民用建筑电气设计规范-第4章 配变电所

4配变电所一本章内容与原版本相比主要有下列修改:1去工业化色彩，如取消原规范所址选择中第4.2.1条8款(不应设在爆炸危险场所和不宜设在有火灾危险场所的正上方或正下方,如布置在爆炸危险场所范围以内和布置在与火灾危险场所的建筑物毗邻连接时,应符合现行的爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范的规定等等。2在第4.3.5条明确了（设置在民用建筑中的变压器，应选择干式、气体绝缘或非可燃性液体绝缘的变压器。当单台变压器油量为100kg及以上时，应设置单独的变压器室。）这一规定是防范、限制电气火灾的措施。而后半段规定，是针对在室外设置独立配变电所时所采取的措施。根据对各地的调查，在民用建筑主体建筑内，已不再使用可燃性油浸变压器，而多采用干式变压器。干式变压器分两种，浇注式和绕线式。在我国的南方潮湿地区及北方干燥地区的地下层不宜使用绕线式，因为当变压器停止运行后，变压器的绝缘水平严重下降，不采取措施很难恢复正常运行。浇注式变压器具有防潮性能好等优点得到广泛应用。气体（六氟化流）绝缘的变压器近年来已有应用。对于非可燃性液体（四氯乙烷无燃点）绝缘变压器，国外已有生产如:英国G.E.C公司的ME-70就属这类产品，目前国内尚无此类产品，但不排除以后试制成功或引进的可能。3原规范在民用建筑的配变电所内可以采用裸铜排或装置，修改后的民规不推荐在配变电所内采用裸铜排（见4.5.2条）。规范在修订过程中根据调查，国内各建筑设计单位，在设计民用建筑室内配变电所时，很少有使用裸露带电导体的情况。另外，参考欧州国家的规定也不允许使用裸露带电体。变压器应使用带外壳保护式，由变压器至低压柜的进线线路，现在国内采用保护式母线较多，而国外多使用单芯电缆。鉴于我国地域广、经济发展不同的具体情况，部分地区仍存在使用裸露带电导体的可能，所以条文规定为“不宜设置裸露带电导体式装置”。4关于配变电所门的防火等级在2005年以前我国设计规范如《高规》、《建规》和《民用建筑设计通则》以及《民规》等均无此规定。这次民规作了较详细的规定。在第4.9.2条中作出了配变电所的门应为防火门，并应符合下列规定：1配变电所位于高层主体建筑（或裙房）内，通向其他相邻房间的门应为甲级防火门，通向过道的门应为乙级防火门。2配变电所位于多层建筑物的二层或更高层时，通向其他相邻房间的门应为甲级防火门，通向走道的门应为乙级防火门。3配变电所位于多层建筑物的一层时，通向相邻房间或过道的门应为乙级防火门。4配变电所位于地下层或下面有地下层时，通向相邻房间或过道的门应为甲级防火门。5配变电所附近堆有易燃物品或通向汽车库的门应为甲级防火门。6配变电所直接通向室外的门应为丙级防火门。配变电所的所有门，均应使用防火门。条文中规定了在各种情况下对门的防火等级要求，一是为了配变电所外部火灾时不应对配变电造成大的影响，另一方面是在配变电所内部火灾时，尽量限制在本范围内。防火门分为甲、乙、丙三级，其耐火最低极限：甲级应为1.20h；乙级应为0.90h；丙级应为0.60h。门的开启方向，应本着安全疏散的原则，均向“外”开启，即通向配变所室外的门外开启，由较高电压等级通向较低电压等级的房间的门，向较低电压房间开启。国家标准《10kV及以下变电所设计规范》GB50053-946.2.2条，规定为“……此门应能双向开启”。据了解，防火门是不能双向开启的，故本规范，未规定此内容。5在总则中，第1.0.3条规定了，民用建筑电气设计应体现以人为本，对电磁污染、声污染及光污染采取综合治理，达到环境保护相关标准的要求，确保人居环境安全。目前，国内许多建筑物的变电所与居住房间或办公建筑仅一墙之隔、一板之隔，从人性化的角度看，变压器和大电流母排的电磁辐射及噪声污染对长期生活和工作在里面的人的身心健康是有影响的。因此，第4.9.6条规定：当配变电所与上、下或贴邻的居住、办公房间仅有一层楼板或墙体相隔时，配变电所内应采取屏蔽、降噪等措施。屏蔽措施：通常在墙体和地坪内敷设钢网或在变电所的顶棚明敷铁皮并与接地装置连接。另外，刷屏蔽涂料（亦称导电漆）也是一种方法，该涂料主要有银导电漆、银铜导电漆和镍导电漆。刷屏蔽涂料后，对射频干扰可降低40~80db。降噪措施：变压器在楼内安装时，应采取降噪措施。如在变压器下面安装减震垫，在变电所内墙上加吸音板。同时选择低噪音配变电设备也是非常重要的，干式变压器噪音现场实测值不超过55dB。二本章的重点内容4.3配电变压器选择4.3.1配电变压器选择应根据建筑物的性质和负荷情况、环境条件确定，并应选用节能型变压器。[注释]条文规定了民用建筑配电变压器选择的原则。采用节能型变压器，符合国家的环境保护和可持续发展的方针政策，并节约以后的运行费用。可燃性油浸变压器推荐采S11系列，干式变压器推荐采用SC10或损耗水平相当的产品系列。4.3.2配电变压器的长期工作负载率不宜大于85％。[注释]条文规范了配电变压器长期工作负荷载率的选择原则。在民用建筑中，变压器的季节负荷，变化很大，变压器制造商家推荐将变压器采取强冷措施，允许适当过载运行，使用单位为了减少首次安装容量，而接受此措施，其实变压器在此情况下运行是不经济的，不应提倡。为保证变压器运行的经济性和变压器的使用寿命，其长期工作负载率不宜大于85%较为合理。如经常性过载（过载时间超过30%），则应考虑增加变压器的容量。并宜考虑季节性的切除变压器措施。4.3.3当符合下列条件之一时，可设专用变压器。1电力和照明采用共用变压器将严重影响照明质量及光源寿命时，可设照明专用变压器。2季节性负荷容量较大或冲击性负荷严重影响电能质量时，可设专用变压器。3单相负荷容量较大，由于不平衡负荷引起中性导体电流超过变压器低压绕组额定电流的25％时，或只有单相负荷其容量不是很大时，可设置单相变压器。4出于功能需要的某些特殊设备，可设专用变压器。5在电源系统不接地或经高阻抗接地，电气装置外露可导电部分就地接地的低压系统中（IT系统），照明系统应设专用变压器。[注释]据调查，在民用建筑中，以电为媒的空气调节系统，其容量约占全部容量的60%左右（如：办公建筑、商业建筑、住宅建筑等），故其季节性用电差异很大。建议凡有集中空气调节系统的建筑物，宜设专用变压器。没有设置集中空气调节系统的建筑物（如：住宅），在条件允许的情况下，尽量使用多变压器供电，变压器低压设手动联络，以提供在低负荷季节关闭某一变压器的条件，节约运行费用。单相变压器在国外的住宅区较常使用，而我国很难见到。在只有单相负荷，负荷很分散的村、镇等，应采用单相变压器供电，城镇的多层住宅群也可采用单相变压器供电（使用单相变压器，另设TT接地型式，是安全供电的有效措施，避免了因断N线中性点电位漂移，烧坏设备等事故）。4.3.4供电系统中，配电变压器宜选用D，yn11结线组别的变压器。[注释]本条规定了民用建筑中的变压器结线组别宜选用D，yn11。D，yn11结线组别变压器与Y·yn结线组别的变压器相比具有明显优点，限制了三次谐波，降低了零序阻抗，即增大了相零单相短路电流值，对提高单相短路电流动作断路器的灵敏度有较大作用。经多年来我国在民用建筑中的使用情况及现时国际上的使用情况，本规范规定采用D，yn11结线组别的配电变压器。4.3.5设置在民用建筑中的变压器，应选择干式、气体绝缘或非可燃性液体绝缘的变压器。当单台变压器油量为100kg及以上时，应设置单独的变压器室。[注释]国标《10kV及以下变配电所设计规范》GB50053-94第3.3.5条规定：“多层或高层主体建筑内变电所，宜选用不燃或难燃型变压器”。并根据对各地的调查，在民用建筑主体建筑内，已不再使用可燃性油浸变压器。对于非可燃性液体绝缘变压器，国外已有生产，我国目前尚无此类产品，但不排除以后试制成功或引进的可能。对于空气绝缘干式变压器，在我国的南方潮湿地区及北方干燥地区的地下层不宜使用，因为当变压器停止运行后，变压器的绝缘水平严重下降，不采取措施很难恢复正常运行。4.3.6变压器低压侧电压为0.4kV时，单台变压器容量不宜大于1250kVA。预装式变电所变压器，单台容量不宜大于800kVA。[注释]根据调查，民用建筑中，配变电所的变压器单台容量，虽有的用到2500kVA，但使用最多的为315~1000kVA。民用建筑中，一般负荷比较分散，变压器单台容量太大时，使供电半径、供电范围、电能损耗增大。另外单台变压器容量过大，其相应开关设备要求越高，事故时影响面大。本规范建议不宜大于1250kVA，但对于负荷集中的空调系统等，可适当放大。户外预装式变电所单台变压器容量，不宜大于800kVA。当变压器采用油浸式时，800kVA以上的油浸式变压器要装设瓦斯保护，而变压器电源侧，往往不在变压器附近，瓦斯保护很难作到。4.4主结线及电器选择4.4.1配变电所电压为10（6）kV及0.4kV的母线，宜采用单母线或单母线分段结线形式。[注释]10kV及以下配变电所母线，现在绝大部分采用单母线或单母线分段形式。在民用建筑中，对于重要负荷的供电，均设有备用电源母线段，又由于母线段均较短，事故很少，在停电检修或清扫时，一般不会造成全部负荷终止供电，采用单母线或单母线分段的形式，已能满足供电要求。4.4.2配变电所10（6）kV电源进线开关宜采用断路器或带熔断器的负荷开关。当无继电保护和自动装置要求，且供电容量较小、出线回路数少、无需带负荷操作时，也可采用隔离开关或隔离触头。[注释]由城市电网引入的10kV电源，供电部门一般均要求用户装设进线断路器或负荷开关，其目的是用户单位内部故障或需要停电时不要动作供电网络的断路器。各用户也希望本单位停电时，不需要动作上一级开关，检修也比较灵活安全。条文中的“供电容量较小，出线回路数少”很难介定，宜根据实际情况确定。无需带负荷操作的情况很少见，故实际上配变电所的10kV电源进线开关，应采用断路器或负荷开关，而不太可能采用隔离开关或隔离触头，在农村有设跌落式保险器的作法，符合本条中的采用负荷开关的要求。4.4.3配变电所电压为10（6）kV的母线分段处，宜装设与电源进线开关相同型号的断路器，但系统在同时满足下列条件时，可只装设隔离电器：1事故时手动切换电源能满足要求；2不需要带负荷操作；3对母线分段开关无继电保护或自动装置要求。[注释]本条中的隔离电器，包括隔离开关、隔离触头。一般情况下分段联络开关宜装设断路器，只有在同时满足本条中的三款要求时，才可只装设隔离电器。装设隔离电器的目的是为了检修时，操作人员的安全。在母线分段处的联络开关，在两段母线正常运行时，均处于开断状态。一般情况下该开关是不允许自动投入，如果需要投入时，应查明失电母线段的失电原因，如果是故障应该在消除故障后，才能投入，否则将引起正常线路的故障断电。一般情况下10kV的电源联络开关电器，应采用断路器。4.4.4采用电压为10（6）kV固定式配电装置时，应在电源侧装设隔离电器；在架空出线回路或有反馈可能的电缆出线回路中，尚应在出线侧装设隔离电器。[注释]电源侧装设隔离电器，以保证检修相应开关电器时，由隔离电器提供与电源的隔离，确保安全。现在市场上配电屏有手车式和固定式两种，对于手车式配电屏其手车已具备有隔离功能，而固定式配电屏出线回路的进线端应设隔离电器，其隔离电器和相应开关应有机械联锁功能，确保需合闸时，先合隔离电器再合开关电器，开断时为先断开开关电器再开断隔离电器。4.4.5电压为10（6）kV的配出回路开关的出线侧，应装设与该回路开关电器有机械联锁的接地开关电器和电源指示灯或电压监视器。[注释]本条中，指所有10（6）kV配出回路开关的出线侧，必须装设有接地开关电器，并要求与开关电器联锁，确保安全。现时装设电源指标灯方案多见，各设备厂家所生产的成套设备均具有以上功能。4.4.6两个配变电所之间的电气联络线路，当联络容量较大时，应在供电侧的配变电所装设断路器，另一侧配变电所装设隔离电器。若