變配電所的任務(wù)
變配電所是供配電系統(tǒng)的核心,在供配電系統(tǒng)中占有特殊的重要地位。作為各類工廠和民用建筑電能供應(yīng)的中心,變電所擔(dān)負(fù)著從電力系統(tǒng)受電,經(jīng)過變壓,然后配電的任務(wù);配電所擔(dān)負(fù)著從電力系統(tǒng)受電,然后直接配電的任務(wù)。
#2變配電所的配電設(shè)備
變配電所主要由高壓配電室、低壓配電室、變壓器室、電容器室、值班室等組成。
變配電所布置的主要設(shè)備有:6(10)kV成套配電裝置,配電變壓器,低壓配電裝置,6(10)kV電容補償裝置,低電容補償裝置,直流電源設(shè)備,EPS或UPS電源裝置,電動機軟啟動設(shè)備,電動機變頻驅(qū)動設(shè)備,低壓電動機群自動再啟動裝置,同步電動機的勵磁裝置,微機監(jiān)控系統(tǒng)子站設(shè)備等。
大型裝置(或聯(lián)合裝置)變配電所或區(qū)域性變電所可能還包括35kV配電裝置和35/6.3(10.5)kV變壓器。
#3變電所類型
根據(jù)變電所在系統(tǒng)中所處的地位分為樞紐變電所、中間變電所、終端變電所。根據(jù)變電所所在電力網(wǎng)的位置分為區(qū)域變電所、地方變電所。變電所還可分為戶內(nèi)式、戶外式和組合式等三種基本類型。常見變電所有獨立式、附設(shè)式、露天式、戶內(nèi)式、地下式、桿上式或高臺式變電所。
(1)總降壓變電所
總降壓變電所通常是將35~110kV的電源電壓降至6~10kV電壓,再送至附近的車間變電所或某些6~10kV的高壓用電設(shè)備。用戶是否要設(shè)置總降壓變電所,是由地區(qū)供電電源的電壓等級和用戶負(fù)荷的大小及分布情況而定的。一般來講,大型用戶和某些電源進線電壓為35kV及以上的中型用戶,設(shè)總降壓變電所,中小型用戶不設(shè)總降壓變電所。
(2)車間變電所
車間變電所按其變壓器的安裝位置不同,分為以下兩類:
1)車間附設(shè)變電所。附設(shè)變電所的一面墻或幾面墻與車間的墻共用,變壓器的大門朝車間外開,按變壓器室位于車間的墻內(nèi)或墻外,進一步又分為內(nèi)附式和外附式。內(nèi)附式變電所要占用一定的車間面積,但其在車間內(nèi)部,故對車間外觀沒有影響。外附式變電所在車間外部,不占用車間面積,便于車間設(shè)備的布局,而且安全性也比內(nèi)附式變電所要高一些。
2)車間內(nèi)變電所。變壓器室位于車間內(nèi)單獨房間內(nèi)。車間內(nèi)變電所占用了車間內(nèi)的面積,但它處于負(fù)荷中心,因而可以減少線路上的電能損耗和有色金屬消耗量。由于設(shè)在車間內(nèi)其安全性要差一些,故適用于負(fù)荷較大的多跨廠房內(nèi),在大型冶金企業(yè)中較多見。
(3)露天變電所
變壓器安裝在車間外面抬高的地面上,變壓器上方?jīng)]有任何遮蔽物的稱為露天式變電所;變壓器上方設(shè)有頂板或挑檐的,則稱為半露天變電所。該類型比較簡單經(jīng)濟,通風(fēng)散熱好,但安全可靠性較差。因此只要周圍環(huán)境條件允許,無腐蝕性、爆炸性氣體和粉塵,不靠近易燃易爆的廠房就可以采用,這種形式的變電所在小型用戶中較為常見。
(4)獨立變電所
獨立變電所是相對車間附設(shè)變電所而言的,是指整個變電所設(shè)在與車間有一定距離的單獨建筑物內(nèi)。獨立變電所建筑費用較高。設(shè)置獨立變電所主要是因為相鄰幾個車間負(fù)荷大,將變電所建到某一車間不適宜;或者由于車間環(huán)境的限制,如制藥車間、化工車間之間由于管道較多或有腐蝕性氣體、易燃易爆氣體等環(huán)境,必須建立獨立變電所;或者中小型企業(yè)負(fù)荷不太大,建立一個全廠獨立變電所,向全廠各車間供電。
(5)桿上變電所
變壓器裝在室外的電桿上,稱為桿上變電所。桿上變電所最為簡單經(jīng)濟,一般用于容量在315kVA及以下的變壓器,多用于生活區(qū)供電。
(6)地下變電所
整個變電所設(shè)置在地下,通風(fēng)散熱條件較差,濕度較大,但相對安全,且不影響美觀。有些高層建筑、地下工程和礦井采用這種類型的變電所。
(7)樓上變電所
整個變電所設(shè)置在樓上,適用于高層,要求結(jié)構(gòu)盡可能輕型、安全。其變壓器通常采用干式變壓器,不少采用成套變電所。
(8)移動式變電所
整個變電所裝設(shè)在可移動的車上,適用于坑道作業(yè)及l(fā)臨時施工現(xiàn)場的供電。
(9)成套變電所
成套變電所一般也稱為箱式變電所,是由電器制造廠按一定接線方案成套制造、現(xiàn)場裝配的變電所,安裝或遷移比較方便。
車間變電所、獨立變電所、地下變電所和樓上變電所,均屬室內(nèi)型(戶內(nèi)式)變電所。露天(半露天)變電所、桿上變電所,則屬室外型(戶外式)變電所。移動式變電所和成套變電所,則有室內(nèi)和室外兩種類型。
#4變配電所選址原則
根據(jù)10kV及以下變電所設(shè)計規(guī)范的規(guī)定,變配電所所址的選擇應(yīng)綜合考慮以下因素:
1)盡量接近或深入負(fù)荷中心,以降低線路的電能損耗和有色金屬的消耗量,提高電能質(zhì)量。
2)進出線方便,盡量靠近電源側(cè),避免高壓線路跨越其他設(shè)備和建筑物。
3)設(shè)備運輸方便,特別是大型設(shè)備,如電力變壓器、高低壓開關(guān)柜。
4)不應(yīng)設(shè)在有劇烈振動或高溫的場所,不應(yīng)設(shè)在多塵或有腐蝕性氣體的場所,不應(yīng)設(shè)在正常積水場所的正下方,且不宜和浴室、廁所或其他經(jīng)常積水場所相鄰,不應(yīng)設(shè)在有爆炸危險環(huán)境的正上方或正下方。
5)高層建筑的變配電所,宜設(shè)置在地下層或首層。設(shè)在地下層時,宜選擇在通風(fēng)、散熱條件較好的場所。
6)10kV配電所可與臨近的10/0.38kV變電所合建為10/0.38kV變配電所。
7)在無特殊防火要求的多層建筑中,裝有可燃性油的電氣設(shè)備的變配電所,可設(shè)置在底層靠外墻部位,但不應(yīng)設(shè)在人員密集場所的上方、下方、貼鄰或疏散出口的兩旁。
8)不應(yīng)妨礙工廠或車間的發(fā)展,并應(yīng)適當(dāng)考慮今后擴建的可能。
#5變配電所的設(shè)置要求
1)便于運行維護與檢修。有人值班的變配電所,應(yīng)設(shè)單獨的值班室,值班室應(yīng)盡量靠近高低壓配電室,且有門直通。晝夜值班的變配電所,宜設(shè)休息室,并有廁所和給水排水設(shè)施。變壓器、高低壓開關(guān)柜等電氣裝置要留有足夠的安全凈距離和操作維護通道 。
2)便于進出線。如果是高壓架空進線,則高壓配電室宜位于進線側(cè)。變壓器低壓出線電流較大,一般采用矩形裸母線,因此變壓器的安裝位置宜靠近低壓配電室。低壓配電宜位于出線側(cè)。
3)保證運行安全。高低壓配電室和電容器的門應(yīng)朝值班室開,或朝外開。變電所采用雙層布置時,變壓器應(yīng)設(shè)在底層。高壓電容器組較多時應(yīng)裝設(shè)在單獨的房間內(nèi)。所有帶電部分離墻和離地的尺寸以及各室維護操作通道的寬度等,均應(yīng)符合有關(guān)規(guī)程的要求,以確保運行安全。變配電所應(yīng)設(shè)置防止雨、雪和蛇鼠類小動物從采光窗(通風(fēng)窗、門、電纜溝等)進入室內(nèi)的設(shè)施。另外,變配電所還應(yīng)考慮防火、通風(fēng)等要求。
4)節(jié)約土地與建筑費用 。當(dāng)干式變壓器具有不低于IP2X的防護外殼時,就可和高低壓配電裝置設(shè)置在同一房間內(nèi),而三相油浸式變壓器油量超過100kg時應(yīng)裝設(shè)在單獨的變壓器室內(nèi)?,F(xiàn)代高壓開關(guān)柜和低壓配電屏均為封閉外殼,防護等級不低于IP3X級,兩者可以靠近布置。高壓開關(guān)柜不多于6臺時,可與低壓配電屏設(shè)置在同一房間內(nèi),但高壓柜與低壓屏的間距不得小于2m。周圍環(huán)境正常的變電所,可采用露天或半露天式,即變壓器安裝在戶外。高壓配電所應(yīng)盡量與鄰近的車間變電所合建 。
5)適應(yīng)發(fā)展要求。高低壓配電室內(nèi)均應(yīng)留有適當(dāng)數(shù)量開關(guān)柜(屏)的備用位置。變壓器室應(yīng)考慮到擴建時有更換大一級容量變壓器的可能 。
#6變配電所的建筑要求
建造變壓器室時應(yīng)考慮以下因素:
1)變壓器的外廊與變壓器室墻壁和門的凈距離分別不小于0.6和0.8m;變壓器室的大門盡可能避免朝西,以防日曬,使室內(nèi)溫度增高。
2)變壓器室內(nèi)地面應(yīng)高室外地面0.6m,下面要做集中溝和擋油墻,以防熱油擴散。變配電所的屋面要根據(jù)當(dāng)?shù)貧夂驐l件設(shè)置保溫層或隔熱層。屋面應(yīng)有不小于5%的坡度和可靠的防水排水措施。
3)當(dāng)配電裝置的長度大于7m時,配電室就要設(shè)兩個出口。出口應(yīng)布置在配電裝置的兩端,當(dāng)配電室在二樓時,其中的一個出口可通向室外樓梯的平臺。窗戶宜設(shè)置不能開啟的采光窗,窗戶下沿距室外地面的高度應(yīng)不小于1.8m。
#7民用建筑變配電所設(shè)計要求
1)配變電所位置的選擇,應(yīng)符合下列要求:
?、僖私咏秒娯?fù)荷中心;
?、趹?yīng)方便進出線;
③應(yīng)方便設(shè)備吊裝運輸;
?、懿粦?yīng)設(shè)在廁所、浴室或其他經(jīng)常積水場所的正下方,且不宜與上述場所相貼鄰;裝有可燃油電氣設(shè)備的變配電室,不應(yīng)設(shè)在人員密集場所的正上方、正下方、貼鄰和疏散出口的兩旁;
?、莓?dāng)配變電所的正上方、正下方為住宅、客房、辦公室等場所時,配變電所應(yīng)作屏蔽處理。
2)安裝可燃油油浸電力變壓器總?cè)萘坎怀^1260kVA、單臺容量不超過630kVA的變配電室可布置在建筑主體內(nèi)首層或地下一層靠外墻部位,并應(yīng)設(shè)直接對外的安全出口,變壓器室的門應(yīng)為甲級防火門;外墻開口部位上方,應(yīng)設(shè)置寬度不小于1m不燃燒體的防火挑檐。
3)可燃油油浸電力變壓器室的耐火等級應(yīng)為一級,高壓配電室的耐火等級不應(yīng)低于二級,低壓配電室的耐火等級不應(yīng)低于三級,屋頂承重構(gòu)件的耐火等級不應(yīng)低于二級。
4)不帶可燃油的高、低壓配電裝置和非油浸的電力變壓器,可設(shè)置在同一房間內(nèi)。
5)高壓配電室宜設(shè)不能開啟的距室外地坪不低于1.8m的自然采光窗,低壓配電室可設(shè)能開啟的不臨街的自然采光窗、
6)長度大于7m的配電室應(yīng)在配電室的兩端各設(shè)一個出口,長度大于60m時,應(yīng)增加一個出口。
7)變壓器室、配電室的進出口門應(yīng)向外開啟。
8)變壓器室、配電室等應(yīng)設(shè)置防雨雪和小動物從采光窗、通風(fēng)窗、門、電纜溝等進入室內(nèi)的設(shè)施。
9)變配電室的電纜夾層、電纜溝和電纜室應(yīng)采取防水、排水措施。
10)變配電室不應(yīng)有與其無關(guān)的管道和線路通過。
11)變配電室、控制室、樓層配電室宜做等電位聯(lián)結(jié)。
12)變配電室重地應(yīng)設(shè)與外界聯(lián)絡(luò)的通信接口、宜設(shè)出入口控制。
#8變配電所防火門的級別要求
1)設(shè)在高層建筑內(nèi)的配變電所,應(yīng)采用耐火極限不低于2h的隔墻、耐火極限不低于1.5h的樓板和甲級防火門與其他部位隔開。
2)可燃油油浸變壓器室通向配電室或變壓器室之間的門應(yīng)為甲級防火門。
3)配變電所內(nèi)部相通的門,宜為丙級的防火門。
4)配變電所直接通向室外的門,應(yīng)為丙級防火門。
#9柴油發(fā)電機房的設(shè)計要求
1)柴油發(fā)電機房宜設(shè)有發(fā)電機間、控制及配電室、儲油間、備件貯藏間等;設(shè)計時可根據(jù)具體情況對上述房間進行合并或增減。
2)發(fā)電機間應(yīng)有兩個出入口,其中一個出口的大小應(yīng)滿足運輸機組的需要,否則應(yīng)預(yù)留吊裝孔。
3)發(fā)電機間與控制室或配電室之間的門和觀察窗應(yīng)采取防火措施,門開向發(fā)電機間。
4)柴油發(fā)電機組宜靠近一級負(fù)荷或變配電室設(shè)置。
5)柴油發(fā)電機房可布置在高層建筑裙房的首層或地下一層,并應(yīng)符合下列要求:
①柴油發(fā)電機房應(yīng)采用耐火極限不低于2h或3h的隔墻和1.5h的樓板、甲級防火門與其他部位隔開;
?、诓裼桶l(fā)電機房內(nèi)應(yīng)設(shè)置儲油間,其總儲存量不應(yīng)超過8h的需要量,儲油間應(yīng)采用防火墻與發(fā)電機間隔開;當(dāng)必須在防火墻上開門時,應(yīng)設(shè)置能自行關(guān)閉的甲級防火門;
?、蹜?yīng)設(shè)置火災(zāi)自動報警系統(tǒng)和自動滅火系統(tǒng);
?、懿裼桶l(fā)電機房設(shè)置在地下一層時,至少應(yīng)有一側(cè)靠外墻,熱風(fēng)和排煙管道應(yīng)伸出室外。
6)柴油發(fā)電機房進風(fēng)口宜設(shè)在正對發(fā)電機端或發(fā)電機端兩側(cè)。
7)柴油發(fā)電機房應(yīng)采取機組消聲及機房隔聲綜合治理措施。
內(nèi)容來源:變配電所電氣設(shè)計詳解