建筑电气实用技术100问
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8. 变电站低压柜馈出设计应注意哪些问题?

《民用建筑电气设计规范》的7.1.4条正文及条文说明如下:

低压配电系统的设计应符合下列规定:

1)变压器二次侧至用电设备之间的低压配电级数不宜超过三级。

2)各级低压配电屏或低压配电箱宜根据发展的可能留有备用回路。

3)由市电引入的低压电源线路,应在电源箱的受电端设置具有隔离作用和保护作用的电器。

4)由本单位配变电所引入的专用回路,在受电端可装设不带保护的开关电器;对于树干式供电系统的配电回路,各受电端均应装设带保护的开关电器。

低压配电系统的设计条文说明如下:

1)低压配电级数不宜超过三级,因为低压配电级数太多将给开关的选择性动作整定带来困难,但在民用建筑低压配电系统中,不少情况下难以做到这一点。当向非重要负荷供电时,可适当增加配电级数,但不宜过多。

2)在工程建设过程中,经常会增加低压配电回路,因此在设计中应适当预留备用回路,对于向一、二级负荷供电的低压配电屏的备用回路,可为总回路数的25%左右。

这个25%仅为常规情况,在实际设计中有的低压柜有五六个开关,仅预留一个备用回路,连20%都不到,很多时候无法满足实际要求。尤其是五星级酒店,设计的时候很难周全,后期变动较大。根据以往经验,应按50%左右做预留备用,同时预留一定空间,方便以后改造中增加低压柜。若预留25%,则后期改造比较麻烦,造价比一次性考虑周到要高,空间等也可能受限制。

选择性基本原则如下:

1)主进-母联-馈线,时间选择性。

2)低压柜馈线-层箱-末端,电流选择性和能量选择性相结合。

时间选择性受制于两点:一是高压侧时间整定往往有限,甚至瞬动;二是即使不考虑高压侧影响或高压侧有充裕时间,若低压侧每级开关都有时间延时,那么变压器附近延时会较长,热稳定不好满足。另外需要对比及时切断故障和选择性哪个更重要,同时需要考虑一定故障概率和产品质量。变配电室低压柜馈线(低压柜出线)及后面各级配电主要按电流选择性,重要负荷考虑能量选择性,非重要负荷尽量考虑但不强制。低压全选择极难实现,规范也未做强制要求,但重要的环节还是需要考虑的。

如果低压都采用时间延时来保证选择性,确实能实现极好的选择性,但会出现以下情况,在低压柜处,短路电流较大,短路时间持续较长,尤其较大变压器,如1600-2000-2500kV·A的变压器,最小出线可能是185-240-300mm2,非常不合理。另外,一旦断路器出现故障,可能会造成较大损失,造价也会增加很多倍,所以规范对于选择性未做强制要求。

电流选择性本身存在缺陷,和能量选择性相结合,只能是较好满足,而无法完全满足。