淺談10kV 配電室設(shè)計(jì)

張瑜

（亞瑞建筑設(shè)計(jì)有限公司北京設(shè)計(jì)院，北京 100071）

緒論：配電室是一座建筑的重心，建筑供配電規(guī)劃是一個(gè)項(xiàng)目電力網(wǎng)配置的基礎(chǔ)和重要依據(jù)。配電室設(shè)計(jì)必須符合國家規(guī)定及相關(guān)設(shè)計(jì)規(guī)范，保障人身安全、供電可靠、技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理和維護(hù)方便，確保設(shè)計(jì)質(zhì)量，為學(xué)校提供良好的供電質(zhì)量等基本需求。

一、10kv 配電室設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)與步驟

此10kv 配電室的設(shè)計(jì)不是很復(fù)雜，最主要的任務(wù)是完成對(duì)進(jìn)線10kv 電壓的降壓與分配。設(shè)計(jì)第一步是參數(shù)計(jì)算，之后，最主要的是設(shè)備選型。參數(shù)計(jì)算最主要包括四個(gè)方面負(fù)荷、變壓器容量、短路電流計(jì)算以及無功補(bǔ)償計(jì)算。至于設(shè)備選型，第一是變壓器，變壓器臺(tái)數(shù)應(yīng)根據(jù)負(fù)荷特點(diǎn)和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行進(jìn)行選擇，在有大量一級(jí)或二級(jí)負(fù)荷。

（一）設(shè)計(jì)要滿足設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)必須達(dá)到國家要求的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)；《10kv以下（包含10kv 變電所設(shè)計(jì)規(guī)范）》；《供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》；《民用以及工業(yè)配電設(shè)計(jì)要求手冊》；《民用建筑設(shè)計(jì)規(guī)范》；以及設(shè)計(jì)院提出的要求以及向此工程提供的建筑平面圖。

（二）確認(rèn)設(shè)計(jì)范圍。根據(jù)甲方提供的供電方案，通過計(jì)算變壓器容量，確認(rèn)方案的合理性，通過無功補(bǔ)償計(jì)算、負(fù)荷統(tǒng)計(jì)，短路電流與主接線方式，變壓器與高低壓開關(guān)柜的選擇，防雷接地，繪制完成整個(gè)配電室的圖紙?jiān)O(shè)計(jì)。

（三）要達(dá)到設(shè)計(jì)目標(biāo)。合乎國家標(biāo)準(zhǔn)。設(shè)計(jì)目標(biāo)須符合使用要求，因?yàn)閷W(xué)校是國家培養(yǎng)人才的重地，為給學(xué)校提供更好的供電質(zhì)量，必須設(shè)計(jì)出最優(yōu)質(zhì)的合乎要求的配電室，以保證用電的及時(shí)與安全性。10kv 配電系統(tǒng)圖的設(shè)計(jì)，首先要參考學(xué)校內(nèi)各個(gè)建筑的特點(diǎn)，以此進(jìn)行負(fù)荷統(tǒng)計(jì)，變壓器的選擇則依據(jù)總計(jì)算負(fù)荷。根據(jù)變壓器的大小，選擇安放位置，其后據(jù)此完成整個(gè)配電室的布局。

二、配電室的負(fù)荷計(jì)算

（一）計(jì)算出最大負(fù)荷的情況，學(xué)校人員眾多，建筑密集，占地廣大，必須認(rèn)真地對(duì)每一建筑進(jìn)行負(fù)荷統(tǒng)計(jì)；此外，要考慮到各個(gè)建筑各有其不同的使用功能，用電需求量也各異。此外，學(xué)校有假期，放假時(shí)人員稀少，還有就是在不同的季節(jié)，用電量也會(huì)有變化，我們在計(jì)算的過程中，都要考慮到最大負(fù)荷的情況，這樣才能夠保證正常的用電。

（二）負(fù)荷統(tǒng)計(jì)，負(fù)荷統(tǒng)計(jì)是一項(xiàng)細(xì)致的工作，將用電設(shè)備逐一登記，比如生產(chǎn)用通風(fēng)機(jī)，衛(wèi)生用通風(fēng)機(jī)等等，對(duì)宿舍樓做認(rèn)真的統(tǒng)計(jì)，每個(gè)宿舍樓有幾盞燈，幾個(gè)插座都要詳細(xì)登記在冊，然后是辦公樓，科研樓，以及教學(xué)樓，圖書館等等，用電多的地方，更是要一絲不茍，比如鍋爐房，比如宿舍，比如圖書管理系統(tǒng)、電腦操作間、多媒體教室。餐廳等。以上這些都要詳細(xì)計(jì)算、認(rèn)真整理，然后登記在冊，匯總于表，做到明了清晰。

（三）負(fù)荷計(jì)算，負(fù)荷計(jì)算是學(xué)校建筑電源設(shè)計(jì)的一個(gè)重要組成，直接影響學(xué)校的供電能力，設(shè)計(jì)時(shí)一般采用單位指標(biāo)法、單位面積法、需要系數(shù)法相結(jié)合來進(jìn)行學(xué)校負(fù)荷進(jìn)行計(jì)算，為此能進(jìn)行合理配置配電變壓器及選擇電纜型號(hào)與截面積，滿足學(xué)生及教師生活與學(xué)習(xí)的基本需求。負(fù)荷計(jì)算是電氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)至關(guān)重要的一環(huán)，其計(jì)算結(jié)果的正確與否，將直接影響電氣設(shè)備的工作效率及安全運(yùn)行情況。

三、配電室的選址設(shè)計(jì)

（一）地址的選擇。配電室的選址首先要合乎使用及變配電所規(guī)范設(shè)計(jì)的要求。首先，我們應(yīng)該靠近負(fù)荷中心。第二盡量貼近電源側(cè)。第三，我們一定要選擇便利之地，第四要考慮到設(shè)備在運(yùn)輸?shù)臅r(shí)候的簡易。第五，遠(yuǎn)離有污染源的地方。第六，選擇安全的場所。

（二）配電室電氣主接線。配電室電氣主接線關(guān)系到輸配電任務(wù)完成的優(yōu)劣，其連接電力系統(tǒng)、輸電線路與變壓器。主接線非常關(guān)鍵，關(guān)系到電力系統(tǒng)的安全與否，穩(wěn)定與靈敏度。

四、配電室的防雷接地設(shè)計(jì)

一般來說有幾種接地形式比較常見。最為常見的是防雷接地。把雷電引入大地而防雷。其次是保護(hù)接地，防止電氣設(shè)備的金屬外殼由于破損絕緣失效而帶電，因此把設(shè)備金屬外殼進(jìn)行接地，謂之保護(hù)接地。此外尚有工作接地，指的是為保證電氣設(shè)備在正常或故障情況下能安全可靠地工作，防止因設(shè)備故障而引起高電壓，按系統(tǒng)運(yùn)行需要而設(shè)置的接地，稱工作接地。

對(duì)于10kV 配電室內(nèi)的變壓器，開關(guān)設(shè)備和互感器的金屬外殼，配電柜等對(duì)接地有以下幾點(diǎn)要求：

（一）室內(nèi)角鋼基礎(chǔ)及支架要用截面不小于25x4mm2的扁鋼相連接做接地干線，然后甩出室外，與戶外接地裝置相連接。

（二）接地體應(yīng)距離配電室外墻3 米以上，接地體長度為2.5 米，兩根接地體的間距宜為5 米。

（三）接地網(wǎng)形式采用閉環(huán)回路，如果接地電阻不滿足規(guī)范要求時(shí)，可以附加接地體。

（四）整個(gè)接地網(wǎng)的接地電阻不應(yīng)大于4 歐姆。

五、結(jié)束語

總之，配電室的根本任務(wù)是正常供電，保證穩(wěn)定地地將電力供給學(xué)校的各個(gè)建筑，安全、經(jīng)濟(jì)、優(yōu)質(zhì)而可靠，這是根本要求。我在設(shè)計(jì)過程中，通過參閱相關(guān)的供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)、建筑電氣設(shè)計(jì)等相關(guān)的規(guī)范和設(shè)計(jì)手冊，完成了對(duì)該校供配電系統(tǒng)的初步設(shè)計(jì)，同時(shí)也提高了筆者獨(dú)立分析和解決電氣設(shè)計(jì)問題的能力，為將來的設(shè)計(jì)工作打下了良好的基礎(chǔ)。