

14、及應(yīng)用四極開關(guān)gb5005495?低壓配電設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)?施行以來(lái)，由于設(shè)計(jì)人員對(duì)標(biāo)準(zhǔn)的理解和認(rèn)識(shí)不一致，因此在設(shè)計(jì)低壓配電系統(tǒng)時(shí)對(duì)斷開中性線及應(yīng)用四極開關(guān)的做法也就很難統(tǒng)一。針對(duì)這一情況，?電氣工程應(yīng)用?雜志從1999年第一期起，陸續(xù)發(fā)表了多篇國(guó)內(nèi)知名專家的專題論文。專家們就國(guó)內(nèi)外標(biāo)準(zhǔn)和ie標(biāo)準(zhǔn)對(duì)斷開中性線及應(yīng)用四極開關(guān)的有關(guān)規(guī)定和做法說(shuō)明了各自觀點(diǎn)，使我們獲益不少?，F(xiàn)僅將專家們普遍認(rèn)同，又與我們?cè)O(shè)計(jì)工作親密相關(guān)的一些觀點(diǎn)整理如下。盡管這些觀點(diǎn)尚未納入國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中，但對(duì)我們的設(shè)計(jì)工作頗具現(xiàn)實(shí)指導(dǎo)意義。1當(dāng)兩個(gè)電源間需進(jìn)展電源轉(zhuǎn)換時(shí)，假如兩電源系統(tǒng)的接地型式不同，或者供電變壓器繞組的接線組別不同，那么應(yīng)斷開中性線，并采用四極開關(guān)。2it系統(tǒng)和tt系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)隔離中性線。tn系統(tǒng)