《全国民用建筑工程设计技术措施2009-电气》

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3配变电所

3.1一般规定

3.1.1适用范围

1本章适用于交流电压10kV及以下新建、扩建或改建民用建筑工程的配变电所设计，一般工业建筑的相关项目也可参照应用。

2抗震设防烈度为7度及以上地区，配变电所的设计和电气设备安装应采取必要的抗震措施。

3配变电所设计除符合本“措施”之外，尚应符合国家现行规范{10kV及以下变电所设计规范》GB50053的规定。与国家规范不符时以国家标准、规范为准。

3.1.2配变电所设计的一般原则

1应根据工程特点、规模和发展规划，做到近远期结合以近期为主，并考虑扩容的可能性，适当留有余量。

2重要的配变电所的设计应根据负荷性质、用电容量、工程特点、所址环境、地区供电条件和节约电能等因素制定设计方案，并进行多方案的技术经济比较，力求做到保障人身安全、供电可靠、技术先进、经济合理和维修方便，确保设计质量。

3配变电所的设计应与当地供电部门签署相关协议作为设计依据。

4配变电所电气设备的外露可导电部分，应与接地装置有可靠连接，成列安装的定型开关柜两端应与接地装置连接，并做好配变电所的等电位联接；利用自然接地体和外引式接地装置时，其接地引入线不少于2根，并在不同位置与接地装置连接。

5配变电所的变压器低压侧，进出线端宜装设避雷器。

3.1.3配变电所位置选择

1配变电所位置的确定应满足如下要求：

1)方便高压进线和低压出线，并接近电源侧；

2)方便设备的运输、装卸及搬运；

3)接近负荷中心或大容量设备处，如冷冻机房、水泵房等；

4)不应设在有剧烈震动或高温的场所；

5)不应设在厕所、浴室、厨房或其他经常积水场所的正下方，且不宜与上述场所贴邻；

6)不宜设在多尘或有腐蚀性气体的场所，当无法远离时，不应设在污染源盛行风向的下风侧等场所；

7)不应设在有爆炸危险环境的正上方或正下方，不宜设在有火灾危险环境的正上方或正下方，当与有爆炸或火灾危险环境的建筑物毗连时，应符合现行国家标准《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》GB50058—92及《建筑设计防火规范》GB50016—2006的规定；

8)不应设置在地势低洼和可能积水的场所；

9)应避开建筑物的伸缩缝、沉降缝等位置；

10)不宜与有防电磁干扰要求的设备及机房贴邻或位于其正上方或正下方；

11)设置在高层建筑物地下室的配变电所，宜选择在通风、散热条件较好的场所。

2低压线路的供电半径应根据具体供电条件，干线一般不超过250m，当供电容量超过500kW(计算容量)，供电距离超过250m时，宜考虑增设变电所。

3大型高层建筑，可以分层设置变电所。但应考虑配变电设备的垂直运输条件。设在地下室的配变电所宜预留运输通道和吊装构件，并宜考虑机械通风装置。

4设置在地下{zd2}层的配变电所，应考虑抬高地面及设置机械排水装置，并在变配电装置下设电缆夹层，以防洪水及消防水对配变电所的浸渍。

5高层、多层主体建筑内，严禁设置装有可燃性油的电气设备的配变电所。

3.1.4配变电所的型式选择

1配变电所的型式应根据用电负荷的分布状况和周围环境、工程性质等情况综合确定。

2高层或大型民用建筑，宜考虑设置室内型配变电所。

3城市住宅小区视负荷情况可以采用独立式配变电所，各栋住宅楼采用低压220／380V供电。

4边远山区的旅游点等建筑群，当采用10kV线路有困难或经济上不合理时，可以采用35kV线路供电，设置35／0.4kV直降变电所。

5对于负荷小而分散的建筑群，可以选用户外箱式变电所。

3.2配变电系统

3.2.1高压系统主接线

1民用建筑配变电所高压侧宜采用单母线或单母线分段的接线方式。

2当具有两路10kV高压电源供电时，根据用户的负荷特点，经过技术经济比较，可以采用如下几种接线方式：

1)两路电源同时供电，单母线分段分列运行，互为备用；

2)两路电源-路供电，-用-备，母线不分段；

3)三路电源两路供电，两用-备，或三路供电，母线分段加联络开关。

3高层建筑及重要的民用建筑，高压主接线的馈线宜采用放射式系统。

4一般多层住宅建筑及1000kVA及以下的变压器，其高压电源进线宜采用环网式供电系统。

5具有两路10kV高压电源供电时，其应急电源可以由两路电源自动切换获得。当有特殊要求时，宜考虑另设应急电源。

6由地区电网供电的配变电所电源进线处，宜装设计量专用的电压、电流互感器及其计量仪表。

76～10kV母线分段开关，宜采用断路器，但属于下列情况之一时，可以采用隔离开关或隔离触头组：

1)不需带负荷操作；

2)无继电保护或自动装置要求；

3)出线回路较少。

8当变压器与6～10kV配电所不在同-配变电所时，变压器的高压进线应装设隔离开关或负荷开关；变压器容量在315kVA及以下时宜采用隔离开关，大于315kVA时宜采用负荷开关；当该开关装在开关柜内并安装在变压器附近时，柜面应装设带电显示信号。

3.2.2低压系统主接线

1当低压母线为双电源(回路)变压器，低压侧主开关及母线分段开关采用固定式断路器时，主断路器的进出线侧及母线分段断路器的两侧宜装设刀开关或隔离触头。

2低压母联断路器采用自投方式时应满足下列控制功能：

1)应设有自投自复、自投手复、自投停用的三种选择功能；

2)母联断路器自投时应设有一定的延时，当变压器低压侧总开关因过负荷或短路而分闸时，不允许关合母联断路器；

3)低压侧主断路器与母联断路器应设有电气联锁。

3消防用电设备及应急发电机组配电系统，宜设单独母线段。

4应急发电机组与变电所正常电源低压系统的连接应符合下列要求：

1)发电机出线侧与正常电源间应设有联锁，不得并网运行；

2)计费不应与外网混淆；

3)接线应有一定的灵活性，以满足在非事故情况下向重要负荷供电的可能性。

3.3配变电所的布置

3.3.1一般要求

1配变电所的布置，应符合国家现行标准及供电部门的有关要求，遵循安全、可靠、适用和经济的原则。

2应紧凑、合理，方便操作，应满足巡视检查、维修搬运、试验等要求，并留有发展余地。

3各房间功能应方便运行人员的管理和维护，并应考虑进出线的方便。

4当配变电所与柴油发电机房贴邻时，应处理好发电机室的排烟通风、隔振、噪声、储油等设施的设计。

5当配变电所设在地下室时，应满足对房间高度、跨度及设置电缆沟的要求。

6设在地下室的配变电所，其地面宜抬高100mm～300mm，以防地面水流人配变电所内。

7设在地下室的配变电所，宜设有不少于两个出口，且至少应有一个是向室外、公共走廊或楼梯间的出口。

8配变电所宜尽量利用自然采光和自然通风，变压器室和电容器室宜避免西晒，控制室宜设向阳采光窗。

9高低压配电室、变压器室、电容器室、控制室内不应有与配变电所无关的管道和线路通过。

3.3.2高压配电室

1带可燃油的高压配电装置，宜装设在单独的高压配电室内，当高压开关柜的数量为6台及以下时，可与低压配电装置设置在同-房间内。

2不带可燃油的高低压配电装置和非油浸的电力变压器，可设置在同-房间内，具有符合IP3X防护等级外壳的不带可燃油的高、低压配电装置和非油浸电力变压器，当环境允许时，可靠近布置。

3当柜顶面无封闭罩板(即有裸露带电体)时，在同-房间内单列布置的高压开关柜与低压开关柜间的净距不小于2m；当柜的顶面带有封闭外壳时，两者可以靠近布置。

图3.3.2—1室内外高压配电装置最小电气安全净距

4室内宜留有适当的备用柜位置。

5高压配电室的采光窗，宜做成不能开启的密封固定窗，窗台距室外地面不低于1.8m，低压配电室可设能开启的自然采光窗，配电室临街的-侧不宜开窗。

6配电室高度应考虑设备高度及进出线方式，并应满足运行维护时所需空间的要求，一般配电装置顶部距楼板底部(梁除外)不小于0.8m，距梁底不小于0.6m。

7室内配电装置裸露带电部分的上部，不应有明敷的照明或电力线跨越(当顶部设有封闭罩板时除外)。

8室内外配电装置的各部位间安全净距应不小于表3.3.2—1所列数值，并见图3.3.2—1所示。

表3.3.2—1室内外配电装置的最小电气安全净距(mm)

注：1表中括号内的数值适用于室外。

2海拔高度超过1000m时，A值应按每升高100m增大1％进行修正。

3表中各值不适用于制造厂的产品设计。

4室外设备运输时，设备外轮廓至裸导体的净距以及不同时停电检修的裸导体之间的垂直交叉净距不应小于表中B值。

5室外带电部分至建筑物边沿之间的净距不应小于D值。

6遮拦或栅栏的门应装锁，栅栏栅条间的净距以及栅栏底部栏框杆至地面的净距不应大于200mm。

9配电装置的布置应便于设备的搬运、检修、试验和操作。

10高压配电室内各种通道的宽度不应小于表3.3.2—2所列数值。高压开关柜靠墙布置时，侧面距墙不应小于200mm，背面距墙不应小于50mm。

表3.3.2—2各种通道的最小宽度(净距)(mm)

注：1如果开关柜后面有进(出)线附加柜时，柜后维护通道宽度应从其附加柜算起。

2括号内的数值适用于35kV开关柜。

11当电源从柜后进线，且需要在墙上装设隔离开关及其手动操作机构时，柜后通道净宽不小于1.5m，如柜后面有封板时，则可以减小为1.3m。

12长度大于7m的配电室应设两个出口，并宜布置在配电室的两端。长度大于60m时，宜增加一个出口。

13配电室内裸导体正上方，不应布置灯具和明敷线路。当在配电室内裸导体的斜上方布置灯具时，灯具与裸导体的水平净距不应小于1.0m，灯具不得采用吊链和软线吊装。

14配电室内通道应畅通，不得设门槛。

15配电室应设向外开启的防火门，通往配变电所其它房间的门应为双向门。

16高压开关柜下设有地沟时，其地沟深度应考虑电缆弯曲半径及电缆数量，一般为1.0m～1.5m，宽度不小于0.8m～1.0m，当设有可以进人的电缆夹层时，其净高不小于1.8m。

3.3.3低压配电室1低压配电室的布置应方便设备的操作、搬运、检修。

2成排布置的低压开关柜，其长度超过6m时，柜后面的通道应有两个通向本室或其它房间的出口，并宜布置在通道的两端。当两个出口间的距离超过15m时，尚宜增加一个出口。

3成排布置的低压柜，其柜前柜后的通道宽度不应小于表3.3.3所列数值。

表3.3.3低压柜前后的通道宽度(mm)

注：1当建筑物墙面遇有柱类局部凸出时，凸出部位的通道宽度可减少200mm。

2各种布置方式，屏端通道不应小于800mm。

4低压配电室通道上方裸露母线距地面的高度不应低于下列数值：

1)柜前通道内为2.5m，当母线加防护网时，护网底部距地不低于2.2m；

2)屏后通道内为2.3m，当母线加防护网时，护网底部距地不低于1.9m。

5开关柜的排列宜与电缆夹层的梁平行布置。当垂直布置时应满足大截面电缆的接线空间要求。

6供给一级负荷的两路电缆不应敷设在同-电缆沟内，当无法分开时，电缆应采用耐火型或矿物绝缘型电缆，且应分别布置在电缆沟的两侧支架上。

7低压柜下电缆沟深度一般为0.8～1.2m，沟宽(包括柜下及柜后总宽)不小于1.5m。

8低压配电室兼作值班室时，低压柜操作面或端柜距墙不宜小于3m。

9低压配电室的布置，应留有不少于两台开关柜的备用位置。

10低压开关柜可以与不带可燃油的变压器或干式变压器布置在同-房间，但变压器应设有符合IP2X防护外罩。

11当低压配电室与抬高地面的变压器室毗邻时，其室内高度不应小于4m；当不与抬高地面的变压器室毗邻时，其高度不应小于3.5m；当低压开关柜进出线均为电缆沟敷设，其开关柜顶距楼板底部净距不应小于0.8m(距梁底不应小于0.6m)。

3.3.4电容器室

1高压电容器柜宜安装在单独房间内，当电容器柜台数为4台及以下时，可以布置在高压配电室内，但距高压开关柜的净距不应小于1.5m。

2低压电容器柜，一般与低压开关柜并列安装，当电容器的容量较大并需考虑通风和安全运行时，宜设在单独房间内。

3电容器室应有良好的自然通风，通风量应满足夏季排风温度不超过电容器所允许的{zg}环境温度；当自然通风不能满足要求时，宜设机械排风。电容器室应设温度指示器。

4装有可燃介质电容器的电容器室与高低压配电室毗邻时，中间应设防火隔墙。

5成套电容器柜单列布置时，柜的正面操作通道宽度不应小于1.5m，双列布置时不应小于2m。

6电容器室长度大于7m时应设有两个门，并布置在两端。

3.3.5值班室

1值班室的设置视工程规模大小和具体要求决定，值班室的位置应方便出入，便于对配变电所各房间的运行管理。

2值班室与控制室合用时，尽量与高压配电室毗邻布置，使控制线路最短，避免交叉。

3控制屏正面操作通道(当设有值班桌时)宽度不小于3m，单列布置的控制屏两端至墙间的净距不应小于0.8m，屏后维护通道宽度不应小于0.8m。

4有人值班的地上独立变电所，值班室宜有好的朝向和足够的采光面积。并宜设置空调及厕所。

5值班室的地面材质选择宜与配变电所地面相同。

3.4配电变压器

3.4.1变压器的选择

1应根据建筑物的性质、负荷大小、负荷等级及经济运行等因素选择变压器的容量和台数。

2符合下列条件之一时，宜装设两台及以上变压器：

1)有大量一级或二级负荷；

2)季节性负荷变化较大；

3)集中负荷较大。

3当备用容量受限制时，宜将重要负荷集中在一台或几台变压器，以方便备用电源的切换。

4一般情况下，电力和照明宜共用变压器。当属下列情况之一时，可设专用变压器：

1)当照明负荷较大，或电力和照明采用共用变压器严重影响照明质量及灯泡寿命时，可设专用照明变压器；

2)单相负荷较大时，宜设单相变压器；

3)波动性负荷较大，严重影响电能质量时，可设波动负荷专用变压器；

4)在电源系统不接地或经阻抗接地，电气装置外露导电体就地接地系统(IT系统)的低压系统中，照明负荷应设专用变压器。

5变压器容量应根据计算容量选择，负荷率一般不应大于85％。

6变压器的容量应满足大型电动机及其它波动负荷的启动要求。

7根据用户的负荷特点和经济运行条件，单台变压器的容量一般不宜大于1250kVA，当用电设备容量较大、技术经济合理、运行安全可靠时，可采用2000kVA或2500kVA的变压器。

8设在主体建筑地下室和楼内的配变电所，变压器应选用干式、气体绝缘或非可燃液体浸渍变压器。

9在多尘或有腐蚀性气体严重影响变压器安全运行的场所，应选用防尘型或防腐型变压器。

10当选用节能或干式变压器时，可以利用变压器的过载能力，来满足故障时的短时过负荷要求，必要时可以采用强迫风冷措施。

11当选用多台变压器时，宜根据负荷特点，适当分组，以便于灵活投切相应的变压器。

12应考虑变压器的运输通道及对楼板荷重的影响，应给土建专业提供荷载条件及运输通道的要求。

3.4.2变压器的结线方式

1在TN及TT系统接地型式的低压电网中，宜采用D·Yn11结线组别的三相变压器。

2当单相负荷较多，为限制非线性负载引起的谐波电流对系统的影响，及电子镇流器、可控硅调光等设备较多时，需要限制三次谐波含量，或需要提高接地故障电流值，以确保低压单相接地保护装置的灵敏度时，宜采用D·Yn11的结线组别的三相变压器。

3在TN及TT系统接地型式的低压电网中，当选用Y·yn0结线组别的三相变压器时，其由单相

不平衡负荷引起的中性线电流不得超过低压绕组额定电流的25％，且其-相的负荷电流在满载时不得

超过额定电流值。

3.4.3油浸变压器的安装

1室内设置的油浸变压器应安装在单独的隔间内。

2变压器的外轮廓与变压器室墙壁和门的距离，应不小于表3.4.3所列数值。

表3.4.3可燃油油浸变压器外轮廓与变压器室墙壁和门的最小尺寸

3当变压器室墙上装有隔离开关、负荷开关时，其操作机构宜安装在近门处操作方便的位置。

4变压器室上部出风百叶窗及下部的进风口百叶窗应选择非燃性材料制作。

5变压器室宜尽量采用自然通风，变压器下方设进风口，变压器上方或侧墙上设出风口，其通风口有效面积可按3.4.3式确定： (3.4.3)

式中Fi——进风口有效面积(m2)；

R——出风口有效面积(m2)；

P——变压器全部损耗(kw)；

f——变压器进风口和出风口阻力系数之和，一般取5；

h——进风口和出风口中心高差(m)；

△f——进风口与出风口空气温度差(℃)，取15℃。

当受条件限制，进风口面积不能满足要求时，应加大出风口面积，但出风口面积不宜大于进风口面积的2倍。

6宽面推进的变压器低压侧宜向外；窄面推进的变压器油枕宜向外。

3.4.4干式变压器的安装

1干式变压器一般应用于下列场所：

1)防火要求较高及人员密集的重要建筑物，如地铁、高层建筑、剧院、商场、候机大楼等；

2)与居民住宅连体和无独立变压器室的配变电站；

3)场地狭小采用干式变压器合理时；

4)油浸变压器事故排油和防爆及对环境的污染难以处理时。

2有防护外罩的干式变压器，可与不带可燃油的高低压配电装置安装在同-房间内，但其防护外罩的防护能力不低于IP2X，并宜有良好的通风。

3干式变压器外罩距墙及距门的净距不小于表3.4.4—1所列数值。

4有防护外罩的干式变压器，允许多台安装在同-房间内，如图3.4.4，其防护外壳间的最小净距见表3.4.4—2。

5当变压器与低压开关柜组合安装，变压器防护外壳为IP2X时，变压器防护外壳距低压柜的净距不宜小于0.8m；当变压器的防护外壳为IP3X时，则变压器与低压开关柜可以贴邻安装。

6无防护外壳的变压器，宜安装在单独的变压器室内。

7干式变压器允许直接摆放在室内水泥地面上，但应设变压器金属轨道。

8变压器的轨道型钢宜设固定卡具等抗震措施。

9变压器的中性线和变压器的中性点接地线宜分别敷设，为方便测试，在接地回路中靠近变压器处，设一个可以拆卸的连接装置。

表3.4.4—1干式变压器(有防护外罩)与墙壁和门的最小距离(m)

图3.4.4变压器防护外罩(IP2X)的间距

表3.4.4-2变压器防护外罩间的最小距离(m)

注：变压器外壳门可以拆卸时，B=b+0.6。当变压器外壳门为不可拆卸时，其B值应是门扇宽度C加变压器宽度b再加0.3m，即B=C+b+0.3。

3.4.5户外箱式变电站

1负荷小而分散的建筑群及风景区旅游点等场所，宜选用户外箱式变电站。

2箱式变电站的容量，不宜大于1250kVA。

3箱式变电站的一次高压主接线可以是专用回路，也可以是双路干线方式，或环网供电方式。

4当无特殊要求时高压侧宜采用环网式开关柜，变压器采用熔断器或断路器保护。

5户外箱式变电站，低压保护电器宜采用塑壳式断路器，但分断能力应满足要求，并应满足低压主断路器与馈电断路器保护的选择性要求。

6变压器可以采用油浸变压器，当与主体建筑的防火距离不能满足要求时，箱式变电站内宜选用干式电力变压器。

7变电站的位置，宜设置在安全，隐蔽的地方，除应考虑尽量深入负荷中心及进出线的方便外，尚应考虑对周围环境的影响；距人行道边净距不应小于1m，距主体建筑净距不小于3m。

8防护等级，宜不低于IP33。

9运行环境温度不应超过40％，24小时平均温度不超过35％。当超过平均气温时，应降容使用。

10箱式变电站的进出线宜采用电缆方式。

11变电站的下部，宜设有电缆沟室，不进人的电缆沟室深度净高不宜小于1.2～1.5m，进人的不宜小于1.8m。

12电缆沟室应设有渗水管孔，进出沟室的电缆套管宜设有挡水板。

13安装地点的周围环境应没有对设备和绝缘有严重影响的气体、蒸汽或其它化学腐蚀性物质存在，地面倾斜度不超过5º。

14计量方式，根据供电部门要求设置。

3.5配电装置

3.5.1一般要求

1应优先选用安全可靠、技术先进、经济实用和节能的定型成套设备及产品，严禁选用淘汰产品。

2断路器的遮断容量应满足断开系统{zd0}短路电流要求，并应满足使用地点的气象环境及海拔高度等条件要求。

3配电设备选择应考虑设备检修，方便更换。

3.5.2高压配电装置

1高压开关柜及其进出线方式宜根据工程实际条件确定。

2建筑物内的配变电所宜选用真空断路器或其它无可燃油断路器。

3配变电所的进线柜应具有带电指示的设施。

4供给配变电所以外的变压器回路，在变压器高压侧应设有明显的隔离电器(如隔离开关、负荷开关或手车隔离触头组)，以方便检修。

5由专线回路供电的配变电所，其进线及母线联络开关，宜选用断路器；当没有带负荷操作、继电保护及自动切换要求时，可以选用隔离开关或隔离触头组等隔离电器；当由非专用电源回路供电时，应装设带有保护功能的开关电器。

6供电给变压器的出线回路，除应设置大气过电压保护外，尚应考虑操作过电压的保护装置。

7当变压器低压侧设有双电源互投装置时，其高压一次系统，应根据供电系统安全运行要求设置接地开关。

8由地区电网供电的配变电所，进线回路的要求见3.2.1—6。

9无功补偿宜进行技术经济比较确定补偿方案。高、低压电容器补偿装置的开关及导线的长期允许电流值：高压不小于电容器额定电流的1.35倍，低压不应小于电容器额电流的1.5倍。补偿装置宜选用成套设备，控制方案应根据负荷特点确定。

3.5.3低压配电装置

1选择低压配电装置时，应满足电压、频率、电流要求；应满足短路条件的动、热稳定要求。对于要求断开短路电流的通、断保护电器，应满足短路条件下的通断能力。

2配电装置的布置，应考虑设备的操作、搬运、检修和试验的方便。

3在一、二类高层建筑中的配变电所，其补偿电容器宜选用干式电容器。