范飞飞 FAN Fei-fei
（山西中条山工程设计研究有限公司，太原 030012）
（Shanxi Zhongtiaoshan Engineering Design & Research Co.，Ltd.，Taiyuan 030012，China）
摘要：变电所是建筑物的电气核心部位，其所址的选择关系到整个建筑物的用电安全及配电合理性问题，在整个建筑电气设计中起着纲领作用，本文只讨论民用建筑范围内的变电所，并主要针对如何选择变电所的位置、变电所的平面位置以及变电所电气设计和相关专业的关系进行了探讨。
Abstract： The power substation is the electrical core area of the building， the address selection is related to the electricity safety of whole building and the rationality of distribution， it plays a programmatic role in electrical design of the whole building. This paper just discusses power substations in the civil structures， studies how to choose the location and plane arrangement of the substation and discusses the relationship between the electrical design in the power substation and the correlation specialties.
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关键词 ：变电所；所址选择；平面布置；相关专业的关系
Key words： power substation；address selection；plane arrangement；relationship of the correlation specialties
中图分类号：TU24 文献标识码：A文章编号：1006-4311（2015）25-0160-03
作者简介：范飞飞（1973-），女，吉林舒兰人，毕业于中央广播电视大学，研究方向为电气工程设计。
0 引言
专业不同，变电所的布置也就会有所不同，如建筑、结构、给排水、防火或是暖通等不同专业的布置都大不相同，因此在对变电所进行设计的时候要对这些专业进行严格的考察。同时，变电所的平面布置也会对建筑专业的平面设计以及空间布局产生不同的影响。鉴于专业上的局限性，本文主要针对变电所在建筑中的位置、变电所的平面布置以及电气设计对相关专业的要求及其关系进行了论述，希望能够加深大家对电气专业与其它相关专业的了解和认识。
1 变电所在建筑物中的位置选择
在选择变电所在建筑物中位置时应结合相关的经济因素、技术因素、管理因素或是经营因素等多方面因素来进行考察，一般常常选择较深的位置或是接近负荷中心的位置，为确保进出线以及运输的方便还要选择接近电源侧的位置。一定不要设置在多水、有雾、有腐蚀性气体、高温或是容易发生震动的危险场所，尤其是不要设置在厕所、厨房等容易积水场所的正下方或是周围。具体而言，变电所在建筑物中的位置选择主要包括以下几个方面：
①变电所在建筑物中位置宜设置在地下层（非最底层）。若设置在建筑物的地下层时，要根据地下环境加设一定的通风、去湿设备等；若地下只有一层时，要对地面进行适当地提高，以防止积水。②将变电所设在裙房或其它辅助建筑的底层。③高层建筑可分设在避难层、设备层及屋顶层等处，但应做好设备的垂直搬运及电缆敷设的措施。④针对于超高层建筑，则可分别在上、中、下层设置不同的变电所。⑤住宅小区既可以设置独立的变电所，也可以附设在建筑物内或是选用户外预装变电所。
一般而言，当楼层高度保持在30层左右的时候，地下室或是辅助建筑内部是变电所的最佳位置，如32层高的日本大阪国际大楼的变电所就设置在了地下3层（地下共三层）。当楼层超过60层时则可分别在地下室、中间层以及最高层设置变电所，以分散负荷、减少电能损耗、保持干线电压等，如84层高的美国纽约帝国大厦的变电所就设置在了上、中、下三个位置。若当建筑楼层少于30层的时候，变电所同样也可以设置在中间层，如日本大阪机场大楼（共29层）的变电所就设置在了18层的位置。
根据对我国高层建筑的调查研究发现，我国高层建筑中的变电所常常设置在地下室、裙房或是辅助建筑物内。但随着我国干式变压器的批量生产使用以及防火措施的提高，变电所（带有干式变压器）也被设置在了建筑物的中间或是顶层。例如，上海明天广场大楼一共有59层，在地下一层、22层以及59层都设有变电所。再如，上海中心大厦在地下三层的位置设有一个35kV的中央变电所，在地下1、2、3层以及地上6、20、35、50、66、82、99、116层又分别设有10kV的副变电所。
此外，露天或半露天的独立变电所应设置一定的安全距离，如10kV以下的箱式变电所距离建筑物的防火距离应为3m，若考虑到卫生防疫部门的防电磁辐射要求则至少要和住宅保持12m远的距离。具体而言，下面几个场所不应设置变电所：①场所内部存有腐蚀性的气体；②挑檐属于易燃烧等级的建筑物旁：③附近堆放有棉、粮、油等易燃易爆物品的露天场所；④可燃粉、可燃纤维、导电尘埃等容易沉积的场所。
2 变电所的电气设计对相关专业的要求
变电所的电气设计对于不同的专业（建筑、暖通、给排水、结构等专业）有着不同的要求，相关工作人员要根据变电所的具体运行条件来为电气设备设置安全的运行环境。
2.1 防火专业 ①可燃油油浸电力变压器室的耐火等级应为一；非燃或难燃介质的电力变压器室、电压为10（6）kV的配电装置室和电容器室的耐火等级等于或高于二级；低压配电装置室和电容器室的耐火等级则应等于或高于三级。②变电所设置在高层、多层或是裙房时，与其它房间相邻的门应为甲级防火门，与过道相邻的门为乙级防护门。③变电所在一楼时，与其它房间以及过道相邻的门为乙级防火门。④变电所在地下室，两种门都要设置为甲级防火门。⑤若变电所周围经常堆放有易燃易爆品、或是直接通向车时，应设置为甲级防火门。⑥由变电所直接通向室外的门可设置为丙级防火门。⑦高层建筑物的裙房和多层建筑物内的附设变电所的油浸变压器之间，应设置容量为100%变压器油量的储油池。⑧在多层建筑物或高层建筑物裙房的首层布置油浸变压器的变电站时，首层外墙开口部位的上方应设置宽度不小于1.0m的不燃烧体防火挑檐或高度不小于1.2m的窗槛墙。
2.2 建筑专业 ①配变电所室内用来通风的窗户材料要选择非可燃性的。②针对于配变电室门的高度和宽度而言，应在最大不可拆卸的基础之上分别加0.5m和0.3m。③当变电所处于地下的时候，应该设置运输通道，其宽度不宜小于3m，以方便运输。当变电所的运输通道为吊装孔或是吊装平台时，无论是吊装孔还是吊装平台的尺寸都应该能够满足最高标准的需要。④若配变电所与相邻的居住或是办公场所等仅有一墙之隔，那么配变电所就要采取相应的措施来降低、屏蔽噪音。⑤若配电室和电容器室的电压为10（6）kV时，所设置的自然采光室的窗台距离地坪不能低于1.8m，且临街的一面不应该设置窗户。⑥无论是变压器、配电装置室还是电容器室的门都应该向外开，且一定要加锁。若在几个相邻的配电室之间设置门的时候，应采用不燃材料制作的双向弹簧门。⑦配变电所室内需要经常开启的门窗等，不应直接通向含酸、碱、蒸汽、粉尘、噪音等比较严重的场所。⑧变电所室内应安装有防雨、防雪、防小动物等设施。⑨若变电所的室内总长度超过了7m，此时就应该分别在变电室的两端设置出口。若变电所设置在地下室时，那么通向地下层的电缆口必须采用防水措施。⑩电气专业箱体不应该直接嵌入在外墙上，若因特殊需要在外墙上嵌入安装时，则必须在箱体预留孔的外墙一侧加设保温层或是隔热层等。?輥?輯?訛配电室的布置宜避开建筑物的伸缩缝。?輥?輰?訛配电室、电容器室和备辅助房间的内墙表面应抹灰刷白，地面宜采用耐压、耐磨、防滑、易清洁的材料铺装。?輥?輱?訛配电装置室的门和变压器室的门的高度和宽度，宜按最大可拆卸部件尺寸，高度加0.5m，宽度加0.3m确定，其疏散通道门的最小高度宜为2.0m，最小宽度宜为720mm。
2.3 暖通专业 对于地上变电所而言，自然通风与局部机械通风两者皆可，但变电所若处于地下则就必须依靠机械通风了。之所以要保持良好的通风主要是为了保证变压器在运行过程中能及时将热量散发出去，以使设备在四季均能的稳定负荷下正常工作。其具体可以通过以下几个方面的措施来实现：①可采用自身带风机的成套变压器柜，其可根据变压器的实际温度来自动调控风力。②可采用上下送上排气流组织。变电所的进线线可以轻松地引入地道风，然后再在变压器的上方设置排风设置以将变压器散发的热量及时排到室外。③若在安装有多台变压器的大变电所，送排风已经不能够满足变压器对温度的要求时，就需考虑在室内加装空调来降温。④因为变电所室内较为干燥，所以要严把消防关，设置排烟系统，还要在送排风的风管处设置防火阀。⑤经过送风系统所传入到室内的风必须是干净的，若周围有污染源则应该在送风口加设空气过滤器。⑥大多数变电器的送风口应该设置在距离地面0.3m处，这样有利于形成下送上排的气流，但对于含有六氟化硫的配电室，其排风口就应该设置在室内底部。⑦针对于变压器室而言，夏季排风温度应低于40℃，进风和排风之间的温度差要小于15℃。⑧电容器室室温也要低于40℃，且要在室内安装温度指示装置。⑨在采暖地区，变电所的值班室以及变电所的控制室都要该安装暖气、暖风等采暖设备。过低的温度会对设备的正常运行产生干扰作用，从而引发一系列问题。但值得注意的是，配变电所室内以及控制室的采暖设备一定要采用钢管焊接，切记要避免法兰、螺纹接头或是阀门等的应用。
2.4 给排水专业 ①假若要将变电所设置在地下室，那么此时首要考虑的就是变电所的防水措施。在电缆上进上出的情况之下，变电所的地坪至少要提升150mm，要设置有通向集水井或是地漏的排水沟。若采用的是下进下出的方式，且电缆室的最低点比排水沟的沟底还要低的情况下，就应该在最低点设置集水井，并且要利用潜水泵将积水及时排出。②对于一些容易积水的场所，如厕所、浴室、厨房等，一定不能够在此设置变电所。如若需要在相邻的场所设置变电所时，也一定要做好无渗漏防水措施。③要对进出地下室的电缆口做好严格有效的防水措施。④若变电所设置在一类建筑物内，则要安装固定式的灭火装置；若变电所设置在二类建筑物内则只需设置手提式灭火器即可。⑤严禁一切无关的管道和线路通过变电所。
2.5 结构专业 高压开关柜、高压环网柜及高压电容器柜的计算荷重为每边4900N/m，高压开关柜还应考虑其动荷重，因为在操作时每台开关柜尚有向上冲力9800N。
3 效果分析
山东某110kV变电所工程结合上述分析，对变电所进行了电气布置如图1-图3所示。
实践表明，该变电所的位置接近负荷中心，满足减少低压供电半径、降低电缆投资、节约电能损耗、提高供电质量要求，同时也符合进出线方便、设备运输方便、接近电源侧等设计标准，满足防尘、防腐、防水、防爆等要求。
4 结论
随着社会的发展，人们生活水平的日益提高，建筑相应的功能也日趋完善，结构日趋复杂，体块日趋庞大。建筑电气的核心部位变电所所址的选择亦随之变得更加复杂。总之，变电所在进行地址选择的时候要严格根据工程特点、规范要求、用电容量、供电条件以及负荷中心等来选择，以确保使用安全。
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