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变配电所设计中普遍存在的问题综述变配电所作为电力系统的重要组成部分,其设计直接关系到供电系统的安全、可靠和经济运行。然而,在实际设计过程中,由于各种原因,常常会存在一些普遍性的问题,这些问题可能影响工程质量和后期运行效果。以下是变配电所设计中常见的问题综述:
1.负荷预测不准确:在设计初期,负荷预测是确定变配电所规模的关键依据。然而,由于缺乏对用户需求的深入调研或对未来发展的合理评估,导致负荷预测偏差较大。过高的预测会造成设备闲置浪费,而过低则可能导致供电能力不足,难以满足实际需求。
2.选址不合理:变配电所的位置选择对其经济性和安全性至关重要。如果选址不当,例如距离负荷中心过远或位于地质条件较差区域,将增加线路损耗、建设和维护成本,并可能带来安全隐患。
3.电气主接线方案不够优化:部分设计中,未能充分考虑系统的灵活性与可靠性要求,选用的主接线形式过于简单或复杂,无法适应未来扩建需求或故障情况下的快速恢复供电。
4.设备选型存在问题:设备选型时,可能因价格因素选择性能较低的产品,或者忽视了设备间的匹配性,如变压器容量与负载特性不匹配、开关设备开断能力不足等,从而埋下运行隐患。
5.防雷接地及短路保护设计薄弱:部分设计中对防雷接地系统重视不足,接地电阻值超标,容易引发雷击事故;同时,短路电流计算不精确,保护装置配置不合理,可能导致事故发生时不能及时切除故障。
6.环保节能意识不足:随着绿色发展理念深入人心,传统设计往往忽略了节能减排的要求,如未采用高效节能型设备、未充分利用可再生能源等,这不仅增加了运营成本,也不符合可持续发展原则。
7.智能化水平低下:现代电网强调信息化与自动化,但许多变配电所仍停留在传统管理模式,缺乏智能监控、远程控制等功能,限制了运维效率的提升。
综上所述,针对上述问题,应在设计阶段加强前期调研、科学规划、严格审核,并引入先进技术和理念,以提高变配电所的整体设计质量。
简 介: 本文针对笔者多年来在审查10、6kV配电所及10、6/0.4kV变电所设计中发现的一些问题,依据国家现行规范和标准进行简要分析,并提出具体的改进意见。
关键字:变电所 配电所 存在问题 规范
10、6 kV配电所及10、6/0.4kV变电所设计,是工程建设中非常普通又非常重要的一项工作,其规范性和技术性都很强,许多方面涉及到国家强制性条文的贯彻落实。要做好变配电所设计既要执行国家现行的有关规范和规程db34∕t 2462-2015 公路工程混凝土抗压强度检测技术规程 回弹法,又要满足当地供电部门的具体要求,否则会出现种种问题,影响设计质量和工程进度。为了做好变配电所的设计,现将本人在审查我院变配电所设计图纸时发现各种问题中的一部分整理出来,进行简要的分析,与大家相互交流,以便共同提高。
1.变电所和配电所的名称工程设计在使用名词术语时要力求准确,不能随意。在具体项目的设计文件中不宜笼统使用“变配电所”这一名称。“变配电所”是变电所和配电所的统称,仅用于泛指。具体谈到某种类别或某一个体时,应分别称为“变电所”或“配电所”。在GB50053-94《10kV及以下变电所设计规范》中,“变电所”的解释是“10kV及以下交流电源经电力变压后对用电设备供电”;“配电所”的解释是“所内只有起开闭和分配电能作用的高压配电装置,母线上无主”。在变电装置与配电装置均有时,以升降压为主要功能包括附有高、中压配电装置者,称为“变电所””以中压配电为主要功能包括附有3~10/0.4kV者,称为“配电所”。一项工程具有多个变电所时,应以所在建筑物的名称或用流水号对各变电所分别命名。
2.带电导体系统的型式和系统接地的型式根据国际电工委员会IEC-TC64第312条,配电系统的型式有两个特征,即带电导体系统的型式如三相四线制和系统接地的型式如TN-C-S系统。在正式文件中不得把三相四线制的TN-S系统称为“三相五线制”。在GB50054-95《低压配电设计规范》第37页“名词解释”中已明确指出,“三相四线制是带电导体配电系统的型式之一,三相指L1、L2、L3三相,四线指通过正常工作电流的三根相线和一根N线,不包括不通过正常工作电流的PE线”。它并进一步阐明“TN-C、TN-C-S、TN-S、TT等接地型式的配电系统均属三相四线制”。在我国低压配电电压应采用220V/380V。带电导体系统的型式宜采用单相二线制、两相三线制、三相三线制和三相四线制。在设计文件中,对TN-S与TN-C-S接地型式的划定有时混淆不清。系统的接地型式一般是就一个变电所或一台变压器的供电范围而言。中性线N线和保护线PE线仅在局部范围内如一栋楼或一层楼分开时,应称TN-C-S系统。TN系统中某一剩余电流保护器负荷侧电气装置的外露导电体单独接地时,可称为局部TT系统。
4.对土建的要求在GB50053-94《10kV及以下变电所设计规范》中明确规定了变电所所址选择和对建筑等有关专业的要求,在执行中我们还存在不少具体问题,现仅列举以下几例略加分析,今后设计时应予以重视。 1)防火:车间附设变电所选用油浸电力变压器时,有的未在变压器室大门的上方设置防火。在工程建设标准强制性条文GB50053-94的第6.1.8条,规定“在多层和高层主体建筑物的底层布置有可燃性油的电气设备时,其底层外墙开口部位的上方应设置宽度不小于1.0m的防火”。 2)安全出口:有的设计在长度大于7m的配电室仅设一个出口或设两个出口但靠近同一端。这不符合GB50053-94第6.2.6条的规定,规范要求“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”。 3)梁高:有的设计在考虑室内净高时未计及梁的高度。由于变配电所的跨度较大,有时梁的高度可达800mm左右,故在提土建条件时应考虑梁的高度。 4)值班室:有的设计将值班室设在交通不便的里角。这不符合GB50053-94的第4.1.6条规定,该条规定“有人值班的配电所,应设单独的值班室。高压配电室与值班室应直通或经过通道相通,值班室应有直接通向户外或通向走道的门。” 5)电缆沟:有的变电所内双排布置的低压配电屏仅在屏底和后侧设置地沟,两排屏的沟之间互不连通。为了方便电缆的进出和今后线路的调整,宜将所内所有主电缆沟和控制电缆沟均连通。 6)电缆分界室:有的分界室不满足供电部门的要求。北京供电局规定北京地区的10kV用户必须设置电缆分界室作为工程的电源总进线室。电缆分界室的位置应接近电源进线方向,并靠近建筑物的外墙。其面积一般为6m×3.5m即20mm2左右,净高应不小于2.7m,下设净高不小于1.8m的电缆夹层,并设600mm×600mm的人孔和爬梯。电缆分界室在无地下室的建筑物中一般设在一层;而在有地下室的建筑物中,则不论地下有几层,电缆分界室均要求设在地下一层。根据北京市供电局的规定,电缆分界室归北京市供电局管理,故电缆分界室的门应向外开向公共走道。
5.设备布置在变配电所的设备布置方面,我们也存在种种问题,甚至违反强制性条文的规定,现仅举列如下: 1)高、低压配电系统图与平面图不一致。其表现形式有两种:其一是系统图与平面图中柜屏的排列顺序相反。看系统图时是面向柜屏的正面,将其从左至右排列为1、2、3……n;而在平面图上却是面向屏的背面,将其从左至右排列为1、2、、3……n,必然弄反了。要避免这一错误的关键是在系统图和平面图上都应面向柜屏的正面从左至右按顺序排列。其二是平面图上双排面对面布置的配电屏之间有母线桥,而在系统图却未画出。 2)低压配电屏屏前、屏后通道宽度不满足新规范要求。如屏后有时仅距墙700mm,抽屉式低压屏双排面对面布置时仅相距1800mm。根据规范GB50053-94第4.2.9条规定,低压配电室内成排布置配电屏的屏前、屏后的通道最小宽度为:其屏后通道,固定式和抽屉式均为1000mm;其屏前通道,固定式单排布置为1500mm,抽屉式单排布置为1800mm,固定式双排面对面布置为2000mm,抽屉式双排面对面布置为2300mm。只有当建筑物墙面遇有柱类局部凸出时,凸出部分的通道宽度可减少200mm。 3)配电柜、屏后通道的出口数量不满足规范要求。作为规范强制性条文,GB50053-94第4.2.6条规定“配电装置长度大于6m时,其柜屏后通道应设两个出口,低压配电装置两个出口间的距离超过15m时,尚应增加出口。”这一条要强制执行的理由,是为了当高压柜、低压屏内电气设备有突发性故障时,在屏后的巡视或人员能及时离开事故点。 4)配电室内灯具采用线吊、链吊,且安装在配电装置的正上方不符合安全要求。GB50053-94第6.4.3条规定,“在配电室内裸导体的正上方,不应布置灯具和明敷线路,当在配电室内裸导体上方布置灯具时,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”。因低压屏顶部布置有母线铜排通常又不封闭,故要执行此条规定。配电室内可采用线槽型荧光灯用吊杆安装。 5)变配电所内设有接地扁钢沿墙敷设,但未设置临时接地接线柱。为了方便试验和时临时接地,应适当设置临时接地接线柱。接地接线柱的做法可参见国家标准图集86D563《安装》第25页。