變配電所是電力系統(tǒng)的重要組成部分，其總體布置方案及要求對于電力系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行具有重要意義。合理的總體布置方案及要求，可以提高變配電所的運(yùn)行效率，減少事故率，降低維護(hù)成本，保障電力系統(tǒng)的穩(wěn)定供應(yīng)。我們都知道變配電所的布置包括總體布置方案及高壓配電室、低壓配電室、變壓器室、控制室、高壓電容器室、值班室及輔助用房等的布置。下面本文將對變配電所的總體布置方案及要求進(jìn)行詳細(xì)的探討。希望能給廣大電氣人員一些參考。

▌01 變配電所布置相關(guān)要求

① 保證運(yùn)行安全，操作、維護(hù)、檢修和試驗(yàn)方便。

② 盡量利用自然采光和自然通風(fēng)。變壓器室和電容器室盡量避免西曬，控制室盡可能朝南(屏、臺朝南向)。

③ 布置緊湊合理，變壓器及各建筑物、房間的進(jìn)出線方便。如高壓配電室的位置應(yīng)便于進(jìn)出線，低壓配電室應(yīng)盡可能靠近變壓器，高壓電容器室應(yīng)與高壓配電室毗連等。

④ 10(6)kV 變配電所宜單層布置。當(dāng)采用雙層布置時，變壓器應(yīng)設(shè)在底層，二層配電室應(yīng)留有吊裝孔和吊裝平臺。

⑤控制室、值班室和輔助間的位置應(yīng)便于運(yùn)行人員的工作和管理。

⑥ 由同一變配電所供給一級負(fù)荷用電時，母線分段處應(yīng)設(shè)防火隔板或有門洞的隔墻。供給一級負(fù)荷用電的兩路電纜不應(yīng)通過同一電纜溝;當(dāng)無法分開時，該電纜溝內(nèi)的兩路電纜應(yīng)采用阻燃性電纜，且應(yīng)分別敷設(shè)在電纜溝兩側(cè)的支架上。

⑦ 變配電所不應(yīng)有與其無關(guān)的管道和線路通過。

⑧ 變壓器室，高、低壓配電室，電容器室等均應(yīng)有防雨、防雪和防止小動物從采光窗、通風(fēng)窗、門及電纜溝、電纜保護(hù)管等進(jìn)入室內(nèi)的措施。

⑨ 高、低壓配電室及變壓器室應(yīng)適當(dāng)留有備用間隔和擴(kuò)容的余地。高、低壓配電室內(nèi)宜留有適當(dāng)數(shù)量開關(guān)柜(屏)的備用位置，變壓器的外形輪廓應(yīng)按比其容量大一級考慮。

⑩ 室內(nèi)變電所的每臺油量為 100kg 及以上的三相變壓器，應(yīng)設(shè)在單獨(dú)的變壓器室內(nèi)。

? 高、低壓配電室，控制室，值班室等的地面宜高出室外地面150～300mm。當(dāng)附設(shè)于建筑物內(nèi)時，可與建筑物地坪面相平。

? 高、低壓配電室，變壓器室，電容器室的門應(yīng)向外開。相鄰配電室之間有門時，該門應(yīng)雙向開啟或向低壓方向開啟。

? 各室經(jīng)常開啟的門、窗不宜直接朝向相鄰有腐蝕性氣體、粉塵和噪聲的場所。

▌02 變配電所的總體布置

◆（1）高壓配電室的布置

1.一般要求

① 高壓配電室宜設(shè)不能開啟的自然采光窗，窗外應(yīng)裝設(shè)鐵絲網(wǎng)，以防止雨、雪、小動物和沙塵的進(jìn)入。窗臺比室外地坪高不宜低于1.8m，臨街一面不宜開窗。

② 帶可燃性油的高壓配電裝置，宜裝設(shè)在單獨(dú)的高壓配電室內(nèi);當(dāng)10(6)kV高壓開關(guān)柜的數(shù)量為6臺及以下時，可和低壓配電屏裝設(shè)在同一房間內(nèi)。

③ 在同一配電室內(nèi)單列布置的高、低壓配電裝置，當(dāng)高壓開關(guān)柜或低壓配電屏頂部有裸露帶電導(dǎo)體時，兩者之間的凈距不應(yīng)小于2m;但當(dāng)兩者頂部外殼的防護(hù)等級符合IP2X時，可靠近布置。

2.安全凈距、通道、圍欄及出口

① 戶內(nèi)高壓配電裝置的布置如圖5.18所示，應(yīng)符合下列要求：

圖5.18 戶內(nèi)高壓配電裝置的布置

(a)電氣設(shè)備的套管和絕緣子最低絕緣部位距地(樓)面小于2.30m時，應(yīng)裝設(shè)固定圍欄。

(b)圍欄向上延伸線距地(樓)面2.30m處與圍欄上方帶電部分的凈距，不應(yīng)小于表5.1中的A1值。

表5.1 戶內(nèi)高壓配電裝置的最小安全凈距 單位：mm

(c)位于地(樓)面上面的裸露導(dǎo)電部分，如其尺寸小于C值，則應(yīng)用遮欄隔離，遮欄下方通行部分的高度不應(yīng)小于1.90m。

② 高壓配電室內(nèi)各種通道的寬度(凈距)不應(yīng)小于表5.2 規(guī)定的數(shù)值。

表5.2 高壓配電室內(nèi)各種通道的最小凈寬 單位：m

③ 高壓配電室的凈空高度一般為4.2～4.5m。高壓配電裝置距屋頂(梁除外)的距離為0.80m。

④ 戶內(nèi)高壓配電裝置裸露帶電部分的上面不應(yīng)有明敷的照明或動力線路跨越(頂部具有符合IP4X防護(hù)等級外殼的配電裝置可例外)。

⑤ 高壓配電室的長度超過 7m 時應(yīng)開兩個門，并布置在兩端。GC-1A(F)型高壓開關(guān)柜的搬運(yùn)門高度為2.5～2.8m，寬度為1.5m。

⑥ 當(dāng)電源從柜后進(jìn)線，且需在柜后方正背后墻上另裝設(shè)隔離開關(guān)及其手動操動機(jī)構(gòu)時，則柜后通道凈寬不應(yīng)小于1.50m;當(dāng)柜背面的防護(hù)等級為IP2X時，可減小為1.30m。

圖5.19所示為GC-1A(F)型高壓開關(guān)柜的布置圖(圖中n為一列開關(guān)的臺數(shù));圖5.20所示為手車式高壓開關(guān)柜的布置圖，安裝尺寸見表5.3。

▲ 表5.3 手車式高壓開關(guān)柜安裝尺寸 單位：mm

▼ 圖5.19 GC-1A(F)型高壓開關(guān)柜的布置圖(單位：mm)

▲ 圖5.19 GC-1A(F)型高壓開關(guān)柜的布置圖(單位：mm)(續(xù))

▼ 圖5.20 手車式高壓開關(guān)柜的布置圖(單位：mm)

◆（2）低壓配電室的布置

① 成排布置的低壓配電屏，其長度超過 6m 時，屏后面的通道應(yīng)有兩個通向本室或其他房間的出口，并宜布置在通道的兩端。當(dāng)兩出口之間的距離超過15m時，其間還應(yīng)增加出口。

② 低壓配電屏一般不靠墻安裝，屏后距離墻面 1～1.2m，屏的兩端有通道時應(yīng)有防護(hù)板。成排布置的低壓配電屏，其屏前和屏后的通道寬度不應(yīng)小于表5.4規(guī)定的數(shù)值。

表5.4 低壓配電屏前后的通道寬度 單位：m

注：括號內(nèi)為最小寬度。當(dāng)建筑物墻面遇有柱類局部凸出時，凸出部位的通道寬度可減少0.2m。

③ 當(dāng)?shù)蛪号潆娛议L度超過7m時，應(yīng)在兩端開門。

④ 低壓配電室兼作值班室時，配電屏的正面不得小于3m。

⑤ 低壓配電室的高度：與變壓器相鄰時為 3.5～4m;當(dāng)電纜進(jìn)線時，高度不低于3m。

⑥ 同一配電室內(nèi)的兩段母線，如果任何一段母線有一級負(fù)荷時，則母線分段處應(yīng)有防火隔斷措施。

⑦ 低壓配電室通道上方裸露帶電體距地面的高度不應(yīng)低于下列數(shù)值：屏前通道內(nèi)者為2.50m，加護(hù)網(wǎng)后其高度可降低，但護(hù)網(wǎng)最低高度為2.20m;屏后通道內(nèi)者為 2.30m，否則應(yīng)加遮護(hù)，遮護(hù)后的高度不應(yīng)低于1.90m。

⑧ 低壓電容器裝置可設(shè)置在低壓配電室內(nèi)，當(dāng)電容器總?cè)萘枯^大時，宜設(shè)置在單獨(dú)的房間內(nèi)。

低壓配電室的布置如圖5.21所示。

圖5.21 低壓配電室的布置(單位：mm)

◆（3）控制室的布置

控制室內(nèi)安裝的主要設(shè)備有控制屏(臺)、信號屏、電源屏等。除了大中型工廠變電所外，一般物業(yè)供電中不必單獨(dú)設(shè)置控制室。

控制室一般與6～10kV高壓配電室相毗連。6～10kV高壓配電裝置的繼電保護(hù)和測量儀表，一般設(shè)在相應(yīng)的開關(guān)柜上，就地操作;信號裝置設(shè)在值班室內(nèi)，當(dāng)有必要時也可在控制室中集中操作。

控制室屏的布置，要求安裝、調(diào)試方便，整齊美觀。其排列方案視屏的數(shù)量多少而定，常采用一字形或L形布置;當(dāng)?shù)蛪浩翑?shù)量多時，也有用?形布置的。一般將控制屏和信號屏布置在正面，電源屏及所用電屏布置在側(cè)面或正面兩側(cè)邊上。

控制室各屏間及通道距離見表5.5。

表5.5 控制室各屏間及通道距離 單位：mm

◆（4）變壓器室的布置

變壓器室的結(jié)構(gòu)和布置形式，取決于變壓器的型式、容量、放置方式以及電氣主接線方案、進(jìn)出線方式和方向等因素，并應(yīng)考慮運(yùn)行維護(hù)安全方便，以及通風(fēng)、采光、防火、近期發(fā)展等問題。

① 變壓器外廓(防護(hù)外殼)與變壓器室墻壁和門的凈距不應(yīng)小于表5.6所規(guī)定的數(shù)值。干式變壓器的金屬網(wǎng)狀遮欄，其防護(hù)等級不低于IP1X，遮欄高度不低于1.70m。

表5.6 變壓器外廓與變壓器室墻壁和門的最小凈距 單位：m

② 對于就地檢修的室內(nèi)油浸式變壓器，室內(nèi)高度可按吊芯所需的最小高度再加0.70m，寬度可按變壓器兩側(cè)各加0.80～1.0m確定。如果變壓器室內(nèi)裝有高壓負(fù)荷開關(guān)、隔離開關(guān)、熔斷器等，則變壓器室寬度應(yīng)相應(yīng)地增加。

③ 油浸式變壓器和其他充油電器的布置，應(yīng)考慮在帶電時觀察油位、油溫的方便和安全，并易于抽取油樣。

④ 變壓器室宜采用自然通風(fēng)，夏季的排風(fēng)溫度不宜高于45℃，進(jìn)風(fēng)和排風(fēng)的溫差不宜大于15℃。變壓器在戶內(nèi)布置時，宜高于地面架空布置，并從地坪到變壓器底部高度段開設(shè)百葉窗，以利于通風(fēng)散熱(容量在 630kVA 及以下的變壓器室地坪一般可不抬高)。通風(fēng)窗應(yīng)采用非燃燒材料。

⑤ 可燃油油浸變壓器室的耐火等級應(yīng)為一級，非燃(或難燃)介質(zhì)的變壓器室、高壓配電室和高壓電容器室的耐火等級不應(yīng)低于二級，低壓配電室和低壓電容器室的耐火等級不應(yīng)低于三級。

屬于以下情況之一時，變壓器室的門應(yīng)采用甲級防火門：

(a)變壓器室位于高層主體建筑內(nèi);

(b)變壓器室附近有易燃物品或通向汽車庫;

(c)變壓器位于建筑物的二層或更高層;

(d)變壓器位于地下室或下面有地下室;

(e)變壓器室通向高、低壓配電室的門;

(f)變壓器室之間的門;

(g)變壓器室位于車間或站房內(nèi)。

⑥ 有以下情況時，油浸變壓器室應(yīng)設(shè)置容量為100%變壓器油量的擋油設(shè)施(使燃燒的油不致外溢的設(shè)施)或設(shè)置能將油排到其他安全處所的設(shè)施：

(a)變壓器室附近有易燃物品堆積的場所;

(b)變壓器室下面有地下室;

(c)變壓器室位于民用主體建筑物內(nèi)。

民用主體建筑內(nèi)的附設(shè)變電所和車間內(nèi)變電所的可燃油油浸變壓器室，應(yīng)設(shè)置容量為 100%變壓器油量的儲油池(油流入后不致被外部已燃燒的物質(zhì)延燃的設(shè)施)，并能將油排到安全處所。

在附設(shè)變電所、露天或半露天變電所中，油量為 1000kg 及以上的變壓器，應(yīng)設(shè)置容量為100%油量的擋油設(shè)施。

◆（5）高壓電容器室的布置

為提高功率因數(shù)，大、中型變配電所的10kV母線側(cè)都安裝有室內(nèi)高壓電容器成套裝置。

高壓電容器裝置(電容器柜)宜設(shè)置在單獨(dú)房間內(nèi)。當(dāng)電容器組的容量較小時，也可設(shè)置在高壓配電室內(nèi)，但與高壓配電裝置的距離不應(yīng)小于 1.5m。高壓電容器室應(yīng)有良好的自然通風(fēng)。通風(fēng)窗的有效面積可根據(jù)進(jìn)風(fēng)溫度的高低，按每千伏安(kVA)需要下部進(jìn)風(fēng)面積0.1～0.3m2，上部出風(fēng)面積 0.2～0.4m2計(jì)算。下層電容器的底部距地面不應(yīng)小于 0.2m，上層電容器的底部距地面不宜大于 2.5m，電容器裝置頂部到屋頂凈距不應(yīng)小于1.0m。高壓電容器布置不宜超過3層。

電容器外殼之間(寬面)的凈距不宜小于 0.1m，電容器的排間距離不宜小于 0.2m。電容器室與高、低壓配電室相毗連時，中間應(yīng)有防火隔墻。室內(nèi)長度超過7m時，應(yīng)兩端開門。

GR-1型高壓電容器的布置如圖5.22所示。成套電容器柜單列布置時，柜正面與墻面距離不應(yīng)小于 1.5m;當(dāng)雙列布置時，柜面之間距離不應(yīng)小于2.0m。

圖5.22 高壓電容器室的布置(單位：mm)

◆（6）值班室的布置

有人值班的變配電所，應(yīng)設(shè)單獨(dú)的值班室(可兼控制室)。有人值班的獨(dú)立變配電所，應(yīng)設(shè)洗手間和上、下水設(shè)施。

當(dāng)有低壓配電室時，值班室可與低壓配電室合二為一，這時在值班人員經(jīng)常工作的一面或一端低壓配電裝置到墻的距離不應(yīng)小于3m。值班室的結(jié)構(gòu)型式及布置要有利于運(yùn)行、維護(hù)，要緊靠高、低壓配電室。高壓配電室與值班室應(yīng)直通或經(jīng)過走廊相通，值班室應(yīng)有門直接通向戶外或走廊。

◆（7）變配電所高、低壓設(shè)備及變電設(shè)備的同室布置

為了節(jié)約占地面積，在經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較和采取相應(yīng)措施后，可以將變配電所的高壓、變電、低壓設(shè)備不加間隔地布置在同一室內(nèi)。這不僅使投資經(jīng)濟(jì)，而且有利于運(yùn)行、維護(hù)和管理，但必須確保安全。

① 所有電氣設(shè)備(包括電容器)都應(yīng)選用不可燃設(shè)備。

② 變壓器等設(shè)備的裸露帶電部分，必須加?xùn)艡谶M(jìn)行隔離。

③ 各設(shè)備之間的距離及其設(shè)備與建筑物頂板、墻壁、門窗等的距離均應(yīng)符合國家有關(guān)規(guī)程和相關(guān)電氣產(chǎn)品的技術(shù)要求。

④ 值班室宜單獨(dú)設(shè)置。

⑤ 應(yīng)有兩個或兩個以上的出口，其中至少有一個可直接對外的出口。

⑥ 應(yīng)設(shè)置固定式自動報警系統(tǒng)和自動滅火系統(tǒng)。

◆（8）住宅小區(qū)變配電所布置

1)變配電所的數(shù)量

一般按建筑面積4×105m2時設(shè)立一個10kV變電所。為適應(yīng)住宅用電量的迅速增長，若按50W/m2的用電量(目前我國不少地區(qū)已超過這一負(fù)荷密度)計(jì)算，住宅面積為7×103m2左右，便應(yīng)建一座變電所。

2)低壓電源電纜的供電半徑

低壓電源電纜的供電半徑應(yīng)小于250m。

3)變配電所的使用面積

應(yīng)根據(jù)變壓器臺數(shù)、型式、容量確定高壓開關(guān)柜、低壓配電屏的數(shù)量，然后由柜、屏的尺寸及排列方式來確定變電所的使用面積。一般情況下，一臺 500kVA 變壓器的變電所需用建筑面積 75m2左右，兩臺630kVA變壓器的變電所需要建筑面積150m2左右。

4)住宅小區(qū)變配電所的平面布置

住宅小區(qū)變配電所的平面布置包括高壓電纜分支室及進(jìn)線室、高壓配電室、變壓器室、低壓配電室和值班室、輔助用房的布置。

5)層高要求

設(shè)備安裝層高應(yīng)在梁下凈空 3.8m 及以上，設(shè)備層下的電纜夾層凈高以1.9m為宜。夾層內(nèi)照明電源應(yīng)采用50V以下安全電壓。

◆（9）典型變電所布置舉例

1.某工廠10kV變電所布置圖

圖5.23(a)、(b)所示分別為某工廠10kV變電所的平面布置圖及立面布置圖。該變電所主要電氣設(shè)備及材料明細(xì)見表5.7。

1)了解總體概況

首先看清楚圖5.23中的標(biāo)題欄、技術(shù)說明及主要電氣設(shè)備材料明細(xì)表，以便對整個變電所的概況有所了解。

2)總體布置

由圖 5.23(a)可知，該變電所分為上下兩層：底層為兩間變壓器室、高壓開關(guān)室、輔助用房(含備件室和洗手間等)，二層為低壓配電室和值班室。

▲ 圖5.23 某工廠10kV變電所的布置圖(單位：mm)

▼ 圖5.23 某工廠10kV變電所的布置圖(單位：mm)(續(xù))

▲ 續(xù)表：表5.7 圖5.23中的主要電氣設(shè)備及材料明細(xì)

3)供配電進(jìn)出線

本工廠的配電由地區(qū)變電所經(jīng)電壓為10kV的架空線路樹干式單回路供電，進(jìn)入廠區(qū)后由電纜引入該變電所Y1高壓開關(guān)柜，然后分別經(jīng)Y4、Y5高壓開關(guān)柜到1、2號變壓器，降壓為230/400V后經(jīng)電纜引向二樓低壓配電室有關(guān)低壓配電屏(P1、P15)母線，再向全廠各車間等負(fù)荷配電。

4)高、低壓配電室

本工廠采用JYN2-10型手車式高壓開關(guān)柜，圖5.23(a)左圖中高壓開關(guān)柜Y1～Y5分別為電壓互感器——避雷器柜、總開關(guān)柜、計(jì)量柜和1號、2號變壓器柜。低壓配電屏采用PGL2型，電容補(bǔ)償屏為PGJ1型。圖5.23(a)右圖表示了各屏的排列及安裝位置。

高壓配電室高 5.4m，柜列的前后左右尺寸均符合規(guī)范要求。低壓配電室高4m，配電屏為?形布置，并預(yù)留了擴(kuò)容的位置。屏后與墻之間有電纜溝，相互距離1.7m。高、低壓配電室的門都朝外開。

5)變壓器室

在變壓室中，采用500kVA及315kVA油浸式電力變壓器各1臺。考慮到今后擴(kuò)容，變壓器的尺寸布置均按比容量大一級設(shè)計(jì)。為有利于通風(fēng)散熱，除高度高外，變壓器室地坪抬高 1m，下設(shè)擋油設(shè)施，事故時把油排向室外。下部有百葉紗窗以利通風(fēng)，并可防止小動物進(jìn)入。為達(dá)到防火要求，變壓器室的門采用鋼材制作。

6)值班室

值班室設(shè)在二樓與低壓配電室毗鄰。由于是獨(dú)立變電所，因此在室內(nèi)設(shè)有單獨(dú)的洗手間。吊裝孔是用于二樓低壓配電屏等設(shè)備的吊運(yùn)的。圖5.23(b)分別表示了Ⅰ——Ⅰ、Ⅱ——Ⅱ的剖視情況。

2.某居民區(qū)10kV變電所布置圖

圖5.24(a)、(b)分別為某居民區(qū)10kV總配電所和其中一個變電所的平面布置布線圖及與之相對應(yīng)的剖面圖。

該居民區(qū)總配電所采用兩路10kV電源(暗備用)，共設(shè)5個變電所。每個變電所采用兩臺 SCB8-1000/10 型干式變壓器(繞組聯(lián)結(jié)組別為△/

-11，即Dynll)。總配電所10kV高壓系統(tǒng)采用單母線負(fù)荷開關(guān)(ZFN-10型)分段的接線方式;各低壓400V系統(tǒng)采用單母線斷路器分段接線，設(shè)總斷路器兩臺(兩主變各一臺)及聯(lián)絡(luò)斷路器一臺(均為ME-2000型)。

▲ 圖5.24 某居民區(qū)10kV變電所的布置圖(單位：mm)

▼ 圖5.24 某居民區(qū)10kV變電所的布置圖(單位：mm)(續(xù))

1)高壓配電室

采用XGN-10型交流金屬封閉固定式高壓開關(guān)柜，編號A～I(xiàn)共9臺，單列布置。

2)低壓配電室

與高壓配電室相鄰，兩端為變壓器室，共有編號為 1～17 的 17臺GCS型低壓配電屏。其中，編號1、8的為變壓器低壓總配電屏， 6 為單母線分段的聯(lián)絡(luò)屏，2、3 各為容量 8×18kvar的電容補(bǔ)償屏，其余為配電給各居民樓及消防、生活水泵、車庫照明用電的配電屏。(3)變壓器室

這里的兩臺變壓器供電給該居民區(qū)的一部分居民樓。為節(jié)約占地及便于管理，該變電所與總配電所連在一起。總配電所和變電所不再單獨(dú)設(shè)值班室，值班室在上層物業(yè)管理用房內(nèi)設(shè)置。