电气主线图

变(配)电所是联系发电厂与用户的中间环节，它起着变换与分配电能的作用。主要由变压器、高压开关柜(断路器)、低压开关柜(隔离开关、空气开关、电流互感器、计量仪表)、母线等组成。

变(配)电所的主结线( 一次接线)是指由各种开关电器、电力变压器、互感器、母线、电力电缆、并联电容器等电气设备按一定次序连接的接受和分配电能的电路。它是电气设备选择及确定配电装置安装方式的依据，也是运行人员进行各种倒闸操作和事故处理的重要依据。用图形符号表示主要电气设备在电路中连接的相互关系，称为电气主结线图。电气主结线图通常以单线图形式表示。

主结线的基本形式有单母线接线、双母线接线、桥式接线等多种，本节配合例图只介绍建筑电气中常见的单母线接线。

a. 单母线不分段主结线

这种接线的优点是线路简单，使用设备少，造价低；缺点是供电的可靠性和灵活性差，母线故障检修时将造成所有用户停电。因此，它适应于容量较小、对供电可靠性要求不高的场合。单母线不分段主结线如下图1所示。

图1 单母线不分段主接线

b. 单母线分段主结线

它在每一段接一个或两个电源，在母线中间用隔离开关或断路器来分段。引出的各支路分别接到各段母线上。这种接线的优点是供电可靠性较高，灵活性增强，可以分段检修。缺点是线路相对复杂，当母线故障时，该段母线的用户停电。采用断路器连接分段的单母线，可适用于一、二级负荷。采用这种供电方式注意保证两路电源不并联运行。单母线分段主结线如下图2所示。

图2 单母线分段主接线

实际工程中的一次接线往往比较复杂。

下部分为上部分线路所对应的配电屏回路的参数表，如下图3 所示。

例图中低压配电系统选用GCS型抽屉式配电柜，配电柜内水平及垂直母线均为五线制，主进线断路器具三段保护过流脱扣器。配电屏的进线和出线方式要根据摆放位置的实际情况来选定。配电屏要求设有专用接地铜母排。

知识拓展：防护等级、无功功率补偿和电涌保护器

防护等级：IP防护等级是由两个数字所组成，第一个数字表示防尘、防止外物侵入的等级；第二个数字表示防湿气、防水侵入的密闭程度。数字越大，表示其防护等级越高。

无功功率补偿：无功功率补偿器的使用是为了提高供配电系统功率因数(COSφ)。提高功率因数(COSφ)主要有以下作用：

① 提高供电设备的利用率。在供电设备视在功率S一定的情况下，越大，该供电设备可以带更多的有功负载(P=S*COSφ )。

② 提高输电效率。当有功负载(P)一定时，因为(P＝UI*COSφ)，U不变化，COSφ越大，则I越小，I在线路中的损耗就越小。

③ 改善供电质量。I越小，线路中电压损耗就越小，线路末端电压就可以得到更好的保证。

④ 提高输电安全性。I小，线路发热降低，提高输电线路的安全性。

电涌保护器：电涌保护器(Surge protection Device)是电子设备雷电防护中不可缺少的一种装置，过去常称为“避雷器”或“过电压保护器”英文简写为SPD。

电涌保护器的工作原理是把窜入电力线、信号传输线的瞬时过电压限制在设备或系统所能承受的电压范围内，或将强大的雷电流泄流入地，保护被保护的设备或系统不受冲击而损坏！

电流互感器：电流互感器是装入断路器内，做电流、电能测量及继电保护作用。

由变压器、高压开关柜(断路器)、低压开关柜(隔离开关、空气开关、电流互感器、计量仪表)、母线等就构成了变(配)电所。

变(配)电所一般由高压配电室、变压器室和低压配电室三部分组成。

（a）高压配电室

高压配电室内设置高压开关柜，柜内设置断路器、隔离开关、电压互感器、母线等。高压配电室的面积取决于高压开关的数量和柜的尺寸。高压配电一般设有高压进线柜、计量柜、电容补偿柜、馈线柜等。高压柜前留有巡检操作通道，应大于1.8m。柜后及两端应留有检修通道，应大于1m。高压配电室的高度应大于2.5m。高压配电室的门应大于设备的宽度，应向外开。

（b）变压器室

当采用油浸变压器时，为使变压器与高、低压开关柜等设备隔离应单独设置变压器室。变压器室要求通风良好，进出风口面积应达到0.5～0.6m2。对于设在地下室内的变电所，可采用机械通风。变压器室的面积取决于变压器台数、体积，还要考虑周围的维护通道。

10kV以下的高压裸导线距地高度大于2.5m。而低压裸导线要求距地高度大于2.2m。

（c）低压配电室

低压配电室应靠近变压器室，低压裸导线(铜母排)架空穿墙引入。低压配电室有进线柜、仪表柜、配出柜、低压补偿柜(采用高压电容补偿的可不设)等。低压配出回路多，低压开关数量也多。低压配电室的面积取决于低压开关柜数量，柜前应留有巡检通道(大于1.8m)，柜后维修通道(大于0.8m)。低压开关柜有单列布置和双列布置(柜数量较多时采用)等。

本节选用的图例中，变(配)电所的平面布置如图4所示。

图4 变电所平面布置图

变压器外廓(防护外壳)与变压器室墙壁和门的最小净距(m)不得低于下表要求的数值。

表5 变压器外廓(防护外壳)与变压器室墙壁和门的最小净距(m)

表5 变压器防护外壳间的最小净距(m)

变压器容量(kVA)项 目100～10001250～2500油浸变压器外廓与后壁、侧壁净距0.60.8油浸变压器外廓与门净距0.81.0干式变压器带有IP2X及以上防护等级金属外壳与后壁、侧壁净距0.60.8干式变压器带有IP2X及以上防护等级金属外壳与门净距0.81.0

注：表中各值不适用于制造厂的成套产品。

如果多台干式变压器布置在同一房间内时，变压器防护外壳间的净距不应小于表8.4与图8.13-1和图8.13-2的规定。

①当变压器外壳的门为不可拆卸式时，其B值应是门扇的宽度C加变压器宽度b之和再加0.3m。

多台干式变压器之间A值

多台干式变压器之间B值

配电装置室内各种通道的净宽不应小于表6的规定。

表6 配电装置室内各种通道的最小净宽(m)

注：

1 固定式开关柜为靠墙布置时，柜后与墙净距应大于0.05m，侧面与墙净距应大于0.2m；

2 通道宽度在建设物的墙面遇有柱类局部突出时，突出部位的通道宽度可以减少0.2m。

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。

成排布置的配电屏，其屏前和屏后的通道净宽不应小于表7 的规定。

表7 配电屏前后的通道净宽(m)

注：

1. 当建筑物墙面遇有柱类局部突出时，突出部位的通道宽度可减少0.2m；

2. 各种布置方式，屏端通道不应小于0.8m。

一般来讲，变(配)电所位置选择应考虑下列条件来综合确定：

① 接近负荷中心，这样可降低电能损耗，节约输电线用量。

② 进出线方便。

③ 接近电源侧。

④ 设备吊装、运输方便。

⑤ 不应设在有剧烈振动的场所。

⑥ 不宜设在多尘、水雾(如大型冷却塔)或有腐蚀性气体的场所，如无法远离时，不应设在污染源的下风侧。

⑦ 不应设在厕所、浴室或其他经常积水场所的正下方或贴邻。

⑧ 变(配)电所为独立建筑物时，不宜设在地势低洼和可能积水的场所。

⑨ 高层建筑地下层变(配)电所的位置，宜选择在通风、散热条件较好的场所。

⑩ 变(配)电所位于高层(或其他地下建筑)的地下室时，不宜设在最底层。当地下仅有一层时，应采取适当抬高该所地面等防水措施。并应避免洪水或积水从其他渠道淹渍变(配)电所的可能性。

变(配)电所的建设还应满足以下条件：

① 变(配)电所应保持室内干燥、严防雨水进入。

② 变(配)电所应考虑通风良好，使电气设备正常工作。

③ 变(配)电所的高度应大于4m，应设置便于大型设备进出的大门和人员出入的门，且所有的门应向外开。

④ 变(配)电所的容量较大时，应单设值班室、设备维修室、设备库房等。

（2）配电箱系统图

配电箱系统图是示意性地把整个工程的供电线路用单线连接形式准确、概括的电路图，它不表示相互的空间位置关系。

以图8为例

图8. 照明配电箱系统图

照明配电箱系统图的主要内容包括：

①电源进户线、各级照明配电箱和供电回路，表示其相互连接形式；

② 配电箱型号或编号，总照明配电箱及分照明配电箱所选用计量装置、开关和熔断器等器件的型号、规格；

③各供电回路的编号，导线型号、根数、截面和线管直径，以及敷设导线长度等；

④照明器具等用电设备或供电回路的型号、名称、计算容量和计算电流等。

例图中所选建筑属于高层建筑，其低压配电系统的确定应满足计量、维护管理、供电安全及可靠性的要求。应将照明与电力负荷分成不同的配电系统；消防及其他消防用电设施的配电亦自成体系。因此，我们在教材提供的图例中还可以看到其他动力设备及消防设备的配电系统图。我们以图9的屋顶层消防动力配电系统为例，主要对其与普通照明配电系统的不同之处加以说明。

图9 屋顶层消防动力配电系统图

首先，由于消防系统的负荷等级高于普通照明系统，所以要求采用两个电源供电，一用一备，两个电源应做到当发生电力变压器故障或线路常见故障时不致中断供电(或中断供电后能迅速恢复)。其次，开关处与消防进行了联动，从图上可以看到每个开关有两路线控制，这是因为设有手动及自动两种控制方式；手动控制为机旁按钮，自动控制根据消防控制中心的火灾信号自动启停，泵的工作信号返回消防中心。

不同的厂家的开关表示方式不太一样，一般都包括型号、额定电流和极数。常见的开关种类如图10所示.

图10 常见开关类型

线路的标注格式：a b-c(d×e+f×g)i-j h

其中：

a——线缆编号

b——型号(不需要可以省略)

c——线缆根数

d——电缆线芯数

e——线芯截面(mm2)

f——PE(保护线)、N(中性线)线芯数

g——线芯截面(mm2)

h——线缆敷设安装高度

i——线缆辐射方式

j——线缆辐射部位

上述字母无内容则可省略该部分。如图中BV-2×2.5,MT16,WC(CC)表示线路是铜芯塑料绝缘导线，2根2.5 mm2，穿管径为16mm的电线管暗敷设在墙内(暗敷设在屋面或顶板内)。由系统图中我们可以看出，一般配电箱的主进线都为电缆，而支线为电线。

电缆通常是由几根或几组导线(每组至少两根)绞合而成的类似绳索的电缆,每组导线之间相互绝缘,并常围绕着一根中心扭成,整个外面包有高度绝缘的覆盖层。电线电缆是指用于电力、通信及相关传输用途的材料。“电线”和“电缆”并没有严格的界限。

通常将芯数少、产品直径小、结构简单的产品称为电线，没有绝缘的称为裸电线，其他的称为电缆；导体截面积较大的(大于6平方毫米)称为大电线，较小的(小于或等于6平方毫米)称为小电线，绝缘电线又称为布电线。电线电缆主要包括裸线、电磁线及电机电器用绝缘电线、电力电缆、通信电缆与光缆。

电线电缆的完整命名通常较为复杂，所以人们有时用一个简单的名称(通常是一个类别的名称)结合型号规格来代替完整的名称，如“低压电缆”代表0.6/1kV级的所有塑料绝缘类电力电缆，建筑电气中用到的电缆大多为低压电缆。电线电缆的型谱较为完善，可以说，只要写出电线电缆的标准型号规格，就能明确具体的产品。

电线电缆产品的名称中包括一般包括：产品应用场合或大小类名称，产品结构材料或型式；产品的重要特征或附加特征。有时为了强调重要或附加特征，将特征写到前面或相应的结构描述前。

配电箱的计算容量是所有负荷回路的容量的总和，即所有三相回路的容量与最大单相负荷容量的三倍之和。计算电流由计算容量得到。