探讨供配电设计应注意的问题

黄光宇

摘要：供配电设计是工业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。本文结合工业供配电设计中需要注意的 问题进行了分析。

关键词：工业建设；供配电；设计问题

随着我国经济的迅猛发展，工业建设也向着大行化、密集化方向发展，由此引出了一些

供配电方面的新问题。为了做好供配电所的设计，现将本人在审查我院变配电所设计图纸时发现各种问题中的一部分整理出来，进行简要的分析，与大家相互交流，以便共同提高。

1.开闭所变电所的分布

①尽量接近负荷中心。

②供电半径小于等于250m为宜，尽量不要超过300m。

③超过300m一定要进行电压损失计算。一般按5%校验，个别不常开的电动机可按7%校验。

2.配电设计中需要注意的问题

（1）工艺装置区设有配电室的一定要充分利用

比如一般照明电源、检修电源、普通轴、流风机、潜水泵等，都可二次配电。一方面可节省电缆和设备，另一方面使保护易于配合。

对于工艺装置的主流用电设备供电（连续生产牵动全局的重要设备用电），如果距离不太远，最好从开闭所之附属变电所或独立变电所直配。这样供电更可靠，事故处理更及时。软起器用的少，智能开关用的也少，保护配合也容易解决。

（2）双电源切换开关应当用四极

相线零线一块投切。距变电所较近的双电源切换开关的上侧可不装隔离刀闸。

（3）空开选择要合理

其脱扣器电流要小于导体允许电流而大于回路计算电流。尽可能用空开过电流保护兼作单相接地保护，若满足不了灵敏度要求可加低压综合保护器。

（4）大的配电回路尽可能用智能开关三段保护

（配电回路统一用五线制）保护配合问题，通常瞬动电流上级为下级的1.66～2倍；短延时电流上级为下级的1.2～1.25倍（短延时级差一般为0.15s）。若为三级，则末级瞬动，中间级0.15s，电源级0.3s。电源级还要装速断，其电流整定为出口短路，不影响选择性。

（5）变压器低压受电总开关

长延时整定电流为1.05～1.1倍变压器二次额定电流，延时48s；短延时整定电流为2倍变压器额定电流，延时0.4s；瞬断可不装（考虑和由母线引出的馈线开关配合问题，当然这已考虑了与高压保护的配合。）。

（6）母联开关

定值可取进线开关定值的约2/3，低压短延时可为0.3～0.4s。

配电变压器接线组别为DYN11的，其零线上可不装零序电流互感器，因为低压零序电流较大，其高压过电流保护兼作低压单相接地保护，灵敏度能满足要求。

我们设计的所有化工企业，几乎全是双电源供电，两变压器分裂运行，单母线分段接线，设有母联备自投，个别还有自启动。故变压器的选择，应按事故情况下能带全部负荷考虑（三类负荷除外）。

交流接触器的选择，比厂家推荐的要大一级为宜。（现场实践告诉我们，交流接触器在所有配电元件中损坏机率最大。）

电流表电压表以常用指示表为好。直观醒目，不必用智能表计。

变电所配电母线应按经济电流密度选择。铜母线电流密度以1.5A/mm2为宜。

独立避雷针必须单独接地。多层建筑屋顶避雷网的引下线应直接与地面接地网相连，屋内各层的电器设备接地最好从地面接地网上单独接引，若建筑物周边有均压环也可与之相连。

所谓全厂接地网是应以变电所接地系统为中心，以全厂供电桥架（金属）和工艺管架为主线，并与各工号的接地网相连，构成全厂接地网系统。从变电所引至电动机均带有PE线，PE线和供电桥架工艺管架连成一体，构成全厂接地网系统。

3.开闭所、变电所、配电室的条件图应注意的问题

油变压器室、电容器室、电缆井间要用实体砖垒砌。

②电缆夹层净高不宜大于1.8m，（梁底至地）。

③中置式高压开关柜基础梁面最好低于最终地平面70mm，主梁可不变。

④电缆井高度大于5m时，中间应有平台。

⑤控制室一般设吊顶、照明用光带，设防静电地板，接地支线最好敷设在防静电地板下面。

⑥高低压配电室、电容器室不装吊顶，萤光灯一般吊在配电盘正前面斜上方。盘后可用壁灯，高约2m。

⑦高压开关柜基础下方引出的电力电缆不要直接进电缆桥架，而应用角铁支架过度一下，到电缆井附近再进桥架。

⑧变电所照明室内室外回路要分开，如同一回路则室外应加开关。开闭所照明可在直流电源的某回路加逆变器以解决，也可从直流电源的交流母线上引（交流侧为双电源切换）。

⑨工艺装置区的配电室在一层的，一定要留沟；在二层时注意做局部架空层，层高250～300mm为宜。

⑩变电所一般不用做2800mm高的电缆架空层。也就是说可用单层结构，电缆多时，盘前盘后都留电缆沟；电缆少时盘后留沟即可。开闭所出线回路不多时也可用单层结构，沟深不小于1.2m。也可用半地下式电缆夹层。

4 同步电动机及其励磁装置

开闭所、变电所、配电室不能设在爆炸危险区内。如果总图及其他主导专业安排的，我们必须提出让其重新布置。同步电动机及其励磁装置：

（1）同步电动机的启动通常采用异步启动。到达亚同步时才投励托入同步，此时力率为超前0.9。

（2）同步机励磁装置主回路通常为三相桥式全控整流。

（3）灭磁回路。当启动和停车时，感应到转子回路的电压高于2.5倍额定励磁电压时，这时就要灭磁。

（4）当电网电压波动时，由电流或电压负反馈可自动保持恒定励磁；当电网电压下降至0.8Uh时，由PT引来信号实施强励。使励磁电压上升1.4倍，5s后撤出。

（5）励磁电流调节范围为0～1.2倍额定励磁电流。连续可调。通过手动调节电位器旋钮，调节可控硅导通角，从而调节励磁电流。

（6）在正常停车开始至3～5s内，不断开全控桥整流电源（由时继断电延时控制），这时由励磁板上的电位器给出逆变电压20V左右。

（7）为防止自动投励失败，还装有按时间后备投励环节。

（8）励磁报警（定值可调）一般为1.2倍额定励磁电流，和可控硅温度75℃时报警。

（9）同步机力率补偿问题：负荷率为0.8，力率超前0.8时：①励磁电流等于额定值有 0.65KVAR/KVA；②励磁电流等于0.9额定值有0.5KVAR/KVA；③励磁电流等于0.8额定值

有0.35KVAR/KVA。

负荷率为0.8，力率超前0.9时：

①励磁电流等于额定值有0.5KVAR/KVA；

②励磁电流等于0.9额定值有0.37KVAR/KVA；

③励磁电流等于0.8额定值有0.27KVAR/KVA。

同步电机负荷率越低，补偿能力越强；励磁电流越大，补偿能力越强。同时又可看出力率超前0.8时，补偿能力最好。若负荷率再降低，则补偿能力更大。

5.结束语

综上所述，工业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性线的四极开关，并使二者不能并联。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。

参考文献

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