議10kV供配電設計的問題

【摘 要】文章結合平時的工作經驗，主要分析了10kV供配電設計的常見問題并且提出改進的方法。

【關鍵詞】配電設計；問題；設備

0.前言

為做好10kV供配電設計，現筆者將在施工管理過程中常見的10kV供配電設計問題整理出來，進行簡要的分析。

1.10kV供電電源點不明確就進行配電設計

主要受影響的是電房的數量及平面布置。如住宅用電，需要明確 10kV電源點后再進行相關的供配電設計，電房的布置才會合理、準確。如果電源點不明確，電氣設計師和建設單位就不知道供電部門在擬建的住宅樓內是否設置開關房，設置的電房是綜合房還是公變房。否則將會對施工造成不必要的返工等等。

2.變電房和配電房的名稱

在工程設計時區分不準確，經常混淆。主要是沒有區分好供電部門習慣叫法的用房如開關房（或稱開閉所）、專變房、公變房、綜合房的含義。開關房只是供電部門調配電源的一類用房，不存在變電的含義，房內都為10kV環網配電柜。一般專變房只是對一般用戶或公共項目來說的電房。

3.電費計量表設置不合理

計量表設置不合理包括多設、漏設、設置位置不對等。電表的設置一般有2類：①對供電部門的計費表；②物業管理用的內部計費表。而表計設置不合理的地方通常發生在對供電部門的計費表，在住宅類的用電和有復合用電性質的綜合樓表現得比較明顯。

4.設備選型

（1）高壓柜的選型。主要問題是開關柜跟變壓器的配合問題，現很多設計師動不動就選用真空斷路器開關柜，其實當變壓器的容量小于等于800kVA時，用負荷開關柜加熔斷器的組合，保護既簡單，造價也節省。因負荷開關可用于分合額定負荷電流，且具有結構簡單、價格便宜等特點，加上熔斷器作為附加的保護元件，又可開斷短路電流，功能相當于斷路器。負荷開關柜好用、價格低，但也不能用過頭，特別在雙電源進線的切換就不提倡使用。有的設計人員就將雙電源切換也設計成電動型的負荷開關柜，雖能達到切換的目的，但安全性就比真空開關柜差很多。

（2）低壓柜的選型。現在低壓柜的設計選型一般問題不大，需要注意的是框架開關的極數，如在TN-S系統中，不需要斷開中性線；變壓器低壓側總開關與母聯開關應為3極，而正常供電電源與應急柴油發電機（或EPS）電源間的轉換開關需采用能斷開中性線的四極開關；還有就是要注意低壓柜垂直母線的額定電流，因為柜廠生產的低壓柜其垂直母線的額定電流一般1000A為，當低壓柜供電的負荷大于500kW時，設計應注明要求低壓柜垂直母線的額定電流為1600A。以免垂直段母線截面的載流量不足，造成安全隱患。

（3）干式變壓器的選型主要是結線組別選得不對，推薦選用D，yn11的結線變壓器。在工程上TN系統中采用D，yn11結線組別的變壓器已很普遍，但仍有不少工程選用Y，yn0結線組別的變壓器，其原因主要是設計人員不清楚前者的優點。推薦選用的理由，主要基于D，yn11結線比Y，yn0 結線的變壓器具有以下優點：

①有利于抑制高次諧波電流。3次及以上高次諧波激磁電流在原邊接成△形條件下，可在原邊形成環流，有利于抑制高次諧波電流，保證供電波形的質量。

②有利于單相接地短路故障的切除。因D，yn11結線比Y，yn0結線的零序阻抗小得多，使變壓器配電系統的單相短路電流擴大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供電能力。Y，yn0 結線變壓器要求中性線電流不超過低壓繞組額定電流的25%，嚴重地限制了接入單相負荷的用電容量，影響了變壓器供電能力的利用；而D，yn11結線變壓器的中性線電流允許達到相電流的75%以上，甚至可達到相電流的100%，使變壓器的容量得到充分的利用，這對單相負荷容量大的供電系統是十分必要的。

5.設備的布置

（1）高、低壓配電系統圖與平面圖不一致。具體情況有2種：①系統圖與平面圖中柜、屏的排列順序相反。②平面圖上雙排面對面布置的配電屏之間有母線橋，而在系統圖卻未畫出，或反之。

（2）低壓配電屏屏前、屏后通道寬度不滿足規范要求。如屏后有時僅距墻700mm，抽屜式低壓屏雙排面對面布置時僅相距1800mm，規范要求屏后1000mm，抽屜式低壓屏雙排面對面布置時距2300mm。

6.電纜保護管的選用

（1）室外電纜套管：現許多工程的室外電纜套管設計仍采用鍍鋅鋼管，鍍鋅鋼管主要存在易腐蝕、易拉傷電纜、易產生渦流等缺點。建議過馬路電纜套管選用10kV用玻璃鋼電力套管，綜合考慮電纜的截面大小采用Φ150厚度為8mm的規格；在人行道的電纜套管建議選用10kV 用PE 電力管，規格為Φ160×8mm 。

（2）穿墻電纜套管：一般設計常見的是在電纜進出電房時預埋SC100或者SC150管，但都沒有考慮選用剛性防水套管，往埋往造成了埋管位置的管外壁漏水，特別在混凝土連續墻，設計應注明采用防水套管（可引用國標號），且應該注明電纜穿過套管敷設完畢后的處理方法，如采用瀝青油麻加防水油膏，以防套管外邊不漏水而套管內壁和電纜間漏水。

7.其他專業的配合

（1）通風給排水專業的配合。通風專業主要是根據變壓器的容量和規范的要求算出換氣量和換氣次數，這個一般的暖通設計問題不大，主要問題是很多設計師在變配電房設計了通風管道，這既違反了《10k及以下變配電所設計規范》中與配電無關的管線不能進入電房，又違反了供電部門的運行管理規定，供電部門在驗收送電時肯定要求拆除后才給予通過。改進的辦法是只設排風口或設軸流風機。（2）土建專業的配合。土建專業中的結構專業一般問題不大，主要是一般的10kV設備的重量不大，荷載要求不高，主要是建筑專業的配合：

①門窗大小和結構。很多建筑設計師設計的電房門只有1200mm，實際上不少的變壓器的設備窄面寬度已達1300～1500mm，到施工時候才發現裝好的門不能進設備（土建和電氣的施工單位不同）；門的結構形式一般采用成品的不銹鋼電房門即可。

②墻地面的結構和裝飾，墻的結構最好采用240磚墻（供電部門的驗收要求），墻的裝飾采用普通批蕩就可，地面最好用現澆混凝土，最好不用水泥砂抹光（易起塵），地面的面層應鋪設拋光磚或地板漆，以防塵。天花在原混凝土天花上刷白就行。

③對于防水問題，這是一般設計單位在供配電設計時考慮最不周全的地方；除上文提到的防水套管外，最大的防水問題就是電房地面和電纜溝的防水。

8.其他問題

現在的配電自動化上馬的項目越來越多，即俗稱的電力監控，但很多的電氣設計師仍把電力監控的后臺設備和配電房設備放在一起，這不利于管理，建議把電力監控的后臺設備和消防控制中心或弱電控制中心放在一起，以理于觀察和統一管理。

9.建議

般電氣設計師和建設單位較容易忽視的地方，就是供電部門與建設單位所簽訂的供用電協議方案。現在很多工程都是在設計單位完成施工圖后建設單位才進行用電報裝，但往往造成修改的工作量較大，因為供電部門的要求較多，有些可能是顛覆性的修改，原設計的施工圖根本不能滿足，如電房的設置、表計的設置等。建議在初步設計完成后就應進行用電的報裝，因為初步設計后用電的容量已基本確定，此時建設單位進行用電報裝并和供電部門達成初步意向或簽訂供用電協議方案，對于施工圖的設計有很好的指導意義。無論是對以后減小返工量還是通過供電部門的驗收送電，都會打下良好的基礎。

綜上所述，筆者對施工管理過程中發現的10kV供配電設計的常見問題及一些改進的方法和建議，僅供各位同行參考，不當之處，請予以指正。 [科]