變、配電所電氣設計常見疑難問題解析陳文良

1.“10kv以下變電所設計規范”GB50053-94第條，變電所中單臺變壓器（低壓為0.4kv）的容量不宜大于1250kvA。現在是否有新的規定？

解析：修訂“征求意見稿”已改為1600kvA。但應注意：當用電設備容量較大，負荷集中且運行合理時，可選用較大容量的變壓器，但低于保護設備的開料容量應滿足系統短路容量所要求。2.《民用建筑設計通則》GB50352-2005第條之4款規定，變配電所“不應設在廁所、浴室或其他經常積水場所的正下方，且不宜與上述場所相貼鄰”。如何理解和執行？解析：

①首先應盡量按上述規范要求而進行變配電所的選址。

②在確認建筑專業必須把變配電所設置在廁所、浴室或其他經常積水場所的正下方時，則可采取隔板來處理。該隔板應按樓板要求而設計，并應采取可靠的防水、排水措施。

③當變配電所與上述場所貼鄰時，墻的兩面都應防水處理或采用雙墻設計；當與水池貼鄰時，必須做雙墻設計并采取可靠防水措施。3.《民用建筑設計通則》GB50352-2005第條之5款規定，“當配變電所的正上方、正下方為住宅、客房、辦公室等場所時，配變電所應作屏蔽處理。”如何理解和執行？

解析：參考《辦公室建筑設計規范》JGJ67-2006第條：“產生噪聲和振動的設備機房應采取消聲、隔聲和減振等措施，并不宜毗鄰辦公用房和會議室，也不宜布置在辦公用房和會議室的正上方”；此外，深圳市供電局“深供電市[2006]29號文”第條亦規定：“公用變壓器房和綜合房不得鄰近住宅單元。”故配變電所應盡量避免設于住宅、客房或辦公室的正上方或正下方。4.是不是所有工程（有變電所的）都要設置高壓計量柜？共建中變配電所的高壓環網單元能否和高壓計量柜共室布置？解析：根據深圳市供電局要求，除住宅專用變壓器外，由高壓供電的變配電所一般應設置高壓計量柜，且高壓計量柜宜與用戶高壓配電柜同室布置。但具體工程應以供電部門審批要求為準。

解析：①高壓環網柜下部可采用電纜溝，或基礎升高架，或二者之組合但無論哪種方式，都須保證高壓柜柜下空間（高度）要滿足高壓電纜敷設的彎曲半徑要求（比如對于深圳地區較常見的YJV29-8.7/15kv–3*300m㎡電纜而言，其敷設時彎曲半徑不應小于800mm）

②當確因場地條件限制而高壓環網柜下部不設電纜時，可采用環網柜廠家提供或由施工方自行制作的、足夠高度的基礎升高架。顯然，此時高壓柜前尚應設置操作平臺，該平臺應充分考慮環網柜柜前操作尺寸（指高度和寬度兩個方向）。

5.高壓環網柜下部可否不開設電纜溝，而直接采用設備廠家提供的基礎升高架？6.由高壓開關柜至變壓器的高壓電纜截面如何選擇？解析：由高壓開關柜至變壓器高壓側的電纜截面的選擇，應綜合考慮：①應能承受最大短路電流作用時間內產生的熱效應，即應滿足熱穩定條件。按此條件選擇的高壓電纜截面（銅芯）不會超過3x120m㎡

②按敷設方式及環境條件確定的導體載流量，不應小于回路計算電流

③線路在最大工作電流作用下的電壓降，不得超過該回路的允許值。7.封閉式變壓器與低壓屏緊貼相鄰安裝時，其外殼防護等級必須是IP3X嗎？解析：設備外殼防護等級越高，則越不利于設備散熱。故為便于散熱，封閉式變壓器和低壓屏盡量不要緊貼布置。

根據《10KV及以下變電所設計規范》GB50053-94第條，“具有符合IP3X防護等級外殼的不帶可燃油的高、低壓配電裝置和非油浸電力變壓器，當環境允許時，可相互靠近布置在同室內。”

8.變壓器低壓側主開關短延時跟低壓屏聯絡開關短延時相同（如都為0.2s），可以嗎？解析：①當變壓器低于側主開關和母線聯絡開關，已通過動作電流整定而嚴格達到上、下級保護的選擇性時，則二者的短延時時間可取為一致。

②當變壓器低壓側主開關和母線聯絡開關，未能按前述的動作電流實施保護選擇性時，則可采用不同動作時間來實現保護配合性，即此時，變壓器低壓側主開關兩個動作時間應有一定的極差，一般可取0.2s。9.變壓器的低壓進線開關跟低壓聯絡開關間，需要設置機械聯鎖嗎？解析：《民用建筑電氣設計規范》JGJ16-2008第條第2款規定：“當低壓母線分段開關采用自動投切方式時，應采用斷路器，且應符合下列要求：……。電源主斷路器與母聯斷路器之間應有電氣聯鎖。

至于是否必設機械聯鎖，現行規范雖無明文規定，但本市特約定如下：屬于不同市電電源供電的多臺變壓器，其低壓進線開關跟低壓聯絡開關之間，應設機械聯鎖，以可靠地保證不同市電電源不會并列運行。10.據說目前不少變壓器實際負荷率偏低，本市能否對變壓器負荷率做出限定？

解析：目前部分設計的變壓器長期工作負荷率有偏低趨向，造成電能的無謂浪費現象嚴重。綜合考慮變壓器的一、二投資及經濟運行率，我市特約定變壓器長期工作負荷率不宜低于70%，而上限可不超過85%，參《民用建筑電氣設計規范》JGJ16-2008第條規定。11.當由變電所配電屏直接給附近小功率設備配電時，采用較小截面的線纜，往往難以滿足熱穩定要求，怎么辦？解析：根據《低壓配電設計規范》GB50054-2011第及第條，導體應滿足熱穩定要求，而對于其中絕緣導體，規范還給出了具體驗算公式。

對于變電所內部及就近線路而言，因短路回路阻抗較小，故短路電流要比其他處大之較多，導致變電所附近小截面導體的熱穩定校驗，往往難以滿足要求。

在進行經濟比較之后，可選擇采用熔斷器（具體可參考《工業與民用建筑配電設計手冊》第3版P585表11-2）或限流型斷路器進行線路保護，或適當加大電纜截面（注：加長電纜長度的方式不可取）。12.配電箱總開關何時必須采用帶保護的開關（如斷路器）？何時必須采用帶隔離作用的開關電器？解析：①《民用建筑電氣設計規范》JGJ16-2008第條規定：“由市引入的低壓電源線路，應在電源箱的受電端設置具體隔離作用的電器；由本單位配變電所引入的專用回路，在受電端可裝設不帶保護的開關電器；對于樹干式供電系統的配電回路，各受電端均應裝設帶保護的開關電器”

②《住宅建筑規范》GB50386-2005第條規定，“每套住宅應設置電源總斷路器，總斷路器應采用可同時斷開相線和中性線的開關電器”（強條）。本市認定該“總斷路器”應指戶箱內的總開關。

除上述①、②之外，本市另約定：由本單位變電所供電但距離變電所較遠的電源箱，或者電源箱受電端如無隔離及保護電器將造成操作，維修很不方便或很不安全時，建議該電源箱受電端（即“總開關”）也宜設置具有隔離作用和保護作用的電器。13.《住宅建筑規范》GB50386-2005第條規定，“每套住宅應設置電源總斷路器，總斷路器應采用可同時斷開相線和中性性的開關電器”。此條文如何理解？解析：單就“每套住宅應設置電源總斷路器”這個條文的表述而言，確實無法判定總斷路器的具體裝設部位（是電表箱出線開關？還是用戶箱進線總開關？）。但結合規范條文解釋及揣摩規范本意，應是要求住戶配電箱內的總開關采用斷路器（而且是可同時斷開相線和中性線的斷路器）。本市要求戶箱內總開關采用斷路器。

解析：首先要明確一點：電氣線管在吊頂直接敷設，不存在“暗敷”之說，均應視為“明敷”。

①當為消防配電線路（MI電纜除外），并在吊頂內敷設（即明敷）時：

1）若為高層民用建筑，根據《高層民用建筑設計防火規范》GB50045-95（2005年版）第條：“明敷設時，應穿有防火保護的金屬管或有防火保護的封閉式金屬線槽。”

2）除1）之外的建筑，應遵循《建筑設計防火規范》GB50016-2006第條：“明敷時（包括敷設在吊頂內），應穿金屬管或封閉式金屬線槽，并應采取防火措施。

14.配電線路穿難燃塑料管時，可否在吊頂內直接敷設？②當為非消防配電線路時：1）適用于《建規》GB50016-2006的建筑物，應執行《建規》GB50016-2006第條：“配電線路……敷設在有可燃物的吊頂內時，宜采用穿金屬管、采用密閉式金屬線槽或難燃材料的塑料管等防火保護措施”。2）除1）之外的建筑物，應執行《低壓配電設計規范》GB50054-2011第條：配電線纜在建筑物悶頂內敷設的，“必須采用金屬管、金屬線槽布線。

15.具有隔離功能的PC級雙電源自動切換開關的前端，是否應加具有隔離、過載及短路保護的斷路器？而CB級雙電源自動切換開關的前端，是否可以不加該類隔離電器了？解析：PC級ATSE只負責完成電源轉換，不具備保護功能；CB級ATSE除具有電源轉換功能外，還具有短路保護功能（另注：CB級ATSE用于消防設備的配電線路時，不應裝設直接切斷電路的過負荷保護）。

無論PC級還是CB級，僅就ATSE最本質功能而言，它們只須提供電源轉換。而至于隔離、過載及短路保護等其他功能，并非ATSE得內在需求，也不是ATSE自身所能決定的。此時應綜合考量配電系統結線方式、ATSE具體裝設部位等因素來確定。16.電纜載流量到底應以哪本規范（或設計手冊）為準？電纜載流量的校正系數（比如在槽式架內敷設時）如何選取？解析：《工業與民用配電設計手冊》第3版（2005年10月）和《建筑電氣常用數據》04DX101-1（2006年6月），基本等效采用了國家于2003年頒布實施的《布線系統載流量》GB/T16895.15-2002(等同IEC60364-5-523：1999），且內容有所細化和豐富。電纜敷設方式分類、對應于不同于環境溫度和土壤熱阻系數的校正系數、多回路電纜敷設的降低系數，以及分類敷設方式下的載流量等，均已涵蓋在內，所以查閱電纜載流量等參數時，可采用該設計手冊或04DX101-1中的相關數據。17.設備控制箱與被控設備不在同一地時（如冷卻塔設在裙房屋頂，而其電源控制箱可能設在地下室），設備的配電現場要采取什么電氣措施？解析：《通用用電設備配電設計規范》GB5005-93第條規定：“……遠方控制的電動機，應有就地控制和解除遠方控制的措施；當突然啟動可能危及周圍人員安全時，應在機械旁裝設啟動預告信號和應急斷電開關或自鎖式按鈕。”

當電動機突然啟動可能危及周圍人員安全時，可考慮在電動機配電的二次回路或一次回路上采取相關保障措施。

18.保護電器選擇性配合設計的原則保護電器選擇性動作的基本要求：1）要求末級保護電器以最快的速度切斷。對保護電器選擇性動作的基本要求故障電路，在不影響工藝要求的情況下最好是瞬間切斷。2）上一級保護采用斷路器時，宜設有短延時脫扣，整定電流和延長時間可調，以保證下級保護先動作。3）上級保護用熔斷保護時，其反時限特性應相互配合，用過電流選擇比給予保證。4）自變壓器低壓側配出回路至用電設備之間的配電級數不宜超過三級。對非重要負荷可不超過四級。5）配電系統的第一、二級之間保護電器應具有動作選擇性。并宜采用選擇型保護電器，對于非重要負荷可以采用無選擇性切斷。熔斷器睛與熔斷乘器的級殿間配合1.在一般留配電線駁路，過楊載和短深路電流森較小的柱情況下導，可按炭熔斷器繼的時間震一電流妻特性不而相交，們或按上胸下級熔撈體的額乘定電流棚選擇比死來實現抽。當弧斜前熔斷內時間大堤于0.01貧s時，按國家家標準在抽一般情況悔下，其熔扁斷體電流電選擇比（險即熔體額充定電流之聲比）不小落于1.6：1即認為眠滿足選傘擇性要兆求。gG、aM是熔體根然據使用類雨別見下表驚。注：對于意上述二種償分類可以禁有不同的聯組合如gG、am。2、在短路穴電流很大羨，而弧前沉熔斷時間佳小于0.01殿s時，除滿熊足上述條浮件外，還常需要用T值進行校假驗，只有湖上一級熔招斷器，弧灘前T值大于下掘級熔斷器T值時，通才能保晶證滿足盞選擇性稱要求。斷路器拔與斷路加器的級義間配合1、當上忽下級斷乒路器出擴線端處惜預期短器路電流候有較大龜差別時味，并上薪下級斷鎖路器均樣設有瞬泡時脫扣庫器，則可上級斷辱路器的救瞬時脫斜扣器整畜定電流轟應大于燦下級的箱預期短籌路電流矮，以保捕證有選費擇保護儲。2、當公上下級嶺斷路器上距離很究近，出噴線端預季期短路醫電流差益別很小門時，則磚上級斷浸路器宜盲選用帶定有短延藝時脫扣奸器，一磨般情況卻下，第蘭一級保換護電器呀（如變喬壓器出浴線低壓遍側總開邀關）宜扮選用過財載長延時時、短著路短延繪時（0~0.籃5s延時可調刪）保護特蓬性，不設蜂短路瞬時貫脫扣器。莖第二級配驅出回路保被護電器，邪宜采用過煌載長延時碼、短路短艷延時、短瓦路瞬時及憐接地故障財保護等。衰母線聯絡售開關宜設抹過載長延漿時、短路麥短延時保遮護。第一句級和第二猶級短路短紐奉延時，應傷有一個級嶺差時間，挽宜不小于0.1亭~0.危2s。4、選擇攀型保護李電器，輝上級保贏護電器殊的過載混長延時努和短路悅短延時籌的整定勿電流，憤宜不小己于下級邀保護電陜器整定灘值的1.3倍。以呈保證上僵下級之扮間的動樣作選擇廉性。5、當上級番保護電器嗓是選擇型民電器，而慣下一級保撐護則是非棚選擇型保醬護電器時艙，應符合關下列條件漏：1）上級保無護電器的非短路短延寧時脫扣器析的整定電柱流，應不筍小于下級葡保護電器狀短路瞬時屯脫扣器整宋定電流的1.3倍。即：I1（L2）≥1.3舟I2（L3）式中I1（L2）——上級保護殖電器，短延時摸脫扣器鄉豐整定電港流；I2（L3）——下級保護夏電器，瞬禍時脫扣器顯整定電流羅。2）上級卵保護電起器瞬時民脫扣器堤整定電新流，應策大于下符級保護忽電器出曉線端單舍相短路掘電流的1.2倍。即：I1（L3）≥1.2冒I2（Ld1）式中I1（L3）——上級保護姓電器，瞬業時脫扣器姥整定電流宣；I2（Ld1）——下級保稿護電器域出線端叛單相短押路電流損。6、上下級買保護電器厘都選擇非地選擇型開女關時應加昆大上下級脊之間保護桐電器的脫米扣器整定逗電流的極尿差，一般廊可按下列隆原則確定半。1）上一級喉保護電器晝延時脫扣瘦器整定電弱流宜不小其于下一級羊保護電器幅延時脫扣晶器整定電評流的2倍。即：I1（L1）≥2I2（L1）式中I1（L1）——上級長感延時脫嗓扣器整咬定電流瞞；I2（L1）——下級長延果時脫扣器銷整定電流鑰。2）上一級約保護電器肯的瞬時脫誓扣器整定頌電流應不搭小于下級逃瞬時脫扣驚器整定電親流的1.4倍。即：I1（L3）≥1.4強I2（L3）式中I1（L3）——上級保閑護電器懷瞬時脫核扣器整趴定電流護；I2（L3）——下級保護脂電器瞬時潑脫扣器整腔定電流。7、微型斷勁路器上下密級之間的老選擇性配吉合可按下優表選配。微型斷路拴器上下級鑰配合選擇肌表（分斷爛能力6KA）微型斷路離器選擇額岸定電流值礙時，除考副慮計算電斤流外，尚掉應考慮溫提度系數，樓一般取0.8贏~0.再85，當微夢型斷路奧器大于24只時，鼠溫度系假數還應誰酌情降蠅低。8.當下一拖級保護科開關出掠口端短佩路電流祖大于上否一級保鋒護開關笛的瞬時皆脫扣器欄整定電鄙流時，且下級保館護開關點宜選用評限流型獵保護開喜關，以射保證選惹擇性要智求。過流脫扣器額定電流（A）上級脫扣器額定電流（I1）20253240506380100下級脫扣器額定電流（I2）1016252532405063熔斷器與晉下級斷路讓器的級間訪配合1.過載時，優斷路器長喉延時脫扣將器整定電工流特性，扮與熔斷器濾熔體額定界電流特性灰不相交，浮并應具體第一定的時行間裕量，藍便能滿足陽選擇性要堂求。2.短路時，葵一般情況繳下，熔斷倉器的電流肆時間特性壤，對應短亡路電流IK熔斷器頁的熔斷城時間應竄比斷路旋器瞬時僅脫扣器乎動作時勇間大0.1s以上。3.當上一稱級選用情熔斷器話，下一投級選用裂非選擇坐型斷路鋼器時，慰上級熔客斷器熔略體的額祝定電流算與下級年斷路器慚延時脫嫩扣器整己定電流典值配合毒應大于3，其配驚合參見障下表。表4.4踢.4熔斷器與睛斷路器配側合選擇表上級斷路斬器與下級臺熔斷器的塘級間配合1、過載時污，當回路偉的電流的巨電流沒有待達到上級盡斷路器的貞瞬時整定酷電流時，閘其熔斷器召的電流特肌性與斷路呢器的長延瞎時脫扣器能的動作特案性不相交秀即能滿足擇選擇性要仿求。2、短路收時，當默回路的炭預期短蔬路電流用，達到倍或超過陣斷路器饑瞬時電傍流脫扣端器的整宵定電流拉時，則黎要求熔驕斷器在舍電流未寶達到瞬雀時脫扣鞠器整定菌電流之弟前，切聲斷電路雙，即應劫選用熔幅斷熔體故額電流廈比斷路籍器過電漁流脫扣劍器額定外電流盡聚量小。3、當選仔用短延時燈脫扣器保諒護時其短痰延時動作徐電流的延寄遲時間，牙應比熔斷為路熔體動頌作時間長煉，不小于0.1溝s。4、當短釣延時脫扣雹器的延遲艦時間不大輔于0.5s時，其短揭延時過電構流脫扣器伶整定電流Izd2值，不宜合小于下級身熔斷器熔徹體額定電痛流It的12倍。即：Izd2≥各12It（4.4昂.5-糾1）當熔斷映器體額咽定電流維小于100A時，則固應滿足脫下式要股求：即：Izd2≥宋10It（4.4橋.5-拔2）上級帶接浪地保護的泊斷路器與雷下級熔斷光器的配合1、在正常衰情況下零面序電流保撐護的整定威值（Izd品0）應大于幟無接地故序障時三相豪不平衡電悟流的1.5倍以上造，以保宰證不會尸誤動作礙。即：Izd0≥1.5濁I30Izd0——零序保使護電流懷脫扣器撕的整定護電流（A）；I30——三相不紗平衡電商流。2、當保就護開頭設匆有短延時散脫扣器時息，由于短距延時整定壯電流比零顧序保護整歇定電流大疑的多，難御以保證選夫擇性，建悟議采取如續下措施：1）盡量加斜大零序電男流保護整但定值；2）零序電歇流保護動鳥作采用延碎時動作，響其延遲時倒間不小于5s；3）下級險熔斷器的柏額定電流隆盡量選小灑。一般情況闖下，當零思序電流保蝴護延遲時漠間為5s時，零總序保護朝整定電議流：Izd0≥5~7繞Ir式中Ir——熔斷器熔基體額定電幸流。3、當用通剩余電磚流保護勾時，由杯于運作縫靈敏性思較高，困很難實重現與下惡級熔斷鼠器的選頭擇配合名，要求粒下級采蹦用有選釣擇的漏派電保證劃，首端枝剩余電畢流保護充電弧性澆接地故帽障引起練的火災爬事故，殃一般動遇作于信揪號。提高選擇抖性的措施1）配扎電線路艇的首端足宜采用孕選擇型袋斷路器定或熔斷親器，當憤線路較白長、容永量較大雞的干線烏采用選雷擇性斷楚路器。2）末端食線路保護洲宜采用非驅選擇型斷柏路器或漏悶電保護斷緊路器，也冷可以用熔噴斷器。3）中粱間電路港保護宜婦采用熔鼠斷器。4）配電吉系統線路蘆保護的級羞數不宜超蹄過三級，吩非選擇性袍斷路器只姨用于末端帶。5）短延簡時脫扣器驢、零序電備流保護、辰剩余電流療保護等，情應有足夠缸的延時，值對于配電沃干線延時盾可達5s。當下飯級采用揀熔斷器雜，短延燭時和接溜地保護創脫扣器蹲宜采用斷反時限全加定時良限。6）處理脈好靈敏性莊與選擇性功的矛盾，尤保證合理適選擇和正獎確整定是向重要的，項特別是在婦火災、爆懼炸、潮濕朱、高溫、附多塵等環協境，動作抵靈敏性要刑符合要求評，同時要梳力求有良喚好的選擇鑼性，特別畢是對重要圈負荷，應奧保證其供昌電的可靠壇。保護電器舊與導線的喘配合1、導線遷和電線釘應滿足參長期滿龍負載運愛行的載歸流量，抄斷路器罷的長延晨時整定社電流或喉熔斷器抓體額定哨電流，今應小于嶼或等于素導線或廊電纜的腳持續允雪許載流俊量。即：Izd0（Ir）I2式中Izd1——斷路器長偷延時脫扣略器整定電抽流；Ir——熔斷器棍熔體額堡定電流命；I2——導線或吳電纜長獵期允許站載流量鞋，當導賣線敷在蹲不同環蠅境溫度肥和不同恨的敷設論條件時撥，應乘嶄以修正獄系數。2、在短糕路條件欺下為保錫證導線華和電纜寧安全其企截面積拒和短路雪電流的踏關系應淋滿足如苦下要求擠：即：IdS≥晌√例tK式中Id——三相短路培電流效值殃（A）；K暗——和導體材膨料有關的聽系數；t雹——短路電流閃持續時間柳，取5S。3、低壓線摟路有時很確長，所以楚短路電流Id就很小，揮為了保證球保護電器宿的可靠性儀，斷路器鼠的瞬時整纏定電流或州短延時整推定電流、陸熔斷器熔全體額定電弟流應小于的接地故障諒電流。即：KrIr≤IdKdIzd≤Id19.備用回路亞數量及容近量確定1）備用回繞路數量宜顫按總回路微數的1/3固~1/姥4計及為色宜。2）備用朋回路容量鳥應考慮多甚變可能性念。3）備燭用回路放開關容緣瑞量宜考真慮多種煌組合可托能性。4）計捷算回路準總開發悼容量時圍應計及更備用回嚇路的容者量。20.什么情況陵下的配電地設計，要梢經過短路芳計算？有圣無簡化方佩式？解析：（1）《低糾壓配電峰設計規桐范》GB50亭054-夕2011第6.2夕.4條規定