深圳城市广场地下变电所设计

1、城市地下变电所设计摘  要  在大城市的建设发展中，城市地下变电所是必然要出现的，创造一个良好的工作环境是地下变电所设计的关键。本文介绍地下变电所如何与大型公共建筑联合设计，确定浅埋方案用环形通道解决疏散安全问题。变电所设计中着重解决消防、通风、防水等问题，城市广场地下变电所成为深圳市政府有关部门及公众所能接收的变电所。一、概  述        深圳社会经济快速发展电力需求持续增长，2002年全社会用电量259.9亿千瓦时，比2001年增长22.4 %，全社会用电最高负荷4934兆瓦，比上一年

2、增长18.1%。至2001年底深圳市电网已有500千伏变电所2座，220千伏变电所12座，110千伏变电所51座。作为一个新城市用电负荷已经发展到如此之大，大量的变电所建设在市中心区，要新建一座变电所选定所址已变得非常困难。深圳市城市规划工作做得比较完善，在城市规划法定图原则中划定了地块建设变电所，但实际工程建设中矛盾仍然很大，尤其在与大型公共建筑联合建设时往往会产生很多困难，从电力系统来讲对城市户内变电所地下变电所设计并没有专门的设计规范，简单的处理办法就是独立建设，这样的处理对城市建设往往会不太理想，因此对设计者来说怎样满足城市规划、环境的要求，设计出一个满足电力系统要求又对城市建设创造一

3、个好环境的项目是一个一直追求的目标。二、深圳城市广场地下变电所的提出        城市广场位于深南中路，面对市政府大楼，占地51000平方米，主要组成部分包括：星光广场占地面积30000平方米，是深圳市中心面积最大的户外广场，供市民休息及举办文化艺术表演之用。广场周围有六层建筑面积70000平方米城中城娱乐购物中心及21层公寓式办公大楼，建筑面积达35000平方米。在星光广场东侧的地下布置设计两座110千伏变电所。一座为深圳地铁专用变电所，一座为深圳供电公司变电所。星光广场地下已设计有车库，能停放700辆汽车及4000辆摩

4、托车位。        根据深圳市规划国土局要求两座变电所全部建在城市广场星光广场的地下，地面只能露出通风口及人员出入口。为此市政府组织召开专门会议来协调，要求我们省电力设计院提出切实可行的方案。三、目前的地下变电所的状况（一）全地下变电所往往设计得比较深一般地下变电所底板标高都达到17.0米19.0米。因为地下变电所按户内变电所一样设计成几层楼,将设备叠成几层布置，电气设备安放在地下比较深。广东是沿海软地基，地下水位比较高的情况下，深基坑施工复杂，投资大、施工周期长，防水防渗费用高，建成之后仍有渗漏现象出现。（二）地下变电

5、所已经设计成综合自动化控制无人值守，但实际上巡回维护、检测经常要有运行人员去所内工作，当一旦出现事故或火灾时恰巧运行人员在底层的情况下，靠运行人员通过楼梯走出来是比较危险的，这也是深圳供电公司一直反对深圳市建设全地下变电所的主要原因，因为人是最宝贵的，怎样从方案上就达到安全是最主要要解决的问题。（三）地下变电所是几层布置，电气设备的进入、安装变得特别困难,一般做法是地面上留出几个安装口，或者是留出一个安装口，但地下要留有设备运输通道. 变电所中最大的设备是主变压器，在不带油的情况下110千伏变压器本体一般达80多吨重，要将这么重的设备吊入地下要采用300吨大型起重机，或者设专用的龙门吊。. 上

6、海人民广场220千伏地下变电所内为了更换一台主变化费近一年的时间。所以有的地下变电所将主变留在地面上，其余部分布置在地下，象北京的西大望变电所。（四）南方地区的深基坑开挖是很困难的工程、上海110千伏万体馆地下变电所设计了护壁桩内再做钢筋混凝土筒体,室内设计紧凑、空间狭窄、上下楼梯梯段多，上下一次化费不少时间。        另外设计要考虑在很深的基坑内放置了发热的电气设备,为维持正常运行全靠机械进风及机械出风，会形成很大的进出风道，由于进出风量大，出风口要做消音处理。    

7、0;   变电所内放置大量的电气设备，消防灭火至关重要，除全所要设火灾自动报警系统外在许多设备房间尚应设置自动灭火设备。四、地下变电所方案的提出        首先根据以上的分析地下变电所只能是浅埋,以最大件的设备主变电压器来决定深度，110千伏变压器设备的高度再加上两层顶盖（一层是变压器房屋顶1.65米。一层是广场地面结构层0.15米），实际设计变压器室地面标高为10.65 米。其它电气设备单层布置。楼板标高为9.05米，底下带一个电缆层，标高为12.15米。   

8、0;    其次为了解决大型变压器的安装运入的问题，我们提出了载重汽车直接开下去的方案。满足大型平板车爬坡的要求将坡道定在7%，与城市广场地下车库共用同一车道，进入城市广场地下室的汽车双车道从北面南园路进入，直道下坡到达变电所门前标高为9.05米，然后直入变电所。直道侧布置了五台变压器房，变压器可以直接卸货安装。进入城市广场地下车库的汽车也共用同一道路、只是到变电所门前右转进入地下车库。原来方案还考虑了变压器房前直道的上空是敞开8米宽的露天通道，可以解决整个地下变电所的通风进风问题，露天通道在星光广场的东边不影响广场。后来考虑到广东多雨，一旦遇到暴雨,从敞开口的道

9、路上空太多的雨水进入地下增加了地下泵房的排水流量，因此在施工图中改为带盖的百页通风窗小室。        两座变电所设计在一起会有大量的设备进出，考虑到安装运行检修的方便，设计了汽车环形道，卡车可以绕着两个变电所行走一圈。设计方案提出马上得到各方的肯定，两座地下变电所几乎相同于地上的全户内变电所。不管人在什么位置都可以直接到达环形道上, 可以通过三个出口楼梯到达地面，也可以通过宽敞的汽车道直接走出地面，由于埋深浅从地下到地面是比较容易的。深圳供电局一直对地下变电所持反对态度, 在方案面前也表示认同，不再反对。城市广场方案拍板

10、定案，仍按最初设想设计施工，并于2002年10月1日城市广场、星光广场全面开放投入使用，变电所也完成了土建施工等待安装。五、地下变电所设计        地下变电所为综合自动化无人值守变电所。        地下变电所分两层布置，上层为设备层，设计标高除GIS房及主变房为10.65米外，其它设备房间均为9.15米，下层为电缆层及水池、泵房、事故油池。所内道路除北边、西边为11.19米外其它均为9.25米。两层之间有三部楼梯联系。  &#

11、160;     本所实际上是两部分组成，北半部分是深圳市地铁公司的110千伏变电所，南半部分是深圳供电局的110千伏变电所，中间有一条4米道路分隔，两个变电所四周有一条4 米宽的环形消防道路，转弯半径为12.00米。         两座变电所共有五台主变一列布置在进所道路侧，进所道路及5台主变房顶均设有通风百页小间。道路上盖为防雨顶棚的百页通风小间，通长设置为本所的通风进风口。外露广场面，因为在广场的一侧边上，有大型广告牌遮挡，并没有破坏广场的美观。  

12、;       地下变电所有一条4米宽的道路与地面上马路相连。载重车可直接从南园路开到地下变电所内。所内有十字形4米宽道路相通，道路面标高9.25米，变电站设备层标高为9.15米，因此各设备房间可以方便出入。城市广场在入口处设计堵洪水的提升坝及坝前集水排水井，所内在若干地点设置集水排水井，将渗透水及所内排水由排水管道集中之后交由城市广场排水泵房统一排出。         地下变电所仅是城市广场地下街区的一小部分，整个城市广场地下基坑由中洲房地产公司统一开发

13、，四周打护壁支护桩，内侧设计500厚钢筋砼墙。变电所结构为钢筋混凝土框架结构，钢筋混凝土楼板及两层顶盖。地面为现浇水磨石地面，钢质防火门及钢迷宫式百页通风窗，内墙为砖墙填充。         本所地下室底板根据地质资料处于坡残积粘土及残积粘土层，该土层地基承载力标准值220kPa，板底低于地下水位标高大约4.5米。地下水的浮托力很大，地下室底板的设计和基础的设计均应考虑地下水的浮托力问题。如果采用独立基础不用桩基还需另设计抗浮锚杆。综合考虑，本站基础采用人工挖孔桩。六、变电所消防设计(一)火灾自动报警系统 

14、;        本所火灾自动报警系统为集中报警系统。报警设备采用美国NOTIFIER公司AFP-400智能式类比系统及联动柜组成一体的火灾自动报警系统。消防控制中心配备控制、信号台、设手动和自动选择器、联动控制火灾自动报警及接收气体灭火控制信号等，可对联动设备直接控制，并显示启、停信号。将五台油浸电力变压器分别为五个独立区域；电缆层分为一个独区域；每个谐波装置室分别为一个独立区域；每间继保室分别为一个独立区域；七间电容器室分别为七个独立区域；二间110千伏 GIS室分别为二个独立区域；35千伏室为一个独立区域；10千伏室为

15、一个独立区域；电度表室为一个独立区域；低压室为一个独立区。(二)气体自动灭火系统        本所设计采用七氟丙烷自动灭火系统，保护对象：两个谐波室、七个电容器室、一个通讯室、一个电度表室、一个接地装置室。共十二个保护区。整个气体自动灭火系统设计原理：本系统具有自动、手动及机械应急启动三种控制方式。各保护区均设二路独立控测回路，当第一回路探测器发出火灾信号时，发出警报（警铃报警），指示火灾发生的部位，提醒工作人员注意；当第二路探测器亦发出火灾信号后，自动灭火控制器开始进入延时动作（030S可调），此阶段用于疏散人员（声光报

16、警等动作）和联动设备的动作（关闭通风空调等），延时后，向控制对应保护区的驱动瓶发出灭火指令，打开驱动瓶容器阀，然后瓶内氮气依次打开选择阀和七氟丙烷气瓶，释放出七氟丙烷气体向失火区进行灭火作业，同时报警控制器接收压力信号发生器的反馈信号，控制面板喷放指示灯亮。(三)变电所水消防设施         所内设置了水消防系统，设有220吨容量的消防水池及消防水泵房。主变压器设有水喷雾消防系统，所内楼梯间及场地设有消防栓。变压器是变电所重点消防保护设备，设置水喷雾自动灭火装置。变压器外表面积120，集油坑面积60，变压器设计

17、喷雾强度20L/min&S226;m2，油坑设计喷雾强度6L/ min&S226;m2，水喷雾系统设计流量55L/S。本站水喷雾灭火系统由消防水池、消防泵、雨淋阀装置及喷头、环形消防管网组成，消防水池容量220m3，消防泵两台，流量198m3/h，扬程70m，一用一备，另设稳压泵一台，使整个消防管网维持恒压。         每台变压器四周布置定温探测器8只，与火灾自动报警控制器相连可以自动探测主变压器火灾并开启消防泵和雨淋阀。主变压器在事故状态下将油排往主变事故油池，事故油池进行油水分离后才将水排

18、出。七、变电所通风（一）通风系统通风系统按系统分为独立和集中式两种，主变、所用变和GIS室为彼此独立的通风系统，下部百叶窗进风，屋顶风机排风；集中式通风系统采用箱式离心风机，采用机械进风、机械排风方式，通风管道采用阻燃型玻璃钢材料或镀锌钢板，法兰联接，各房间的通风量满足有关的规范规定。（二）防火、排烟电缆层按建筑设计防火规范划分了防火分区及防烟分区，防烟分区不会跨越防火分区。排烟风机兼做平时使用的排风机。当某一防火分区火灾时，自动启动排烟风机进行事故排烟，排烟风机进口处设2800C自动关闭的防火阀；送风管道的防火阀自动关闭温度为700C，防火阀和排烟风机动作均可在消防控制室(警卫室)实现控制。

19、八、变电所的防水         变电所钢筋砼外墙中添加HE系列膨胀剂,达到自防水目的,墙外满铺PVC复合防水卷材,热风焊接双焊缝作为外防.内防为墙内满刷水泥结晶体防渗材料.建成后基本无渗漏.九、地下变电所设计体会        我们在参观了北京、上海、香港兴建的大量地下变电所后，吸取了各家长处才提出深圳城市广场地下变电所设计方案。在当今大城市变电所建设中受到城市用地的限制，势必会出现地下变电所设计。地下变电所在技术上是可行的，关键是要设计创造出

20、一个良好的工作环境，保障运行人员的安全，保障变电所对周围环境的消防安全。比较有效的办法是结合大型公共建筑的建设，合理地解决地下变电所布局，尽量用浅埋和方便出入的方案，节省投资保证安全。城市广场地下变电所就是采用了载重汽车可以直接进入地下变电所的有利方案，解决了许多一直使大家感到难于解决的问题，城市广场地下变电所建成以来得到深圳市政府及各有关方面的一致好评。变电所设计工作中产生的问题摘要：本文针对笔者多年来在审查10、6kV配电所及10、6/0.4kV变电所设计中发现的一些问题，依据国家现行规范和标准进行简要分析，并提出具体的改进意见。关键词：变电所设计中产生的问题前言10kV配电所及10/0.

21、4kV变电所设计，是工程建设中非常普通又非常重要的一项工作，其规范性和技术性都很强，许多方面涉及到国家强制性条文的贯彻落实。要做好变配电所设计既要执行国家现行的有关规范和规程，又要满足当地供电部门的具体要求，否则会出现种种问题，影响设计质量和工程进度。为了做好变配电所的设计，现将本人在我院变电所设计图纸时发现及产生各种问题，进行分析，与大家相互交流，以期共同提高。3.对土建的要求在GB50053-9410kV及以下变电所设计规范中明确规定了变电所所址选择和对建筑等有关专业的要求，在执行中我们还存在不少具体问题，现仅列举以下几例略加分析，今后设计时应予以重视。1)防火挑檐：车间附设变电所选用油浸

22、电力变压器时，有的未在变压器室大门的上方设置防火挑檐。在工程建设标准强制性条文GB50053-94的第条，规定在多层和高层主体建筑物的底层布置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。2)安全出口：有的设计在长度大于7m的配电室仅设一个出口或设两个出口但靠近同一端。这不符合GB50053-94第条的规定，规范要求长度大于7m的配电室应设两个出口，并宜布置在配电室的两端。3)梁高：有的设计在考虑室内净高时未计及梁的高度。由于变配电所的跨度较大，有时梁的高度可达800mm左右，故在提土建条件层高时应考虑梁的高度。4)值班室：有的设计将值班室设在交通不便的里

23、角。这不符合GB50053-94的第条规定，该条规定有人值班的配电所，应设单独的值班室。高压配电室与值班室应直通或经过通道相通，值班室应有直接通向户外或通向走道的门。5)电缆沟：有的变电所内双排布置的低压配电屏仅在屏底和后侧设置地沟，两排屏的沟之间互不连通。为了方便电缆的进出和今后线路的调整，宜将所内所有主电缆沟和控制电缆沟均连通。5.设备布置在变配电所的设备布置方面，我们也存在种种问题，甚至违反强制性条文的规定，现举列如下：1)高、低压配电系统图与平面图不一致。其表现形式有两种：其一是系统图与平面图中屏柜的排列顺序相反。看系统图时是面向屏柜正面，将其从左至右排列为1、2、3n而在平面图上却是

24、面向屏的背面，将其从左至右排列为1、2、3n，必然弄反了。要避免这一错误的关键是在系统图和平面图上都应面向柜?屏的正面从左至右按顺序排列。其二是平面图上双排面对面布置的配电屏之间有母线桥，而在系统图却未画出。2)低压配电屏屏前、屏后通道宽度不满足新规范要求。如屏后有时仅距墙700mm，抽屉式低压屏双排面对面布置时仅相距1800mm.根据规范GB50053-94第条规定，低压配电室内成排布置配电屏的屏前、屏后的通道最小宽度为：其屏后通道，固定式和抽屉式均为1000mm其屏前通道，固定式单排布置为1500mm，抽屉式单排布置为1800mm，固定式双排面对面布置为2000mm，抽屉式双排面对面布置为

25、2300mm.只有当建筑物墙面遇有柱类局部凸出时，凸出部分的通道宽度可减少200mm.3)配电柜?屏后通道的出口数量不满足规范要求。作为规范强制性条文，GB50053-94第条规定配电装置长度大于6m时，其柜?屏后通道应设两个出口，低压配电装置两个出口间的距离超过15m时，尚应增加出口。这一条要强制执行的理由，是为了当高压柜、低压屏内电气设备有突发性故障时，在屏后的巡视或维修人员能及时离开事故点。4)配电室内灯具采用线吊、链吊，且安装在配电装置的正上方不符合安全要求。GB50053-94第条规定，在配电室内裸导体的正上方，不应布置灯具和明敷线路，当在配电室内裸导体上方布置灯具时，灯具与裸导体的

26、水平净距不应小于1.0m，灯具不得采用吊链和软线吊装。因低压屏顶部布置有母线铜排通常又不封闭，故要执行此条规定。配电室内可采用线槽型荧光灯用吊杆安装。6.推荐选用D，yn11结线变压器最近十年，在TN系统中采用D，yn11结线组别的变压器已很普遍，但还有不少工程仍选用Y，ynO结线组别的变压器，其原因主要是不清楚前者的优点。在GB50052-95供配电系统设计规范中第条规定：在TN及TT系统接地型式的低压电网中，宜选用D，yn11结线组别的三相变压器作为配电变压器。这里宜选用的理由，主要基于D，yn11结线比Y，ynO结线的变压器具有以下优点：1)有利于抑制高次谐波电流。三次及以上高次谐波激磁

27、电流在原边接成形条件下，可在原边形成环流，有利于抑制高次谐波电流，保证供电波形的质量。2)有利于单位相接地短路故障的切除。因D，yn11结线比Y，ynO结线的零序阻抗小得多，使变压器配电系统的单相短路电流扩大3倍以上，故有利于单相接地短路故障的切除。3)能充分利用变压器的设备能力。Y，ynO结线变压器要求中性线电流不超过低压绕组额定电流的25%?见GB50052-95第条，严重地限制了接用单相负荷的容量，影响了变压器设备能力的充分利用而D，yn11结线变压器的中性线电流允许达到相电流的75%以上，甚至可达到相电流的100%，使变压器的容量得到充分的利用，这对单相负荷容量大的系统是十分必要的。因

28、此在TN及TT系统接地型式的低压电网中，推荐采用D，yn11结线组别的配电变压器。7.电缆型号与截面的选择1)电缆选型：2、目前国内应用最广的是聚氯乙烯电缆，但同交联聚乙烯相比，聚氯乙烯电缆的技术性能已显落后，难以跟上现代工程设计要求。聚氯乙烯电缆的工作温度是70摄氏度，不允许过载，其设计寿命是20年，电缆燃烧时会产生毒气，生产聚氯乙烯树脂时对环境污染严重。而交联聚乙烯电缆的工作温度是90摄氏度。过载能力强，设计寿命可达40年，优良的耐化学腐蚀性能和耐水性，无卤素，相同截面的电缆，交联电缆的载流量大，整个体积重量可减少。正是交联聚乙烯电缆的可靠性、安全性和综合造价比聚氯乙烯电缆好，世界上发达国

29、家采用交联聚乙烯电缆的比例已高达近98%，中国建筑学会建筑电气分会的98年年会上专门建议，在工程设计中提高交联聚乙烯电缆的使用比例，逐步淘汰聚氯乙烯电缆。但是，还有不少变电所设计仍在选用聚氯乙烯电缆。2)电缆截面选择：电缆作为导体的一种，其截面选择应满足规范强制性条文GB50054-95第条，有关选择导体截面应符合的四点要求，而我们设计选用的电缆截面有时却不符合该条规范中第一、第二点的要求。第一点：线路电压损失应满足用电设备正常工作及起动时端电压的要求。电缆截面的选择除了载流量要满足计算电流要求外，还应按电压损失进行校验。由于未进行电压损失校验，我们多次发现因选用6mm2、10mm2截面的电缆

30、作远距离配电干线而不能满足用电设备端电压要求的错误，因此应进行电压损失计算，用以校验所选用的电缆截面是否满足用电设备端电压的要求。规范GB50052-95第条，对用电设备端电压偏差允许值有下列要求：电机机为5%在一般工作场所的照明为5%，远离变电所的小面积一般工作场所照明、应急照明、道路照明和警卫照明为+5%、-10%其它用电设备当无特殊规定时为5%。第二点：按敷设方式及环境条件确定的导体载流量，不应小于计算电流。在执行本条时应考虑环境温度、导体工作温度，并列系数等对电缆载流量的影响，尤其是电缆敷设时并列数对载流量的影响。如电缆在桥架上无间距配置2层并列时持续载流量的校正系数，梯架水平排列为0

31、.65，托盘水平排列为0.55?见92DQ1-77。有关电线电缆载流量的各种修正系数可参见华北标建筑电气通用图集92DQ1-7577页。此外，电缆截面的选择还须适当考虑备用设备的用电和新增设备的用电。10.断开中性线及应用四极开关 GB50054-95低压配电设计规范实施以来，由于设计人员对规范的理解和认识不一致，因此在设计低压配电系统时对断开中性线及应用四极开关的做法也就很难统一。针对这一情况，专家们就国内外规范和IEC标准对断开中性线及应用四极开关的有关规定和做法阐明了各自观点，使我获益不少。现仅将专家们普遍认同，又与我们设计工作密切相关的一些观点整理如下。尽管这些观点尚未纳入国家规范中，

32、但对我们的设计工作颇具现实指导意义。1)当两个电源间需进行电源转换时，如果两电源系统的接地型式不同，或者供电变压器绕组的接线组别不同，则应断开中性线，并采用四极开关。2)IT系统和TT系统应当隔离中性线。TN-C系统中禁止断开PEN线。3)TN-S系统中，不需要断开中性线变压器低压侧出口总开关与母联开关不必断开中性线由外部低压电网向民用建筑物供电的进线处，宜隔离中性线可采用四极隔离开关等隔离电器，也可采用在中性线上设置连接片、接线端子或连接汇流排等措施每户住家的入户线处应隔离中性线，大多居民用户为单相负荷，采用双极开关即可解决问题。4)正常供电电源与应急备用发电机电源间的转换开关需采用能断开中

33、性线的四极开关，并使二者不能并联。5)在有气体爆炸危险的1区及有粉尘爆炸危险的10区场所，游泳池、浴池等特别潮湿场所，应装设将中性线和相线一起断开的隔离电器。6)为了在检修维护时，保护人身安全，必须装设隔离电器把带有危及人身安全的中性线电位隔离。7）有些多高层建筑物内变电所的低压接地型式为TN-S，但低压出线均为四极断路器，看起来是执行低规第条“在TT或TN-S系统中，N线上不宜装设电器将N 断开，当需要断开N线时，应装设相线和N线一起切断的保护电器”。但却忽视该条的其它部分“在TN系统中，当能可靠地保持N线为地电位时，N线可不需切断”。另外，低规的第4.5.5条规定“在TT或TN-S系统中，

34、当N线的截面与相线相同，或虽小于相线但已能为相线上的保护电器所保护，N线上可不装设保护；当N线不能为相线上的保护电器所保护，将相应相线电路断开，但不必断开N线。”以上所写，仅是个人认识，难免有很多不足之处，请多多指正。一些10KV变电所系统设计存在的问题发表日期：2003-12-23 14:16:00 10KV变电所作为供配电的一个环节，其设计的好坏对用户极其重要，对电气设计人员也有相当高的要求。设计人员不仅要熟悉关于变电所的电气规范，而且还不能忽视其它规范，另外又要了解变电所设备发展情况和供电局的要求，最后同变电所设计相关的情况如环境等都要清楚。但从一些并不复杂的变电所工程设计情况来看，变电

35、所设计还存在不少问题，尤其是系统图部分。笔者就所发现小型10KV变电所系统设计存在的问题列举出来，以期引起广大电气同行的重视。一、 违反有关标准规范1、国家现行有关法律质量法、消费者权益保护法缓和节约能源法的有关条款规定，任何人不得生产、销售和使用国家明令淘汰的产品，否则承担相应的法律责任，这也包括机电产品，国家自82年以来，已陆续公布淘汰机电产品达17批之多。在现行国家电气标准供配电系统设计规范（GB50052-95）（以下简称配规条的条文说明中，引用国家有关部委推广节能产品和淘汰落后产品的通知：“设计部门在进行工程设计时仍采用国家已公布的淘汰产品的，一律视为劣质设计”。在1999至今的某些

36、变电所设计中，DW10、DZ10、JR16等规定早在1997年12月31日就已被淘汰的机电产品仍然在采用。2、当接用单相不平衡负荷时，联结组别为Y，yn0的配电变压器要求中性线电流不超过低压绕组额定电流的25%，因而严重地限制了接用单相负荷的容量，影响了变压器设备能力的充分发挥。为此配规规定，低压为TN及TT系统时，宜选用联结组别为D，yn11的变压器。这种联结组别变压器的中性线电流允许达到相电流的75%以上，对于主要是单相负荷的住宅显得尤为重要。况且，D，yn11联结变压器Y，yn0联结变压器更有利于抑制高次谐波和单相接地故障的切除。但是不少配电负荷主要是单相的变电所系统图中，其变压器的联结

37、组别依然是Y，yn0。3、某变电所低压侧出线，相线截面为25平方毫米，而PE线截面为10平方毫米，不符合国家标准低压配电设计规范（GB50054-95）（以下简称低规）当相线截面为25平方毫米时，PE线截面为16平方毫米这一规定。4、有些多高层建筑物内变电所的低压接地型式为TN-S，但低压出线均为四极断路器，看起来是执行低规第4.5.6条“在TT或TN-S系统中，N线上不宜装设电器将N 断开，当需要断开N线时，应装设相线和N线一起切断的保护电器”。但却忽视该条的其它部分“在TN系统中，当能可靠地保持N线为地电位时，N线可不需切断”。另外，低规的第4.5.5条规定“在TT或TN-S系统中，当N线

38、的截面与相线相同，或虽小于相线但已能为相线上的保护电器所保护，N线上可不装设保护；当N线不能为相线上的保护电器所保护，将相应相线电路断开，但不必断开N线。”5、变电所布置于第三类防雷建筑物内，根据建筑物防雷设计规范（GB50057-94）（以下简称防雷规）的规定，防雷接地装置宜与电气设备等接地装置共用，这样既可降低接地电阻，又省工省料。但有些变电所设计却将防雷接地与其它接地分开设置。6、防雷规3.3.8和3.4.8条规定，当Y，y0型或D，yn11型接线的配电变压器设在二、三类防雷建筑物内或附设于外墙处时，无论高压采用架空或电缆进线，高低压侧各相都宜装设避雷器。因为在低压侧装设避雷器后，当变压

39、器外壳出现危险的高电位时低压避雷器动作放电，大部分雷电流经避雷器流过，保护了高压绕组。但许多二、三类防雷建筑物变电所中的变压器低压侧没有装设避雷器。7、根据低规的规定，低压保护电器要切断短路故障电流，应满足短路条件下的动稳定和热稳定要求，还必须具备足够的通断能力。但有些变电所内未进行计算就选用微型断路器，而微型断路器的短路分断能力小于它所保护内的短路故障电流，也就无法符合满足低规的规定。这样发生故障时，非但不能保护故障线路，反而会因微型断路器的分断能力过小而引起微型断路器的爆炸，危及人身和其它电气设备线路的安全运行。8、低规明确规定，低压配电系统上下级保护电器的动作应具有选择性，非重要负荷的保

40、护电器可采用无选择切断。可是在许多变电所设计中，无论负荷重要与否，上下级均为非选择性塑壳断路器，也就无法保证保护电器的选择性。9、对于无功补偿装置究竟采用手动还是自动投切方式，在配规有明确规定。但某些变电所设计却没有具体情况具体分析，在应采用手动投切的情况下采用了自动投切方式。10、总等电联结作为接地故障保护的重要电气安全措施之一，被广泛实施，低规和防雷规都有规定。但在某些建筑物内的变电所竟没有总等电位联结，这样难以防止变电所高压侧接地故障引起建筑物内低压用户的电气事故。二、 其它1、由于GG1A型10kv高压开关柜和PGL型低压配电柜为敞开式机构，主母线及后柜均为敞开式，不安全，易造成短路事

41、故。因此根据开关柜行业规定，GG1A和PGL都已停止生产，由其它类型开关柜替代。但有些设计中，变电所仍选用了GG1A和PGL开关柜。2、目前国内应用最广的是聚氯乙烯电缆，但同交联聚乙烯相比，聚氯乙烯电缆的技术性能已显落后，难以跟上现代工程设计要求。聚氯乙烯电缆的工作温度是70摄氏度，不允许过载，其设计寿命是20年，电缆燃烧时会产生毒气，生产聚氯乙烯树脂时对环境污染严重。而交联聚乙烯电缆的工作温度是90摄氏度。过载能力强，设计寿命可达40年，优良的耐化学腐蚀性能和耐水性，无卤素，相同截面的电缆，交联电缆的载流量大，整个体积重量可减少。正是交联聚乙烯电缆的可靠性、安全性和综合造价比聚氯乙烯电缆好，

42、世界上发达国家采用交联聚乙烯电缆的比例已高达近98%，中国建筑学会建筑电气分会的98年年会上专门建议，在工程设计中提高交联聚乙烯电缆的使用比例，逐步淘汰聚氯乙烯电缆。但是，还有不少变电所设计仍在选用聚氯乙烯电缆。3、变电所内低压出线侧双电源电器的选择是极为重要的，它在工程中维系着正常电源、应急电源和重要用电负载之间的联系，但也是容易被忽略的。有些工程的双电源转换开关用两台接触器和一些联锁装置组合成的，也有用两台断路器加外在机械联锁装置进行组合的，还有用两台负荷开关和一套内置的联锁机构组合的，但没有考虑产品是否符合双电源自动转换开关的国际电工标准IEC947-6-1。4、以前铜作为国家的重要战略

43、物资之一，价格高、用途广，因此在电气设计中大量使用铝，变电所也采用铝母线。随着我国和世界铜产量的不断提高，铜已出现剩余（98年我国就剩余精铜10万吨），也不再是国家的重要战略物资，价格更是逐步走低。变电所采用铝母线容易引发电气事故，因为接线端子为铜质，如连接是不加铜铝连接部分，铝母线则与铜端子直接相连，接触电阻日益增大，易导致线路短路，甚至引起火灾，铝芯电缆也有同样的问题。但许多变电所设计选用铝母线时，却未考虑增加铜铝连接部分。5、几十年来，保护线路配电变压器的10kv避雷器一直是装在电杆上的，距离被保护的变压器还有一段引线，此段引线的电感压降为U=Ldi/dt，即使0.6m长的引线，其电感L

44、约1mH，在不大的雷击波陡度di/dt=10kA/us时，引线上的压降也达到Ldi/dt=10kV这样不小的数值，它和避雷器的残压叠加作用到变压器上，将大大加剧破坏性。如果避雷器安装在变压器上，作用在变压器上只有避雷器的残压，只要变压器的冲击耐压水平大于避雷器的残压，变压器就能够得到保护，实际上变压器的冲击耐压水平能够大于避雷器的残压。因此，避雷器距变压器越近，保护的作用越大。但没有几个变电所系统设计考虑到此情况。6、10kV配电闸式避雷器非线性系数大，通流容量小，串联火花间隙带来放电电压不稳定和表面污秽引起闪烁等种种产品本身的缺陷，保护性能差，体积大，重量重。而氧化锌避雷器非线性系数小、动作

45、响应快、寿命长、吸收过电压能量大、残压小、保护性能好，体积小重量轻，已能够取代阀式避雷器。有些设计人员不积极了解产品信息，变电所还在采用阀式避雷器。7、低压无功补偿控制器作为变电所并联电容器屏上的重要元件，根据用户的负荷状况和电网的运行参数，自动控制并联电容器的容量，以达到合理补偿和减少电能损耗的目的。为了提高控制器的技术性能和可靠性，原电力部制订了行业标准低压无功补偿控制器订货技术条件，以JK表示控制器，以相应的字母表示控制物理量。但不少系统图中的控制器型号就没有JK ，也没有控制物理量。8、标准图集电力变压器布置（88D264）中变压器室主接线方案中零序电流互感器的装设位置错误，无法检测到

46、由接地极通过的接地故障电流，也就不能实现保护功能。某些设计人员不认真思考分析，盲目套用图集，在变电所采用了这种接线方案。以上所写，仅是一家之言，难免有不足之处，请多多指正。浅议民用建筑地下变电站的建设与施工  论文关键词：民用建筑 地下变电站 建设 论文摘要：随着经济的不断发展，特别是近几年房地产的开发，供电负荷猛增，使变电站的分布越来越密。为此，在城区建设变电站就面临一些新的问题。本文针对城市商业区建设变电站所面临的新问题，提出对土地的综合利用措施，即将地下变电站与民用建筑结合建设，通过采用无油化设备，提高消防的安全性。通过地面上的商业开发，提高土地利用率，美化

47、城市环境，同时降低工程造价。    国外在这方面已有多年成功运行的经验，我国一些大城市也有这方面的例子，并随着经济的发展，呈现出越来越迫切的需要。预计未来几年，将会有更多的地下变电站出现。    一.城区建设变电站面临问题    城区房地产的开发和旧城改造，使深入市中心的变电站越来越多，其建设难度也越来越大，主要面临下列几个问题：  1、用地紧张，站址难觅，即使能征得用地，面积也非常小，设计难度大、要求高。  2、征地拆迁费用非常昂贵，已远远超出建变电站的费用，致使每千伏安造价很高。  3、市中心往往为繁

48、华的商业用地，有着极高的商业价值，土地资源十分有限和宝贵，如仅建1座34层的变电站，则土地得不到充分利用，是一种极大的资源浪费。  4、与周围环境协调的要求高，建筑的格调与景观和环境要融为一体。  5、防火、防爆、防噪声的要求特别高。  由于上述原因，我们在对变电站进行设计时，就必须综合考虑，全面衡量各方面的利与弊。为解决这些问题，借鉴国外的经验，特别是如何降低造价，提高土地的利用价值，考虑在地下建变电站，地面上进行物业开发，不失为一种新的途径、新的思路。    二.地下变电站建设的基本技术原则    由于变电站建设在繁华的

49、商业区，对消防、噪声的要求特别高，因此，在这种特殊环境中建地下变电站，就  必须确定以下几点作为主要设计原则：  1、简化接线，尽量采用线路-变压器组单元接线形式，10kV 采用单母线分段接线，分段开关设备自投。当1台主变或1条线路故障时，可保证不间断供电。  2、设备选型宜小型化，以减少占地面积，使整体布置趋于紧凑合理。  3、全站设备无油化，包括主变压器采用进口的SF6气体绝缘变压器。这样全站无易燃、易爆物，既能简化消防系统，又可将火灾的影响局限在地下，而不致影响到地面。  4、简化总体布置，尽量减少挖方量，减少设备布置层数，以方

50、便运输和安装，简化消防、通风系统，同时为将来的运行维护创造良好的条件。  5、按无人值班站考虑，设“四遥”系统。    三.总体布置与建筑结构的考虑    鉴于征地情况的千变万化，不可能给出一种特定的模式，这里我们仅讨论总体布置方案的一些原则性要求，以说明地下变电站的技术可行性。  1、要考虑的是大型设备的运输通道。而且，既要考虑地下部分通道，也要满足地面上运输和消防通道的要求，同时还有垂直通道的要求。一般地面上可利用公路或规划路等；垂直通道则可在人行道、绿化带上预留吊物井，井口设可拆装盖板，平时盖上板，必要时掀开盖板，即可进行吊装运输。如吊物井设在绿化带上，则该通道还可以作为