某生产车间变配电所设计

余涛，雷翼龙

（四川大学锦江学院，四川 眉山 620860）

0 前言

在低压供配电系统中，10kV变配电所的设计是其中极其重要的一环，其主要包含了变压器容量及台数的确定、主接线的确定、开关柜选型、断路器选择、无功补偿计算，还包含配电室内的接地等。本文通过一个工程实例详细介绍了工业建筑中10kV变配电所设计。

1 项目概况

该项目为某企业的备料生产车间改造项目，主体建筑不发生大变化，更换车间内生产设备以及配电设施，如图1所示，由板材下料区、钢材预处理区、型材处理区和型材存放区四大部分组成。变配电室位于厂房的左上侧，本厂房为丁类厂房，建筑面积10116.12m2。厂房包含设备明细如表1所示。

图1 厂房建筑图

2 配电柜的确定

2.1 柜体尺寸

厂房设备明细 表1

配电柜柜体大小通常受柜体型号限制为固定值，本文中采用的普通配电柜规格长宽高为800×800×2200型 GCS抽屉柜。补偿柜采用 1000×800×2200GCS型柜。

2.2 柜体数量

对于GCS型低压开关柜，其长和宽固定，能容纳多少断路器，就要根据断路器所需占的模数决定。因此，配电柜类型选定以后，需要根据配电线路保护断路器框架所占模数，以及变压器所出回路数量决定。抽屉柜的规格有1/2单元、1单元、1.5单元、2单元、3单元5种规格，其中，每1单元模数为160mm。抽屉柜的额定电流也有所限制，1/2单元的抽屉柜最大做到63A，1单元的抽屉柜最大做到160A，1.5单元抽屉柜最大做到250A，2单元的抽屉柜最大做到400A，3单元的抽屉柜最大做到630A。同时，一个低压开光母排最大1000A。

变压器计算表 表2

成排布置的配电屏道最小宽度（m） 表3

该项目中，工艺设备采用树干式供电，每一跨设置1条母线，该跨工艺设备供电由该段母线直接引下至设备配电柜即可，共设置3条母线，分别为北一跨及东跨配电干线、北二跨配电干线、北三跨配电干线，由于母排作为干线，其承载电流较大，故三条出线单独占一个出线GCS柜。另外该项目中，产房普通照明用电以及辅房用电中所采用断路器型号有BM30-630M1个，占3个单元；断路器BM30-225M2个，各占1.5个单元，断路器BM30-400M1个，占2个单元，断路器BM30-63M1个，占1/2个单元，共计1360mm；由于厂房设备功率因数较低，该厂房所需武功补偿柜2个，另出线柜1个。故该厂房低压出线柜共7个。

3 变压器的确定

根据设备明细表，变压器的计算书如表2所示。

变压器的负载率设计时，通常控制在75%～85%之间，该项目中，若取630kVA，则负载率超过85%，不利于变压器节能。同时，考虑甲方对该厂房某些设备的不确定性，而保留一定的变压器余量，故选取变压器容量为800kVA。

4 变压器室内布置

根据《低压配电设计规范》（GB50054-2011），第4.2.5节，变配电房内，配电装置布置如表3所示。

故有本项目变配电所布置如图2所示。

5 变配电所接地

变配电所接地系统是维护电力系统安全稳定运行、同时也是有效保障运行人员和设备安全的根本保证和重要措施[1]。该项目中，采用的是TN-S系统，所需接地的部分分为两个，第一，电气接地，低压配电变压器通常采用DY-11型变压器，二次侧采用的是星型接法，此处中性点接地，接地线的规格可参看《建筑电气常用数据》04DX101-1。第二，保护接地，所有设备金属外壳均需可靠接地。该项目具体接地做法如图3所示。

图2 变配电所布置图

图3 变配电所接地

6 小结

变配电所电气设计是一项专业综合性强、难度系数很高的一项工作，其包含了负荷计算、变压器和开关柜选型、系统的保护接地等。在设计的过程中，要注意合理合具，以确保布置的合理性与经济性。