10kV配電房及10kV變電所設(shè)計(jì)，是工程建設(shè)中非常普通又非常重要的一項(xiàng)工作，其規(guī)范性和技術(shù)性都很強(qiáng)，許多方面涉及到國(guó)家強(qiáng)制性條文的貫徹落實(shí)。要做好變配電所設(shè)計(jì)既要執(zhí)行國(guó)家現(xiàn)行的有關(guān)規(guī)范和規(guī)程，又要滿足當(dāng)?shù)毓╇姴块T的具體要求，否則會(huì)出現(xiàn)種種問題，影響設(shè)計(jì)質(zhì)量和工程進(jìn)度。為了做好變配電所的設(shè)計(jì)，現(xiàn)將本人在審查我院變配電所設(shè)計(jì)圖紙時(shí)發(fā)現(xiàn)各種問題中的一部分整理出來，進(jìn)行簡(jiǎn)要的分析，與大家相互交流，以便共同提高。

1.帶電導(dǎo)體系統(tǒng)的型式和系統(tǒng)接地的型式根據(jù)國(guó)際電工委員會(huì)IEC－TC64第312條，配電系統(tǒng)的型式有兩個(gè)特征，即帶電導(dǎo)體系統(tǒng)的型式，如三相四線制，和系統(tǒng)接地的型式如TN－C－S系統(tǒng)。在正式文件中不得把三相四線制的TN－S系統(tǒng)稱為“三相五線制”。在我國(guó)低壓配電電壓應(yīng)采220V/380V.帶電導(dǎo)體系統(tǒng)的型式宜采用單相二線制、兩相三線制、三相三線制和三相四線制。在設(shè)計(jì)文件中，對(duì)TN－S與TN－C－S接地型式的劃定有時(shí)混淆不清。系統(tǒng)的接地型式一般是就一個(gè)變電所或一臺(tái)變壓器的供電范圍而言。中性線N線和保護(hù)線PE線僅在局部范圍內(nèi)，如一棟樓或一層樓分開時(shí)，應(yīng)稱TN－C－S系統(tǒng)。TN系統(tǒng)中某一剩余電流保護(hù)器負(fù)荷側(cè)電氣裝置的外露導(dǎo)電體單獨(dú)接地時(shí)，可稱為局部TT系統(tǒng)。

2.分級(jí)分類術(shù)語和標(biāo)準(zhǔn)計(jì)量單位設(shè)計(jì)文件中的各種分級(jí)、分類等名詞術(shù)語，應(yīng)與國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一，不得混淆。如經(jīng)常使用的術(shù)語：電力負(fù)荷應(yīng)稱為一、二、三級(jí)負(fù)荷，這里用“級(jí)”不用“類”；防雷建筑稱為一、二、三類防雷建筑物，這里用“類”不用“級(jí)”；新的防雷規(guī)范不再分工業(yè)、民用，屋面避雷網(wǎng)的網(wǎng)格大小也應(yīng)以新規(guī)范為準(zhǔn)；爆炸性氣體環(huán)境危險(xiǎn)區(qū)域分為0、1、2區(qū)，爆炸性粉塵環(huán)境危險(xiǎn)區(qū)域分為10、11區(qū)，火災(zāi)危險(xiǎn)區(qū)域分為21、22、23區(qū)，這里均用“區(qū)”不用“級(jí)”或“類”；而火藥、炸藥、彈藥及火工品危險(xiǎn)場(chǎng)所電氣分為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ類危險(xiǎn)場(chǎng)所，這里用“類”不用“區(qū)”。其他的名詞術(shù)語也應(yīng)正確使用，如在正式文件中應(yīng)使用“斷路器”、“變電所”，而不宜使用“自動(dòng)開關(guān)”、“變電站”等等，不一一列舉。計(jì)量單位的標(biāo)準(zhǔn)符號(hào)要正確，字母的大小寫不能隨意。如A、V、W、kV、kW、kVA、kvar、lx、km等應(yīng)一律使用法定計(jì)量單位，特別要注意單位符號(hào)字母的大小寫要正確，凡由人名轉(zhuǎn)化來的單位符號(hào)，如A、V、W、N、Pa和兆以上的詞頭符號(hào)，如M、G均應(yīng)大寫；除此之外，則一律小寫，如kV、MW、kvar、km等。有關(guān)計(jì)量單位的資料，可參閱“工業(yè)與民用配電設(shè)計(jì)手冊(cè)”第十六章第773～783頁(yè)。

3.對(duì)土建的要求在GB50053－94《10kV及以下變電所設(shè)計(jì)規(guī)范》中明確規(guī)定了變電所所址選擇和對(duì)建筑等有關(guān)專業(yè)的要求，在執(zhí)行中我們還存在不少具體問題，現(xiàn)僅列舉以下幾例略加分析，今后設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)予以重視。

1）防火挑檐：車間附設(shè)變電所選用油浸電力變壓器時(shí)，有的未在變壓器室大門的上方設(shè)置防火挑檐。在工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)制性條文GB50053－94的第6.1.8條，規(guī)定“在多層和高層主體建筑物的底層布置有可燃性油的電氣設(shè)備時(shí)，其底層外墻開口部位的上方應(yīng)設(shè)置寬度不小于1.0m的防火挑檐”。

2）安全出口：有的設(shè)計(jì)在長(zhǎng)度大于7m的配電室僅設(shè)一個(gè)出口或設(shè)兩個(gè)出口但靠近同一端。這不符合GB50053－94第6.2.6條的規(guī)定，規(guī)范要求“長(zhǎng)度大于7m的配電室應(yīng)設(shè)兩個(gè)出口，并宜布置在配電室的兩端”。

3）梁高：有的設(shè)計(jì)在考慮室內(nèi)凈高時(shí)未計(jì)及梁的高度。由于變配電所的跨度較大，有時(shí)梁的高度可達(dá)800mm左右，故在提土建條件層高時(shí)應(yīng)考慮梁的高度。

4）值班室：有的設(shè)計(jì)將值班室設(shè)在交通不便的里角。這不符合GB50053－94的第4.1.6條規(guī)定，該條規(guī)定“有人值班的配電所，應(yīng)設(shè)單獨(dú)的值班室。高壓配電室與值班室應(yīng)直通或經(jīng)過通道相通，值班室應(yīng)有直接通向戶外或通向走道的門。”

5）電纜溝：有的變電所內(nèi)雙排布置的低壓配電屏僅在屏底和后側(cè)設(shè)置地溝，兩排屏的溝之間互不連通。為了方便電纜的進(jìn)出和今后線路的調(diào)整，宜將所內(nèi)所有主電纜溝和控制電纜溝都連通。

4.設(shè)備布置在變配電所的設(shè)備布置方面，我們也存在種種問題，甚至違反強(qiáng)制性條文的規(guī)定，現(xiàn)僅舉例如下：

1）高、低壓配電系統(tǒng)圖與平面圖不一致。其表現(xiàn)形式有兩種：其一是系統(tǒng)圖與平面圖中柜、屏的排列順序相反?？聪到y(tǒng)圖時(shí)是面向柜、屏的正面，將其從左至右排列為1、2、3……n；而在平面圖上卻是面向屏的背面，將其從左至右排列為1、2、、3……n，必然弄反了。要避免這一錯(cuò)誤的關(guān)鍵是在系統(tǒng)圖和平面圖上都應(yīng)面向柜、屏的正面從左至右按順序排列。其二是平面圖上雙排面對(duì)面布置的配電屏之間有母線橋，而在系統(tǒng)圖卻未畫出。

2）低壓配電屏屏前、屏后通道寬度不滿足新規(guī)范要求。如屏后有時(shí)僅距墻700mm，抽屜式低壓屏雙排面對(duì)面布置時(shí)僅相距1800mm.根據(jù)規(guī)范GB50053－94第4.2.9條規(guī)定，低壓配電室內(nèi)成排布置配電屏的屏前、屏后的通道最小寬度為：其屏后通道，固定式和抽屜式均為1000mm；其屏前通道，固定式單排布置為1500mm，抽屜式單排布置為1800mm，固定式雙排面對(duì)面布置為2000mm，抽屜式雙排面對(duì)面布置為2300mm.只有當(dāng)建筑物墻面遇有柱類局部凸出時(shí)，凸出部分的通道寬度可減少200mm。

3）配電柜、屏后通道的出口數(shù)量不滿足規(guī)范要求。作為規(guī)范強(qiáng)制性條文，GB50053－94第4.2.6條規(guī)定“配電裝置長(zhǎng)度大于6m時(shí)，其柜屏　后通道應(yīng)設(shè)兩個(gè)出口，低壓配電裝置兩個(gè)出口間的距離超過15m時(shí)，尚應(yīng)增加出口?！边@一條要強(qiáng)制執(zhí)行的理由，是為了當(dāng)高壓柜、低壓屏內(nèi)電氣設(shè)備有突發(fā)性故障時(shí)，在屏后的巡視或維修人員能及時(shí)離開事故點(diǎn)。

4）配電室內(nèi)燈具采用線吊、鏈吊，且安裝在配電裝置的正上方不符合安全要求。GB50053－94第6.4.3條規(guī)定，“在配電室內(nèi)裸導(dǎo)體的正上方，不應(yīng)布置燈具和明敷線路，當(dāng)在配電室內(nèi)裸導(dǎo)體上方布置燈具時(shí)，燈具與裸導(dǎo)體的水平凈距不應(yīng)小于1.0m，燈具不得采用吊鏈和軟線吊裝”。因低壓屏頂部布置有母線銅排通常又不封閉，故要執(zhí)行此條規(guī)定。配電室內(nèi)可采用線槽型熒光燈用吊桿安裝。

5）變配電所內(nèi)設(shè)有接地扁鋼沿墻敷設(shè)，但未設(shè)置臨時(shí)接地接線柱。為了方便試驗(yàn)和維修時(shí)臨時(shí)接地，應(yīng)適當(dāng)設(shè)置臨時(shí)接地接線柱。接地接線柱的做法可參見國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)圖集86D563《接地裝置安裝》第25頁(yè)。

5.推薦選用D，yn11結(jié)線變壓器最近十年，在TN系統(tǒng)中采用D，yn11結(jié)線組別的變壓器已很普遍，但還有不少工程仍選用Y，ynO結(jié)線組別的變壓器，其原因主要是不清楚前者的優(yōu)點(diǎn)。在GB50052－95《供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》中第6.0.7條規(guī)定：“在TN及TT系統(tǒng)接地型式的低壓電網(wǎng)中，宜選用D，yn11結(jié)線組別的三相變壓器作為配電變壓器”。這里“宜選用”的理由，主要基于D，yn11結(jié)線比Y，ynO結(jié)線的變壓器具有以下優(yōu)點(diǎn)：

1）有利于抑制高次諧波電流。三次及以上高次諧波激磁電流在原邊接成△形條件下，可在原邊形成環(huán)流，有利于抑制高次諧波電流，保證供電波形的質(zhì)量。

2）有利于單位相接地短路故障的切除。因D，yn11結(jié)線比Y，ynO結(jié)線的零序阻抗小得多，使變壓器配電系統(tǒng)的單相短路電流擴(kuò)大3倍以上，故有利于單相接地短路故障的切除。

3）能充分利用變壓器的設(shè)備能力。Y，ynO結(jié)線變壓器要求中性線電流不超過低壓繞組額定電流的25％（見GB50052－95第6.0.8條），嚴(yán)重地限制了接用單相負(fù)荷的容量，影響了變壓器設(shè)備能力的充分利用；而D，yn11結(jié)線變壓器的中性線電流允許達(dá)到相電流的75％以上，甚至可達(dá)到相電流的100％，使變壓器的容量得到充分的利用，這對(duì)單相負(fù)荷容量大的系統(tǒng)是十分必要的。因此在TN及TT系統(tǒng)接地型式的低壓電網(wǎng)中，推薦采用D，yn11結(jié)線組別的配電變壓器。

6.斷路器選擇與短路電流計(jì)算在低壓配電系統(tǒng)中用作保護(hù)電器的有斷路器和熔斷器兩種。目前我們使用最多的是斷路器，用它來做配電線路的短路保護(hù)和過載保護(hù)。但是，在選用低壓斷路器時(shí)存在不少問題，其中突出的問題是沒有進(jìn)行短路電流計(jì)算。配電線路短路保護(hù)電器的分?jǐn)嗄芰?yīng)大于安裝處的預(yù)期短路電流。選擇斷路器應(yīng)先計(jì)算其出口端的短路電流，但有的設(shè)計(jì)者卻沒有進(jìn)行短路電流計(jì)算，所選短路器的極限短路分?jǐn)嗄芰Σ粔?，不能切斷短路故障電流。要確定斷路器安裝處的短路電流，可按設(shè)計(jì)手冊(cè)進(jìn)行計(jì)算，但比較煩雜；也可以采用“短路電流查曲線法”來確定計(jì)算電流，比較簡(jiǎn)便。現(xiàn)將由上海電器科學(xué)研究所設(shè)計(jì)、浙江瑞安萬松電子電器有限公司斷路器產(chǎn)品資料中提供的一種“短路電流查曲線法”附在后面。通過查此曲線，可以較方便地求得任意安裝位置的短路電流近似值。所舉例子的短路點(diǎn)僅為假設(shè)，實(shí)際工程設(shè)計(jì)中最常用的短路點(diǎn)是選在保護(hù)電器的出口端。

7.斷路器與斷路器的級(jí)聯(lián)配合低壓配電線路采用斷路器作短路保護(hù)時(shí)，斷路器的分?jǐn)嗄芰Ρ仨毚笥诎惭b處可能出現(xiàn)的短路電流。但是有時(shí)不能滿足此要求。例如：C45N、C65N/H微型斷路器的分?jǐn)嗄芰H分別為6kA、10kA，但其安裝處出口端的短路電流有時(shí)可達(dá)15kA甚至更高。這時(shí)可用兩路辦法來解決此問題，第一是改用短路分?jǐn)嗄芰Ω叩乃軞嗦菲?；第二是仍選用微型斷路器，利用其與上級(jí)斷路的級(jí)聯(lián)配合來實(shí)現(xiàn)短路保護(hù)。但是，進(jìn)行級(jí)聯(lián)配合的上下級(jí)斷路器的選擇須滿足下列條件：

1）先決條件是上級(jí)斷路器的固有分?jǐn)鄷r(shí)間比下級(jí)斷路器的全分?jǐn)鄷r(shí)間短。也就是說下級(jí)斷器出口端短路時(shí)，下級(jí)未來得及切斷短路電流，上一級(jí)先行切斷了短路電流。

2）下級(jí)斷路器雖不能切斷短路電流，但下級(jí)斷路器及其被保護(hù)的線路應(yīng)能承受短路電流的通過。

3）越級(jí)切斷電路不應(yīng)引起故障線路以外的一、二級(jí)負(fù)荷的供電中斷。

4）上下級(jí)斷路器宜采用同一系列的產(chǎn)品，其額定電流等級(jí)最好相差1～2級(jí)，或根據(jù)生產(chǎn)廠提供的級(jí)聯(lián)配合表來選擇?，F(xiàn)將施耐德電氣公司提供的級(jí)聯(lián)配合表附后。 由此表可見，C65N/H型斷路器可與NS100、NS160、NS250型斷路器進(jìn)行級(jí)聯(lián)配合，不能與更大的NS400、N630及以上的斷路器進(jìn)行配合，更不能直接接在變壓器低壓側(cè)框架式主開關(guān)后的母線低壓屏上。

8.斷開中性線及應(yīng)用四極開關(guān) GB50054－95《低壓配電設(shè)計(jì)規(guī)范》實(shí)施以來，由于設(shè)計(jì)人員對(duì)規(guī)范的理解和認(rèn)識(shí)不一致，因此在設(shè)計(jì)低壓配電系統(tǒng)時(shí)對(duì)斷開中性線及應(yīng)用四極開關(guān)的做法也就很難統(tǒng)一。專家們就國(guó)內(nèi)外規(guī)范和IEC標(biāo)準(zhǔn)對(duì)斷開中性線及應(yīng)用四級(jí)開關(guān)的有關(guān)規(guī)定和做法闡明了各自觀點(diǎn)，使我們獲益不少。現(xiàn)僅將專家們普遍認(rèn)同，又與我們?cè)O(shè)計(jì)工作密切相關(guān)的一些觀點(diǎn)整理如下。盡管這些觀點(diǎn)尚未納入國(guó)家規(guī)范中，但對(duì)我們的設(shè)計(jì)工作頗具現(xiàn)實(shí)指導(dǎo)意義。

1）當(dāng)兩個(gè)電源間需進(jìn)行電源轉(zhuǎn)換時(shí)，如果兩電源系統(tǒng)的接地型式不同，或者供電變壓器繞組的接線組別不同，則應(yīng)斷開中性線，并采用四級(jí)開關(guān)。

2）IT系統(tǒng)和TT系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)隔離中性線。TN－C系統(tǒng)中禁止斷開PEN線。

3）TN－S系統(tǒng)中，不需要斷開中性線；變壓器低壓側(cè)出口總開關(guān)與母聯(lián)開關(guān)不必?cái)嚅_中性線；由外部低壓電網(wǎng)向民用建筑物供電的進(jìn)線處，宜隔離中性線可采用四極隔離開關(guān)等隔離電器，也可采用在中性線上設(shè)置連接片、接線端子或連接匯流排等措施　；每戶住家的入戶線處應(yīng)隔離中性線，大多居民用戶為單相負(fù)荷，采用雙極開關(guān)即可解決問題。

4）正常供電電源與應(yīng)急備用發(fā)電機(jī)電源間的轉(zhuǎn)換開關(guān)需采用能斷開中性線的四極開關(guān)，并使二者不能并聯(lián)。

5）在有氣體爆炸危險(xiǎn)的1區(qū)及有粉塵爆炸危險(xiǎn)的10區(qū)場(chǎng)所，游泳池、浴池等特別潮濕場(chǎng)所，應(yīng)裝設(shè)將中性線和相線一起斷開的隔離電器。

6）為了在檢修維護(hù)時(shí)，保護(hù)人身安全，必須裝設(shè)隔離電器把帶有危及人身安全的中性線電位隔離。綜上所述，我們?cè)谧兣潆娝O(shè)計(jì)中還存在各種各樣的問題，有待今后改進(jìn)。本人的簡(jiǎn)單分析和點(diǎn)滴看法，僅供參考。不當(dāng)之處，請(qǐng)予以指正。

我覺得變電所變壓器的維護(hù)保養(yǎng)工作分以下幾個(gè)方面進(jìn)行。

第一，正常巡視。日巡是變壓器維護(hù)保養(yǎng)不可缺少的一部分。每天就變壓器的繞組溫度，油面溫度，油枕油位，套管有無放電漏油，分接開關(guān)檔位，變壓器聲音，有無劇烈震動(dòng)現(xiàn)象，變壓器有無漏油現(xiàn)象，呼吸器是否正常，變壓器所配保護(hù)有無告警等。

除過正常的日巡外，還應(yīng)該對(duì)變壓器進(jìn)行特巡，如遇到雷雨天氣，大風(fēng)天氣，大霧天氣，下雪天氣，變壓器過負(fù)荷情況下，輕瓦斯發(fā)出告警后都要進(jìn)行特巡，并做好特巡記錄。

巡視，可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)變壓器是否正常運(yùn)行，也可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)變壓器運(yùn)行中所存在的問題，給變壓器的維護(hù)保養(yǎng)提供了可靠的保障。

第二，正常檢修。新投運(yùn)的變壓器運(yùn)行一定的時(shí)間后，得停下來檢修。根據(jù)變壓器的實(shí)際運(yùn)行情況，可以做一些預(yù)防性試驗(yàn)。

比如它的直流電阻試驗(yàn)，變比試驗(yàn)，絕緣試驗(yàn)，泄露試驗(yàn)，耐壓試驗(yàn)，變壓器油的油色譜分析試驗(yàn)等等。預(yù)防性試驗(yàn)可以檢驗(yàn)出變壓器的性能以及它的運(yùn)行穩(wěn)定性。預(yù)防性試驗(yàn)得出的數(shù)據(jù)和交接時(shí)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比，可以得出變壓器在運(yùn)行中有無異常，當(dāng)然了，這種異常是咋們看不到，聽不著的。所以說，正常檢修是變壓器維護(hù)保養(yǎng)不可缺少的內(nèi)容。

第三，異常檢修。什么是變壓器的異常檢修呢？就是當(dāng)正常巡視時(shí)發(fā)現(xiàn)變壓器異常運(yùn)行，不得不停下來進(jìn)行檢修。

變壓器異常運(yùn)行的情況很多，這里咋們簡(jiǎn)單舉幾個(gè)例子吧。變壓器漏油，變壓器聲音異常，變壓器非電量保護(hù)高警，變壓器在負(fù)荷不大的情況下超高溫……變壓器在異常檢修后還要根據(jù)實(shí)際需要對(duì)其進(jìn)行常規(guī)的試驗(yàn)，檢驗(yàn)故障是否消除。異常檢修也對(duì)變壓器的維護(hù)保養(yǎng)起著至關(guān)重要的作用。

總而言之，變壓器的維護(hù)保養(yǎng)工作是變壓器安全穩(wěn)定運(yùn)行的必要條件。