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第五款如不能避开时,应采取相应措施。
第七、八款中正上方和正下方系指相邻层。
第2.0.2条本条规定是为了防止车间内变电所的变压器发生火灾事故时,火舌从变压器室的排风窗向外窜出而危及燃烧体的屋顶承重构件或周围环境有火灾危险的场所,致使事故扩大。
耐火等级和厂房的生产类别划分,详见现行国家标准《建筑设计防火规范》的规定。
第2.0.3条按现行国家标准《建筑设计防火规范》,多层建筑指九层及九层以下的住宅(包括底层设置商业服务网点的住宅)和建筑高度不超过24m的其他民用建筑以及建筑高度超过24m的单层公共建筑。
装有可燃性油的电气设备有爆炸和火灾危险。
条文规定是为了一旦发生爆炸或火灾事故时,不致危及大量人员,且便于疏散。
此外,设置在底层是为了便于控制事故和设备的运输方便。
第2.0.4条本条规定主要是考虑安全。
高层建筑人员多,造价高,一旦发生火灾,造成的危害和损失严重。
根据运行事故统计,油断路器造成爆炸或火灾事故都有记录,因此高层主体建筑内的变压器和高压断路器应采用具有非燃性能的,如干式或六氟化硫变压器、真空或六氟化硫断路器。
相应的防火措施见《高层民用建筑设计防火规范》第3.1.2条。
第2.0.5条条文要求主要从安全的角度出发。
第一款是因为一般变压器和电气设备不适用于有腐蚀性气体的场所,如无法避开时,则应采用防腐型变压器和电气设备。
第二款是为了防止变压器发生火灾事故时,燃及挑檐或难燃体和耐火等级为四级的建筑物而扩大事故面,这在建筑上采取局部的防火措施时还是可以的。
按《建筑设计防火规范》的规定,耐火等级为四级的建筑物承重墙和支承多层的柱和梁,其耐火极限为0.5h,非承重和楼板耐火极了为0.25h,其他支承单层的柱等则为燃烧体。
第三款中附近有粮、棉及其他易燃、易爆物大量集中的露天堆场,是指该露天堆场距离变压器在50m以内者。
若变压器的油量在2500kg以下时,这距离可以适当减小。
第四款是因为变压器上容易沉积可燃粉尘、可燃纤维、灰尘或导电尘埃,易引起变压器瓷套管电闪络造成事故。
如上海某电厂的一台露天变压器,因在其附近有一棉纺织厂,在变压器盖上积聚有棉花纤维,当棉花纤维聚积到一定厚度时,引起变压器带电体闪络,致使棉花纤维被点燃。
第三章电气部分
第一节一般规定
第3.1.2条考虑到各工程中要求各回路的相序排列都一致有实际困难,故采用“宜”。
导体涂色按《电工成套装置中的导线颜色》GB2681—81的规定是L1(A)相黄色,L2(B)相绿色,L3(C)相红色,保护线和保护中性线未作规定。
按国际电工委员会(IEC)出版物446规定,中性线为淡蓝色,保护线为黄和绿双色。
第3.1.3条当海拔超过1000m时,选用的高原电器、电瓷产品的外部绝缘,应符合《高压电气设备绝缘试验电压和试验方法》GB311.1的规定。
安装在海拔高度超过1000m,但不超过4000m处的设备,其外部绝缘的冲击和工频试验电压,应按本标准的规定乘以海拔校正系数Ka,其计算公式如下:
式中H——安装地点的海拔高度(m)。
当海拔超过1000m时,导体温升每超过100m增加0.4C。
同时,自海拔1000m开始随海拔高度的增加相应温度递减率为0.5C/100m。
因此,可以认为由于气温降低值足以补偿导体因海拔增高、空气稀薄而造成温升高的影响,故在高压电器使用于高海拔地区的技术要求中阐明,在实际使用中,其额定电流值可以保持不变。
第3.1.4条条文的规定主要是防止电击。
成排的配电柜或屏的两端,均应与接地线相连是保证接地的可靠性。
第二节主接线
第3.2.1条据调查了解,10kV及以下配电所母线绝大部分为单母线或单母线分段。
因一般配电所出线回路较少,母线和设备检修或清扫可趁全厂停电检修时进行。
此外,由于母线较短,事故很少,因此,对一般工业企业和民用建筑的配、变电所,采用单母线或单线线分段的接线方式已能满足供电要求。
只有供电连续性要求很高,对母线和断路器难以停电检修的配,变电所或有特殊要求时,可采用分段单母线带旁母线或双母线的接线。
第3.2.2条原规范第2.1.2条规定只有在四种情况之一时,才应装设断路器:
“一、事故时需要切断电源;
二、需要带负荷切换电源;
三、继电保护或自动装置有要求;
四、出线回路较多。
”而现在改为宜采用断路器或带熔断器的负荷开关。
这主要是因为,近年来供电局要求用电单位即使专线也要装进线断路器,目的是企业内部有故障或停电时不要动作供电局的断路器(即使保护时限区别不开,两个断路器都断开也可以)。
此外,企业本身也希望装电源进线开关,这样停电、检修都比较灵活安全,因此在装设断路要求上较原条文放宽了。
带熔断器的负荷开关指熔断器在电源侧,便于负荷开关检修。
第3.2.3条总配电所与分配电所属于同一部门管理,在操作上可统一调度指挥。
此外,企业配电所一般都为电子网的终端,保护时限小,从断电保护角度上考虑,即使装了断路器,由于时限配合不好,也不能增设一级保护,因此,一般装设隔离开关(固定式)或隔离触头(手车式)也能满足运行和检修的要求。
第3.2.4条非专用的电源线一般为树干式供电,当发生事故时为避免扩大停电面,故在进线侧尖装设带保护的开关设备。
第3.2.5条近年来母线分段和大多装设断路器,是考虑可以带负荷进行转换操作。
第3.2.6条装设断路器、负荷开关或隔离开关,系保护操作和维修之需要。
第3.2.7条采用带熔断器的负荷开关代替断路器可降低造价。
因此,对不太重要负荷供电的引出线,在满足断流容量和保护选择性能配合的情况下,可以采用熔断器负荷开关。
第3.2.9条本条规定是为了在检修出线回路上的断路器或负荷开关时,能有明显的断开点,以确保维修人员的安全。
第3.2.10条装设隔离开关的目的是当检修熔断器或负荷开关时能有明显的断开点,以确保安全。
第3.2.11条避雷器一般仅在雷雨季节前要进行检查和试验,这些工作可趁母线停电时拉开隔离开关,取下避雷器即可,故不需要装设单独的隔离开关,目前各生产厂的产品及运行单位,凡接在母线上的避雷器都和电压互感器合用一组隔离开关。
架空进、出线上的避雷器可以带电接入或退出运行,因此可不装隔离开关。
第3.2.12条本条规定系参照原水利电力部《电能计量装置管理规程》(试行)第七章第31条:
“装设在66kV以下计量点的计费电度表应设置专用的电压及电流互感器”而制定的。
如地区供电局无此要求,则不必设置专用的电压及电流互感器。
第3.2.13条第一款系防止变电所发生事故时扩大停电面。
第二款装设隔离开关是为了检修变压器时有明显的断开点,保证检修人员的安全。
装设负荷开关是当有带负荷拉闸要求时采用。
当变压器的本配电所内时,由于距离近,停电检修联系方便,能防止误操作,故可不装设开关。
第3.2.14条10/6(3)kV变压器一般都给高压电动机供电,变压器与电动机操作开关的距离很近,因此如无并列运行或继电保护要求,出线回路又不多,可不装设断路器。
第3.2.15条变压器低压侧总开关采用低压断路器,可在低压侧带负荷切断电源,断电后恢复送电也比较及时,这对电工管理范围以变压器为分界的企业来说尤为必要,可减少往返联系,缩短停电时间。
装设隔离开关是为了低压侧检修时有明显的断开点。
第3.2.16条由于自动开关处于接通还是分断从外表观察不明显,因此加装刀开关或隔离触头是从检修安全出发,使其有明显的断开点。
第三节变压器选择
第3.3.1条变压器的台数一般根据负荷性质、用电容量和运行方式等条件综合考虑确定。
第一款是考虑变压器在故障和检修时,保证一、二级负荷的供电可靠性。
第二款是当季节性负荷变化较大时,投入变压器的台数可根据实际负荷而定,做到经济运行,节约电能。
第3.3.2条一级和二级负荷突然停电后将造成比较严重的损失,因此在考虑变压器容量和台数时,应满足退出1台变压器以后仍能保证对一级负荷和二级负荷的供电。
第3.3.3条原规范规定单台变压器的容量不宜大于1000kVA,一方面是由于选用1000kVA及以下的变压器对一般车间的负荷密度来说更能接近负荷中心,另方面低压侧总开关的断流容量也较容易满足。
近几年来有些厂家已能生产大容量的ME、AH型低压断路器及限流低压断路器,在民用建筑中采用1250kVA及1600kVA的变压器比较多,特别是1250kVA更多些,故推荐变压器的单台容量不宜大于1250kVA。
第3.3.4条第一款是考虑当电压升高或电压闪变时,对灯泡寿命和照明质量影响大。
第三款冲击性负荷是指短路试验、电焊机群及大型电焊设备等产生较严重的冲击电流。
第四款因IT系统的带电部分与大地不直接连接,因此照明不能和动力共用变压器,必须设专用照明变压器。
注:
IT系统电源与地绝缘或一点经阻抗接地、电气装置外露导电体则接地。
其定义见《电力装置的接地设计规范》GB50065—94。
第3.3.5条目前国内已生产干式及SF6变压器,因此对防火要求高的车间内或建筑物内变电所,应尽可能不采用可燃油油浸变压器。
第四节所用电源
第3.4.1条重要、规模较大或距车间变电所较远的配电所,设所用变压器供电可靠性高。
柜内所用变压器的油量不超过100kg(SL30kVA及S50VA变压器的油量均不超过100kg),所用变压器柜可与其他高压柜并列安装在高压配电室内。
另外,容量30~50kVA一般已能满足所用电的要求。
当有两回所用电源时,为了在故障时能尽快投入备用所用电源,故规定宜装设自动投入装置。
第3.4.2条采用交流操作时,断路器的操动机械均为弹簧储能机构。
现10kV油断路的电动弹簧储能机构有CT7、CT8及CT9三种,六氟化硫断路器有CT12一种。
以上几种弹簧机构用电压互感器作为电源能满足要求。
第3.4.3条采用电磁操动机构,由于进线开关合闸需要电源,因此所用变压器要接在进线开关的前面。
第五节操作电源
第3.5.1条目前采用镉镍电池组作为操作电源的越来越多,与酸性蓄电池相比,镉镍电池体积小,重量轻,成套性强,占地面积小,安装方便,维护简单,在运行中不散发有害气体。
与整流电源相比,可靠性高。
因此,近年来在重要的配电所得到了广泛应用。
由于价格昂贵,中小型配电所用的不多。
此外,电池质量尚不稳定,有的单位运行两个多月极板即结坨,因此,装有电磁操动机构时条文仅规定了采用蓄电池组,意即根据技术经济比较,综合考虑后可选用镉镍电池或酸性电池作为直流操作电源。
弹簧储能操动机构是发展方向,据西安高压电器研究所介绍,今后油断路器、真空断路器及六氟化硫断路器都要配弹簧机构。
弹簧机构交、直流都可,所需合闸功率小,节省投资。
如无电源时还可手动储能,应大力推广。
弹簧储能机构比较复杂,零件多,维修调试技术上要求高,所以应提高维修人员的技术水平。
第3.5.2条当采用硅整汉作为合闸电源时,要有可靠的交流电源。
如合闸电源由所内某母线上引接时,当该母线上引出线路发生永久性故障,在合闸或重合闸时,交流电源电压将会降低,整流合闸电源电压也会降低,可能引起断路器爆炸事故,因此需要校核整流合闸电源能否保证断路器在事故情况下可靠合闸。
对电容储能跳闸有两种不同的看法,一种认为电容器漏电严重,如不定期检查则保证不了跳闸,今后不宜采用。
另一种意则认为已有20多年的运行经验,电容储能跳闸使用情况良好,尤其是中小型配电所,甚至是小35kV变电所,目前仍有不少单位在使用。
如北京某木才厂、北京某电机厂等采用硅整流电容储能,已使用20多年,情况良好。
镉镍电池与储能电容相比,前者造价高,但可靠性大大增加,而后者则投资省,所以应根据工程的具体情况进行选择。
第3.5.3条交流操作投资省,建设快,二次接线简单,运行维护方便。
但采用交流操作保护装置时,电流互感器二次负荷增加,有时不能满足要求。
此外,交流继电器不配套,使交流操作的采用受到限制,同时弹簧机构比电磁机构贵,因此推荐用于能满足继电保护要求、出线回路少的一般小型配电所。
第四章配变电装置
第一节型式与布置
第4.1.1条本条为一般性原则规定,现仅就以下几点加以说明:
一、第二、三款规定多跨厂房内和高层或大型民用建筑内宜采用组合式成套变电站。
这是因为:
①组合式成套变电站在国内已有通过鉴定的产品供货,外壳为封闭式的成套变电站占地面积小,有利高压深入负荷中心;
②当其内部配用干式变压器、真空断路器或SF断路器、难燃性电容器等电器设备时,可直接放在车间内和大楼非专用房间内,如武汉某薄板轧制厂和上海某宾馆内的变电站等就是如此,且运行情况良好。
二、第四款关于户外箱式变电站的采用。
户外箱式变电站国内已有多家工厂生产。
采用这种变电站可以缩短建设周期,占地较少,也便于整体搬运。
三、第五款关于高台式变电所,这是指变压器置于高出地面1.5m以上的露天平台上,高压侧一般为柱上式油断路器或跌开式熔断器保护的小型变电所,设计安装时应有防止变压器滑落地面的措施。
杆上式和高台式变电所,单台变压器容量宜为315kVA及以下。
此规定在于运输安装方便,且目前这类安装方式的变压器绝大多数为315kVA及以下。
第4.1.2条带可燃性油的高压配电装置应设在各自的房间内,是为了防火防爆,保证设备安全和正常运行。
原规范规定“当高压开关柜数量较少时,也可和低压配电屏装设在同一房间内。
”不少设计单位反映,原条文中“数量较少”概念含混,使用不便掌握。
原第一机械工业部1980年颁布的《工厂电力设计技术规程》JBJ6—80第4.2.24条规定“不超过4台”,而该规程条文说明“某钢厂有6台高压开关柜与6台低压屏设在一起,运行近40年,虽高、低压都出过事故,但都没有相互影响”。
类似情况还有天津某橡胶厂。
参照《工厂电力设计技术规程》,结合现行设计一般高压电源进户应专设计量柜,故本条文改为“6台及以下时,可和低压配电屏装设在同一房间内。
”
第4.1.3条不带可燃性油的高、低压配电装置和非油浸的电力变压器,可设置在同一房间内是根据产品的火灾危险性规定的。
目前这类产品国内已定型生产,如真空断路器、SF断路器、干式变压器等,并已在工程中采用,运行实践证明是可行的。
对具有符合IP3X防护等级且断路器不带可燃性油的高低压配电装置和非油浸的电力变压器,在环境允许时可相互靠近布置在车间内,不仅可减少占地面积,也有利于高压深入负荷中心。
某厂从德国引进的薄板轧制厂等就是这样安装的。
从有关资料看,国外类似情况采用不少。
根据《外壳防护等级的分类》GB4208—84规定,IP3X能防止直径大于2.5mm的固体异物进入壳内。
第4.1.4条对油浸变压器的油量限制,原规范条文规定的是单台油量为60kg及以上的三相变压器应设在各自的房间内。
我国目前生产的30kVA油量为87~90kg,所以10kV高压配电装置室的30kVA所用电原变压器也单独设房间,很不经济。
根据调查,不少所用30KVA的的变压器在高压柜内运行安全可靠,所以将油量60kg的限制放宽到100kg,这样高压配电装置室内设一台带所用变的高压柜就解决了配电所的所用电源问题。
当单台油量为100kg及以上时,由于油量增多,增加了事故时火灾的危险性和油的污染范围,因此必须单独设室。
第4.1.5条在同一配电室内布置顶部有裸露带电导体的高、低压配电装置时,柜屏之间相距2m是为了防止检修高压柜和带电的低压屏时相互影响而发生触电事故。
而对顶部已具备IP2X防护等级的高、低压柜,能防止人体触及壳内带电部分,因此两者可靠近布置。
根据《外壳防护等级的分类》GB4208—84规定,IP2X能防止直径大于12mm、长度不大于80mm的固体异物进入壳内。
第4.1.6条条文中的“适当增大”系指应有放置值班桌(或控制台)的地方,以满足值班的基本条件。
第4.1.7条变压器设在底层是为了运输方便,也便于采取防火措施。
第4.1.9条高压配电装置柜顶为裸母线分段时,当一段母线要检修,另一段母线照常供电时,检修人员不安全,所以规定在母线分段处要装设0.3m高的绝缘隔板加以防护。
第4.1.10条本条规定是为了满足一级负荷供电的可靠性的要求。
设置防火隔板或有门洞的隔墙是为了避免当一段母线或开关柜发生事故时,影响另一段母线向一级负荷供电。
向同一一级负荷供电的两回电缆不应通过同一电缆沟,是为了避免当一电缆沟内的电缆发生事故或火灾时,影响另一回电缆运行。
在电缆通道安排实在有困难时,沟内的两路电缆全部采用绝缘和护套均为阻燃性电缆,如氧化镁绝缘电缆。
为了防止当电缆短路放炮时可能发生的相互影响,向同一一级负荷供电的两路电缆应保持大于400mm的距离,并分别置于电缆沟二侧支架上,这一规定是基于安全考虑,同时在工程中也能做到。
第4.1.12条辅助生产用房系指存放备品备件、安全用具用房以及维修间等。
辅助生产用房面积要根据配电所、变电所的规模和设备多少而定。
第二节通道与围栏
第4.2.1条表中数据是根据IEC标准1982年364—4—41号出版物和1987年TC64第481号文"
防止外因引起的电击保护措施的选择"
的有关规定和《工业与民用10kV及以下变电所设计规范》GBJ53—83、《工业与民用35kV高压配电装置设计规范》GBJ60—83及《低压配电装置及线路设计规范》GBJ54—83综合编制而成。
第4.2.2条露天或半露天变电所的变压器周围应设立固定的围栏(墙)是为了人身和设备的安全。
固定围栏高度不低于1.7m系参照原一机部颁发的《工厂电力设计技术规程》JBJ6—80第4.2.28条的规定,并综合各方面意见而订的。
变压器外廓距围栏和建筑物外墙的净距不小于0.8m,主要是为了巡视、检修和安装的方便。
变压器底部距离地面不应小于0.3m,是为了防止变压器不受水冲刷,防止杂草影响及变压器放油、取油样时的方便。
在同一处如安装两台1000kVA及以下的变压器时,为了巡视方便,及在一台检修时便于安装临时栅栏以保证另一台变压器正常运行,因此两相邻变压器外廓之间的净距应不小于1.5m;
当单台变压器油量大于1000kg时,还应满足现行国家标准《建筑物防火设计规范》的有关规定。
第4.2.3条为了满足对一级负荷供电的可靠性,不致在一台变压器发生火灾事故时危及相邻变压器的安全运行。
原规范规定间距为10m,此间距普遍反映偏大,并为与《35~110kVA变电所设计规范》GB50059—92协调,进行了修改,根据运行实际情况,将10m改为5m。
第4.2.4条该条文仅适用于有裸露带电体的变压器。
对无裸露带电体的变压器,当一、二次引出线均为电缆时可变通处理,只要便于接线和维护巡视即可。
第4.2.5条干式变压器在工业与民用中已广泛采用,对非封闭式的干式变压器其接线部位为裸露带电体,距地面很低,为保护人身安全,应设固定的遮栏防护。
变压器外壳与遮栏的净距0.6m是安装和检修的必要空间。
当多台干式变压器在一起设置时,变压器之间的净距不应小于1.0m,是考虑安全运行和检修的需要。
第4.2.6条本条规定是为了当高压柜、低压屏内电气设备有突发生故障时,在屏后的值班巡视人员或维修人员能及时离开事故点。
由于低压屏后面设备维护检修机会多,故规定长度超过15m时还应增加出口,而对高压柜则不做硬性规定。
第4.2.7条据根据《工业与民用35kV高压配电装置设计规范》GBJ60—83有关条文的数据改写而成。
第4.2.8条为了操作安全,人在操作隔离开关之类的电器设备时,人双脚前后叉开的距离约0.3m,加人手臂长(0.7m),再加上器械操作手柄长(0.3m),总约1.3m。
为了安全操作,故柜(屏)后操作通道最小规定为1.5m。
第五章并联电容器装置
第5.1.2条根据《并联电容器》GBJ3983—83和IEC标准规定,在过电压和谐波的共同作用下,电容器应能在有效值为1.3倍额定电流的稳定过电流下运行。
如果考虑电容器最大正偏差,则过电流允许达到1.43倍额定电流,但在制造厂供应成批产品的总容量误差达不到+10%,故可不用1.43倍电容器组额定电流作为选择载流导体的依据。
当有谐波源超过谐波规定时,应装串联电抗器来限制谐波。
由于国产油浸铁芯串联电抗器的最大允许工作电流为其额定电流的1.35倍,所以综合考虑,选择1.35倍作为选择依据。
至于低压电容器组,则按1985年机械工业部电工局批准的《低压无功功率补偿装置》(企业标准)所规定的标准1.5倍选择。
第5.1.3条按国际电工委员会(IEC)及电容器国家标准规定,与电容器直接连接的放电装置,应能使电容器上剩余电压在10min内自降至以75V以下。
日本及英国标准则为5min内将电容器上剩余电压自电容器额定电压峰值降至50V以下。
上述要求是对内放电电阻而言。
一般高压电容器没有内放电电阻。
10kV配、变电所内的高压电容器组均采用JDJ—10型油浸式电压互感器作为外放电设施。
利用电压互感器的一次绕组与电容器组并接组成RLC放电回路,当时,放电电流是周期性减幅振荡电流。
在低压电容器组,外放电设施为灯泡或电阻,放电电流为非周期性单向电流,为了避免电容器受过电压冲击和考虑运行人员的安全,放电电压均采用50V更为安全。
从放电时间看,运行人员从控制室的音响信号掉牌,到判别电容器事故跳闸,再到电容器的安装地点需要5min以上到达,最长的放电时间是考虑安全因素。
配、变电所的高压电容器组一般不装设无功自动补偿装置,手动投切的电容器组不需要在很短的时间间隔内开断和关合。
对低压电容器组按《低压无功功率补偿装置》(企业标准)规定,放电设施应保证电容器断开后,从额定电压峰值放电至50V历时不大于1min。
现在生产的自动补偿器均为自动循环投切,控制电容器投入切除有5~90s连续可调延时,因此低压电容器组装有自动投切装置,可以满足放时间不大于1min的要求。
第二节电气接线及附属装置
第5.2.1条原水电部编制的并联电容器设计规程调查报告表明,自70年代以来,东北、华北电力系统中发生电容器爆炸事故的多是三角形接线。
因此近几年来,电力部门10kV侧新装较大容量的并联电容器组,考虑安全运行的要求,一般都采
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- 10 kV 以下 变电所 设计规范