變配電所的布置包括總體布置方案及高壓配電室、低壓配電室、變壓器室、控制室、高壓電容器室、值班室及輔助用房等的布置。
一、變配電所的總體布置① 保證運行安全,操作、維護、檢修和試驗方便。
② 盡量利用自然采光和自然通風。變壓器室和電容器室盡量避免西曬,控制室盡可能朝南(屏、台朝南向)。
③ 布置緊湊合理,變壓器及各建築物、房間的進出線方便。如高壓配電室的位置應便于進出線,低壓配電室應盡可能靠近變壓器,高壓電容器室應與高壓配電室毗連等。
④ 10(6)kV 變配電所宜單層布置。當采用雙層布置時,變壓器應設在底層,二層配電室應留有吊裝孔和吊裝平台。
⑤控制室、值班室和輔助間的位置應便于運行人員的工作和管理。
⑥ 由同一變配電所供給一級負荷用電時,母線分段處應設防火隔闆或有門洞的隔牆。供給一級負荷用電的兩路電纜不應通過同一電纜溝;當無法分開時,該電纜溝内的兩路電纜應采用阻燃性電纜,且應分别敷設在電纜溝兩側的支架上。
圖5.18 戶内高壓配電裝置的布置
(a)電氣設備的套管和絕緣子最低絕緣部位距地(樓)面小于2.30m時,應裝設固定圍欄。
(b)圍欄向上延伸線距地(樓)面2.30m處與圍欄上方帶電部分的淨距,不應小于表5.1中的A1值。
表5.1 戶内高壓配電裝置的最小安全淨距 單位: mm
(c)位于地(樓)面上面的裸露導電部分,如其尺寸小于C值,則應用遮欄隔離,遮欄下方通行部分的高度不應小于1.90m。
② 高壓配電室内各種通道的寬度(淨距)不應小于表5.2 規定的數值。
表5.2 高壓配電室内各種通道的最小淨寬 單位: m
③ 高壓配電室的淨空高度一般為4.2~4.5m。高壓配電裝置距屋頂(梁除外)的距離為0.80m。
④ 戶内高壓配電裝置裸露帶電部分的上面不應有明敷的照明或動力線路跨越(頂部具有符合IP4X防護等級外殼的配電裝置可例外)。
⑤ 高壓配電室的長度超過 7m 時應開兩個門,并布置在兩端。GC-1A(F)型高壓開關櫃的搬運門高度為2.5~2.8m,寬度為1.5m。
⑥ 當電源從櫃後進線,且需在櫃後方正背後牆上另裝設隔離開關及其手動操動機構時,則櫃後通道淨寬不應小于1.50m;當櫃背面的防護等級為IP2X時,可減小為1.30m。
圖5.19所示為GC-1A(F)型高壓開關櫃的布置圖(圖中n為一列開關的台數);圖5.20所示為手車式高壓開關櫃的布置圖,安裝尺寸見表5.3。
表5.3 手車式高壓開關櫃安裝尺寸 單位: mm
圖5.19 GC-1A(F)型高壓開關櫃的布置圖(單位: mm)
圖5.19 GC-1A(F)型高壓開關櫃的布置圖(單位: mm)(續)
圖5.20 手車式高壓開關櫃的布置圖(單位: mm)
三、低壓配電室的布置① 成排布置的低壓配電屏,其長度超過 6m 時,屏後面的通道應有兩個通向本室或其他房間的出口,并宜布置在通道的兩端。當兩出口之間的距離超過15m時,其間還應增加出口。
② 低壓配電屏一般不靠牆安裝,屏後距離牆面 1~1.2m,屏的兩端有通道時應有防護闆。成排布置的低壓配電屏,其屏前和屏後的通道寬度不應小于表5.4規定的數值。
表5.4 低壓配電屏前後的通道寬度 單位: m
注:括号内為最小寬度。當建築物牆面遇有柱類局部凸出時,凸出部位的通道寬度可減少0.2m。
③ 當低壓配電室長度超過7m時,應在兩端開門。
④ 低壓配電室兼作值班室時,配電屏的正面不得小于3m。
⑤ 低壓配電室的高度:與變壓器相鄰時為 3.5~4m;當電纜進線時,高度不低于3m。
⑥ 同一配電室内的兩段母線,如果任何一段母線有一級負荷時,則母線分段處應有防火隔斷措施。
⑦ 低壓配電室通道上方裸露帶電體距地面的高度不應低于下列數值:屏前通道内者為2.50m,加護網後其高度可降低,但護網最低高度為2.20m;屏後通道内者為 2.30m,否則應加遮護,遮護後的高度不應低于1.90m。
⑧ 低壓電容器裝置可設置在低壓配電室内,當電容器總容量較大時,宜設置在單獨的房間内。
低壓配電室的布置如圖5.21所示。
圖5.21 低壓配電室的布置(單位: mm)
四、控制室的布置控制室内安裝的主要設備有控制屏(台)、信号屏、電源屏等。除了大中型工廠變電所外,一般物業供電中不必單獨設置控制室。
控制室一般與6~10kV高壓配電室相毗連。6~10kV高壓配電裝置的繼電保護和測量儀表,一般設在相應的開關櫃上,就地操作;信号裝置設在值班室内,當有必要時也可在控制室中集中操作。
控制室屏的布置,要求安裝、調試方便,整齊美觀。其排列方案視屏的數量多少而定,常采用一字形或L形布置;當低壓屏數量多時,也有用形布置的。一般将控制屏和信号屏布置在正面,電源屏及所用電屏布置在側面或正面兩側邊上。
控制室各屏間及通道距離見表5.5。
表5.5 控制室各屏間及通道距離 單位: mm
五、變壓器室的布置變壓器室的結構和布置形式,取決于變壓器的型式、容量、放置方式以及電氣主接線方案、進出線方式和方向等因素,并應考慮運行維護安全方便,以及通風、采光、防火、近期發展等問題。
① 變壓器外廓(防護外殼)與變壓器室牆壁和門的淨距不應小于表5.6所規定的數值。幹式變壓器的金屬網狀遮欄,其防護等級不低于IP1X,遮欄高度不低于1.70m。
表5.6 變壓器外廓與變壓器室牆壁和門的最小淨距 單位: m
② 對于就地檢修的室内油浸式變壓器,室内高度可按吊芯所需的最小高度再加0.70m,寬度可按變壓器兩側各加0.80~1.0m确定。如果變壓器室内裝有高壓負荷開關、隔離開關、熔斷器等,則變壓器室寬度應相應地增加。
③ 油浸式變壓器和其他充油電器的布置,應考慮在帶電時觀察油位、油溫的方便和安全,并易于抽取油樣。
④ 變壓器室宜采用自然通風,夏季的排風溫度不宜高于45℃,進風和排風的溫差不宜大于15℃。變壓器在戶内布置時,宜高于地面架空布置,并從地坪到變壓器底部高度段開設百葉窗,以利于通風散熱(容量在 630kVA 及以下的變壓器室地坪一般可不擡高)。通風窗應采用非燃燒材料。
⑤ 可燃油油浸變壓器室的耐火等級應為一級,非燃(或難燃)介質的變壓器室、高壓配電室和高壓電容器室的耐火等級不應低于二級,低壓配電室和低壓電容器室的耐火等級不應低于三級。
屬于以下情況之一時,變壓器室的門應采用甲級防火門:
(a)變壓器室位于高層主體建築内;
(b)變壓器室附近有易燃物品或通向汽車庫;
(c)變壓器位于建築物的二層或更高層;
(d)變壓器位于地下室或下面有地下室;
(e)變壓器室通向高、低壓配電室的門;
(f)變壓器室之間的門;
(g)變壓器室位于車間或站房内。
⑥ 有以下情況時,油浸變壓器室應設置容量為100%變壓器油量的擋油設施(使燃燒的油不緻外溢的設施)或設置能将油排到其他安全處所的設施:
(a)變壓器室附近有易燃物品堆積的場所;
(b)變壓器室下面有地下室;
(c)變壓器室位于民用主體建築物内。
民用主體建築内的附設變電所和車間内變電所的可燃油油浸變壓器室,應設置容量為 100%變壓器油量的儲油池(油流入後不緻被外部已燃燒的物質延燃的設施),并能将油排到安全處所。
在附設變電所、露天或半露天變電所中,油量為 1000kg 及以上的變壓器,應設置容量為100%油量的擋油設施。
六、高壓電容器室的布置為提高功率因數,大、中型變配電所的10kV母線側都安裝有室内高壓電容器成套裝置。
高壓電容器裝置(電容器櫃)宜設置在單獨房間内。當電容器組的容量較小時,也可設置在高壓配電室内,但與高壓配電裝置的距離不應小于 1.5m。高壓電容器室應有良好的自然通風。通風窗的有效面積可根據進風溫度的高低,按每千伏安(kVA)需要下部進風面積0.1~0.3m2,上部出風面積 0.2~0.4m2計算。下層電容器的底部距地面不應小于 0.2m,上層電容器的底部距地面不宜大于 2.5m,電容器裝置頂部到屋頂淨距不應小于1.0m。高壓電容器布置不宜超過3層。
電容器外殼之間(寬面)的淨距不宜小于 0.1m,電容器的排間距離不宜小于 0.2m。電容器室與高、低壓配電室相毗連時,中間應有防火隔牆。室内長度超過7m時,應兩端開門。
GR-1型高壓電容器的布置如圖5.22所示。成套電容器櫃單列布置時,櫃正面與牆面距離不應小于 1.5m;當雙列布置時,櫃面之間距離不應小于2.0m。
圖5.22 高壓電容器室的布置(單位: mm)
七、值班室的布置有人值班的變配電所,應設單獨的值班室(可兼控制室)。有人值班的獨立變配電所,應設洗手間和上、下水設施。
當有低壓配電室時,值班室可與低壓配電室合二為一,這時在值班人員經常工作的一面或一端低壓配電裝置到牆的距離不應小于3m。值班室的結構型式及布置要有利于運行、維護,要緊靠高、低壓配電室。高壓配電室與值班室應直通或經過走廊相通,值班室應有門直接通向戶外或走廊。
八、變配電所高、低壓設備及變電設備的同室布置為了節約占地面積,在經技術經濟比較和采取相應措施後,可以将變配電所的高壓、變電、低壓設備不加間隔地布置在同一室内。這不僅使投資經濟,而且有利于運行、維護和管理,但必須确保安全。
① 所有電氣設備(包括電容器)都應選用不可燃設備。
② 變壓器等設備的裸露帶電部分,必須加栅欄進行隔離。
③ 各設備之間的距離及其設備與建築物頂闆、牆壁、門窗等的距離均應符合國家有關規程和相關電氣産品的技術要求。
④ 值班室宜單獨設置。
⑤ 應有兩個或兩個以上的出口,其中至少有一個可直接對外的出口。
⑥ 應設置固定式自動報警系統和自動滅火系統。
九、住宅小區變配電所(1)變配電所的數量
一般按建築面積4×105m2時設立一個10kV變電所。為适應住宅用電量的迅速增長,若按50W/m2的用電量(目前我國不少地區已超過這一負荷密度)計算,住宅面積為7×103m2左右,便應建一座變電所。
(2)低壓電源電纜的供電半徑
低壓電源電纜的供電半徑應小于250m。
(3)變配電所的使用面積
應根據變壓器台數、型式、容量确定高壓開關櫃、低壓配電屏的數量,然後由櫃、屏的尺寸及排列方式來确定變電所的使用面積。一般情況下,一台 500kVA 變壓器的變電所需用建築面積 75m2左右,兩台630kVA變壓器的變電所需要建築面積150m2左右。
(4)住宅小區變配電所的平面布置
住宅小區變配電所的平面布置包括高壓電纜分支室及進線室、高壓配電室、變壓器室、低壓配電室和值班室、輔助用房的布置。
(5)層高要求
設備安裝層高應在梁下淨空 3.8m 及以上,設備層下的電纜夾層淨高以1.9m為宜。夾層内照明電源應采用50V以下安全電壓。
十、典型變電所舉例1.某工廠10kV變電所布置圖
圖5.23(a)、(b)所示分别為某工廠10kV變電所的平面布置圖及立面布置圖。該變電所主要電氣設備及材料明細見表5.7。
(1)了解總體概況
首先看清楚圖5.23中的标題欄、技術說明及主要電氣設備材料明細表,以便對整個變電所的概況有所了解。
(2)總體布置
由圖 5.23(a)可知,該變電所分為上下兩層:底層為兩間變壓器室、高壓開關室、輔助用房(含備件室和洗手間等),二層為低壓配電室和值班室。
圖5.23 某工廠10kV變電所的布置圖(單位: mm)
圖5.23 某工廠10kV變電所的布置圖(單位: mm)(續)
表5.7 圖5.23中的主要電氣設備及材料明細
續表
(3)供配電進出線
本工廠的配電由地區變電所經電壓為10kV的架空線路樹幹式單回路供電,進入廠區後由電纜引入該變電所Y1高壓開關櫃,然後分别經Y4、Y5高壓開關櫃到1、2号變壓器,降壓為230/400V後經電纜引向二樓低壓配電室有關低壓配電屏(P1、P15)母線,再向全廠各車間等負荷配電。
(4)高、低壓配電室
本工廠采用JYN2-10型手車式高壓開關櫃,圖5.23(a)左圖中高壓開關櫃Y1~Y5分别為電壓互感器——避雷器櫃、總開關櫃、計量櫃和1号、2号變壓器櫃。低壓配電屏采用PGL2型,電容補償屏為PGJ1型。圖5.23(a)右圖表示了各屏的排列及安裝位置。
高壓配電室高 5.4m,櫃列的前後左右尺寸均符合規範要求。低壓配電室高4m,配電屏為形布置,并預留了擴容的位置。屏後與牆之間有電纜溝,相互距離1.7m。高、低壓配電室的門都朝外開。
(5)變壓器室
在變壓室中,采用500kVA及315kVA油浸式電力變壓器各1台。考慮到今後擴容,變壓器的尺寸布置均按比容量大一級設計。為有利于通風散熱,除高度高外,變壓器室地坪擡高 1m,下設擋油設施,事故時把油排向室外。下部有百葉紗窗以利通風,并可防止小動物進入。為達到防火要求,變壓器室的門采用鋼材制作。
(6)值班室
值班室設在二樓與低壓配電室毗鄰。由于是獨立變電所,因此在室内設有單獨的洗手間。吊裝孔是用于二樓低壓配電屏等設備的吊運的。圖5.23(b)分别表示了Ⅰ——Ⅰ、Ⅱ——Ⅱ的剖視情況。
2.某居民區10kV變電所布置圖
圖5.24(a)、(b)分别為某居民區10kV總配電所和其中一個變電所的平面布置布線圖及與之相對應的剖面圖。
該居民區總配電所采用兩路10kV電源(暗備用),共設5個變電所。每個變電所采用兩台 SCB8-1000/10 型幹式變壓器(繞組聯結組别為△/
-11,即Dynll)。總配電所10kV高壓系統采用單母線負荷開關(ZFN-10型)分段的接線方式;各低壓400V系統采用單母線斷路器分段接線,設總斷路器兩台(兩主變各一台)及聯絡斷路器一台(均為ME-2000型)。
圖5.24 某居民區10kV變電所的布置圖(單位: mm)
圖5.24 某居民區10kV變電所的布置圖(單位: mm)(續)
(1)高壓配電室
采用XGN-10型交流金屬封閉固定式高壓開關櫃,編号A~I共9台,單列布置。
(2)低壓配電室
與高壓配電室相鄰,兩端為變壓器室,共有編号為 1~17 的 17台GCS型低壓配電屏。其中,編号1、8的為變壓器低壓總配電屏, 6 為單母線分段的聯絡屏,2、3 各為容量 8×18kvar的電容補償屏,其餘為配電給各居民樓及消防、生活水泵、車庫照明用電的配電屏。(3)變壓器室
這裡的兩台變壓器供電給該居民區的一部分居民樓。為節約占地及便于管理,該變電所與總配電所連在一起。
總配電所和變電所不再單獨設值班室,值班室在上層物業管理用房内設置。
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