二建考试必备建筑结构与设备39变配电所和自备电源Word文档格式.docx

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容量较小时也可选用一台。

但柴油发电机组的容量足以承担必须保证供电的用电设备的需要。

二、变配电所所址的选择

变配电所分为独立式变配电所，附贴楼房式变配电所，建筑物内变配电所等型式。

对于变配电所的房屋建造方案，应根据安装工艺和操作运行方式，由电气专业提出。

并注重考虑房屋的抗震烈度、防火措施、通风设施等技术条件；

提出建造层数、层高、开间跨度、电缆地下敷设层等用途要求；

以及设备安装平面布置、采用预制或现浇等对建筑工程的全部技术条件。

国内现代建筑物朝着大型、超大型，高层、超高层，密集、高密集趋向发展，以及城市地价升值，使得独立式、附贴楼房式变配电所已不能适应新形势，建筑物内置l0kV变配电所已在建筑电气领域中很快发展起来了，而且在今后一段时期内将处在主导地位。

现代高层建筑的用电量相当大，在确定变电所位置时，应尽可能使高压深入负荷中心。

这对节约电能，减少输电配电的电缆、电线，节省有色金属减少投资，并且提高供电质量都有重要意义。

国内外高层建筑的变电所都设在主楼内。

建筑高度在30层左右的，大都集中在底层；

60层左右的，则分散在地下层、中间层和顶层。

也有仅在中间层或仅在地下层、顶层设变电所的。

变电所的数量及其位置的分布，应通过技术经济比较决定。

除此之外变配电所必须采取相应技术设施和技术条件，如必须作好防火、抗震、通风、消音设计，作好消防、搬运设备的通道和起重条件。

与电气无关的上、下水，暖卫等管道不应穿过变配电所等等。

具体选择应满足下列条件：

（1）接近负荷中心（10kV中压变电所低压配出线半径以不超过400m为宜，一般取250m）；

（2）进出线方便，所址选择应以主变压器为中心，要求变压器运输时进出口及消防通道通行方便；

（3）接近电源侧；

（4）设备吊装、运输方便；

（5）不应设在有剧烈振动或高温的场所；

（6）不宜设在多尘、水雾（如大型冷却塔）或有腐蚀性气体的场所，如无法远离时，不应设在污染源盛行风向的下风侧；

（7）不应设在厕所、浴室或其他经常积水场所的正下方，且不宜与上述场所相贴邻；

（8）不应设在有爆炸危险环境的正上方或正下方，且不宜设在有火灾危险环境的正上方或正下方，当与有爆炸或火灾危险环境的建筑物毗连时，应符合现行国家标准《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》的规定；

（9）不应设在地势低洼和可能积水的场所：

（10）高层建筑地下层变配电所的位置，宜选择在通风、散热条件较好的场所；

（11）变配电所位于高层建筑（或其他地下建筑）的地下层时，不宜设在最底层，当地下仅有一层时，应采取适当抬高该所的地面等防水措施。

并应避免洪水或积水从其他渠道淹渍变配电所的可能性；

（12）高层建筑的变配电所。

宜设在地下层或首层，当建筑物高度超过l00m时，也可在高层区的避难层或上技术层内设置变电所；

（13）一类高、低层主体建筑物内，严禁设置装有可燃性油电气设备的配变电所。

二类高、低层主体建筑物内不宜设置装有可燃性油电气设备的变配电所，如受条件限制必须设置时，宜采用难燃性油的变压器并应设在首层靠外墙部位或地下层，且不应设在人员密集场所的上下方、贴邻或疏散出口两旁，并应采取相应的防火和排油措施；

当配变电所的正上方、正下方为住宅、客房、办公室等均所时，配变电所应作屏蔽处理。

（14）无特殊防火要求的多层建筑中，装有可燃性油电气设备的变电所，可设在底层靠外墙部位，但不应设在人员密集场所的上方、下方、贴邻或疏散出口两旁；

（15）注意对公用通讯设施的抗干扰措施；

（16）在多层和高层主体建筑物的底层布置装有可燃性油的电气设备时，其底层外墙开口部位的上方应设置宽度不小于1.0m的防火挑檐。

多油开关室和高压电容器室均应设有防止油品流散的设施。

三、变配电所对建筑的要求及设备布置

（1）可燃油油浸电力变压器室的耐火等级应为一级。

非燃（或难燃）介质的电力变压器室、高压配电装置室、高压电容器室和地下电缆敷设存放层的耐火等级不应低于二级。

低压配电装置和低压电容器室等无燃油设备室的耐火等级不应低于三级。

屋顶承重的构件，应满足二级耐火等级建筑的要求。

（2）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）内时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，通向过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。

（3）变压器室的通风窗，应采用非燃烧材料。

（4）变压器室及配电装置室门的宽度宜按不可拆卸部件最大宽度加0．30m，高度宜按不可拆卸部件最大高度加0．50m。

（5）配变电所设置在建筑物内时，应向结构专业提出荷载要求并应设置运输通道当其通道为吊装孔或吊装平台，吊装平台、门或吊装孔的尺寸，应能满足吊装最大设备的需要，吊钩与吊装孔的垂直距离应满足吊装最高设备的需要。

（6）高压配电室和电容器室，宜设不能开启的自然采光窗，窗口下沿距室外地面高度不宜小于1.8m；

配电室，低压配电室可设能开启的自然采光窗。

临街的一面不宜开窗。

（7）变压器室、配电室、电容器室的门应向外开，并装有弹簧锁。

相邻配电室之间有门时，此门应能双向开启。

（8）配变电所各房间经常开启的门窗，不宜直通相邻的酸、碱、蒸汽、粉尘和噪声严重的建筑。

（9）长度大于7m的配电装置室应设两个出口，并宜布置在配电室的两端。

长度大于60m时，宜增加一个出口。

当配电室为楼上楼下两部分布置时，位于楼上的配电装置室至少应设置一个通向该层走廊或室外的安全出口。

另配变电所应设有设备的运输通道。

（10）变压器室、配电装置室、电容器室等应有防止雨、雪和小动物从采光窗、通风窗、门、电缆沟等进入室内的措施。

（11）变压器室宜采用自然通风，夏季的排风温度不宜高于45oC，进风和排风的温差不宜大于15oC。

（12）变压器室和电容器室尽量避免西晒，控制室、值班室尽可能朝南。

（13）配电所、变电所的电缆夹层、电缆沟和电缆室，应采取防水、排水措施。

（14）变压器室、电缆夹层、电容器室和电缆室、配电装置室、控制室内不应有与其无关的管道和线路通过。

（15）值班室与高压配电室宜直通或经过通道相通，值班室应有门直接通向户外或通向通道。

有人值班的配变电所，宜设有上、下水设施。

（16）高压配电装置距室内屋顶（除梁外）的距离不小于0．8m或距梁底不小于0..6m。

（17）成排布置的配电屏，其长度超过6m，屏后的通道应设两个出口，并宜布置在通道的两端，当两出口之间的距离超过15m时，其间尚应增加出口。

（18）成排布置的配电屏，其屏前和屏后的通道宽度应符合表6-3的规定。

注：

1．受限制时是指受到建筑平面的限制、通道内有柱等局部突出物的限制；

2．控制屏、柜前后的通道最小宽度可按表6—3的规定执行或适当缩小；

3．屏后操作通道是指需在屏后操作运行中的开关设备的通道．

（19）配电装置室和各辅助房间的内墙表面应抹灰刷白。

地（楼）面宜采用高标号水泥抹面压光。

顶面不应抹灰。

（20）配电室内地平应高于室外0.15-0.3m。

四、柴油发电机房

（1）符合下列情况之一时，宜设自备应急柴油发电机组：

1）为保证一级负荷中特别重要的负荷用电；

2）有一级负荷，但从市电取得第二电源有困难或不经济合理时；

3）大、中型商业大厦，当市电中断供电将造成经济效益有较大损失时。

（2）机房宜设有发电机间、控制及配电室、贮油间、备品备件储藏间等，可根据具体情况对上述房间进行取舍、合并或增添。

（3）机组宜靠近一级负荷或配变电所设置，不宜设在大型民用建筑的主体内，可布置在建筑物的首层或地下一、二层，不应布置在地下三层及以下。

此外还应处理好通风、排烟、消声和减振等问题。

热风和排烟管道应伸出室外，并宜高于管道所在位置的屋面或设置竖井导出。

当排烟管采用高空直排有困难时，宜采用消烟措施。

排风管与柴油机散热器连接应采用软连接，热风出口的面积不宜小于散热器面积的1．5倍。

进风口宜设在正对发电机端或发电机端两侧，进风口面积应大于柴油机散热面积的1．8倍。

（4）发电机间、控制室、配电室不应设在厕所、浴室或其他经常积水场所的正下方或贴邻。

（5）机房应有良好的采光和通风，在炎热地区，有条件时宜设天窗，有热带风暴地区天窗应加挡风防雨板或专用双层百叶窗。

在北方及风沙较大的地区，应有防风沙侵入的措施。

（6）发电机间应有两个出入口，其中一个出口的大小应满足搬运机组的需要，否则应预留吊装孔。

应采取防火、隔声措施，并应设置向外开启的甲级防火门。

发电机间与控制室及配电室之间的门和观察窗应采取防火隔声措施。

门应为甲级防火门，应开向发电机间。

（7）储油间与机房相连布置时，采用防火墙隔开，当必须在防火墙上开门时，应设自行关闭的甲级防火门，并向发电机房间开启。

（8）发电机间、储油间宜做水泥压光地面，并应有防止油、水渗入地面的措施，控制室宜做水磨石地面。

（9）机房内的噪声应符合国家噪声标准规定，当机房噪声控制达不到要求时，应通过计算做消声、隔声处理。

（10）机组基础应采取减振措施，当机组设置在主体建筑内或地下层时，应防止与房屋产生共振现象。

柴油机基础应采用防油浸的措施，可设置排油污的沟槽。

（11）机房内的管沟和电缆应有0．3％的坡度和排水、排油措施，沟边缘应做挡油处理。

（12）机房各工作间耐火等级与火灾危险性类别见表6-4。

第三节民用建筑的配电系统

一、配电系统的接线方式

民用建筑的配电系统的接线方式原则上有三种类型：

放射式、树干式、环状式。

此外引伸出双树干式，环行（环式），链式及其他方式的组合。

所谓放射式，是指由配电母线上直接引出一回线路向用电设备进行配电，沿线不接其他负荷；

树干式是指由配电母线引出的每路配电干线沿途T接若干用电负荷，通常分支线的数量小于6；

环状系统把两树干式线路联合起来构成环状，分开环和闭环两种运行方式。

（一）高压配电系统的接线方式

1．高压单回路放射式

如图6—1所示。

此方式一般用于配电给二、三级负荷或专用设备，但对二级负荷供电时，尽量要有备用电源，如另有独立备用电源时，则可供电给一级负荷。

2．高压双回路放射式

如图6-2所示。

此方式线路互为备用，用于配电给二级负荷，电源可靠时，可供给一级负荷。

3．树干式

（1）单回路树干式

如图6—3所示。

一般用于三级负荷，每条线路装接的变压器约5台以内，总容量不超过2000kVA。

（2）单侧供电双回路树干式

如图6—4所示。

供电可靠性稍低于双回路放射式，但投资少，一般用于二、三级负荷，当供电电源可靠时，也可供电给一级负荷。

4．单侧供电环式（开式）

如图6—5所示。

用于对二、三级负荷供电，一般两回路电源同时工作开环运行，也可一用一备开环运行，供电可靠性较高，电力线路检修时可切换电源，故障时可切换故障点，但保护装置和整定配合都比较复杂。

（二）低压配电系统的接线方式

低压配电方式的选择对提高用电的可靠性和节省投资有着重要意义，基本配电方式如下：

1．低压放射式

如图6-6所示。

配电线路故障互不影响，供电可靠性高，配电设备集中，检修比较方便。

系统灵活性较差、消耗有色金属较多。

一般用于容量大、负荷集中或重要的用电设备，需要集中连锁启动、停车的设备；

有腐蚀性介质和爆炸危险等场所不宜将配电及保护启动设备放在现场者。

2．低压树干式

如图6—7所示。

系统灵活性好，消耗有色金属较少，干线故障时影响范围大，一般用于用电设备布置比较均匀，容量不大，又无特殊要求的场所。

例如多层或高层垂直配电干线。

3．低压链式

如图6-8所示。

用于远离配电屏而彼此相距又较近的不重要的小容量用电设备。

链接的设备一般不超过5台，总容量不超过l0kW。

4．低压环式

如图6-9所示。

两回电源同时工作开环运行，供电可靠性较高，运行灵活，故障时可切除故障点。

二、配电系统

（一）高压配电系统

首先电源应满足负荷等级的要求，供配电系统应力求简单可靠，同一电压的正常配电级数不宜多于两级。

10kv配电系统应有较大的适应性。

根据负荷等级、负荷容量、负荷分布及线路走廊等情况，高配电系统宜采用放射式，根据变压器的容量、分布及地理环境等情况，也可以采用环式、树干式等。

大型民用建筑高压建筑配电，应根据用电负荷的容量及分布，使变压器深入负荷中心，以降低电能损耗和有色金属消耗。

在下列情况之一时，宜分散设置配电变压器：

（1）单体建筑面积大或场地大，用电负荷分散；

（2）超高层建筑；

（3）大型建筑群。

（二）低压配电系统

低压配电系统是指从降压变电所的低压侧到建筑内部低压设备的电力线路，其电压一般为380／220V，配电系统要求可靠性要高、用电的质量好、系统可发展性强等。

1．带电导体系统的型式选择

所谓带电导体是指正常通过工作电流的相线和中性线。

带电导体系统的形式，有单相二线制、两相三线制、三相三线制、三相四线制，如图6—10～图6—12所示。

2．住宅的低压配电系统

住宅建筑每户用电负荷指标见表6—5。

（1）高层建筑

配电系统采用树干式，分区树干式，放射式。

应将照明、电力、消防及其他防灾电负荷分别自成系统，重要负荷的工作电源与备用电源应在末端自动切换。

（2）多层建筑

住宅多层建筑采用树干式配电，层配电箱至各户采用放射式。

亦可采用环式（开环）方式配电。

应将照明与电力负荷分成不同配电系统。

多层住宅以外的其他多层建筑，对于较大的集中负荷或较重要的负荷应从配电室以放射方式配电，也可采用树干式或分区树干式向各层配电间或配电箱配电。

3．低压配电系统的接地形式

所谓配电系统的接地是指电源点的对地关系和负荷电气装置的外露导电部分的对地关系。

低压配电系统的接地形式，有TN、TT、IT三种形式。

第一个字母：

表示电源中性点对地的关系，T——直接接地，I——不接地，或通过阻抗与大地相接；

第二个字母：

表示电气设备外壳与大地的关系，T——独立于电源接地点的直接接地，N——表示直接与电源系统接地点或与该点引出的导体相连；

后续字母：

表示中性线与保护线之间的关系，C——表示中性线N与保护线PE合二为一（PEN线），S——表示中性线N与保护线PE分开，C-S——表示在电源侧为PEN线，从某一点分开为中性线N和保护线PE。

（1）TN系统。

1）TN-S系统，整个系统的中性线N和保护线PE是分开的，见图6—13。

2）TN-C系统，整个系统的中性线N线和保护线PE线是合一的，见图6—14。

3）TN-C-S系统，系统中有一部分中性线N线和保护线PE线是合一的，见图6-15。

（2）TT系统，见图6—16TT电力系统有一个直接接地点。

（3）IT系统，见图6—171T电力系统的带电部分与大地间不直接连接，而电气设施的外露可导电部分则是接地的。

4．超低压配电

额定电压为50V及以下的配电，称为超低压配电。

安全电压限值有两档：

正常环境50V，潮湿环境25V。

安全超低压回路的带电部分严禁与大地连接或与其他回路的带电部分或保护连接。

我国常用于正常环境的手提行灯电压为36V，在不便于工作的狭窄地点，且工作者接触有良好接地的大块金属面（如在锅炉、金属容器内）时，用12V的手提行灯。

在特别潮湿、高温、有导电灰尘或导电地面（如金属或其他特别潮湿的土、砖、混凝土地面等）的场所，当灯具安装高度距离地面有2．4m及以下时，容易触及的固定式或移动式照明器的电压可选用24V，或采用其他防电击措施。

三、配电线路

3～l0kV的配电线路称为高压配电线路（简称高压线路），lkV以下的配电线路称为低压配电线路（简称低压线路）。

（一）室外线路

1．架空线路

高压线路的导线，应采用三角排列或水平排列；

低压线路的导线，宜采用水平排列。

高、低线路宜沿道路平行架设，电杆距路边可为0．5～1m。

接户线在受电端的对地距离，高压接户线不应小于4m，低压接户线不应小于2．5m。

线路跨越建筑物时，导线与建筑物的垂直距离，在最大计算弧垂的情况下，高压线路不应小于3m，低压线路不应小于2．5m。

线路接近建筑物时，线路的边导线在最大计算风偏情况下，与建筑物的水平距离，高压不应小于1．5m，低压不应小于1m。

导线与地面的距离，最大弧垂情况下，不应小于表6—6的规定。

架空电力线路与街道行道树（考虑自然生长高度）之间最小垂直距离，低压线路为1．0m，高压线路为1．5m。

2．电缆线路

（1）埋地敷设。

沿同一路径敷设，8根及以下且现场有条件时，应埋设于冻土层以下，敷设的深度不应小于0．7m。

（2）电缆沟敷设。

沿同一路径敷设，18根以下时，宜采用电缆沟敷设。

（3）电缆隧道敷设。

沿同一路径敷设多于18根时，宜采用电缆隧道敷设。

电缆隧道的净高不应低于1．9m，并应每隔不大于75m的距离设安全孔，安全孔距隧道的首、末端不宜超过5m，安全孔的直径不宜小于0.7m。

电缆隧道的防火墙上应采用甲级防火门。

（4）排管内敷设。

沿同一路径敷设，不多于12根时，宜采用排管内敷设。

排管孔的内径不应小于电缆外径的1.5倍，同时必须满足电力电缆最小为90mm，控制电缆最小为75mm。

（5）槽盒式敷设。

8根及以下当地下管道复杂，外力破坏可能性较大的地段时，宜采用槽盒式敷设。

（6）电缆沟、电缆隧道在进入建筑物处，应采用防火措施，如设防火墙，墙上设防火门，并应加锁。

（7）大于或等于l0kV的电力电缆与其他任何电力电缆之间应大于或等于0．25m，如加套管，净距可减至0．1m；

小于l0kV电力电缆之间应大于或等于0．1m。

（8）小区配电网的建设，原则上应预先作好规划，配合道路建设预留电缆沟，架空线路走廊等。

过渡性临时用电，经城市规划部门和供电部门同意，可采用临时性线路供电、但工程完工后必须拆除。

3．各种管线的埋设顺序应符合下列规定

（1）离建筑物的水平排序，由近及远宜为：

电力管线或电信管线、燃气管、给水管、雨水管、污水管。

（2）各类管线的垂直排序，由浅入深宜为：

电信管线、小于10kV电力电缆、大于10kV电力电缆、燃气管、给水管、雨水管、污水水管。

（3）电力电缆与电信管缆应远离，并按照电力电缆在道路东侧或南侧、电信管缆在道路西侧或北侧的原则布置。

（二）室内线路

敷设方式可分为明敷设——导线直接或在管子、线槽等保护体内，敷设于墙壁、顶棚的表面及桁架、支架等处。

暗敷设——导线在管子、线槽等保护体内，敷设于墙壁、顶棚、地坪及楼板等内部，或者在混凝土板孔内敷线。

布线用的塑料管、塑料线槽及附件，应采用氧指数27以上的难燃型产品。

管的绝缘导线（两根除外）总截面面积（包括外护层）不应超过管内截面面积的40％。

1.直敷布线适用于正常环境室内场所和挑檐下室外场所。

建筑物顶棚内、墙体及顶棚的抹灰层、保温层及装饰面板内，严禁采用直敷布线。

水平敷设至地面的距离不应少于2.5m，垂直敷设至地面低于1.8部分应穿管保护。

2．金属导管布线

适用于室内、室外场所。

但对金属导管有严重腐蚀的场所不宜使用。

在建筑物顶棚内必须采用金属管布线。

同一回路的所有相线和中性线穿于同一金属管内。

3．可挠金属电线保护套管布线

宜用于室内、外场所，也可用于建筑物顶棚内。

明敷或暗敷于建筑物顶棚内正常环境的室内场所时，可采用双层金属层的基本型可挠金属电线保护套管。

明敷于潮湿场所或暗敷于墙体、混凝土地面、楼板垫层或现浇钢筋混凝土楼板内或直埋地下时，应采用双层金属层外覆聚氯乙烯护套的防水型可挠金属电线保护套管。

4．刚性塑料导管（槽）布线

适用于室内场所和有酸碱腐蚀性介质的场所。

在高温和易受机械损伤的场所不宜采用明敷设。

刚性塑料导管暗敷设或埋地敷设时，引出地（楼）面的管路应采取防止机械损伤的措施。

5．金属线槽布线

适用于正常环境室内场所明敷。

具有糟盖的封闭式金属线槽，可在建筑物顶棚内敷设。

6.电缆桥架布线

适用于电缆数量较多，或较集中的场所。

桥架水平敷设时，距地高度一般不宜低于2.50m；

垂直敷设时，距地1．80m以下应加金属盖板保护。

桥架穿过防火墙及防火楼板时，应采取防火隔离措施。

7．封闭式母线布线

适用于输送大电流的场所。

水平敷设时，至地面的距离不应低于2．20m；

垂直敷设时，距地面1.80m以下部分采取防止机械损伤的措施，但敷设在电气专用房间可不受此限制。

封闭母线穿过防火墙及防火楼板时，应采取防火隔离措施。

8．电气竖井内布线

电气间竖井是配电间与弱电间的总称，一般适用于多层和高层建筑内强电及弱电垂直干线的敷设。

电气竖井的位置和数量应根据建筑物规模、用电负荷性质、供电半径、建筑物的沉降缝设置和防火分区等因素确定，选择电气间位置时，应考虑下列因素：

（1）靠近用电负荷中心。

（2）电梯井、管道井不得穿越电气间。

（3）避免临近烟道、热力管道及其他散热量大或潮湿的设施。

（4）在条件允许时宜避免与电梯井及楼梯间相邻。

（5）竖井的墙壁应是耐火极限不低于1h的非燃烧体，电气间在每层楼应设维护检修门并应开向公共走廊，其耐火等级不应低于丙级，楼层间应采用防火封堵材料封堵。

（6）竖井大小除满足布线间隔及端子箱、配电箱布置所必须的尺寸外，并宜在箱体前留有不小于0．80m的操作、维护距离。

（7）竖井内高压、低压和应急电源的电气线路，相互之间应保持0．3m及以上的距离或采用隔离措施。

（8）向电梯供电的电源线路，不应敷设在电梯井道内。

除电梯的专用线路外，其他线路不得沿电梯井道敷设。

高层建筑凡需进人的竖井，强电竖井进深≥1200mm，弱电竖井进深≥1100