配變臺架標準設計研究

馮永亮

摘要：電網對于安全和經濟要求很高，合理的配置和安裝可以增強電網的安全性能，提高電網的經濟效益。目前配變臺架已成為整個配電網結構的重要組成部分，然而近年來各電力設計公司研究設計出來的配變臺架圖紙，其安裝方法、安裝工藝要求不統一，造成了配變雙桿臺架式安裝質量參差不齊。文章針對標準配變臺架的設計進行了探討。

關鍵詞：配變臺架；標準化安裝；設計要點；電網建設；電力系統 文獻標識碼：A

中圖分類號：TM75 文章編號：1009-2374（2016）32-0026-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.32.012

配變雙桿臺架式標準化安裝在電網建設中將是趨勢，設計圖紙標準化、到貨設備安裝尺寸的固化、作業人員作業流程標準化可以有效地確保電網建設安全及質量要求。《廣東電網公司配變臺架標準化建設試點項目》已經完成對配變雙桿臺架式安裝類型進行了歸類（根據雙桿的桿型分為A、B、C1、D1、E1等配變雙桿臺架式安裝類型），根據安裝類型設計圖紙進行了細化、作業指導書進行了重新修編，形成由設計圖紙到實施的全過程標準化建設。現以配變臺架標準化建設試點項目中的D1型標準臺架為例子進行設計要點探討。

1 配變臺架定義

1.1 定義

配變臺架是在露天的桿塔上安裝的配電變壓器成套電力裝置。它的主要構成有：隔離開關、跌落式熔斷器、避雷器、配電變壓器、綜合配電箱、臺架橫擔等構成。根據配變臺架的配變容量、進出線方式及配電箱的安裝方式劃分為A、B、C1、D1、E1等型號標準配變臺架。

1.2 設計原則與安裝地點設置要求

根據廣東電網公司配變臺架標準化建設要求，D1型標準臺架設計原則要符合配變臺架標準技術方案要素表內的內容，其中包括：配變容量為100kVA及以上，容量最大為500kVA；高壓進線方式為電纜進線；低壓出線方式為架空出線；配電箱安裝方式為柱上中央安裝；進線斷開方式為隔離開關；低壓出線回路數為1～4回；雙桿桿型為雙12m桿。

配變臺架位置應設在接近負荷中心、進出線方便、附近有重要負荷，便于維護、檢修的地方。要避開多塵、多腐蝕性氣體、容易被車輛碰撞的區域，容易沉積可燃粉塵和可燃纖維等對變壓器安全運行造成嚴重影響的場所也應該避開。轉角桿、分支桿、交叉路口的電桿均不適宜裝置變壓臺架，并且對設有中壓接戶線、中壓電纜和線路開關設備的電桿也應避而不裝。安裝配電變壓器的位置附近應在負荷中心。

2 配變臺架標準化建設設計要求

2.1 統一配變臺架安裝尺寸

D1型標準臺架主桿的數據為（d190mm×12m），副桿的數據為（d190mm×12m），雙桿基坑根開尺寸為為2.85m，引線橫擔安裝高度為8.8m，隔離開關橫擔安裝高度為7.3m，跌落式熔斷器橫擔安裝高度為6.3m，避雷器橫擔安裝高度為5.5m，變壓器槽鋼安裝高度為3.3m，配電箱槽鋼安裝高度為1.2m。

2.2 統一配變臺架設備及材料的選擇

2.2.1 跌落式熔斷器的選擇：體積小、安全性高、維護少，運用安裝地點最大程度上運行系統時的三相短路電流校驗跌落式熔斷器的上限值，用最小程度運行系統時的二相短路電流校驗跌落式熔斷器的下限值。

2.2.2 變壓器的選擇：S11系列以上、節能環保、油浸式無勵磁調壓電力變壓器。

2.2.3 避雷器的選擇：密封結構良好、無間隙金屬氧化鋅避雷器。

2.2.4 低壓綜合配電箱：防水防塵、電流可調式空氣開關、不銹鋼或SMC復合材料。

2.2.5 臺架引下線的選擇：架空絕緣導線。

2.2.6 臺架橫擔的選擇：引線橫擔、隔離開關橫擔、跌落式熔斷器橫擔、避雷器橫擔采用鍍鋅角鋼∠70×7L=3300；變壓器及配電箱橫擔采用槽鋼[140×58×6L=3300

2.2.7 低壓進出線套管材料的選擇：采用Φ50（國標）PVC材質管材，導線轉彎處采用PVC管附件45°彎頭。

2.3 統一配變臺架安裝工藝

2.3.1 電桿基礎、電桿組立要求。D1型配變臺架主、副桿基礎開挖及組立要求：（1）如果設計基面是0，則參照設計中心樁的地面標高來決定桿塔地基的挖掘深度；（2）臺架電桿：預埋要達到2m，其垂直效果要低于桿塔長度的3%，臺架的主桿和副桿基坑根開的中心偏差不應超過±30mm（D1型標準臺架主桿和副桿根開尺寸為2.85m，與傳統的根開尺寸2.5m有所不同）；（3）混凝土桿地基要預埋若干水泥套筒，通常規格為Φ500*600，而且要確保同混凝土桿之間通過泥沙、砂土進行封堵、填充。通常來說，雙桿臺架配變實際配置的任何一項設備都要達到特定的安裝距離，而且要切實參照設計圖來掌握電桿的預埋深度，從而確保各層設備達到規定的安裝規格，符合預期要求。

2.3.2 隔離開關及橫擔、絕緣子安裝。D1型配變臺架隔離開關支架需要選擇特殊的材料，通常熱鍍鋅料較為適合，而且要對其深入加工，并做出防腐處理，支架要結實、牢固、平整地安裝，水面傾斜度要在1%以上，隔離卡管的動靜觸頭要掌握好安裝位置，前者定位于負荷端，后者則應在電源端。然而如果熱鍍鋅螺栓和室外隔離開關以及支架間可從一點進行穿心鏈接，則應將靜觸頭一端作為電源端。要確保隔離開關配置后，閉合時沒有任何扭曲、變形等問題，而且兩大觸頭的壓力要達標，其中動觸頭合閘過程中要自然靈活，沒有任何卡滯，合閘操作中，動觸頭也要達到預期的切入深度，動靜觸頭之間要保持一定距離，通常以3～5mm為最佳。分閘狀態下，二者之間要保持20cm以上的間距，同時，要確保隔離開關逐次、逐序地整齊布置，高矮達到一致，相之間相距達到70cm。橫擔要配置于隔離開關支架上。

2.3.3 跌落式熔斷器及橫擔安裝。同樣選擇熱鍍鋅材料做支架材料，并對熱鍍鋅材料實施深入加工、防腐等處理，達到預期的質量標準，支架要結實、牢固、平整地安裝，水平面傾斜度要控制在1%以下，高壓跌落式熔斷器配置于支架上，通過防腐性螺栓等加以牢固，相之間的水平距離要大于70cm。安裝過程中，要注意熔管軸線和地面垂線之間角度的把握，通常以15°～30°角為最佳，轉動部分要保持靈活，跌落過程中要預防其觸及他物。要注意熔斷器熔管觸頭間距的把握，要保持合適狀態，且熔絲也需要達到預期的松緊狀態。

2.3.4 避雷器安裝。D1型配變臺架避雷器安裝在支架上，并用熱鍍鋅螺栓從下向上固定，并列安裝的避雷器三相中心應在同一直線上，銘牌位于易觀察的同一側；避雷器應安裝垂直，其垂直度應符合制造廠的規定；避雷器排列整齊、高低一致，相間距離為700mm。

2.3.5 變壓器、綜合配電箱安裝。D1型配變臺架變壓器橫擔、配電箱橫擔安裝牢固、平整，水平面傾斜不應>1%。變壓器安裝后，套管表面應光潔，不應有裂紋、破損等現象；套管壓線螺栓等部件應齊全，且安裝牢固；儲油柜油位正常，外殼干凈。

2.3.6 接地網的安裝。D1型配變臺架防雷接地安裝：配變臺架主、副桿兩側接地扁鐵分別引下接地網，主桿側接地包括高壓避雷器、低壓避雷器、變壓器中性點、設備外殼。副桿側接地包括鍍鋅鐵件。接地扁鐵采用50*5鍍鋅扁鋼，接地線引上圓鋼和鍍鋅扁鐵裸露部分涂黃綠相關油漆進行明示，接地油漆間隔寬度統一為100mm；接地網水平接地體為主，垂直接地極為輔的復合接地體構成，水平接地體選用Φ16熱鍍鋅圓鋼，垂直接地極選用∠50*50熱鍍鋅角鋼，接地網的接地引上線應采用Φ16熱鍍鋅圓鋼。接地網與接地扁鐵連接處距臺架基礎地面300mm，采用雙螺栓連接固定。

3 增加標準臺架G4層圖紙設計

配變臺架標準設計增加G4層圖紙設計，使配變臺架標準設計除達到上述要求外，更能直觀、形象地起到指導施工作用，進一步統一施工工藝，并通過施工實施效果檢驗標準設計成果是否達到設計預期，對不足之處加以改進，最終形成示范性文本，達到可復制、推廣應用的最終目的。

4 配變臺架標準設計的意義

根據廣東電網公司配變臺架工程標準化建設專項工作安排，江門局高度重視，精心組織，結合技術方案，積極推進配變臺架標準設計工作的開展，通過以江門市大光明電力設計有限公司為配變臺架標準設計為主要負責單位，聯合開平、臺山、鶴山、恩平、江門等設計單位進行研究討論，反復修改、優化，并最終形成一套符合全區通用的標準配變臺架設計圖集，該圖集得到了業主與省電網公司、江門供電局等部門的一致認可。根據業主和施工隊的反饋信息來看，標準圖紙對施工人員在安裝臺架時有良好的指導作用，由于配件的標準化，不需要在現場制作元器件，節約了工時，不僅工藝的精細與美觀得到了保證，還大大地提高了工作效率。并結合省公司極力打造的“四標”理念，即標準設計、標準材料、標準配送、標準施工。充分發揮以設計為龍頭，設計指導施工，形成可復制、可推廣，提高工程建設質量，增強電網安全運行性能的重要意義。

5 結語

綜上所述，配變臺架標準設計在供電工作上，是一次大的轉折點，同時也是一項大工程。標準的配變臺架改變了以往五花八門的基層供電系統，統一了不同部門的供電工作標準。江門開平局的11個配變臺架的成功試驗，為標準配變臺架的建設開拓了道路，推動了配變臺架標準化的發展，促使不斷完善標準配變臺架的設計成為了各電力設計公司的研究對象。

參考文獻

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（責任編輯：黃銀芳）