某生產(chǎn)車間變配電所設(shè)計(jì)

余濤，雷翼龍

（四川大學(xué)錦江學(xué)院，四川 眉山 620860）

0 前言

在低壓供配電系統(tǒng)中，10kV變配電所的設(shè)計(jì)是其中極其重要的一環(huán)，其主要包含了變壓器容量及臺(tái)數(shù)的確定、主接線的確定、開關(guān)柜選型、斷路器選擇、無功補(bǔ)償計(jì)算，還包含配電室內(nèi)的接地等。本文通過一個(gè)工程實(shí)例詳細(xì)介紹了工業(yè)建筑中10kV變配電所設(shè)計(jì)。

1 項(xiàng)目概況

該項(xiàng)目為某企業(yè)的備料生產(chǎn)車間改造項(xiàng)目，主體建筑不發(fā)生大變化，更換車間內(nèi)生產(chǎn)設(shè)備以及配電設(shè)施，如圖1所示，由板材下料區(qū)、鋼材預(yù)處理區(qū)、型材處理區(qū)和型材存放區(qū)四大部分組成。變配電室位于廠房的左上側(cè)，本廠房為丁類廠房，建筑面積10116.12m2。廠房包含設(shè)備明細(xì)如表1所示。

圖1 廠房建筑圖

2 配電柜的確定

2.1 柜體尺寸

廠房設(shè)備明細(xì) 表1

配電柜柜體大小通常受柜體型號(hào)限制為固定值，本文中采用的普通配電柜規(guī)格長(zhǎng)寬高為800×800×2200型 GCS抽屜柜。補(bǔ)償柜采用 1000×800×2200GCS型柜。

2.2 柜體數(shù)量

對(duì)于GCS型低壓開關(guān)柜，其長(zhǎng)和寬固定，能容納多少斷路器，就要根據(jù)斷路器所需占的模數(shù)決定。因此，配電柜類型選定以后，需要根據(jù)配電線路保護(hù)斷路器框架所占模數(shù)，以及變壓器所出回路數(shù)量決定。抽屜柜的規(guī)格有1/2單元、1單元、1.5單元、2單元、3單元5種規(guī)格，其中，每1單元模數(shù)為160mm。抽屜柜的額定電流也有所限制，1/2單元的抽屜柜最大做到63A，1單元的抽屜柜最大做到160A，1.5單元抽屜柜最大做到250A，2單元的抽屜柜最大做到400A，3單元的抽屜柜最大做到630A。同時(shí)，一個(gè)低壓開光母排最大1000A。

變壓器計(jì)算表 表2

成排布置的配電屏道最小寬度（m） 表3

該項(xiàng)目中，工藝設(shè)備采用樹干式供電，每一跨設(shè)置1條母線，該跨工藝設(shè)備供電由該段母線直接引下至設(shè)備配電柜即可，共設(shè)置3條母線，分別為北一跨及東跨配電干線、北二跨配電干線、北三跨配電干線，由于母排作為干線，其承載電流較大，故三條出線單獨(dú)占一個(gè)出線GCS柜。另外該項(xiàng)目中，產(chǎn)房普通照明用電以及輔房用電中所采用斷路器型號(hào)有BM30-630M1個(gè)，占3個(gè)單元；斷路器BM30-225M2個(gè)，各占1.5個(gè)單元，斷路器BM30-400M1個(gè)，占2個(gè)單元，斷路器BM30-63M1個(gè)，占1/2個(gè)單元，共計(jì)1360mm；由于廠房設(shè)備功率因數(shù)較低，該廠房所需武功補(bǔ)償柜2個(gè)，另出線柜1個(gè)。故該廠房低壓出線柜共7個(gè)。

3 變壓器的確定

根據(jù)設(shè)備明細(xì)表，變壓器的計(jì)算書如表2所示。

變壓器的負(fù)載率設(shè)計(jì)時(shí)，通常控制在75%～85%之間，該項(xiàng)目中，若取630kVA，則負(fù)載率超過85%，不利于變壓器節(jié)能。同時(shí)，考慮甲方對(duì)該廠房某些設(shè)備的不確定性，而保留一定的變壓器余量，故選取變壓器容量為800kVA。

4 變壓器室內(nèi)布置

根據(jù)《低壓配電設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50054-2011），第4.2.5節(jié)，變配電房?jī)?nèi)，配電裝置布置如表3所示。

故有本項(xiàng)目變配電所布置如圖2所示。

5 變配電所接地

變配電所接地系統(tǒng)是維護(hù)電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行、同時(shí)也是有效保障運(yùn)行人員和設(shè)備安全的根本保證和重要措施[1]。該項(xiàng)目中，采用的是TN-S系統(tǒng)，所需接地的部分分為兩個(gè)，第一，電氣接地，低壓配電變壓器通常采用DY-11型變壓器，二次側(cè)采用的是星型接法，此處中性點(diǎn)接地，接地線的規(guī)格可參看《建筑電氣常用數(shù)據(jù)》04DX101-1。第二，保護(hù)接地，所有設(shè)備金屬外殼均需可靠接地。該項(xiàng)目具體接地做法如圖3所示。

圖2 變配電所布置圖

圖3 變配電所接地

6 小結(jié)

變配電所電氣設(shè)計(jì)是一項(xiàng)專業(yè)綜合性強(qiáng)、難度系數(shù)很高的一項(xiàng)工作，其包含了負(fù)荷計(jì)算、變壓器和開關(guān)柜選型、系統(tǒng)的保護(hù)接地等。在設(shè)計(jì)的過程中，要注意合理合具，以確保布置的合理性與經(jīng)濟(jì)性。