建筑物變配電設(shè)計(jì)過程中的線路及設(shè)備選擇問題研究

李風(fēng)升

（寧夏煤礦設(shè)計(jì)研究院有限責(zé)任公司，寧夏 銀川750011）

0 引言

建筑物變配電工程設(shè)計(jì)是工程項(xiàng)目的重要環(huán)節(jié)，不僅關(guān)系到變配電系統(tǒng)的施工與質(zhì)量，還關(guān)系到系統(tǒng)的安全性、可靠性、實(shí)用性和綜合經(jīng)濟(jì)效益。

1 變壓器的選擇

1.1 變壓器臺數(shù)的確定

變配電工程中，變壓器臺數(shù)的選擇與供電范圍內(nèi)用電負(fù)荷大小、性質(zhì)及重要程度有關(guān)。

1）有大量的一、二級負(fù)荷，負(fù)荷達(dá)到200kw以上，選擇兩臺變壓器；

2）三級負(fù)荷一般選擇一臺變壓器，負(fù)荷較大達(dá)到100kw以上時(shí)，選擇兩臺；

3）季節(jié)性負(fù)荷或晝夜負(fù)荷變動(dòng)較大，依據(jù)最大負(fù)荷，按以上方式確定變壓器臺數(shù)；

4）有較大的沖擊負(fù)荷，可單獨(dú)設(shè)變壓器為其供電。

1.2 變壓器容量的確定

1）單臺變壓器時(shí)，其額定容量SN應(yīng)能滿足全部用電設(shè)備的計(jì)算容量SC，并考慮負(fù)菏發(fā)展保留一定的冗余，應(yīng)滿足SN≥（1.15-1.4）SC；

2）兩臺變壓器且任一臺變壓器單獨(dú)運(yùn)行時(shí)，其容量應(yīng)滿足：SN=（0.6-0.7）SC，同時(shí)應(yīng)滿足全部一、二級負(fù)荷 SC（I+II）的需要：SN≥SC（I+II）；

3）單臺變壓器容量一般不大于1250kVA-2000kVA。

2 開關(guān)電器的選擇

開關(guān)電器主要包括斷路器、熔斷器、隔離開關(guān)和負(fù)荷開關(guān)，其選擇即要保證開關(guān)電器正常時(shí)的可靠工作，還應(yīng)保證系統(tǒng)故障時(shí)能承受短時(shí)的故障電流，同時(shí)應(yīng)滿足不同的開關(guān)電器對電路分段能力的要求。具體選擇原則如下：

1）正常條件下，開關(guān)電器額定電壓UN及其裝設(shè)處額定電壓UW.N應(yīng)滿足 UN≥UW.N；

2）正常條件下，開關(guān)電器的額定電流IN及其裝設(shè)處的計(jì)算電流IC應(yīng)滿足 IN≥IC；

3 導(dǎo)線的截面選擇

導(dǎo)線截面選擇過大不僅會(huì)增加有色金屬的消耗量，還會(huì)增加投資；截面選擇過小，則導(dǎo)線中的電壓和電能損耗加大，使電能傳輸質(zhì)量和運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性變差。其選擇應(yīng)符合如下條件：線纜應(yīng)滿足正常負(fù)荷下的長期運(yùn)行條件；應(yīng)能承受故障時(shí)故障電流，尤其是短路電流；應(yīng)滿足線路電壓損失的要求；應(yīng)滿足機(jī)械強(qiáng)度的要求；應(yīng)考慮線路的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。

通常導(dǎo)線截面可以按導(dǎo)線載流量、電壓損失、短路熱穩(wěn)定校驗(yàn)及經(jīng)濟(jì)電流密度進(jìn)行選擇。對于中壓線纜，由于距系統(tǒng)較近，其主要問題是熱穩(wěn)定問題，因此一般用熱穩(wěn)定條件來確定導(dǎo)線的截面；對于低壓線纜，其負(fù)荷電流相對較大，線路的主要問題是能否長期承受工電流，故一般按導(dǎo)線載流量條件選擇截面；對于負(fù)荷電流小，但傳輸距離長的線纜，通常按電壓損失作為選擇導(dǎo)線截面的條件。

3.1 按導(dǎo)線載流量選擇

導(dǎo)線載流量是指導(dǎo)線或電纜在某一特定的環(huán)境和敷設(shè)條件下，其穩(wěn)定工作溫度不超過其絕緣允許最高持續(xù)工作溫度的最大負(fù)載電流，用Ial表示。

3.2 按電壓損失選擇

線路的電壓損失是指線路首末端的電壓代數(shù)差，用△U表示。按電壓損失選擇導(dǎo)線截面須使導(dǎo)線在最大負(fù)荷時(shí)的電壓損耗△U超過允許電壓損耗△Ual，即△U≤△Ual。通常高壓配電線路和低壓動(dòng)力線路允許損耗為5%；低壓照明線洛允許電壓損耗為2.5%-5%。

3.3 按短路熱穩(wěn)定校驗(yàn)

3.4 按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇

從線纜選擇的經(jīng)濟(jì)性出發(fā)，既要考慮一次投資的節(jié)約，也要考慮運(yùn)行費(fèi)用的問題，盡量減少線路損耗。因此，線纜截面在滿足基本運(yùn)行要求的情況下，截面選擇過大不利于一次投資的節(jié)約，太小又不利于線路損耗的降低。

按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇導(dǎo)線截面Aec應(yīng)滿足Aec=IC/Jec，Jec為經(jīng)濟(jì)電流密度，與線纜種類和最大負(fù)荷利用小時(shí)數(shù)有關(guān)。

4 結(jié)束語

總之，本文只涉及了建筑變配電設(shè)計(jì)中線路及設(shè)備的設(shè)計(jì)，可進(jìn)一步考慮并完善其他方面的設(shè)計(jì)，同時(shí)還需要進(jìn)行更加深入、細(xì)致、規(guī)范的理論分析和現(xiàn)場試驗(yàn)研究，使整個(gè)設(shè)計(jì)流程更加充實(shí)和完善，應(yīng)用范圍更廣。

［1］鄧建堂.對現(xiàn)階段民用建筑電氣設(shè)計(jì)問題的分析[J].廣東科技，2008（08）.

［2］蘇宏升，宋曉云.建筑電氣設(shè)計(jì)中功率因數(shù)平衡的探討[J].工程建設(shè)與設(shè)計(jì)，2003（09）.

［3］伍木泉.淺談建筑電氣設(shè)計(jì)中容易忽視的幾個(gè)問題[J].建材與裝飾（下旬刊），2007（09）.

［4］安紅花.淺談在建筑電氣設(shè)計(jì)時(shí)幾個(gè)易忽視與混淆的問題[J].黑龍江科技信息，2011（26）.

［5］許曉云.建筑電氣設(shè)計(jì)中容易忽視和混淆的問題[J].電工技術(shù)雜志，2004（11）.

［6］徐海峰.建筑電氣設(shè)計(jì)中普遍存在的問題及應(yīng)注意的地方[J].今日科苑，2009（16）.

［7］胡海義.關(guān)于新版民用建筑電氣設(shè)計(jì)規(guī)范的一些思考和探討[J].中外建筑，2011（07）.

［8］賈光華.淺析民用建筑變電所容量設(shè)計(jì)[J].電氣應(yīng)用，2007

（05）.

［9］王志紅，李文軍.淺談民用建筑照明配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J].黑龍江科技信息，2010（07）.

［10］潘如論.消防設(shè)計(jì)在民用建筑中存在的問題與對策[J].技術(shù)與市場，2010（11）.

［11］劉雅洲.建筑電氣設(shè)計(jì)原則與設(shè)計(jì)中常見問題[J].中國新技術(shù)新產(chǎn)品，2009（20）.

［12］石峰.建筑電氣設(shè)計(jì)中的節(jié)能措施[J].科技資訊，2009（33）.

［13］吳賀君.當(dāng)前民用建筑電氣設(shè)計(jì)中幾個(gè)問題的探討[J].吉林省經(jīng)濟(jì)管理干部學(xué)院學(xué)報(bào)，2009（05）.

［14］崔長生.建筑電氣設(shè)計(jì)安裝存在的問題與解決措施探討[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào)，2010（02）.

［15］李曉東，喬世軍.建筑電氣設(shè)計(jì)常見問題淺析[J].低溫建筑技術(shù)，2007（01）.

［16］周永青.民用建筑電氣設(shè)計(jì)中的問題分析及其對策[J].科技資訊，2007（29）.

［17］李立群.淺談多層住宅建筑電氣設(shè)計(jì)[J].中國科技信息，2005（18）.