电气一次设计手册
北京恒华伟业科技股份有限公司
一、电气部分
1.1 变配电室整体要求
1、变配电室设计应根据工程特点、负荷性质、用电容量、所址环境、系统规模和发展规划以及当地供电条件，合理确定设计方案，并适当考虑发展的可能性。
2、变配电室位置应满足抗震、防火、通风、防洪、防潮、防尘、防毒、防小动物和低噪声等各项要求，应避开多尘、水雾、腐蚀性气体、厕所、浴室正下方、有爆炸危险、低洼积水的场所，并应满足电气专业的各项技术要求，同时布置应便于设备的操作、搬运、检修和试验，并应考虑电缆进出线方便。此外还应考虑应急电源接入的方式。
3、变配电室设计符合二级以上防火要求。
4、变配电室应设有值班室，值班室应有对外出口通道。
5、变配电装置出口数量符合规定：当成排布置的配电屏长度大于6m时，屏后面的通道应设有两个出口。当两出口之间的距离大于15m时，应增加出口。
6、变配电室出口数量符合规定：长度大于7米时设两个出口，并宜布置在两端。长度大于60米时，还须增加一个出口。
7、设备运输通道满足最大电气设备运输要求。
8、独立变配电室设备间宜设不能开启的采光窗户，窗底距地不小于1.8米。临街的一面不易开设窗户。
9、配电装置高压电缆沟规格符合标准：沟深不小于1.2米，沟宽不小于1.0米。
10、配电装置低压电缆沟规格符合标准：沟深不小于0.8米，沟宽不小于0.6米。
11、电缆夹层高度符合规定：板底净高不小于1.9米。
12、高、低压配电间规格符合规定：板底净高不小于3.5米，梁底净高不小于3米，且装设通风装置及事故排烟装置。
13、配电装置高压部分上部净距满足检修距离不小于0.8米。
14、电缆桥架、封闭母线不宜敷设在腐蚀性气体管道和热力管道的上方及腐
蚀性液体管道的下方。不得在穿过楼板或墙壁处进行连接。电缆桥架水平敷设时距地高度一般不宜低于2.5米。封闭式母线水平敷设时，底边至地面的距离不应小于2.2m。
1.2 电气设备平面布置尺寸
1、变压器外廓与变压器室墙壁和门的最小净距（mm）表1
2、高压配电装置室内各种通道最小宽度（mm）表2
3
3、低压配电屏前、后通道最小宽度（mm）表
1.3 配电室电气设备的要求
1、配电室的电气设备应符合国家和行业的技术标准，宜优先选用技术先进、质量优良、有成熟运行经验、节能环保的电气设备。
2、10kV侧符合以下条件，应选用断路器柜。
（1）进线所带变压器总容量大于3200kVA或单台变压器容量在1250kVA及以上时；
（2）由220kV变电站直接供电时；
（3）对供电可靠性要求高时。
3、10kV配电室进线所带变压器总容量小于3200kVA（含3200kVA）或单台变压器容量在1250kVA以下时，可选用SF6或真空环网开关柜，配置（或预留）自动化功能。
4、当采用环网负荷开关时，变压器出线单元应装设熔断器，馈线单元应装设故障指示器。
5、10kV设备按照短路容量不小于20kA选择，低压根据实际容量进行核算。
6、非独立建筑的配电室，应采用无油化配电设备。安装于公建内的10kV 配电室应选用干式节能型变压器；独立配电室，可选用全密封的油浸式变压器，一般选用S13或其他节能型变压器。
1.4 电气主接线的要求
1、10kV一次主接线、供电方式及一次接线形式须与高压供电方案相符。
2、电源合环闭锁符合要求（10kV多路电源供电，为防止10kV合环造成系统保护装置误动，除有特殊需求并经调度部门批准外，其他客户必须具有防止电源合环电气闭锁装置）。
3、分配电室10kV侧不宜设联络开关。
4、低压（0.4kV）防止多路电源合环的电气闭锁回路符合要求。
5、防误操作闭锁符合要求（进线隔离车、计量车与进线柜断路器；母联隔离车与母联断路器之间有防止误操作的电气闭锁回路）。
6、客户内部自备应急电源（发电机）与市电应具备闭锁回路。
7、除防误操作闭锁以外“五防”装置符合要求。
1.5 继电保护配置的要求
1、基本配置原则
（1）继电保护和安全自动装置的配置应考虑上下级变电站（配电室）的配合关系；
（2）继电保护和安全自动装置应符合可靠性、选择性、灵敏性和速动性的要求，同时简化配置。继电保护装置宜采用具有成熟运行经验的保护、控制、测量、采集及通信功能的综合数字式保护装置；
（3）继电保护装置所用电流量应取自保护级电流互感器，互感器性能应能够满足继电保护装置正确动作的需求。
2、10kV继电保护的普遍配置
（1）当所在10kV电网中性点现状或规划为低电阻接地时，应配置零序保护。零序电流保护应装设专用的外敷零序电流互感器；
（2）进、出线断路器柜应配置相间电流和零序保护，带变压器的出线断路器柜保护还应具备两段温度保护功能；
（3）母联断路器应配置过流保护；
（4）当配电变压器容量小于1250kVA时，可配置高压熔断器保护。
3、10kV调度户继电保护的特殊配置
（1）母联柜应配置备自投装置；
具备进线无压掉功能，无压鉴定应取自两个不同的独立电压源（带电显示器不可作为无压鉴定电压源）；应在进线可靠断开后才投入母联；备自投应保证只动作一次；备自投装置应配置经复压闭锁的相间后加速保护，电压闭锁应取自相邻两条母线的电压互感器经“与”与逻辑判别。
（2）进线保护动作闭锁备自投；
（3）电力用户有并路倒闸操作的需求，经供电企业批准，必须配置独立的合环电流保护。
1.6 直流系统的要求
1、直流系统配置宜选用高频开关电源充电设备，配置按照N+1备份的电源模块。
2、额定电压符合要求（110V或220V）。
3、蓄电池容量选择65AH-100AH。
1.7 低压（0.4kV）配电系统、装置和元器件的要求
1、低压配电装置满足所在网络的标称电压、频率及所在回路的计算电流。
2、低压配电装置满足所在网络短路条件下的动、热稳定。
3、低压配电装置的断路器、熔断器满足所在网络最大短路条件下的通断能力。
4、低压主开关采用框架式断路器，并配置三段保护：长延时、短延时和速断电流保护（变压器容量为315kVA及以下可以采用塑壳开关）。
5、低压主开关（断路器）的额定电压满足运行要求，额定电流大于变压器低压侧额定电流，并考虑工作时导体温度升高和散热条件影响，适当降低容量使用。
6、低压主开关（断路器）的额定运行分断能力大于变压器低压母线短路时的最大短路电流。
7、低压出线开关一般采用塑壳断路器（当计算电流800A及以上，宜采用框架断路器），低压出线开关宜配置两段保护：长延时和速断电流保护。
8、低压出线开关的额定电压满足运行要求，额定电流大于计算电流，考虑工作时导体温度升高和散热条件影响，适当降低容量使用。
9、低压主母线载流量大于变压器低压侧额定电流，母线实际载流量考虑工作时导体温度升高和散热条件影响，适当降低容量使用。
10/0.4kV干式变压器低压侧额定电流和短路电流值：表4
*变压器低压短路电流简便计算公式：Id = In / Uk%
10、设备导体均应绝缘封闭。
11、低压进线母联开关脱扣器宜选用分励脱扣器。
12、进线失压保护取变压器低压出口两相电压均无压，掉进线开关，进线开关掉闸后自投母联开关。进线开关因过载、短路故障时应闭锁母联自投。
13、用户低压配电系统（进线、出线、母联）所配置的保护应该满足上下级配合关系，即故障时应能够保证保护动作的选择性。设计人员应对低压系统的上下级保护选择性进行校验。
14、低压系统为双电源时的要求
（1）两个进线断路器和母联断路器之间设有防止电源合环的电气闭锁回路；
（2）低压母联断路器应设有自投自复、自投手复、自投停用（手动操作）三种状态的位置选择开关，运行方式宜采用PLC装置实现。
1.8 低压无功补偿装置的要求
1、电力用户应设计和安装无功补偿装置。
2、功率因数应满足供电方案和供用电合同中所约定的标准，以降低电能损耗。
3、电力用户应采取措施防止向电网反送无功电力。
4、当无功功率补偿的并联电容器容量较大时，应根据无功补偿与电压调节
的需要分组投切，一般按变压器容量30%进行补偿。
5、低压无功补偿宜采用自动补偿方式，采用就地分散补偿和集中补偿方式。采用晶闸管-交流接触器复合投切方式。
6、低压电容器组采用刀熔开关保护。
7、电容器分组配置并设有熔断器，电容器柜内装设氧化锌避雷器。
8、无功补偿设备的安装位置
（1）集中安装在配电变压器低压母线上；
（2）分散安装在低压用电设备处，当高压侧功率因数满足要求时，则不需再在配电变压器处安装电容器。
1.9 电能计量的要求
1、电能计量配置应符合供电方案要求。
2、电能计量装置的安装位置
电能计量点应设定在供电设施与受电设施的产权分界处。如产权分界处不适宜装表的，对专线供电的高压客户，可在供电变电站的出线侧出口装表计量；对公用线路供电的高压用户，可在用户受电装置的低压侧计量。
3、电能计量装置安装位置应满足全封闭、集中安装要求，表计计量的用电负荷性质应与实际负荷性质一致。
4、计量装置配置
（1）电能计量装置准确度等级
各类电能计量装置配备的电能表、互感器的准确度等级不应低于下表的规定准确度等级规定。
表5
（2）电能计量装置的接线方式
接入中性点绝缘系统的电能计量装置，应采用三相三线接线方式。接入中性点非绝缘系统的电能计量装置，应采用三相四线接线方式。
低压供电、负荷电流为60A及以下时，采用直接接入式电能表；负荷电流为60A以上时，采用经电流互感器接入式的电能表。
5、电能表配置
（1）电能表按照确定的电价计费需要配置。电价的确定按国家电价政策执行。
（2）根据国家电网公司用电信息采集系列标准Q/GDW373-2009《电力用户用电信息采集系统功能规范》的规定，立约容量在100kVA及以上的专变用户称为大型专变用户，立约容量在100kVA以下的专变用户称为中小型专变用户，执行非居民电价的三相电力用户称为三相一般工商业用户，执行非居民电价的单相电力用户称为单相一般工商业用户，执行居民电价的用户称为居民用户。
（3）对于大型专变用户变压器容量在10000kVA及以上的，应配置0.2s级三相智能电能表；对于容量在315kVA及以上的，应配置0.5s级三相智能电能表；对于容量在100-315kVA采用高供低量的，应配置1.0级三相智能电能表。
（4）对于中小型专变用户（变压器容量在100kVA以下），应配置1.0级三相智能电能表。
（5）对于仅有一个计量点的大型、中小型专变用户，宜采用0.5s级三相费
控智能电能表（无线）或1级三相费控智能电能表（无线）。
（6）对于低压供电的单、三相一般工商业用户，采用1.0级三相费控智能电能表或单相费控智能电能表。
（7）对于居民用户，采用单相费控智能电能表或1.0级三相费控智能电能表。
（8）以上配置如有国家电价政策或公司技术标准调整，则按新的要求予以调整。
6、用电信息采集
（1）客户计费计量装置应实现用电信息采集；
（2）采集设计审图标准按照公司相关技术标准执行。
7、互感器配置原则
电能计量装置应按计量点配置专用电压、电流互感器或者具有计量专用二次绕组的互感器。
计量电压互感器（专用线圈）：0.2级，10/0.1kV，v/v接线
计量电流互感器（专用线圈）：0.2s级，10 kV，**/5A
计量电流互感器（专用线圈）：0.5s级，0.66 kV，**/5A
8、二次回路配置原则
互感器二次回路不宜接入与电能计量无关的设备，不得任意改变互感器实际二次负荷。
未配置计量柜（箱）的互感器二次回路的所有接线端子、试验端子应能加封。
互感器二次回路的连接导线应采用铜质单芯绝缘线。对电流二次回路，连接导线截面积应按电流互感器的额定二次负荷计算确定，至少应不小于4 mm2。对电压二次回路，连接导线截面积应按允许的电压降计算确定，至少应不小于2.5 mm2。
9、计量屏（柜、箱）配置原则
安装在客户处的贸易结算用电能计量装置，应配置标准的电能计量柜或电能计量箱，箱、柜可加封。
1.10自备应急电源配置
1、新建高压电力用户配电室，对于重要电力用户、有重要负荷不能中断供电或有供电可靠性需求的其他电力用户，必须配置自备应急电源（发电机、不间断电源等），且低压配电系统有重要负荷时应设置应急母线。
2、配置容量应按照重要负荷容量的大小、负荷运行情况、机组的运行条件来合理的选择，且启动时间满足用户需求。
3、当自备应急电源不能满足重要负荷需求时，应配置外来应急发电机（车）接入装置或预留应急电源电缆接入低压母线条件。
4、未签订并网调度协议的自备发电机严禁并入电网运行，必须装设可靠的电气或机械闭锁装置，防止倒送电。
5、发电机要求
（1）自备发电机宜设置独立的发电机房、储油间，应充分考虑机组运行时的通风条件、排烟问题以及隔振和降噪的要求；
（2）为保证机组的正常供电，应综合配电系统采用正确的接地方式以保证安全。
6、不间断电源要求
（1）安装地点宜接近负荷中心且进出线方便；
（2）应有良好的防尘设施，照度、通风、温度及湿度应满足运行要求。
1.11 电能质量的要求
1、由于电力用户用电产生的电网污染，应符合相关标准的要求。当超过标准时，必须进行治理，采取相应措施予以消除或限制在规定范围内。
2、贯彻“预防为主，防治结合”的方针，按照“谁污染，谁治理”的原则，对污染源头加强管理工作；按照“同时设计、同时施工、同时投运、同时验收”的四同时原则进行治理，以达到清洁电网污染的目的。
3、经谐波评估后确为谐波超标的客户，设计图纸中相关要求应与谐波治理方案要求相符。
4、校核用户波动负荷对所接入电网电压的波动和闪变应符合国家及行业标准的规定。
二、土建部分
2.1独立配电室
1、基本原则
土建设计应满足抗震、防火、通风、防洪、防潮、防尘、防毒、防小动物和低噪声等各项要求，并应满足电气专业的各项技术要求；建筑设计应符合安全、经济、适用、美观并与周围整体环境相协调的原则。
2、站址选择
（1）低压供电半径应满足电压降要求，市中心区、市区不大于150米，其它地区不大于250米；
（2）深入或接近负荷中心，接近电源侧，进出线方便，站外应有设备运输通道，及预留应急发电车通道；
（3）不应设在地势低洼和可能积水的场所；
（4）应满足现行国家规程、规范、规定的防火间距、遮阳间距、对视距离的要求；
（5）当与有爆炸或火灾危险环境的建筑物毗邻时（如燃气调压站、燃气锅炉房）应符合现行国家标准《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》的规定。
3、建筑要求
（1）配电室占地面积应满足电气设备安全运行要求；
（2）设备层的板底净高不小于3.5米，梁底净高不小于3.0米；
（3）防火、防水、抗震等级要求：
建筑类别三类(设计使用年限50年)；变压器室、设备间耐火等级1级，其它2级，火灾危险性类别丙类；屋面排水坡度不小于2%，屋面防水等级2级；抗震设防烈度按本地设防烈度设计；
（4）设备间地面应高于室外地面，并不小于0.3米；
（5）设备间设置固定采光窗（附属用房除外）；
（6）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。站对外开启的门采用甲级钢制防火门，并加装高度为450毫米可移动挡鼠板，挡鼠板刷黄、黑相间斜纹警示线。
窗外设防护设施；
（7）应根据电气专业的要求，预留安装设备用的槽钢、电缆支架及电缆进出线钢管（用防火胶泥封堵）等。
4、消防
（1）站内配备电力设备专用灭火器；灭火器配置位置和数量应符合《建筑灭火器配置设计规范》要求；
（2）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、采暖、通风
（1）设备间不设采暖装置。卫生间等附属房间设油汀电暖气采暖；
（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，罩前加钢板网，网孔小于10x10毫米；
（3）配电设备间内夏季室温不宜超过40℃。设备间每小时换气次数不小于
6次，以此选择风机容量及风道尺寸；
（4）当采用SF6开关且有电缆夹层的配电室，排风管道伸至电缆夹层内，距离地面300mm处, 排风管道不得与设备间相通，通风管道采用非燃烧材料制作；
（5）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。
6、给、排水
（1）给、排水管道不应穿越设备间及电缆夹层；
（2）配置必要的排水设施。
7、照明
（1）设备间内在变压器、高、低压柜及母线桥上方不得布置灯具。变压器、高、低压柜前照明灯与设备之间的水平距离应大于0.5米；
（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。
8、接地
独立建设的配电室应采用水平、垂直复合式环形接地系统。室内地线网在电缆夹层内沿墙距夹层顶板300mm敷设，室外地线网的引入线不允许从夹层底板引入。
（1）当所在10kV电网中性点现状或规划为低电阻接地时，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；
（2）当所在10kV电网中性点现状或规划为非低电阻接地时，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。
2.2 设在公建中的配电室
1、基本原则
土建设计应满足抗震、防火、通风、防洪、防潮、防尘、防毒、防小动物和低噪声等各项要求，并应满足电气专业的各项技术要求。
2、站址选择
（1）低压供电半径应满足电压降要求，市中心区、市区不大于150米，其它地区不大于250米；
（2）深入或接近负荷中心，接近电源侧，进出线方便，设备吊装、运输方便；
（3）宜建在公建地上首层或地下一层，不得单独建设在地下；
（4）不应设在有剧烈振动或有爆炸危险介质的场所；
（5）不宜设在多尘、水雾或有腐蚀性气体的场所，当无法远离时，不应设在污染源的下风侧；
（6）不应设在地势低洼和可能积水的场所；不应设在厕所、浴室、厨房或其他经常积水场所的正下方，且不宜与上述场所贴邻。如果贴邻，相邻隔墙应做无渗漏、无结露等防水处理；
（7）应满足现行国家规程、规范、规定的防火间距；
（8）设备间、电缆夹层内不应有采暖及给、排水、燃气等管道通过。
3、运输通道
利用公用通道：如门、汽车通道、走廊等。当运输穿越距离较短时，其宽度及高度应比设备最大尺寸每侧至少大200mm；当距离较长时，应每侧至少大500mm。
4、建筑要求
（1）设备层的板底净高不小于3.5米，梁底净高不小于3.0米；
（2）设备间地面标高不宜低于同层建筑；
（3）配电室设置不少于两个的出口，并宜布置在不同通道；
（4）设备间房门采用甲级钢制防火门，门的开启方向由高电压等级向低电压等级，或者向火灾发生概率低的方向开启。站对外开启的门采用甲级钢制防火门，并加装高度为450 mm可移动挡鼠板，挡鼠板刷黄、黑相间斜纹警示线；
（5）应根据电气专业的要求，预留安装设备用的槽钢、电缆支架及电缆进出线钢管（用防火胶泥封堵）等；
（6）地下站的电缆进出线应设置电缆竖井，竖井的宽度须满足电缆弯曲半径的要求，并安装电缆垂直安装用的固定支架。
5、消防
（1）建筑的火灾危险性类别为丁类（干式变压器），最低耐火等级为二级，应有独立的防火分区；
（2）消防及防排烟系统应由主体建筑设计单位同时设计；
（3）火灾发生时宜采用灭火器，设备带电时严禁用消防水进行扑灭；
（4）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。
6、通风
（1）站内通风系统应由主体建筑设计单位同时设计，应考虑设置手动强制进、排风控制点；
（2）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；
（3）进、排风不应使用同一通风管道；
（4）配电设备间内夏季室温不宜超过40℃。设备间每小时换气次数不小于6次，以此选择风机容量及风道尺寸；
（5）当采用SF6开关且有电缆夹层的配电室，排风管道伸至电缆夹层内，距离地面300mm处, 排风管道不得与设备间相通，通风管道采用非燃烧材料制作。
7、排水
配置必要的排水设施。
8、照明
（1）设备间内在变压器、高、低压柜及母线桥上方不得布置灯具。变压器、高、低压柜前照明灯与设备之间的水平距离应大于0.5米；
（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。
9、接地
（1）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线网内，进出站的金属管道均应做总等电位联结。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）；
（2）室内地线网在电缆夹层内沿墙距夹层顶板300 mm敷设。