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北京10kV變配電室典型設計經驗

本文按照國家電網公司的統一要求, 結合北京電網高可靠性供電要求的特點, 為使北京10kV變配電室設計比較規範, 根據在北京電力公司多年從事10kV配電網設計的經驗, 總結了《北京10kV變配電室典型設計方案》, 以供同行借鑒。 本文主要內容包括10kV變配電室設計遵循主要原則、典型設計方案概述。

隨著城市現代化進程迅猛發展,現代社會要求充足、可靠、優質的電能供電系統。 特別在北京網路化程度高, 供電負荷大, 供電方式複雜, 可靠性要求高, 供電網路既要有自身靈活性, 又要兼顧與全國電網的統一協調性。

本人在多年參與北京10kV變配電室設計工程中, 逐步更新設計理念, 學習前沿技術, 積累了一些經驗。 由於篇幅有限在此僅簡要總結如下。

設計遵循主要原則

1.目的:為使北京地區10kV配電網的設計、建設規範化和標準化, 保證提高供電可靠性和配電網運行安全穩定性, 實現運行經濟性, 滿足用電負荷不斷增長的需要, 達到電網發展的可持序性。

2.原則:北京地區10kV變配電室的設計、建設標準應本著安全可靠、投資合理、技術先進、運行高效的原則。 同時應遵循“統一規劃、因地制宜、分步實施、模組化設計”的原則, 應與城市配電網建設、改造同步實施。

3.設備選擇:在城市中心等重要地區優先選用國際先進設備, 其他地區可選用國內先進設備。

變配電室典型設計方案概述

以下僅對獨立變配電室和建在公建中的變配電室兩類典型配電室的做法做一些簡要概述, 供大家參考。

1. 兩類變配電室站址選擇:

1.1 兩類變配電室都應滿足的條件:

(1)應滿足現行國家規程、規範、規定的防火間距。 規程、規範、規定的內容在此不做敘述。

(2)供電範圍應滿足低壓供電半徑在市中心區不大於100米, 其它地區不大於250米, 且不應設在地勢低窪和可能積水的場所。

1.2 兩類變配電室各自應滿足的條件:

1.2.1 獨立變配電室

(1) 應滿足現行國家規程、規範、規定的遮陽間距和對視距離;和有爆炸或火災危險環境的建築物相鄰時(如燃氣調壓站、燃氣鍋爐房)應符合現行國家標準《爆炸和火災危險環境電力裝置設計規範》的規定。

標準、規程、規範的內容在此不做敘述。

(2) 配電室占地面積不宜小於150平方米, 室外應有設備運輸通道且應有不少於兩個搶修車輛的停放位置。

1.2.2 建在公建中的變配電室

(1) 應建在公建地上首層或地下一層, 不得建于居民住宅樓下方, 不得單獨建設在地下。

(2) 在建築物內宜靠外牆設置, 不能與存有腐蝕性或爆炸危險品危險的房間相鄰。

(3) 不能位於衛生間、浴室等經常積水房間的下方或與其相鄰, 上層房間地面應做防水處理;

2. 建築設計要點:

2.1 兩類變配電室都應滿足的條件:

(1) 土建設計應滿足抗震、防洪、防潮、防火、防塵、通風、防毒、防止小動物和低雜訊等各項要求。

(2) 電氣設備間房門採用甲級鋼制防火門。

門的開啟方向由高壓設備間向低壓設備間、或向火災發生概率低的方向開啟。 室對外開啟的門採用甲級鋼制防火門, 並加裝高度為450毫米可移動擋鼠板, 擋鼠板刷黃、黑相間斜紋警示線。 門內、外設明門閂。 窗採用塑鋼窗, 鑲夾絲玻璃, 窗外設鋼制防護欄並敷網孔小於10×10毫米的鋼板網。

(3) 根據電氣專業的要求, 設備間下應設電纜夾層, 設備層的板底淨高不小於3.5米, 梁底淨高不小於3.0米, 電纜夾層的板底淨高不小於1.9米。 同時應預留安裝設備用的槽鋼、電纜支架及電纜進出線鋼管(用防火膠泥封堵), 電纜進出線鋼管不應設在地勢低窪和可能積水的場所。

(4)室內應設衛生間, 如距配電室30米內有公用衛生間, 則室內可不設衛生間。

2.2 兩類變配電室各自應滿足的條件:

2.2.1 獨立變配電室

(1) 建築設計應符合安全、經濟、適用、美觀並與周圍整體環境相協調的原則。

(2) 抗震、防火、防水等級:

抗震設防烈度按本地設防烈度設計;建築類別三類, 即設計使用年限50年;變壓器室、電纜夾層、設備間耐火等級1級, 其它2級, 火災危險性類別丙類。

地下電纜夾層防水等級2級;屋面為坡, 屋頂無組織排水, 坡度15%, 屋面和設備層頂板防水I級。

(3) 設備間地面應高於室外地面, 且不小於0.45米。 當配電室長度超過7m時, 應設兩個出口, 並宜佈置在配電室兩端。

(4) 設備間設置固定採光窗(附屬用房除外), 衛生間設平開窗。

2.2.2 建在公建中的變配電室

(1) 設備間地面標高不宜低於同層建築;設備間、電纜夾層內不應有採暖、給水、排水及燃氣等管道通過;

(2) 若配電室位於首層,設備間應設固定採光窗。窗採用塑鋼窗,鑲夾絲玻璃,窗外設鋼制防護欄,並敷網孔小於10x10毫米的鋼板網;

(3) 配電室設置至少兩個出口,並宜佈置在不同通道;運輸設備大門為通扇門寬1.8米,高2.7米;人員出入門應直接通向室外;配電室位於地下時,自地面入口處沿途應設置站址位置發光指示牌

(4) 位於地下的配電室的電纜進出線應設置電纜豎井,豎井的寬度須滿足電纜彎曲半徑的要求,並安裝電纜垂直安裝用的固定支架。

(5) 運輸通道:

a 應有設備運輸通道,可利用公用通道:如門、汽車通道、走廊等。當運輸穿越距離較短時,其寬度及高度應比設備最大尺寸每側至少大200毫米;當距離較長時,應每側至少大500毫米。

b 運輸通道經過地下車庫時,通道淨高不小於2.5米,寬度不小於2米,通道轉彎處寬度不小於2.5米。

3. 消防:

3.1 兩類變配電室都應滿足的條件:主要出口上方設置發光疏散指示牌,地面設置發光疏散指示標識。

3.2 兩類變配電室各自應滿足的條件:

3.2.1 獨立變配電室

室內應配備電力設備專用滅火器;滅火器配置位置和數量應符合《建築滅火器配置設計規範》要求。

3.2.2 建在公建中的變配電室

(1) 建築的火災危險性類別為丁類(幹式變壓器),最低耐火等級為二級,應有獨立的防火分區。

(2) 消防及防排煙系統應由主體建築設計單位同時設計。

(3) 火災發生時宜採用滅火器,設備帶電時嚴禁用消防水進行撲滅。

4. 採暖、通風:

4.1 兩類變配電室都應滿足的條件:

(1) 室內設備發熱量按每台變壓器10kW考慮,進風溫度30℃,出風溫度40℃。設備間每小時換氣次數不小於6次,以此選擇風機容量及風道尺寸。

(2) 當採用SF6開關時,排風管道伸至電纜夾層內,距離地面300mm處, 排風管道不得與設備間相通,通風管道採用非燃燒材料製作。

4.2 兩類變配電室各自應滿足的條件:

4.2.1 獨立變配電室

(1) 設備間不設採暖裝置。衛生間等附屬房間設油汀電暖氣採暖。

(2) 設備間採用具有溫控定時功能、可自動及手動投停功能的超低雜訊軸流風機,強制通風。排風孔設防塵、防雨罩,罩前加鋼板網,網孔小於10×10毫米。

4.2.2 建在公建中的變配電室

(1) 站內通風系統應由主體建築設計單位同時設計,應考慮設置手動強制進、排風控制點。

(2) 通風管道不得位於電氣設備上方,通風管道底部距地面高度不應小於2.8米。

(3) 進、排風不應使用同一通風管道。

5. 給排水:

5.1 兩類變配電室都應滿足的條件:

夾層集水坑內設可自動移動式潛水泵。

5.2 兩類變配電室各自應滿足的條件:

5.2.1 獨立變配電室

(1) 給、排水管道不應穿越設備間及電纜夾層。

(2) 衛生間內設蹲便器、拖布池和地漏;給水管採用PPR複合給水管,排水管採用UPVC管,腳踏式延時自閉沖洗閥。夾層內給、排水管外包20毫米厚聚胺脂管殼保溫層。

(3) 室外應設閥門井,井內設水錶、截止閥、泄水閥和止逆閥。

6. 照明:

6.1 兩類變配電室都應滿足的條件:

(1) 室內照明電源由本室低壓母聯櫃供電。

(2) 室內照明電源箱應為金屬殼體,放置於室內牆上,箱內熔斷器和微型斷路器應標明用途。

(3) 設備間安裝高亮度、長壽命的工業級泛光燈,其它房間可選用優質民用照明燈具,並配備可擕式應急照明裝置。

(4) 設備間內在變壓器、高、低壓櫃及母線橋上方不得佈置燈具。變壓器、高、低壓櫃前照明燈與設備之間的水準距離應大於0.5米。

(5) 電纜夾層照明燈具採用防潮防爆型,由220V/36V安全變壓器供電,安全變壓器裝於獨立的配電箱內,應與站內照明電源箱臨近安裝。安全變壓器容量不小於1000VA

7. 接地:

7.1 兩類變配電室各自應滿足的條件:

7.1.1 獨立變配電室

(1) 獨立建設的配電室採用水準、垂直複合式環形接地系統。

當10kV電源為小電阻接地系統時,應設獨立的低壓工作接地網,與保護接地網嚴格分開,低壓工作接地網與保護接地網間的距離不得小於5米,兩網的接地電阻均須小於等於4歐姆。

(2) 室內地線網在電纜夾層內沿牆距夾層頂板300毫米處敷設,室外地線網的引入線不允許從夾層底板引入。

7.1.2 建在公建中的變配電室:

(1) 公建中的變配電室可利用建築物綜合地網,採用等電位接地方式接地。當建築物綜合地網接地電阻小於0.5歐姆時,其低壓工作接地網與保護接地網可共同接於建築物綜合地線網內,進出配電室的金屬管道均應做總等電位聯結。室內接地網與建築物結構主筋連接點不少於4點(不同方向)。

(2) 室內地線網在電纜夾層內沿牆距夾層頂板300毫米敷設。

結束語

現代社會的發展與進步,科學技術水準的提高,這些都對供配電行業提出了更高的要求,我們應不斷提高設計水準,優化設計方案,使10kV變配電室的設計方案更加合理與先進,使10kV變配電室更好地為各行各業做好供電服務。

(摘編自《電氣技術》,原文標題為“淺談北京10kV變配電室典型設計經驗”,作者為郭玉華。)

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(2) 若配電室位於首層,設備間應設固定採光窗。窗採用塑鋼窗,鑲夾絲玻璃,窗外設鋼制防護欄,並敷網孔小於10x10毫米的鋼板網;

(3) 配電室設置至少兩個出口,並宜佈置在不同通道;運輸設備大門為通扇門寬1.8米,高2.7米;人員出入門應直接通向室外;配電室位於地下時,自地面入口處沿途應設置站址位置發光指示牌

(4) 位於地下的配電室的電纜進出線應設置電纜豎井,豎井的寬度須滿足電纜彎曲半徑的要求,並安裝電纜垂直安裝用的固定支架。

(5) 運輸通道:

a 應有設備運輸通道,可利用公用通道:如門、汽車通道、走廊等。當運輸穿越距離較短時,其寬度及高度應比設備最大尺寸每側至少大200毫米;當距離較長時,應每側至少大500毫米。

b 運輸通道經過地下車庫時,通道淨高不小於2.5米,寬度不小於2米,通道轉彎處寬度不小於2.5米。

3. 消防:

3.1 兩類變配電室都應滿足的條件:主要出口上方設置發光疏散指示牌,地面設置發光疏散指示標識。

3.2 兩類變配電室各自應滿足的條件:

3.2.1 獨立變配電室

室內應配備電力設備專用滅火器;滅火器配置位置和數量應符合《建築滅火器配置設計規範》要求。

3.2.2 建在公建中的變配電室

(1) 建築的火災危險性類別為丁類(幹式變壓器),最低耐火等級為二級,應有獨立的防火分區。

(2) 消防及防排煙系統應由主體建築設計單位同時設計。

(3) 火災發生時宜採用滅火器,設備帶電時嚴禁用消防水進行撲滅。

4. 採暖、通風:

4.1 兩類變配電室都應滿足的條件:

(1) 室內設備發熱量按每台變壓器10kW考慮,進風溫度30℃,出風溫度40℃。設備間每小時換氣次數不小於6次,以此選擇風機容量及風道尺寸。

(2) 當採用SF6開關時,排風管道伸至電纜夾層內,距離地面300mm處, 排風管道不得與設備間相通,通風管道採用非燃燒材料製作。

4.2 兩類變配電室各自應滿足的條件:

4.2.1 獨立變配電室

(1) 設備間不設採暖裝置。衛生間等附屬房間設油汀電暖氣採暖。

(2) 設備間採用具有溫控定時功能、可自動及手動投停功能的超低雜訊軸流風機,強制通風。排風孔設防塵、防雨罩,罩前加鋼板網,網孔小於10×10毫米。

4.2.2 建在公建中的變配電室

(1) 站內通風系統應由主體建築設計單位同時設計,應考慮設置手動強制進、排風控制點。

(2) 通風管道不得位於電氣設備上方,通風管道底部距地面高度不應小於2.8米。

(3) 進、排風不應使用同一通風管道。

5. 給排水:

5.1 兩類變配電室都應滿足的條件:

夾層集水坑內設可自動移動式潛水泵。

5.2 兩類變配電室各自應滿足的條件:

5.2.1 獨立變配電室

(1) 給、排水管道不應穿越設備間及電纜夾層。

(2) 衛生間內設蹲便器、拖布池和地漏;給水管採用PPR複合給水管,排水管採用UPVC管,腳踏式延時自閉沖洗閥。夾層內給、排水管外包20毫米厚聚胺脂管殼保溫層。

(3) 室外應設閥門井,井內設水錶、截止閥、泄水閥和止逆閥。

6. 照明:

6.1 兩類變配電室都應滿足的條件:

(1) 室內照明電源由本室低壓母聯櫃供電。

(2) 室內照明電源箱應為金屬殼體,放置於室內牆上,箱內熔斷器和微型斷路器應標明用途。

(3) 設備間安裝高亮度、長壽命的工業級泛光燈,其它房間可選用優質民用照明燈具,並配備可擕式應急照明裝置。

(4) 設備間內在變壓器、高、低壓櫃及母線橋上方不得佈置燈具。變壓器、高、低壓櫃前照明燈與設備之間的水準距離應大於0.5米。

(5) 電纜夾層照明燈具採用防潮防爆型,由220V/36V安全變壓器供電,安全變壓器裝於獨立的配電箱內,應與站內照明電源箱臨近安裝。安全變壓器容量不小於1000VA

7. 接地:

7.1 兩類變配電室各自應滿足的條件:

7.1.1 獨立變配電室

(1) 獨立建設的配電室採用水準、垂直複合式環形接地系統。

當10kV電源為小電阻接地系統時,應設獨立的低壓工作接地網,與保護接地網嚴格分開,低壓工作接地網與保護接地網間的距離不得小於5米,兩網的接地電阻均須小於等於4歐姆。

(2) 室內地線網在電纜夾層內沿牆距夾層頂板300毫米處敷設,室外地線網的引入線不允許從夾層底板引入。

7.1.2 建在公建中的變配電室:

(1) 公建中的變配電室可利用建築物綜合地網,採用等電位接地方式接地。當建築物綜合地網接地電阻小於0.5歐姆時,其低壓工作接地網與保護接地網可共同接於建築物綜合地線網內,進出配電室的金屬管道均應做總等電位聯結。室內接地網與建築物結構主筋連接點不少於4點(不同方向)。

(2) 室內地線網在電纜夾層內沿牆距夾層頂板300毫米敷設。

結束語

現代社會的發展與進步,科學技術水準的提高,這些都對供配電行業提出了更高的要求,我們應不斷提高設計水準,優化設計方案,使10kV變配電室的設計方案更加合理與先進,使10kV變配電室更好地為各行各業做好供電服務。

(摘編自《電氣技術》,原文標題為“淺談北京10kV變配電室典型設計經驗”,作者為郭玉華。)

工業與民用配電設計手冊(第四版) ¥228 領5元券

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