建筑物變配電設計過程中的線路及設備選擇問題研究

李風升

（寧夏煤礦設計研究院有限責任公司，寧夏 銀川750011）

0 引言

建筑物變配電工程設計是工程項目的重要環節，不僅關系到變配電系統的施工與質量，還關系到系統的安全性、可靠性、實用性和綜合經濟效益。

1 變壓器的選擇

1.1 變壓器臺數的確定

變配電工程中，變壓器臺數的選擇與供電范圍內用電負荷大小、性質及重要程度有關。

1）有大量的一、二級負荷，負荷達到200kw以上，選擇兩臺變壓器；

2）三級負荷一般選擇一臺變壓器，負荷較大達到100kw以上時，選擇兩臺；

3）季節性負荷或晝夜負荷變動較大，依據最大負荷，按以上方式確定變壓器臺數；

4）有較大的沖擊負荷，可單獨設變壓器為其供電。

1.2 變壓器容量的確定

1）單臺變壓器時，其額定容量SN應能滿足全部用電設備的計算容量SC，并考慮負菏發展保留一定的冗余，應滿足SN≥（1.15-1.4）SC；

2）兩臺變壓器且任一臺變壓器單獨運行時，其容量應滿足：SN=（0.6-0.7）SC，同時應滿足全部一、二級負荷 SC（I+II）的需要：SN≥SC（I+II）；

3）單臺變壓器容量一般不大于1250kVA-2000kVA。

2 開關電器的選擇

開關電器主要包括斷路器、熔斷器、隔離開關和負荷開關，其選擇即要保證開關電器正常時的可靠工作，還應保證系統故障時能承受短時的故障電流，同時應滿足不同的開關電器對電路分段能力的要求。具體選擇原則如下：

1）正常條件下，開關電器額定電壓UN及其裝設處額定電壓UW.N應滿足 UN≥UW.N；

2）正常條件下，開關電器的額定電流IN及其裝設處的計算電流IC應滿足 IN≥IC；

3 導線的截面選擇

導線截面選擇過大不僅會增加有色金屬的消耗量，還會增加投資；截面選擇過小，則導線中的電壓和電能損耗加大，使電能傳輸質量和運行經濟性變差。其選擇應符合如下條件：線纜應滿足正常負荷下的長期運行條件；應能承受故障時故障電流，尤其是短路電流；應滿足線路電壓損失的要求；應滿足機械強度的要求；應考慮線路的經濟運行。

通常導線截面可以按導線載流量、電壓損失、短路熱穩定校驗及經濟電流密度進行選擇。對于中壓線纜，由于距系統較近，其主要問題是熱穩定問題，因此一般用熱穩定條件來確定導線的截面；對于低壓線纜，其負荷電流相對較大，線路的主要問題是能否長期承受工電流，故一般按導線載流量條件選擇截面；對于負荷電流小，但傳輸距離長的線纜，通常按電壓損失作為選擇導線截面的條件。

3.1 按導線載流量選擇

導線載流量是指導線或電纜在某一特定的環境和敷設條件下，其穩定工作溫度不超過其絕緣允許最高持續工作溫度的最大負載電流，用Ial表示。

3.2 按電壓損失選擇

線路的電壓損失是指線路首末端的電壓代數差，用△U表示。按電壓損失選擇導線截面須使導線在最大負荷時的電壓損耗△U超過允許電壓損耗△Ual，即△U≤△Ual。通常高壓配電線路和低壓動力線路允許損耗為5%；低壓照明線洛允許電壓損耗為2.5%-5%。

3.3 按短路熱穩定校驗

3.4 按經濟電流密度選擇

從線纜選擇的經濟性出發，既要考慮一次投資的節約，也要考慮運行費用的問題，盡量減少線路損耗。因此，線纜截面在滿足基本運行要求的情況下，截面選擇過大不利于一次投資的節約，太小又不利于線路損耗的降低。

按經濟電流密度選擇導線截面Aec應滿足Aec=IC/Jec，Jec為經濟電流密度，與線纜種類和最大負荷利用小時數有關。

4 結束語

總之，本文只涉及了建筑變配電設計中線路及設備的設計，可進一步考慮并完善其他方面的設計，同時還需要進行更加深入、細致、規范的理論分析和現場試驗研究，使整個設計流程更加充實和完善，應用范圍更廣。

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