摘要：文章简要论述了北京供电区域的重要等级，电网供电形式。阐述了北京实际项目中开闭站、配电室的外部、内部的设计原则、条件，对其他专业造成的影响。针对近年流行的地铁上盖开发项目的供电设计难点提出了一点建议。本文作者写出几点经验，仅供同行参考，并请指正。
关键词：开关站；配电室；光力柜；上盖开发
引言
就目前而言，北京地区开关站、变电所的电力设计往往由业主专门委托供电部门下属的电力设计单位进行专项设计。然而电力设计单位往往不能在项目前期、甚至施工图阶段介入工程，造成后期开关站、变电所、甚至供电方案得修改，给土建、设备、电气、施工带来修改工作，造成返工现象。设计人员在满足国家规范的前提下，应了解供电部门对开关站、变电所得设计得具体要求，前期制定可行性方案，避免返工。
1.北京供电区域划分
表一：供电区域划分表
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设计时根据供电区域分类考虑低压供电半径，A+、A 类区域不大于150 米，其他区域不宜大于250 米；
2.北京10kV电网供电供电形式
设计人员方案前期应根据供电区域分类初步判断电缆供电线路配置方式，合理配置变电站进出线配电形式，待随着项目深入与供电部门进一步确定供电形式。
A+类区域：须采用电缆双环式或网格式供电（不具备条件或建设初期可采用双射或对射接线，逐步过渡）。
A类区域：须采用电缆单环式或双环式供电（不具备条件或建设初期可采用双射或对射接线，逐步过渡）。
B类区域：应采用电缆对射、单环或双环式供电（不具备条件或建设初期可采用双射接线，逐步过渡）。
C类区域：应采用电缆双射、对射或单环式供电。
D类区域：采用双射式供电。
图一：网格式接线方式
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注：自同一供电区域的两个变电站的不同10kV母线（或一个变电站的不同10kV母线）引出单回线路，开环运行。
3 典型设计模块
3.1 典型设计模块
供电部门将典型设计开关站、配电室典型方案按设备功能划分为 10kV 配电装置、二次设备、配电变压器、380V 配电装置四类“基本模块”；电缆分界室典型方案分为 10kV 配电装置、二次设备两类“基本模块”。各典型方案的配电装置出线间隔、变压器容量等为“子模块”。
3.2 了解模块化设计的意义
我们要了解典型设计方案的基础是模块，典型设计方案仅提供一种模块使用和组合的思路，在参考典型设计进行实际工程设计时，一定要对典型设计方案进行全面了解，根据工程特性合理选用，从而在设计前期预留好土建面积，进出线位置。
4.开关站容量配置
开关站采用单母线分段接线，电缆线路，2进线得出线回路10~12路。最大允许接入负荷，按照每路10kV电源线路实际运行的高峰负荷考虑，不超过单一电源线路额定载流量的50%；
4.1开关站容量配置（带公用配电室）
10kV开关站可接用小区变压器容量S（kVA），可按下述方法估算：
S=2 IUK1/K2/K3。
其中：
I：开关站一路电源电缆线路（铜芯300mm 2）的额定载流量：550A；
U：额定电压：10kV；
K1：开关站一路电源电缆线路的负载率为50%；
K2：开关站所带小区配电变压器的负荷率为60%；
K3：开关站所带小区配电变压器的总容量最大负荷的同时系数取0.6。
S（最终）=2 IUK1/K2/K3=2x x550x10x0.5/0.6/0.6=26460 kVA
一般控制在26000kVA
4.2开关站容量配置（带用户配电室）
10kV开关站可接用户变压器容量S（kVA），可按下述方法估算：
S=2 IUK1/K2/K3。
其中：
I：开关站一路电源电缆线路（铜芯300mm 2）的额定载流量：550A；
U：额定电压：10kV；
K1：开关站一路电源电缆线路的负载率为50%；
K2：开关站所带用户配电变压器的负荷率为65%；（50%~80%）
K3：开关站所带用户配电变压器的总容量最大负荷的同时系数取0.6。
S（最终）=2 IUK1/K2/K3=2x x550x10x0.5/0.65/0.6=24425 kVA
一般控制在25000kVA
5 开关站、配电室对各专业要求
5.1 开关站、配电室建筑设计要点
（1）开闭站、配电室（特指局管变电所）、电缆分界室设备间下应设电缆夹层；开关站、配电室、电缆分界室室外地坪标高应高于站外规划道路 0.30m。竖向布置采用平坡式，场地设计平均标高取-0.45m，室内外高差 0.45m。结合建筑共建站室不应于同层建筑。油浸式变压器室、电缆夹层、设备间耐火等级一级，其它二级，火灾危险性类别丙类。
（2）开闭站占地面积不宜小于 250 平方米（不带配变的开闭站不宜小于 220 平方米）、配电室占地面积不宜小于 150 平方米、电缆分界室占地面积不宜小于 25 平方米；设备间设置固定采光窗（附属用房除外），卫生间设平开窗。电气设备间房门采用甲级钢制防火门。门的开启方向由高压设备间向低压设备间、或向火灾发生概率低的方向开启。站对外开启的门加装高度为 450 毫米可移动挡鼠板，挡鼠板刷黄、黑相间斜纹警示线。门内、外设明门闩。窗采用塑钢窗，镶夹丝玻璃，窗外设钢制防护栏并敷网孔小于 10×10 毫米的护网。
（3）设备层的板底净高不小于 3.5 米，梁底净高不小于 3.0 米；电缆夹层的板底净高不小于 1.9 米；
（4）独立建筑的开关站、配电室应设卫生间，如距站 30 米内有公用卫生间，站内可不设卫生间。地下电缆夹层防水等级 II 级，屋面为坡屋顶无组织排水，坡度不小于 15%，屋面防水 I 级；设备层顶板防水 I 级所有进入建筑物的管道、埋管穿墙处均做止水钢板或其他可靠止水措施，电缆敷设完毕后，管口防水封堵；
5.2 变电所设计采暖通风要求
（1）设备间不设采暖装置，卫生间等附属房间设电暖气采暖。
（2）设备间采用具备温控定时自动及手动投停功能的超低噪声轴流风机，强制通风。排风孔设防尘、防雨罩，罩前加护网，网孔小于 10x10 毫米。
（3）设备间进风温度 30℃、出风温度 40℃，每小时换气次数不小于六次，以此选择风机风量及风道尺寸。
（4）排风管道应伸至电缆夹层内距离夹层地面 300mm 处，排风管道
采用非燃烧材料制作；当采用 SF 6 设备时，排风管道不得与设备间相通。通风管道不得位于电气设备上方，通风管道底部距地面高度不应小于 2.8 米。
5.3 变电所设计给排水要求
（1）给、排水管道不应穿越设备间及电缆夹层。
（2）卫生间内设蹲便器、拖布池、洗面盆和地漏；给水管采用 PPR复合给水管，排水管采用UPVC 管，脚踏式延时自闭冲洗阀。夹层内给、排水管外包20 毫米厚聚胺脂管壳保温层。
（3）室外站站外应设阀门井，井内设水表、截止阀、泄水阀和止逆阀。
（4）夹层集水坑内设潜水泵。此处不建议设置移动泵。
（5）站内配备电力设备专用灭火器。
（6）主要出口上方设置发光疏散指示牌，地面设置发光疏散指示标识。
5.4 变电所设计动照要求
（1）开关站、配电室照明电源引自本站低压母联柜，不带配电变压器的纯开关站照明电源引自所内变低压侧，电缆分界室照明电源引自 10kV母线设备柜（PT 单元）。
（2）电缆夹层照明灯具采用防潮防爆型，由220V/36V 安全变压器供电，安全变压器装于独立的配电箱内，应与站内照明电源箱临近安装。安全变压器容量不小于1000VA。
（3）接地：
独立建设的站室室外采用水平、垂直复合式环形接地网。
a.当 10kV 电源为小电阻接地系统时，应设独立的低压工作接地网，与保护接地网应严格分开，两网的接地电阻均须不大于 4 欧姆。保护接地网在站外 1.5 米处环绕敷设，低压工作接地网与保护接地网间的距离不得小于 5 米。
b.当 10kV 电源规划为非小电阻接地系统，或为纯开关站时，不设独立低压工作接地网，保护接地网在站外 1.5 米处环绕敷设，接地电阻应不大于 4 欧姆。室内地线网在电缆夹层内沿墙距夹层顶板 300 毫米敷设。
入楼站可利用建筑物综合地网，采用等电位接地方式接地。当建
筑物综合地网接地电阻小于 0.5 欧姆时，入楼站的低压工作接地网与保护接地网可共同接于建筑物综合地网内。室内接地网与建筑物结构主筋连接点不少于 4 点（不同方向）。室内地网在电缆夹层内沿墙距夹层顶板 300 毫米敷设。
6 地铁上盖开发建筑对供电规划、设计的需求
随着近年城市轨道行业快速发展，地铁车辆段盖上开发及周边配套一体化开发的项目越来越多。北京目前已建成主要项目如：郭公庄、五路居、四惠等车辆段盖上开发项目。北京目前在建或即将建设主要项目如：东小营、东坝、次渠、歇甲村等车辆段盖上开发项目等。
该类项目难点是盖下地铁检修库土建施工连盖上结构基础一体，一同建设，但建设周期盖上二级开发还未接入，因此前期无电力设计接入，但结构主体一次成型，因此需要提前预留配电室、分界小室条件。考虑分界小室，配电室电缆夹层降板对大库造成的影响，提前跟配合。
盖上开发由于结构经济影响，盖上室外覆土往往不会超过两米，外加盖上排水坡度及防水做法，实际覆土更浅。图四至图五是北京供电部门标准电缆井尺寸，大家可以看到直通井尺寸6.7x2.1m、深约3.3m，井间距不大于30m，远远大于国标图集电缆井尺寸。设计人员应充分考虑地方做法，盖上覆土外线设计时提前规划供电路由，设置电缆井位置进行结构降板，也可与给排水专业进行整垮降板，共用管沟。
图四：埋管2.0x2.0m现浇混凝土直线电缆井外形图
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小区居民供电以低压电缆兀接柜出线压线螺栓为分界点。设计人员应注意北京供电局公用配电室出线回路24条，最大出线回路数量22条，2条（备用）。兀接柜不允许链接，因此小区居民公用配电室所供电的范围楼座内要合理设置光、力柜。
7 结论
典型设计的构成采用了单元模块标准化，提供给我们更好的参考，工程设计中要结合工程的实际情况，在了解当地供电做法的前提下给出最合理的供电方案，开关站、配电室的可行性设置。根据经验及标准做法尽量一次成型，避免给土建专业带来颠覆性的变化，尤其像盖上开发不可逆的工程。
参考文献：
[1] 《民用建筑电气设计规范》JGJ16-2008
[2]《10kV及以下配电网建设技术规范》DB11T 1147-2015
[3]《20KV及以下变电所设计规范》GB 50053-2013
[4] 《城市配电网规划设计规范》GB50613-2010
[5] 《国网北京市电力公司配电网工程典型设计》 配电分册 2016年6月
[6] 《电力管道建设技术规范》DB11/T963
论文作者:曲丹
论文发表刊物:《基层建设》2019年第27期
论文发表时间:2020/1/18
标签：电缆论文; 夹层论文; 设备论文; 变压器论文; 变电所论文; 配电室论文; 区域论文; 《基层建设》2019年第27期论文;