10kV变电所设计和施工中常见问题浅析

刘江龙

（深圳市中行建设监理有限公司，广东 深圳 518000）

现阶段我国的民用建筑中，10 kV 变电所是其供配电系统的核心，是保证人民生命安全及用电设备安全、可靠运行的关键。然而，变电所的设计和施工，不仅包含变配电专业，还包括与其相关的结构、建筑、采暖与通风等相关专业，可见，专业综合性极强。这就对设计和施工提出了很高的要求，要完成一套合格的变电所，不仅要有完善的设计，而且要有专业的施工和较强的现场协调。然而，遗憾的是，由于方方面面的原因，已投入运行的变电所，总是存在某些缺陷，对系统的长期稳定运行留下了隐患。为此，笔者根据丰富的现场管理经验，对变电所设计和施工中存在的常见问题做一浅析。

1 设计施工图纸中存在的问题

1.1 变配电系统方面的问题

1.1.1 低压断路器标注参数不全

在低压配电系统图中，馈电回路(出线回路)的断路器至少应标注脱扣器额定电流、长延时脱扣整定电流、瞬时脱扣整定电流，还应标注额定短路分断能力。在设计施工图中，最常见的是缺少瞬时脱扣整定电流和额定短路分断能力，因为瞬时脱扣整定电流既要躲过线路的尖峰电流，又要保证线路短路时瞬时动作，因此应合理设置，而额定短路分断能力是保证断路器在短路电流过后仍可正常使用的参数，因此应根据线路的短路电流正确选择该参数。

1.1.2 电流互感器变比与断路器整定电流不匹配

在有些施工图中，选择电流互感器的变比太随意，比如主回路断路器额定电流 400 A，脱扣器额定电流 300 A，长延时脱扣整定电流 240 A，配 200/5的电流互感器做计量用，当线路电流超过 200 A 时，不仅不能准确计量，而且可能还会烧坏互感器，因此选择互感器必须与主回路断路器整定电流匹配。

1.1.3 发电机与市电切换的信号线标注不清

对于重要的负荷，采用柴油发电机作为备用电源，已经被广泛使用。市电与发电机的切换，通常采用 ATS双电源自动转换柜。市电失电时，ATS 转换柜发出失电信号给发电机，发电机经延时后起动。然而有些低压配电系统图中，发电机的起动信号即市电失电信号从何处取，含糊不清，只是用文字说明“市电停电时，发电机应自起动并在 30s 内供电”，而且无相应的管线，造成施工时失电信号错误，进而造成市电与发电机的切换错误，当一台发电机供多路应急段母线时，更会造成严重的切换错误。因而应详细标注信号线。

1.1.4 直流屏问题

对于需要配置直流屏的变电所，设计图中常常只是在变电所平面图上示意有直流屏，有时最多再标注一下型号和尺寸，而最关键的直流屏供电系统图却未设计，这就不能具体反应哪些设备需要直流电源操作以及其他二次回路的供电需求。因此，应详细设计直流屏供电系统图。

1.2 其他专业方面的问题

1.2.1 承载变压器的楼板荷载太小或无运输通道

配电变压器是变电所中单件最大最重的设备，如 ABBSCB10-1000/10/0.4 变压器，尺寸 1900(长)×1400(宽)×1800(高)，重量3150 kg，可见其对楼板承载及运输通道的要求是很高的。JGJ 16—2008《民用建筑电气设计规范》(以下简称《民规》)第 4.9.5条规定，当配变电所设置在建筑物内时，应向结构专业提出荷载要求并应设有运输通道，然而现在的大部分设计单位由于设计任务重，设计周期紧，基本不进行专业之间会签，再加上设计阶段有些变配电设备的数据不详，造成了承载变压器的楼板承载力不够或无运输通道。

1.2.2 接地干线与普通插座标高冲突

目前的变电所设计施工图中，根据习惯沿墙敷设的接地干线(一般为40×4 或 50×5 镀锌扁钢)离地标高为0.3 m，普通插座的标高也是 0.3 m，这就造成了扁钢遮挡插座的现象，导致插座不能使用，因而应对其中任何一个的标高进行调整。

1.2.3 风机设在变电所内

根据 GB 5009—1994《10 kV 变电所及以下设计规范》(以下简称《设计规范》)及“民规”相关条款要求，变电所内不能满足自然通风要求时，应设置机械通风系统。这一点在通风专业施工图中一般没有问题，问题是有些设计将通风系统的送风机、排风机设置在变电所内部上空，甚至刚好在高压柜或变压器的正上方，这不仅增加了变电所正常运行期间的噪音，还可能与桥架位置相冲突，影响桥架的正常安装，更为严重的是，一旦风机故障需要维修或更换，将需要停高压，那将是非常麻烦的一件事。正确的做法是，风管及风口设置在变电所内，风机设置在变电所外部适当位置。

1.2.4 给排水管道从配电室穿越

《设计规范》第 6.4.1条规定，高、低压配电室、变压器室、电容器室、控制室内，不应有与其无关的管路及线路通过。关于这一点，现场遇到比较多的情况是，给排水图纸上有排水管道从配电室经过，如果是在角落处竖向穿越，经常采用砌体包封的措施应付验收，实际上还是留下了隐患；如果是从配电室上空穿越，那只有现场修改，所以，设计时就应根据规范要求，水系统管道遇到配电室时应绕行，才是解决问题的根本办法。

2 施工中存在的问题

2.1 预留预埋方面的问题

2.1.1 外墙上的预埋套管制作、封堵不符合要求

我们知道，变电所的防水是非常重要的。对于设在地下室的变电所，外墙上的进、出户电缆预埋套管，不仅要保证电缆正常敷设，而且还要保证绝对不漏水。现场经常遇到由于套管未加止水钢板导致水从套管外侧渗入变电所，由于电缆敷设完成后封堵不符合要求导致水从套管内侧渗入变电所的问题，而且维修非常不便。因此，对于套管的制作、预埋及封堵要严格按图纸及规范要求进行施工。

2.1.2 接地干线焊接不规范

变电所的接地是供配电系统工作零线和保护零线的总接地点，其稳定的可靠性是保证供配电系统正常运行及人身安全的关键。接地干线的引出，一般是采用扁钢与基础内的钢筋搭接焊，接地干线的续接一般是扁钢与扁钢之间的搭接焊，现场存在的问题是，搭接长度不够。正确的做法是严格按照 GB 5030—2002《建筑电气工程施工质量验收规范》(以下简称《验收规范》)第 24.2.1条，圆钢与扁钢搭接为圆钢直径的6 倍，双面施焊；扁钢与扁钢搭接为扁钢宽度的2 倍，不少于3 面施焊。

2.1.3 剪力墙上的预留洞口遗漏

现场经常遇到变电所局部采用剪力墙，穿越剪力墙的桥架及风管预留孔洞有时只体现在电气和通风图中，没有体现在结构图中，而在结构部分施工时如果由土建负责孔洞预留，则会造成遗漏，后期开洞由于涉及结构安全，需要设计确认，而且施工难度非常大。所以，变电所剪力墙浇筑前，各个专业之间作好协调与沟通是非常重要的。

2.2 母线安装方面的问题

2.2.1 封闭式母线支架未接地

根据《民规》第 8.11.11条，封闭式母线外壳及支架应可靠接地，全长应不少于2 处与接地保护导体(PE)相连。在现场施工中，对于母线外壳一般都按要求做了可靠接地，然而由于对规范理解模糊，支架未做接地几乎成了通病，这就造成了安全隐患，所以，应深刻理解规范并按要求接地。

2.2.2 母线采用螺栓搭接时缺少弹簧垫或锁紧螺母

为了保证母线长期稳定的载流量，《验收规范》第11.1.2 第 3条规定，母线采用螺栓搭接连接时，螺栓两侧有平垫圈，连接螺母侧装有弹簧垫圈或锁紧螺母。而现场施工中，由于安装工人质量意识淡薄，有时不装弹簧垫，认为这是小事情，其实是非常错误的，造成的后果是母线运行一段时间后不稳定，严重时会引起打火，所以坚决不允许。

2.3 调试方面的问题

2.3.1 低压柜不进行交接试验

根据《验收规范》第 6.1.4 和6.1.5条规定，高压柜、低压成套配电柜必须按规定进行交接试验。在现场实际施工中，由于当地供电部门验收时重点对高压部分进行交接试验，合格后就可以高压送电，导致施工单位基本不进行低压部分的交接试验，这是不正确的做法。

2.3.2 低压断路器未进行电流整定

如本文前述，在设计施工图中有时对低压断路器的整定电流标注不全，而现场施工中，由于施工人员对整定电流的概念模糊、质量意识淡薄，或是由于工期紧急于通电对设备进行调试，即使施工图已完善，仍未按要求对低压断路器电流参数进行整定，如额定电流整定、瞬时电流整定等，通电后系统表面正常，一旦遇到故障，不能及时保护线路和设备，对系统长期运行留下了隐患，因此，在施工时应严格按设计要求对断路器各电流参数进行整定后方可通电运行。

2.4 模拟牌与现场高压、低压系统主接线不一致

为了便于进行日常管理及维护，供电部门要求在变电所内高、低压柜的对应位置墙面上设置模拟图板，即系统主接线图。由于施工单位制作模拟图时是利用旧版高、低压系统图(常常因供电部门审图意见或设计变更会产生新版图)，导致模拟图与现场实际高、低压柜的主接线不一致，在系统管理和维护时会非常不便。所以一定要依据最终版本的施工图制作模拟图板。

3 结 语

10 kV 变电所作为建筑供配电系统的核心，其重要性不言而喻。现代建筑正朝着大规模、超高层方向发展，对供配电的要求会越来越高。作为工程技术人员，不仅要深刻地理解相关规范，而且要在实践中不断学习和探索，才能不断提高自己的业务水平，在变电所建设中发挥应有的作用。