張 健 （安徽省建筑設(shè)計(jì)研究總院股份有限公司，安徽 合肥 230000）

1 變電所的位置設(shè)置

根據(jù)《20kV 及以下變電所設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50053- 2013）規(guī)定如下：

①宜接近負(fù)荷中心；②依接近電源側(cè)；③應(yīng)方便進(jìn)出線；④方便設(shè)備運(yùn)輸；⑤不應(yīng)設(shè)在有劇烈震動(dòng)或高溫的場(chǎng)所；⑥不宜設(shè)在多塵或有腐蝕性質(zhì)的場(chǎng)所；⑦不應(yīng)設(shè)在廁所、浴室、廚房或其他經(jīng)常積水場(chǎng)所的正下方處，也不宜與上述場(chǎng)所貼鄰；⑧不應(yīng)設(shè)在地勢(shì)低洼和可能積水的場(chǎng)所等。以上都是對(duì)其位置的基本規(guī)定，在設(shè)計(jì)時(shí)候應(yīng)嚴(yán)格遵守。

2 同土建專業(yè)的配合問(wèn)題

2.1 出口設(shè)置

《民用建筑電氣設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》（GB51348- 2019）第4.7.3 條規(guī)定：當(dāng)成排布置的配電柜長(zhǎng)度大于6m 時(shí)，柜后面的通道應(yīng)設(shè)置兩個(gè)出口；當(dāng)兩個(gè)出口之間的距離大于15m 時(shí)，尚應(yīng)增加出口。筆者不止一次看到過(guò)一些變電所設(shè)計(jì)圖紙對(duì)兩出口間距離大于15m 增加出口的這一條執(zhí)行不到位，具體情況為成排布置的配電柜長(zhǎng)度超過(guò)了15m 仍只設(shè)置了兩個(gè)出口，而且配電柜中間沒(méi)有做任何的分割。本規(guī)定主要考慮當(dāng)配電房?jī)?nèi)發(fā)生緊急情況時(shí)，相關(guān)人員能夠迅速離開(kāi)。需要注意的是增加的出口不一定非要是門，也可以把成排布置的設(shè)備分為兩段，中間保證至少0.8m 的距離即可。

2.2 排水措施

《民用建筑電氣設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》（GB51348- 2019）第4.9.12 條要求變電所電纜溝應(yīng)有防水排水措施問(wèn)題，部分圖紙上在配電房?jī)?nèi)設(shè)置了集水坑。筆者通過(guò)實(shí)際經(jīng)驗(yàn)及同供電部門溝通過(guò)做法，均認(rèn)為在配電房外設(shè)置集水坑，用排水溝接入配電房電纜溝比較合適。原因考慮兩點(diǎn)：一是集水坑本身就比較深，在配電房?jī)?nèi)部設(shè)置如果防水處理的不好更容易引起配電房進(jìn)水；二是設(shè)置集水坑可能會(huì)影響配電房電纜溝的布置，導(dǎo)致配電房面積可能增大。還有一部分設(shè)置地下室的變電所，因地下室層高受限，往往會(huì)將變電所的底板降板，然后再做電纜溝，此種情況在設(shè)計(jì)時(shí)也應(yīng)盡量避免，因電纜溝的溝底比地下車庫(kù)低，防水做得不好時(shí)容易形成局部的積水區(qū)域。

2.3 進(jìn)出變電所橋架

對(duì)于很多設(shè)置在地下室的變電所，其外墻的進(jìn)出線電纜預(yù)留管應(yīng)盡量根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況設(shè)置，盡量避免預(yù)留在變電所內(nèi)部外墻上?？深A(yù)留在變電所范圍以外的外墻上，然后通過(guò)橋架進(jìn)入變電所（示意圖如下圖）。主要原因?yàn)榈叵率业耐鈮︻A(yù)埋管因?yàn)槭┕さ冉?jīng)常會(huì)出現(xiàn)封堵不嚴(yán)密而漏水，而且發(fā)生漏水后，后期很難徹底消除。

橋架由室外進(jìn)入地下室變電所示意圖

2.4 電纜溝標(biāo)高問(wèn)題

為節(jié)省空間，現(xiàn)在很多獨(dú)立式的變電所建為兩層，一般是在二層放置高壓柜，一層放置變壓器和低壓柜。如果二層的出線為下出線，需注意二層的成熟地面標(biāo)高及電纜溝底標(biāo)高的問(wèn)題。一般是成熟地面同設(shè)備吊裝平臺(tái)標(biāo)高保持一致，電纜溝底的標(biāo)高比吊裝平臺(tái)低0.8～1.0m，不能把溝底標(biāo)高做成同吊裝平臺(tái)一樣。

3 出線電纜的選擇

《 低 壓 配 電 設(shè) 計(jì) 規(guī) 范》（GB50054- 2011）、《電力電纜工程設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50217- 2007）都規(guī)定了導(dǎo)體應(yīng)滿足熱穩(wěn)定的要求。部分變電所圖紙的低壓電纜出線不滿足熱穩(wěn)定要求。對(duì)于絕大多數(shù)出線電纜不校驗(yàn)都是沒(méi)問(wèn)題的，對(duì)于個(gè)別回路是要校驗(yàn)的。舉例來(lái)說(shuō)，如對(duì)于1000kVA 變壓器，供電給所用電源箱，如果出線開(kāi)關(guān)選擇瞬動(dòng)型，電纜選擇YJV- 5x10，則電纜出線長(zhǎng)度最少需要11m，方能滿足電纜熱穩(wěn)定校驗(yàn)，具體計(jì)算方法不在本處闡述。因很多變電所內(nèi)所用箱容量不大，有些設(shè)計(jì)人員直接根據(jù)計(jì)算電流選擇電纜型號(hào)。而且所用電源箱一般到低壓柜的距離都很近，這時(shí)就要增大出線電纜截面以滿足熱穩(wěn)定要求，因此設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)充分考慮到此點(diǎn)。對(duì)于10/20kV 高壓出線電纜，因供電部門對(duì)審圖時(shí)對(duì)此部分要求較高，所選截面都偏大，一般無(wú)需校驗(yàn)。

4 10/20kV 高 壓 柜 及0.4kV 低壓柜型選擇

高壓柜目前選擇較多的為KYN28- 12/24 型中置柜，寬x 深尺寸一般 為 800mm (1000mm)x1500mm(1800mm)，括號(hào)中尺寸為20kV，需要注意的是此種柜型尺寸為下出線，如為上出線則深度應(yīng)相應(yīng)加大。

0.4kV 低壓柜目前設(shè)計(jì)人員選擇較為普遍的為GCS 和GCK 兩種柜型，這兩種都是抽屜柜，外殼尺寸無(wú)特殊差別，不同的是GCS 柜抽屜的一個(gè)模數(shù)為160mm 高，柜內(nèi)最多可放11 層抽屜，GCK 柜抽屜的一個(gè)模數(shù)為200mm 高，柜內(nèi)可放9 層抽屜。部分設(shè)計(jì)人員在圖紙上標(biāo)注較為隨意，如標(biāo)注為GCK 柜，但是出線卻有11 層抽屜，雖說(shuō)生產(chǎn)企業(yè)一般不會(huì)搞錯(cuò)，從設(shè)計(jì)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)慕嵌葋?lái)說(shuō)應(yīng)該避免。

低壓無(wú)功補(bǔ)償電容柜的寬度也是設(shè)計(jì)中經(jīng)常會(huì)忽略的問(wèn)題，在早期的設(shè)計(jì)圖中低壓無(wú)功電容補(bǔ)償一般是采用三相共補(bǔ)的方式，目前很多地方供電部門已經(jīng)要求采用三相共補(bǔ)與單相分補(bǔ)相結(jié)合的補(bǔ)償方式，此種方式對(duì)柜體的尺寸要求略大，如常規(guī)補(bǔ)償容量240kVar 的電容器柜按共補(bǔ)的方式一般采用8 組30kVar 的電容器，柜寬采用800mm 完全可以，采用共分補(bǔ)的方式后則柜寬最好采用1000mm 以利散熱。

5 配電房?jī)?nèi)部設(shè)備布置

①為了節(jié)省空間，在設(shè)計(jì)中經(jīng)常將變壓器和低壓柜貼鄰布置。《20kV 及以下變電所設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50053- 2013）中4.1.2 條非充油的高、低壓配電裝置和非油浸型的電力變壓器，可設(shè)置在同一房間內(nèi)，當(dāng)二者相互靠近布置時(shí)，應(yīng)符合下列規(guī)定：在配電室內(nèi)相互靠近布置時(shí)，二者的外殼均應(yīng)符合現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《外殼防護(hù)等級(jí) (IP 代碼)》（GB 4208）中IP2X 防護(hù)等級(jí)的有關(guān)規(guī)定，即變壓器的外殼防護(hù)等級(jí)可以采用IP2X。同時(shí)，《民用 建 筑 電 氣 設(shè) 計(jì) 標(biāo) 準(zhǔn) 》（GB51348- 2019）4.5.2 第2 條，20kV、10kV 具有IP2X 防護(hù)等級(jí)外殼的配電裝置和干式變壓器，可相互靠近布置。在設(shè)計(jì)中有不少圖紙對(duì)變壓器的外殼防護(hù)等級(jí)標(biāo)注為IP3X。筆者猜測(cè)可能是和已經(jīng)廢止的規(guī)范《10kV 及以下變電所設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50053- 94）中的4.1.3 條有關(guān)，在4.1.3 條僅對(duì)車間內(nèi)變壓器和高低壓柜靠近布置時(shí)要求外殼防護(hù)等級(jí)不低于IP3X，沒(méi)有明確說(shuō)明在配電室內(nèi)變壓器和高低壓裝置靠近布置時(shí)的防護(hù)等級(jí)。因此部分設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)時(shí)可能是依據(jù)此條標(biāo)準(zhǔn)，而對(duì)新規(guī)范沒(méi)有完全掌握。因變壓器運(yùn)行過(guò)程中熱量大，改為IP2X 后更有利于變壓器的散熱，對(duì)變壓器的安全運(yùn)行、節(jié)能及延長(zhǎng)使用壽命還是有很大幫助的。

②變電所內(nèi)設(shè)備布置還需要注意的細(xì)節(jié)是高低壓柜的布置順序應(yīng)該和系統(tǒng)圖上標(biāo)注的柜子順序一致，如面向開(kāi)關(guān)柜時(shí)平面圖上從左向右順序?yàn)?1,02,03等，則系統(tǒng)圖上柜子從左向右也依次為01,02,03 等，以避免生產(chǎn)企業(yè)完全根據(jù)系統(tǒng)圖生產(chǎn)到現(xiàn)場(chǎng)無(wú)法安裝。

6 變電所接地干線的選擇

常規(guī)變電所接地干線設(shè)計(jì)基本是沿變電所四周距變電所地面30cm 高處敷設(shè)一40 mm × 4 mm 鍍鋅扁鋼作環(huán)形PE 干線來(lái)做保護(hù)接地和等電位聯(lián)結(jié)干線使用。當(dāng)變電所內(nèi)發(fā)生相線碰設(shè)備外殼發(fā)生接地故障時(shí)，接地短路電流通過(guò)環(huán)形PE 干線返回變壓器。由于接地故障發(fā)生在變電所內(nèi)，短路點(diǎn)較近，故障回路阻抗小，產(chǎn)生的短路電流大，需校驗(yàn)短路產(chǎn)生的熱效應(yīng)，以選擇滿足要求的接地干線截面，其最小截面積可按下式計(jì)算：

式中：S——PE 導(dǎo)體截面積，mm；

I——預(yù)期接地故障電流或短路電流有效值，A；

T——保護(hù)電器自動(dòng)切斷時(shí)的動(dòng)作時(shí)間，s；

K——由保護(hù)接地導(dǎo)體、絕緣和其他部分的材料以及初始和和最終溫度決定的系數(shù)，可按現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《低壓電氣裝置第5- 54 部分：電氣設(shè)備的選擇和安裝 接地配置和保護(hù)導(dǎo)體》（GB/T 16895.3）附錄A 的有關(guān)規(guī)定進(jìn)行計(jì)算和選取。由上式可知，配電房?jī)?nèi)全部采用40 mm × 4 mm 扁鋼的做法是不合適的。

綜上，變電所設(shè)計(jì)除了要考慮電氣本身的因素，還應(yīng)充分考慮到建筑、結(jié)構(gòu)、給排水、暖通等相關(guān)專業(yè)的條件要求，只有各專業(yè)都充分考慮到才能設(shè)計(jì)出安全可靠、經(jīng)濟(jì)合理的變電所。因?qū)σ?guī)范及標(biāo)準(zhǔn)的理解角度可能不同，不妥之處敬請(qǐng)同行指正。