變配電所類型、設計要求詳解

導讀

變配電所是電力網中的線路連接點，是用以變換電壓、交換功率和匯集、分配電能的設施。它主要由主變壓器、配電裝置及測量、控制系統(tǒng)等構成，是電網的重要組成部分和電能傳輸的重要環(huán)節(jié)，對保證電網安全、經濟運行具有舉足輕重的作用。本期專題將對變配電所的電氣設計進行詳細介紹。

變配電所的任務

變配電所是供配電系統(tǒng)的核心，在供配電系統(tǒng)中占有特殊的重要地位。作為各類工廠和民用建筑電能供應的中心，變電所擔負著從電力系統(tǒng)受電，經過變壓，然后配電的任務；配電所擔負著從電力系統(tǒng)受電，然后直接配電的任務。

變配電所的配電設備

變配電所主要由高壓配電室、低壓配電室、變壓器室、電容器室、值班室等組成的。

變配電所布置的主要設備有：6（10）kV成套配電裝置，配電變壓器，低壓配電裝置，6（10）kV電容補償裝置，低電容補償裝置，直流電源設備，EPS或UPS電源裝置，電動機軟啟動設備，電動機變頻驅動設備，低壓電動機群自動再啟動裝置，同步電動機的勵磁裝置，微機監(jiān)控系統(tǒng)子站設備等。

大型裝置（或聯(lián)合裝置）變配電所或區(qū)域性變電所可能還包括35kV配電裝置和35/6.3（10.5）kV變壓器。

變電所類型

根據變電所在系統(tǒng)中所處的地位分為樞紐變電所、中間變電所、終端變電所。根據變電所所在電力網的位置分為區(qū)域變電所、地方變電所。變電所還可分為戶內式、戶外式和組合式等三種基本類型。常見變電所有獨立式、附設式、露天式、戶內式、地下式、桿上式或高臺式變電所。

（1）總降壓變電所

總降壓變電所通常是將35~110kV的電源電壓降至6~10kV電壓，再送至附近的車間變電所或某些6~10kV的高壓用電設備。用戶是否要設置總降壓變電所，是由地區(qū)供電電源的電壓等級和用戶負荷的大小及分布情況而定的。一般來講，大型用戶和某些電源進線電壓為35kV及以上的中型用戶，設總降壓變電所，中小型用戶不設總降壓變電所。

（2）車間變電所

車間變電所按其變壓器的安裝位置不同，分為以下兩類：

1）車間附設變電所。附設變電所的一面墻或幾面墻與車間的墻共用，變壓器的大門朝車間外開，按變壓器室位于車間的墻內或墻外，進一步又分為內附式和外附式。內附式變電所要占用一定的車間面積，但其在車間內部，故對車間外觀沒有影響。外附式變電所在車間外部，不占用車間面積，便于車間設備的布局，而且安全性也比內附式變電所要高一些。

2）車間內變電所。變壓器室位于車間內單獨房間內。車間內變電所占用了車間內的面積，但它處于負荷中心，因而可以減少線路上的電能損耗和有色金屬消耗量。由于設在車間內其安全性要差一些，故適用于負荷較大的多跨廠房內，在大型冶金企業(yè)中較多見。

（3）露天變電所

變壓器安裝在車間外面抬高的地面上，變壓器上方沒有任何遮蔽物的稱為露天式變電所；變壓器上方設有頂板或挑檐的，則稱為半露天變電所。該類型比較簡單經濟，通風散熱好，但安全可靠性較差。因此只要周圍環(huán)境條件允許，無腐蝕性、爆炸性氣體和粉塵，不靠近易燃易爆的廠房就可以采用，這種形式的變電所在小型用戶中較為常見。

（4）獨立變電所

獨立變電所是相對車間附設變電所而言的，是指整個變電所設在與車間有一定距離的單獨建筑物內。獨立變電所建筑費用較高。設置獨立變電所主要是因為相鄰幾個車間負荷大，將變電所建到某一車間不適宜；或者由于車間環(huán)境的限制，如制藥車間、化工車間之間由于管道較多或有腐蝕性氣體、易燃易爆氣體等環(huán)境，必須建立獨立變電所；或者中小型企業(yè)負荷不太大，建立一個全廠獨立變電所，向全廠各車間供電。

（5）桿上變電所

變壓器裝在室外的電桿上，稱為桿上變電所。桿上變電所最為簡單經濟，一般用于容量在315kVA及以下的變壓器，多用于生活區(qū)供電。

（6）地下變電所

整個變電所設置在地下，通風散熱條件較差，濕度較大，但相對安全，且不影響美觀。有些高層建筑、地下工程和礦井采用這種類型的變電所。

（7）樓上變電所

整個變電所設置在樓上，適用于高層，要求結構盡可能輕型、安全。其變壓器通常采用干式變壓器，不少采用成套變電所。

（8）移動式變電所

整個變電所裝設在可移動的車上，適用于坑道作業(yè)及l(fā)臨時施工現(xiàn)場的供電。

（9）成套變電所

成套變電所一般也稱為箱式變電所，是由電器制造廠按一定接線方案成套制造、現(xiàn)場裝配的變電所，安裝或遷移比較方便。

車間變電所、獨立變電所、地下變電所和樓上變電所，均屬室內型(戶內式)變電所。露天(半露天)變電所、桿上變電所，則屬室外型(戶外式)變電所。移動式變電所和成套變電所，則有室內和室外兩種類型。

變配電所選址原則

根據10kV及以下變電所設計規(guī)范的規(guī)定，變配電所所址的選擇應綜合考慮以下因素：

1）盡量接近或深入負荷中心，以降低線路的電能損耗和有色金屬的消耗量，提高電能質量。

2）進出線方便，盡量靠近電源側，避免高壓線路跨越其他設備和建筑物。

3）設備運輸方便，特別是大型設備，如電力變壓器、高低壓開關柜的運輸要方便。

4）不應設在有劇烈振動或高溫的場所，不應設在多塵或有腐蝕性氣體的場所，不應設在正常積水場所的正下方，且不宜和浴室、廁所或其他經常積水場所相鄰，不應設在有爆炸危險環(huán)境的正上方或正下方。

5）高層建筑的變配電所，宜設置在地下層或首層。設在地下層時，宜選擇在通風、散熱條件較好的場所。

6）10kV配電所可與臨近的10/0.38kV變電所合建為10/0.38kV變配電所。

7）在無特殊防火要求的多層建筑中，裝有可燃性油的電氣設備的變配電所，可設置在底層靠外墻部位，但不應設在人員密集場所的上方、下方、貼鄰或疏散出口的兩旁。

8）不應妨礙工廠或車間的發(fā)展，并應適當考慮今后擴建的可能。

變配電所的設置要求

1）便于運行維護與檢修。有人值班的變配電所，應設單獨的值班室，值班室應盡量靠近高低壓配電室，且有門直通。晝夜值班的變配電所，宜設休息室，并有廁所和給水排水設施。變壓器、高低壓開關柜等電氣裝置要留有足夠的安全凈距離和操作維護通道 。

2）便于進出線。如果是高壓架空進線，則高壓配電室宜位于進線側。變壓器低壓出線電流較大，一般采用矩形裸母線，因此變壓器的安裝位置宜靠近低壓配電室。低壓配電宜位于出線側。

3）保證運行安全。高低壓配電室和電容器的門應朝值班室開，或朝外開。變電所采用雙層布置時，變壓器應設在底層。高壓電容器組較多時應裝設在單獨的房間內。所有帶電部分離墻和離地的尺寸以及各室維護操作通道的寬度等，均應符合有關規(guī)程的要求，以確保運行安全。變配電所應設置防止雨、雪和蛇鼠類小動物從采光窗(通風窗、門、電纜溝等)進入室內的設施。另外，變配電所還應考慮防火、通風等要求。

4）節(jié)約土地與建筑費用 。當干式變壓器具有不低于IP2X的防護外殼時，就可和高低壓配電裝置設置在同一房間內，而三相油浸式變壓器油量超過100kg時應裝設在單獨的變壓器室內?，F(xiàn)代高壓開關柜和低壓配電屏均為封閉外殼，防護等級不低于IP3X級，兩者可以靠近布置。高壓開關柜不多于6臺時，可與低壓配電屏設置在同一房間內，但高壓柜與低壓屏的間距不得小于2m。周圍環(huán)境正常的變電所，可采用露天或半露天式，即變壓器安裝在戶外。高壓配電所應盡量與鄰近的車間變電所合建 。

5）適應發(fā)展要求。高低壓配電室內均應留有適當數量開關柜(屏)的備用位置。變壓器室應考慮到擴建時有更換大一級容量變壓器的可能 。

變配電所的建筑要求

建造變壓器室時應考慮以下因素：

1）變壓器的外廊與變壓器室墻壁和門的凈距離分別不小于0.6和0.8米；變壓器室的大門盡可能避免朝西，以防日曬，使室內溫度增高。

2）變壓器室內地面應高室外地面0.6米，下面要做集中溝和擋油墻，以防熱油擴散。變配電所的屋面要根據當地氣候條件設置保溫層或隔熱層。屋面應有不小于5%的坡度和可靠的防水排水措施。

3）當配電裝置的長度大于7米時，這種配電室就要設兩個出口。出口應布置在配電裝置的兩端，當配電室在二樓時，其中的一個出口可通向室外樓梯的平臺。窗戶宜設置不能開啟的采光窗，窗戶下沿距室外地面的高度應不小于1.8米。

民用建筑變配電所設計要求

1）配變電所位置的選擇，應符合下列要求：①宜接近用電負荷中心；②應方便進出線；③應方便設備吊裝運輸；④不應設在廁所、浴室或其他經常積水場所的正下方，且不宜與上述場所相貼鄰；裝有可燃油電氣設備的變配電室，不應設在人員密集場所的正上方、正下方、貼鄰和疏散出口的兩旁；⑤當配變電所的正上方、正下方為住宅、客房、辦公室等場所時，配變電所應作屏蔽處理。

2）安裝可燃油油浸電力變壓器總容量不超過1260kVA、單臺容量不超過630kVA的變配電室可布置在建筑主體內首層或地下一層靠外墻部位，并應設直接對外的安全出口，變壓器室的門應為甲級防火門；外墻開口部位上方，應設置寬度不小于1m不燃燒體的防火挑檐。

3）可燃油油浸電力變壓器室的耐火等級應為一級，高壓配電室的耐火等級不應低于二級，低壓配電室的耐火等級不應低于三級，屋頂承重構件的耐火等級不應低于二級。

4）不帶可燃油的高、低壓配電裝置和非油浸的電力變壓器，可設置在同一房間內。

5）高壓配電室宜設不能開啟的距室外地坪不低于1．80m的自然采光窗，低壓配電室可設能開啟的不臨街的自然采光窗、

6）長度大于7m的配電室應在配電室的兩端各設一個出口，長度大于60m時，應增加一個出口。

7）變壓器室、配電室的進出口門應向外開啟。

8）變壓器室、配電室等應設置防雨雪和小動物從采光窗、通風窗、門、電纜溝等進入室內的設施。

9）變配電室的電纜夾層、電纜溝和電纜室應采取防水、排水措施。

10）變配電室不應有與其無關的管道和線路通過。

11）變配電室、控制室、樓層配電室宜做等電位聯(lián)結。

12）變配電室重地應設與外界聯(lián)絡的通信接口、宜設出入口控制。

變配電所防火門的級別要求

1）設在高層建筑內的配變電所，應采用耐火極限不低于2h的隔墻、耐火極限不低于1．50h的樓板和甲級防火門與其他部位隔開。

2）可燃油油浸變壓器室通向配電室或變壓器室之間的門應為甲級防火門。

3）配變電所內部相通的門，宜為丙級的防火門。

4）配變電所直接通向室外的門，應為丙級防火門。

柴油發(fā)電機房的設計要求

1）柴油發(fā)電機房宜設有發(fā)電機間、控制及配電室、儲油間、備件貯藏間等；設計時可根據具體情況對上述房間進行合并或增減。

2）發(fā)電機間應有兩個出入口，其中一個出口的大小應滿足運輸機組的需要,否則應預留吊裝孔。

3）發(fā)電機間與控制室或配電室之間的門和觀察窗應采取防火措施，門開向發(fā)電機間。

4）柴油發(fā)電機組宜靠近一級負荷或變配電至設置。

5）柴油發(fā)電機房可布置在高層建筑裙房的首層或地下一層，并應符合下列要求：①柴油發(fā)電機房應采用耐火極限不低于2h或3h的隔墻和1．50h的樓板、甲級防火門與其他部位隔開；②柴油發(fā)電機房內應設置儲油間，其總儲存量不應超過8h的需要量，儲油間應采用防火墻與發(fā)電機間隔開；當必須在防火墻上開門時，應設置能自行關閉的甲級防火門；③應設置火災自動報警系統(tǒng)和自動滅火系統(tǒng)；④柴油發(fā)電機房設置在地下一層時，至少應有一側靠外墻，熱風和排煙管道應伸出室外。

6）柴油發(fā)電機房進風口宜設在正對發(fā)電機端或發(fā)電機端兩側。

7）柴油發(fā)電機房應采取機組消聲及機房隔聲綜合治理措施。

來源：網絡

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