胡娟平 程曉飛

摘要：本文以實際工程為背景，對新建住宅項目變配電系統(tǒng)在設(shè)計階段、施工階段、驗收階段中遇到的較為常見，且易發(fā)生的問題進(jìn)行匯總，針對各個階段出現(xiàn)的問題與規(guī)范及相關(guān)國家標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行對比，對三個階段問題的解決辦法進(jìn)行整理，以便設(shè)計人員在類似新建住宅項目設(shè)計時能及時發(fā)現(xiàn)問題、解決問題。

關(guān)鍵詞：環(huán)網(wǎng)柜;專改公;PT柜;變配電室;

1.引言

隨著城市化進(jìn)程的不斷推進(jìn)，新建住宅及公建項目日益增加，近幾年配電設(shè)備不斷更新發(fā)展較快，西安市、渭南市供電局將新建住宅劃分在“專改公”范疇，《渭南市新建住宅供配電設(shè)施建設(shè)技術(shù)導(dǎo)則（試行）》及《西安市新建住宅供配電設(shè)施建設(shè)技術(shù)導(dǎo)則》上關(guān)于公變及專變的概念如下：①公用變電站指為新建住宅內(nèi)終端用戶直接服務(wù)，由供電部門直接管理的配（變）電站，所供負(fù)荷一般為住宅居民生活用電、電梯、消防、水泵、公共照明等，簡稱“公變”。②專用變電站：指為居住區(qū)內(nèi)公共用戶服務(wù)，由產(chǎn)權(quán)委托人自行負(fù)責(zé)管理的配（變）電站，簡稱“專變”。目前“專改公”項目在設(shè)計中存在較多問題，變配電項目參考國網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)及當(dāng)?shù)貥?biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)計，但在施工過程中難以滿足施工要求進(jìn)行多次修改，施工難度大，后期驗收又難以滿足運維人員的要求以至于項目后期運維復(fù)雜。本文以某項目為背景，針對渭南供電局及西安供電局“專改公”項目設(shè)計及施工中存在的問題進(jìn)行分析，以便設(shè)計及施工人員能都提前規(guī)避，避免問題再次發(fā)生影響正常用電安全及系統(tǒng)可靠性。

2.新建住宅項目設(shè)計中問題淺析

在“專改公”項目中按照供電局要求，10kV中壓配電系統(tǒng)中開關(guān)柜根據(jù)當(dāng)?shù)叵掳l(fā)的《導(dǎo)則>（《渭南市新建住宅供配電設(shè)施建設(shè)技術(shù)導(dǎo)則（試行）》、《西安市新建住宅供配電設(shè)施建設(shè)技術(shù)導(dǎo)則》）要求選擇，新建項目供電容量小于10000kVA時采用環(huán)網(wǎng)柜配負(fù)荷開關(guān);當(dāng)新建項目容量大于10000 kVA時采用KYN28等柜型配斷路器;當(dāng)變配電所建在地上時應(yīng)采用KYN28等柜型配斷路器。

在新建住宅項目設(shè)計中，用戶均按照項目進(jìn)度及供電情況申報項目，項目設(shè)計時較少負(fù)荷超過10000kVA，新建住宅項目均采用環(huán)網(wǎng)柜配負(fù)荷開關(guān)方式進(jìn)行設(shè)計，專變可按照實際需求進(jìn)行配置，可以采用負(fù)荷開關(guān)柜也可以采用斷路器柜，具體到項目設(shè)計時可按照用戶需求進(jìn)行配置，專變項目較大且具有后臺監(jiān)控時建議配置斷路器，操控更加方便。相比于KYN28柜，負(fù)荷開關(guān)柜具有體積小、維護(hù)方便、成本低等優(yōu)點。

環(huán)網(wǎng)柜柜體與中置柜相比具有柜體較小的優(yōu)勢，同時因為沒有手車操作距離設(shè)備布置時操作面距離相對較小，按照《20kV及以下變電所設(shè)計規(guī)范》要求布置如表一所示，環(huán)網(wǎng)柜能夠為建筑內(nèi)部變配電室及開閉所節(jié)省空間，但由于采用的是SF6全絕緣柜體，在建筑物室內(nèi)應(yīng)做好SF6氣體排風(fēng)及實時監(jiān)測，防止氣體泄漏造成不必要的危害，如圖一為某項目變配電室通道示意圖。

本文以某新建住宅項目為背景，小區(qū)從鄰近變電站一路10kV專線供電，小區(qū)紅線內(nèi)新建1座兩進(jìn)四出環(huán)網(wǎng)柜為專變及公變負(fù)荷供電，新建三座專變配電室供電總?cè)萘?500kVA，新建一座公變配電室，供電總?cè)萘?000kVA，如圖二所示某項目10kV電氣主接線示意圖。

圖中兩進(jìn)四出戶外環(huán)網(wǎng)柜采用SF6氣體絕緣的環(huán)網(wǎng)柜，建筑物內(nèi)部公變配電室均采用SF6氣體絕緣負(fù)荷開關(guān)柜，專變配電室采用斷路器柜，區(qū)別僅在于分配電室取消PT柜，為了節(jié)約成本項目設(shè)計時供電局取消直流屏，直流電源供電優(yōu)點在于可靠性高，蓄電池電壓平穩(wěn)，容量較大能夠滿足直流負(fù)荷及變電站對操作電源的基本要求，但造價較高，在出線回路較少或箱變末端配電室均可采用操作電源，因此本項目操作電源采用交流操作電源，一般情況下交流操作電源有以下幾種：（1）取自自帶PT 。（2）取自外置UPS，AC220V。本文中某項目專變采用第一種形式，用于為開關(guān)柜提供操作電源，近些年負(fù)荷開關(guān)柜逐漸向斷路器功能柜發(fā)展功能，本次設(shè)計采用生產(chǎn)較為成熟的某品牌生產(chǎn)的一體式開關(guān)柜，電源選擇交流，公變增加直流屏采用直流操作電源。

采用這種電動操作機構(gòu)要求柜體設(shè)置繼電保護(hù)，所有中壓柜體配置相應(yīng)的測控裝置以實現(xiàn)饋線柜電流、電壓、負(fù)荷開關(guān)位置、SF6氣壓信號、接地開關(guān)位置等信號的采集及故障分析，同時采集變壓器的超高溫、重瓦斯保護(hù)及其他信號通過控制電纜引至對應(yīng)的出線柜，在柜體分散配置的測控裝置上對其進(jìn)行保護(hù)及信號顯示，由于專改公項目均采用高壓在高壓側(cè)計量，低壓在低壓側(cè)計量的方式計量，如圖三、圖四平面布置圖所示，專變與公變計量方式不同，公變每個饋線柜增加一個電度表，低壓側(cè)計量則在低壓進(jìn)線柜增加一組計量用的電流互感器，實現(xiàn)低壓側(cè)計量，這樣就可以實現(xiàn)實時考核，由于本文中項目專變設(shè)計時應(yīng)用戶要求未設(shè)置直流電源，測控裝置電源及儀表電源均來源于10kV中壓進(jìn)線柜增加的電壓互感器，這種方案在其他項目中從未采用，以至于后續(xù)施工及驗收中問題較多。

針對某項目設(shè)計過程中出現(xiàn)的問題進(jìn)行分析總結(jié)，主要體現(xiàn)在以下幾個方面：（1）高壓計量方式與常規(guī)高供高計不同，采用高壓在高壓側(cè)計量，低壓在低壓側(cè)計量的方式。（2）中壓柜采用的操作機構(gòu)選擇方式較為靈活，應(yīng)根據(jù)項目特點及地方要求進(jìn)行設(shè)計。（3）所有中壓柜均配置測控裝置并預(yù)留遠(yuǎn)動接口。（4）項目大小不同對操作電源要求不同，末端可選擇手動控制也可選擇交流自動控制，取決于中心配電室饋出回路的多少，回路較少可采用交流操作電源也可采用直流操作電源，交流以UPS為最佳選擇，直流可選擇40Ah直流屏提供直流電源，項目較大有開閉所時可采用65Ah直流屏提供直流電源或者事故用電，開閉所內(nèi)設(shè)所用變柜為直流屏提供充電電源，且為配電室內(nèi)部照明及其他交流電源提供電源。（5）變配電設(shè)計時與其他專業(yè)之間配合應(yīng)以國家相應(yīng)規(guī)范為依據(jù)，并參考當(dāng)?shù)毓╇娋窒嚓P(guān)文件要求。

3.新建住宅項目施工過程中問題淺析

土建施工均按照施工圖施工，后期設(shè)備安裝過程中存在以下問題：（1）本項目專變配電室進(jìn)線PT安裝在進(jìn)線柜，以T接的方式連接電壓互感器，這種方式安裝給進(jìn)線柜增加了故障點，T接的方式易產(chǎn)生較大電弧，電力行業(yè)各地地方標(biāo)準(zhǔn)不同，計量部門不允許進(jìn)線增加PT，易發(fā)生事故不太安全。另一方面因為本項目配置了測控裝置當(dāng)高壓母線發(fā)生兩相或者三相短路時，電壓互感器安裝處的殘壓非常低，當(dāng)1OKV高壓母線因故障斷開后測控裝置則失去電源無法工作，再就是設(shè)備首次電動合閘不能實現(xiàn)，這就給運維及檢修帶來不便。（2）設(shè)備生產(chǎn)廠家生產(chǎn)的柜子操作機構(gòu)按照常規(guī)DC220V考慮，提供的是直流電動操作機構(gòu)，由于經(jīng)供電局方案修改后操作機構(gòu)更換為交流，導(dǎo)致后期中壓柜廠家將設(shè)備重新更換以滿足設(shè)計要求。（3）原設(shè)計院在建筑本體設(shè)計中已經(jīng)做了變配電室的通風(fēng)設(shè)計，但本次配電室施工過程中未按照設(shè)計圖紙做SF6氣體的監(jiān)測和排風(fēng)二次設(shè)計，且原通風(fēng)設(shè)計是變配電室與其他功能性用房合用排風(fēng)系統(tǒng)。按照《20kV及以下變電所設(shè)計規(guī)》6.3.3裝有六氟化硫氣體絕緣的配電裝置的房間，在發(fā)生事故時房間內(nèi)易聚集六氟化硫氣體的部位，應(yīng)裝設(shè)報警信號和排風(fēng)裝置，《民用建筑電氣設(shè)計規(guī)范》中4.10.8 裝有六氟化硫（SF6）設(shè)備的配電裝置的房間，其排風(fēng)系統(tǒng)應(yīng)考慮有底部排風(fēng)口，這就要求排風(fēng)應(yīng)進(jìn)行二次設(shè)計，直接將SF6氣體排至室外。（4）圖紙中電纜支架規(guī)格為L40x4角鐵，支架的主架頂焊-50×5通長扁鐵做接地線，支架安裝前均須作熱鍍鋅處理，某項目采用的-40×4通長扁鐵做接地線且沒有做熱鍍鋅處理，后期經(jīng)施工單位再次進(jìn)行熱鍍鋅處理滿足要求。

4.新建住宅項目驗收過程中問題淺析

變配電室驗收過程中存在以下問題：（1）專變進(jìn)線柜PT的安裝方式不滿足運維檢修要求，T接方式使得進(jìn)線柜存在故障點，容易引發(fā)事故，設(shè)計調(diào)整為增加不間斷電源UPS，按照《20kV及以下變電所設(shè)計規(guī)》3.5.3 當(dāng)小型變電所采用彈簧儲能交流操動機構(gòu)且無低電壓保護(hù)時，宜采用電壓互感器作為合、分閘操作電源;當(dāng)有低電壓保護(hù)時，宜采用電壓互感器作為合閘操作電源、采用在線式不停電電源（UPS）作為分閘操作電源;也可采用在線式不停電電源（UPS）作為合、分閘操作電源。某項目增加一臺通過3KVAUPS為變配電室的操作機構(gòu)及測控裝置儀表提供電源。（2）配電室通風(fēng)未能按照規(guī)范要求增加氣體排風(fēng)設(shè)備及管道。（3）變配電室的SF6全絕緣中壓柜預(yù)留自動化接口，可實現(xiàn)配網(wǎng)數(shù)據(jù)遠(yuǎn)傳自動化管理，以便運維人員后期設(shè)備管理及故障分析排查。（4）原設(shè)計院將配電室位置定在消防水池隔壁未做防水處理，本次土建施工也未按照設(shè)計圖紙中增加雙墻進(jìn)行處理，因變配電室較大，將其靠近消防水池一側(cè)分割出來作為值班室，另一側(cè)設(shè)置為變配電室。這就避免了《民用建筑電氣設(shè)計規(guī)范》中4.2.2不應(yīng)設(shè)在廁所、浴室、廚房或其他經(jīng)常積水場所的正下方，且不宜與上述場所貼鄰。如果貼鄰，相鄰隔墻應(yīng)做無滲漏、無結(jié)露等防水處理;4.2.2變電所可設(shè)置在建筑物的地下層，但不宜設(shè)置在最底層。配變電所設(shè)置在建筑物地下層時，應(yīng)根據(jù)環(huán)境要求加設(shè)機械通風(fēng)、去濕設(shè)備或空氣調(diào)節(jié)設(shè)備。當(dāng)?shù)叵轮挥幸粚訒r，尚應(yīng)采取預(yù)防洪水、消防水或積水從其他渠道淹漬配變電所的措施。

以上問題經(jīng)土建及安裝整改后，再次經(jīng)供電局各個部門驗收后最終滿足送電要求，在規(guī)定時間內(nèi)完成項目。

5.小結(jié)

本文中某項目變配電設(shè)計時以《國家電網(wǎng)公司配電網(wǎng)工程典型設(shè)計》、《渭南市新建住宅供配電設(shè)施技術(shù)導(dǎo)則（試行）》、《西安市新建住宅供配電設(shè)施技術(shù)導(dǎo)則》、《20kV及以下變電所設(shè)計規(guī)范》 GB50053-2013等為依據(jù)，采用的10kV中壓系統(tǒng)為BIAD電氣設(shè)計深度圖示中所列舉的案例為參考，設(shè)計后期供電部門審圖未能通過，經(jīng)修改后通過審圖及驗收。各個地方供電局有各自的標(biāo)準(zhǔn)，例如西安市供電局與渭南市供電局對于變配電項目部門設(shè)計要求要高于規(guī)范中所提及的要求。因此要求設(shè)計人員對于不同項目應(yīng)及時與當(dāng)?shù)毓╇姴块T對接，以滿足國家和地方其他有關(guān)的現(xiàn)行規(guī)程、規(guī)范及標(biāo)準(zhǔn)為前提，對項目進(jìn)行進(jìn)一步的深化設(shè)計滿足用戶及供電部門要求。

施工中有些未能按照圖紙要求進(jìn)行施工，導(dǎo)致后期改動較大拖延工期，且驗收不通過影響供電時間，專項工程在施工開展前期應(yīng)對施工圖進(jìn)行嚴(yán)格審核，及時與設(shè)計部門及監(jiān)理部門溝通滿足施工驗收標(biāo)準(zhǔn)。

參考文獻(xiàn)

[1]《環(huán)網(wǎng)柜替代中置柜的優(yōu)點及其應(yīng)用》? 李民國 上海市電氣工程設(shè)計研究會2009年學(xué)術(shù)年會論文集。

[2]GB 3906—2006 3.6—40.5kV交流金屬封閉開設(shè)備和控制設(shè)備[S]。

[3]GB 50052-2009《供配電系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范》。

[4]GB 50053-2013《20kV及以下變電所設(shè)計規(guī)范》。

[5]GB 50054-2011《低壓配電設(shè)計規(guī)范》。

[6]《渭南市新建住宅供配電設(shè)施技術(shù)導(dǎo)則（試行）》

[7]《西安市新建住宅供配電設(shè)施技術(shù)導(dǎo)則》