變配電所的種類(lèi)：

民用建筑中變配電所位置的選擇：

變配電所位置對(duì)變配電系統(tǒng)合理運(yùn)行是非常重要，應(yīng)根據(jù)下列要求綜合考慮確定：

1)接近負(fù)荷中心。

2)進(jìn)出線方便。

3)接近電源側(cè)。

4)設(shè)備吊裝，運(yùn)輸方便。

5)不應(yīng)設(shè)在有劇烈振動(dòng)的場(chǎng)所。

6)不宜設(shè)在多塵，水霧或有腐蝕性氣體場(chǎng)所，如無(wú)法遠(yuǎn)離時(shí)，不應(yīng)設(shè)在污源的下風(fēng)側(cè)。

7)不應(yīng)設(shè)在廁所，浴室或其它經(jīng)常積水場(chǎng)所的正下方或貼鄰。

8)不應(yīng)設(shè)在爆炸危險(xiǎn)場(chǎng)所以?xún)?nèi)和不宜設(shè)在有火災(zāi)危險(xiǎn)場(chǎng)所的正上方和正下方。

9)變配電所為獨(dú)立建筑物時(shí)，不宜設(shè)在地勢(shì)低洼和可能積水的場(chǎng)所。

10)高層建筑地下層變配電所的位置，宜選擇在通風(fēng)，散熱條件較好的場(chǎng)所。

11)變配電所位于地下室或其它地下建筑時(shí)，不宜設(shè)在最底層。當(dāng)?shù)叵聝H有一層時(shí)，應(yīng)采取適當(dāng)抬高該所地面等防水措施。

室內(nèi)變電所的組成與布置：

室內(nèi)變電所的組成：

對(duì)于干式變壓器，由于無(wú)油，無(wú)污染，無(wú)爆炸危險(xiǎn)，因此，在變電所的布置上可以不要單獨(dú)的變壓器室，而將變壓器放在低壓配電室的一端。

1.高壓配電室

高壓配電室主要根據(jù)變壓器高壓側(cè)的配電要求，安放高壓電源進(jìn)線及各種高壓配電設(shè)備。

開(kāi)關(guān)柜布置通常采用單列布置和雙列布置，每種布置有靠墻和離墻兩種排列。

對(duì)于高壓配電柜離墻排列時(shí)，柜后離墻距離應(yīng)不小于1m；柜間距離，單列排列時(shí)不小于2m，雙列排列時(shí)不小于2.5m。

2.變壓器室

變壓器室主要用來(lái)安放電力變壓器，當(dāng)然也包括高壓進(jìn)線和低壓配出線。

下圖所示為安裝油浸式變壓器變電室的一種布置方案，其高壓側(cè)采用電纜進(jìn)線，低壓側(cè)為母線配出。

當(dāng)變電所有多臺(tái)干式變壓器布置在同一個(gè)變壓器室內(nèi)時(shí)，變壓器防護(hù)外殼間的凈距不應(yīng)小于表5－2所列數(shù)值，表中的A和B如下圖所示。

注：變壓器外殼的門(mén)應(yīng)為可拆卸式。當(dāng)變壓器外殼的門(mén)為不可拆卸式時(shí)其B值應(yīng)是門(mén)扇的寬度c加變壓器寬度b之和再加0.3m。

3.低壓配電室

低壓配電室主要是根據(jù)低壓配電的要求配置各種低壓配電設(shè)備，包括低壓刀開(kāi)關(guān)、低壓斷路器、低壓配電母線或由這些配電設(shè)備組成的各種低壓成套設(shè)備即低壓配電柜。

低壓配電柜為了便于維修，應(yīng)盡量離墻安裝。當(dāng)采用成排布置且長(zhǎng)度超過(guò)6m時(shí)，柜后的通道應(yīng)有兩個(gè)通向本室或其它房間的出口，并宜布置在通道的兩邊。當(dāng)兩個(gè)出口之間的距離超過(guò)15m時(shí)，其間還應(yīng)增加出口。

4.值班室

對(duì)于有人值班的變配電所，應(yīng)設(shè)單獨(dú)的值班室（可兼做控制室）。

值班室與高壓配電室應(yīng)直通或經(jīng)過(guò)走廊相通，值班室應(yīng)有門(mén)直接通向戶(hù)外或通向走廊。

當(dāng)變配電所有低壓配電室時(shí)，值班室可以與低壓配電室合并，此時(shí)在值班人員經(jīng)常工作的一面或一端，低壓配電裝置到墻的距離應(yīng)不小于3m。

電力變壓器：

電力變壓器的容量標(biāo)準(zhǔn)及型號(hào)標(biāo)注：

變壓器的容量系列：我國(guó)在民用建筑中常用的R10容量系列—容量按 倍數(shù)增加。

電力變壓器的型號(hào)標(biāo)注包括相數(shù)、絕緣方式、導(dǎo)體材料、額定容量、額定電壓等內(nèi)容。常用的字符含義如下：

例：S9－500/10，表示：三相油浸自冷式銅線電力變壓器，額定容量為500kVA，高壓線圈電壓為10kV，設(shè)計(jì)序號(hào)9。

SC9－1000/10，表示：三相環(huán)氧樹(shù)脂澆注干式電力變壓器，額定容量為1000kVA，高壓線圈電壓為10kV，設(shè)計(jì)序號(hào)9。

油浸式電力變壓器：

三相油浸式電力變壓器的結(jié)構(gòu)如下圖所示：

由于油浸式電力變壓器內(nèi)充有大量的可燃性絕緣油，會(huì)造成相應(yīng)的污染，也存在著較大的火災(zāi)隱患，因此在民用建筑中應(yīng)用受到了限制。

干式電力變壓器：

目前我國(guó)使用的干式變壓器主要是環(huán)氧樹(shù)脂澆注式，占全國(guó)生產(chǎn)的干式變壓器的95%以上。這種干式電力變壓器具有絕緣強(qiáng)度高、抗短路強(qiáng)度大、防災(zāi)性能突出、環(huán)保性能優(yōu)越、免維護(hù)、運(yùn)行損耗低、運(yùn)行效率高、噪聲低、體積小、重量輕、不需單獨(dú)的變壓器室、安裝方便、無(wú)需調(diào)試等特點(diǎn)，適合組成成套變電站深入負(fù)荷中心，使用于高層建筑、地鐵、隧道等場(chǎng)所及其它防火要求較高的場(chǎng)合。

從結(jié)構(gòu)上講，干式變壓器很簡(jiǎn)單，如圖所示。它由鐵芯、低壓繞組、高壓繞組、低壓端子、高壓端子、彈性墊塊、夾件和小車(chē)以及填料型樹(shù)脂絕緣等部分組成。

各類(lèi)電力變壓器性能對(duì)比

電力變壓器的選擇：

1.變壓器類(lèi)型的選擇：

一類(lèi)高、低層主體建筑內(nèi)，嚴(yán)禁設(shè)置裝有可燃性油的電氣設(shè)備的變配電所。

二類(lèi)高、低層主體建筑內(nèi)不宜設(shè)置裝有可燃性油的電氣設(shè)備的變配電所。

因此，設(shè)置在一類(lèi)高、低層主體建筑中的變壓器，應(yīng)選用干式、氣體絕緣或非可燃性液體絕緣的變壓器；二類(lèi)高、低層主體建筑中也宜如此。

2.變壓器聯(lián)接組別的選擇

10kV/0.40kV/0.23kV系統(tǒng)電力變壓器的聯(lián)接組別一般有Y，yn12和D，yn11兩種。具有下列情況之一者，宜選用D，yn11型變壓器：

1)三相不平衡負(fù)荷超過(guò)變壓器每相額定功率的15%以上者。

2)需要提高單相短路電流值，確保低壓?jiǎn)蜗嘟拥乇Ｗo(hù)裝置動(dòng)作靈敏度者。

3)需要限制三次諧波含量者。

3.變壓器臺(tái)數(shù)的選擇

主要是根據(jù)用電負(fù)荷對(duì)供電可靠性的要求，也就是用電負(fù)荷的級(jí)別來(lái)決定。

有大量的一級(jí)負(fù)荷或者雖為二級(jí)負(fù)荷但從保安角度(如消防等)需設(shè)置時(shí)都應(yīng)選擇兩臺(tái)變壓器。

當(dāng)季節(jié)性負(fù)荷比較大時(shí)，也可以選擇兩臺(tái)變壓器。

4.變壓器容量的選擇

1)只裝有一臺(tái)變壓器的變電所

主變壓器的容量SN應(yīng)滿(mǎn)足全部用電設(shè)備總計(jì)算負(fù)荷SC的需要，即：SN≥SC。

2)裝有兩臺(tái)變壓器的變電所

每臺(tái)變壓器的容量SN應(yīng)該同時(shí)滿(mǎn)足以下兩個(gè)條件：

(1) 任一臺(tái)變壓器單獨(dú)運(yùn)行時(shí)，宜滿(mǎn)足總計(jì)算負(fù)荷70%的需要，即：SN≥0.7SC

(2) 任一臺(tái)變壓器單獨(dú)運(yùn)行時(shí)，應(yīng)滿(mǎn)足全部一、二級(jí)計(jì)算負(fù)荷SC(I,II)的需要，即：SN≥SC(I,II)

3)低壓為0.4kV變電所中單臺(tái)變壓器的容量不宜大于1000kVA，當(dāng)用電設(shè)備容量較大，負(fù)荷集中且運(yùn)行合理時(shí)，可采用較大容量主變壓器。

例：已知一民用建筑總計(jì)算負(fù)荷Sc=890kVA，其中一、二級(jí)負(fù)荷SI,II=600kVA，若在主體建筑內(nèi)設(shè)置變電所，試選擇變壓器。

解：1.變壓器臺(tái)數(shù)選擇：因有大量的一、二級(jí)計(jì)算負(fù)荷，為滿(mǎn)足供電可靠性要求，應(yīng)選擇兩臺(tái)變壓器。

2.變壓器容量選擇：

1)單臺(tái)變壓器的容量：

SN≥0.7×Sc=0.7×890=623(kVA)

2)單臺(tái)變壓器的容量SN≥SI,II=600(kVA)

所以可選擇單臺(tái)變壓器的容量為630kVA，滿(mǎn)足上述兩個(gè)條件。

3.考慮到主體建筑內(nèi)設(shè)置的變電所，應(yīng)選擇干式變壓器，查表選擇SC9-630/10/0.4變壓器兩臺(tái)。

自備應(yīng)急柴油發(fā)電機(jī)組：

屬于下列情況之一者，宜設(shè)自備應(yīng)急柴油發(fā)電機(jī)組：

1.為保證一級(jí)負(fù)荷中特別重要負(fù)荷用電。

2.用電負(fù)荷為一級(jí)負(fù)荷，但從市電取得第二電源有困難或技術(shù)經(jīng)濟(jì)不合理時(shí)。

柴油發(fā)電機(jī)組的組成：

基本型柴油發(fā)電機(jī)組成：

柴油發(fā)電機(jī)組分類(lèi)：

柴油發(fā)電機(jī)組按功能可分為普通型、自起動(dòng)型和自動(dòng)化型三種：

1.普通機(jī)組需要人工操作控制啟停。

2.自起動(dòng)機(jī)組能夠在市電中斷供電時(shí)單臺(tái)機(jī)組自動(dòng)啟動(dòng)，并在15秒內(nèi)向負(fù)荷供電。而當(dāng)市電恢復(fù)正常后自動(dòng)切換至市電并自動(dòng)延時(shí)停機(jī)。

3.自動(dòng)化機(jī)組按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定可以分為1、2、3三個(gè)等級(jí)：

1) 1級(jí)具有自啟動(dòng)、自投入、自保護(hù)、自動(dòng)停機(jī)功能，并可無(wú)人值守連續(xù)工作4個(gè)小時(shí)；

2)2級(jí)除能達(dá)到1級(jí)的全部要求外，還應(yīng)能自動(dòng)補(bǔ)給，實(shí)現(xiàn)無(wú)人值守240小時(shí)；

3)3級(jí)除能達(dá)到2級(jí)的全部要求外，還應(yīng)能自動(dòng)轉(zhuǎn)移啟動(dòng)命令，具有自動(dòng)并列、自動(dòng)解列功能，能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)調(diào)頻調(diào)載。

隨著計(jì)算機(jī)及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展以及柴油發(fā)電機(jī)組控制的需要，出現(xiàn)了與計(jì)算機(jī)通信，接受計(jì)算機(jī)控制的智能型機(jī)組，實(shí)現(xiàn)遙控、遙測(cè)、遙信功能。

柴油發(fā)電機(jī)組特性：

柴機(jī)發(fā)電機(jī)組應(yīng)始終處于準(zhǔn)備啟動(dòng)狀態(tài)，當(dāng)市電中斷時(shí)，機(jī)組應(yīng)立即啟動(dòng)，并在15秒內(nèi)投入正常帶負(fù)荷運(yùn)行。機(jī)組應(yīng)與電力系統(tǒng)連鎖，不得與其并列運(yùn)行。當(dāng)市電恢復(fù)時(shí)，機(jī)組應(yīng)自動(dòng)退出工作并延時(shí)停機(jī)。

一般情況下柴油發(fā)電機(jī)組起動(dòng)及供電特性如下圖所示。

在柴油發(fā)電機(jī)起動(dòng)之后不要立即將全部負(fù)荷投入，而要根據(jù)負(fù)荷的性質(zhì)，分時(shí)投入。一般應(yīng)先起動(dòng)大容量電動(dòng)機(jī)，然后再依次起動(dòng)中小容量電動(dòng)機(jī)。

對(duì)于負(fù)載大且負(fù)載變化也較大的場(chǎng)合，采用多臺(tái)柴油發(fā)電機(jī)組的并聯(lián)運(yùn)行的方式要比采用單臺(tái)大容量機(jī)組經(jīng)濟(jì)合理，可以根據(jù)負(fù)載的大小調(diào)整投入運(yùn)行的臺(tái)數(shù)，而且當(dāng)一臺(tái)機(jī)組檢修或發(fā)生故障時(shí)，其它機(jī)組仍可向負(fù)載供電，這樣即提高供電的可靠性，保證供電質(zhì)量，又可以提高系統(tǒng)運(yùn)行的靈活性。

在機(jī)組并列運(yùn)行時(shí)一般采用手動(dòng)準(zhǔn)同期。若兩臺(tái)自啟動(dòng)機(jī)組需并列運(yùn)行時(shí)，應(yīng)采用自動(dòng)同期，在機(jī)組間同期后再向負(fù)荷供電。

按《民用建筑電氣設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定：

柴油發(fā)電機(jī)組的容量與臺(tái)數(shù)應(yīng)根據(jù)應(yīng)急負(fù)荷大小和投入順序以及單臺(tái)電動(dòng)機(jī)最大起動(dòng)容量等因素綜合考慮確定。當(dāng)應(yīng)急負(fù)荷較大時(shí)，可采用多機(jī)并列運(yùn)行，機(jī)組臺(tái)數(shù)宜為2~4臺(tái)。

單臺(tái)發(fā)電機(jī)容量的選擇：

初步設(shè)計(jì)階段可按供電變壓器容量的10%～20%來(lái)估算柴油發(fā)電機(jī)組的容量；

施工圖階段可根據(jù)一級(jí)負(fù)荷、消防負(fù)荷以及某些重要的二級(jí)負(fù)荷容量，按下列方法計(jì)算的最大容量確定：

1)按穩(wěn)定負(fù)荷計(jì)算發(fā)電機(jī)容量；

2)按最大的單臺(tái)電動(dòng)機(jī)或成組電動(dòng)機(jī)的需要計(jì)算發(fā)電機(jī)的容量；

3)按啟動(dòng)電動(dòng)機(jī)時(shí)，發(fā)電機(jī)母線允許電壓降計(jì)算發(fā)電機(jī)容量。

當(dāng)有電梯負(fù)荷時(shí)，在全壓起動(dòng)最大容量籠型電動(dòng)機(jī)情況下，發(fā)電機(jī)母線電壓不應(yīng)低于額定電壓的80%；

當(dāng)無(wú)電梯負(fù)荷時(shí)，其母線電壓不應(yīng)低于額定電壓的75%。

不間斷電源系統(tǒng)：

不間斷電源由整流器、逆變器、交流靜態(tài)開(kāi)關(guān)和蓄電池組等部分組成。其結(jié)構(gòu)框圖如下圖所示。

符合下列情況之一時(shí)，應(yīng)設(shè)置不間斷電源裝置：

1.當(dāng)用電負(fù)荷不允許中斷供電時(shí)；

2.允許中斷時(shí)間為毫秒級(jí)的重要場(chǎng)所的應(yīng)急備用電源。

不間斷電源的分類(lèi)：

不間斷電源按容量的大小可分為：

1.小型不間斷電源，其容量在1000VA及以下。

其輸入電壓為交流220V，可做為微型計(jì)算機(jī)（一般單機(jī)功耗為200～300W）和精密電子儀器配套使用的備用電源。

2.中型不間斷電源，其容量在2～15kVA。

其輸入電壓亦為交流220V，廣泛應(yīng)用于計(jì)算機(jī)系統(tǒng)、航空管理系統(tǒng)、衛(wèi)星系統(tǒng)、精密含儀器、科研、醫(yī)院、銀行等系統(tǒng)中，做為不間斷電源。

3.大型不間斷電源，其容量在20kVA及以上。

其輸入電壓為交流380V，主要為計(jì)算機(jī)系統(tǒng)、衛(wèi)星通訊系統(tǒng)、精密儀器儀表、高靈敏度用電設(shè)備提供連續(xù)、穩(wěn)定、可靠干凈的交流電源。

不間斷電源按其工作方式可以分為后備式和在線式。

后備式不間斷電源的優(yōu)點(diǎn)是電網(wǎng)正常情況下逆變器不工作，所以損耗較低，但由于電網(wǎng)與逆變器之間供電的轉(zhuǎn)換需要一定的時(shí)間，一般為幾十毫秒，因此對(duì)于供電可靠性要求嚴(yán)格的負(fù)載，這種不間斷電源不能滿(mǎn)足要求。

在線式不間斷電源：

平時(shí)是由電網(wǎng)通過(guò)不間斷電源的整流電路向逆變電路提供直流電源，并由逆變電路向負(fù)載提供交流電源，電能的傳輸如上圖(a)中虛線所示；當(dāng)電網(wǎng)供電中斷時(shí)，改由蓄電池經(jīng)逆變電路向負(fù)載提供交流電源，電能的傳輸如(b)圖中虛線所示。

由于在線式不間斷電源在電網(wǎng)供電與逆變器供電之間不需要轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)切換，所以沒(méi)有停電間隔，這是在線式不間斷電源的最大優(yōu)點(diǎn)，但由于電網(wǎng)正常時(shí)也需經(jīng)逆變器向負(fù)載供電，因此損耗較大。在上圖中的交流旁路的作用是在電池電壓降低或不間斷電源故障退出運(yùn)行的情況下，將負(fù)載直接接入電網(wǎng)。

不間斷電源系統(tǒng)：

根據(jù)用電可靠性、連續(xù)性、穩(wěn)定性和電源諸參數(shù)質(zhì)量的要求，不間斷電源系統(tǒng)可以分為單一式、并聯(lián)式和冗余式三種。

單一式不間斷電源系統(tǒng)是指只有一個(gè)不間斷電源裝置的不間斷電源系統(tǒng)；

并聯(lián)式不間斷電源系統(tǒng)是指兩個(gè)及以上不間斷電源裝置并聯(lián)運(yùn)行構(gòu)成的不間斷電源系統(tǒng)，如上圖。

冗余式不間斷電源系統(tǒng)是指有冗余不間斷電源裝置的不間斷電源系統(tǒng)。

不間斷電源的選擇：

1.不間斷電源的輸出功率應(yīng)按下列條件選擇：

1)不間斷電源設(shè)備對(duì)電子計(jì)算機(jī)供電時(shí)，其輸出功率應(yīng)大于電子計(jì)算機(jī)各設(shè)備額定功率總和的1.2倍；對(duì)于其它用電設(shè)備供電時(shí)，為最大計(jì)算負(fù)荷的1.3倍。

2)負(fù)荷的最大沖擊電流不應(yīng)大于不間斷電源設(shè)備的額定電流的150%。

不間斷電源使用的蓄電池必須具有在短時(shí)間內(nèi)輸出大電流的特性，一般要求蓄電池供電時(shí)間在10分鐘左右。

2.蓄電池的選擇：

蓄電池組容量的選擇應(yīng)根據(jù)電網(wǎng)停電后不間斷電源維持時(shí)間的長(zhǎng)短要求選擇，其放電時(shí)間的選擇條件為：

1)為保證用電設(shè)備在交流輸入發(fā)生故障后按照操作順序進(jìn)行停機(jī)時(shí)，額定放電時(shí)間可按停機(jī)所需最長(zhǎng)時(shí)間來(lái)確定，一般可取8min~15min。

2)有備用電源時(shí)，為保證電網(wǎng)停電后用電設(shè)備的連續(xù)性并等待備用電源投入，額定放電時(shí)間一般可取10min~30min。

3)如有特殊要求，放電時(shí)間可根據(jù)負(fù)荷性質(zhì)決定。