李鹏飞 崔朝阳
国家电投集团河北电力有限公司保定分公司 河北省 保定市 071000
摘要：建筑电气是以建筑为平台，在建筑物中，利用现代先进的科学理论及电气技术，创建一个人性化生活环境的电气系统，建筑电气是一门综合性的工程学科。建筑电气设计从狭义上仅指民用建筑中的电气设计；从广义上讲，包括工业建筑、构筑物和道路、广场等户外工程。传统建筑电气设计仅含供电和照明设计内容，随着社会发展，建筑电气的深度和广度也得到相应拓展，并且渗入到变电站设计领域，变电站建筑电气设计技术随着国标、行标及施工验收标准等的更新完善，也在不断改进和优化。本文对变电站建筑电气标准化设计方法进行研究。
关键词：变电站；建筑电气；标准化设计
1变电站建筑电气标准化设计
1.1统一图纸目录
标准化设计的基础是统一图纸目录，统一后的标准卷册目录可提纲挈领地反映卷册内容，表1中的图纸名称及其对应的图号编制，便于大规模设计、查找、校核、修改各卷册图纸。
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1.2要求具体化，计算简易化
1.2.1配电屏接线图
配电屏接线图应包含屏外形尺寸、断路器规格型号、回路名称、回路负荷容量、回路编号、电缆规格型号、穿管规格型号等信息和参数，明确规定回路、箱柜等编号原则，并以表格形式明确负荷容量→负荷电流→断路器额定电流→线缆→管径对应关系。接线图内的电流值计算采用表2中的简易估算式。
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1.2.2导线护管选择
导线护管的选择采用归类法，各用电回路简化为正常照明、应急照明、消防应急照明和动力回路，各回路护管均暗敷。动力回路采用热镀锌钢管，其他回路采用阻燃塑料导管。设计中若采用GB50217—2018《电力工程电缆设计标准》中附录H电缆穿管敷设时，允许最大管长的计算方法繁琐，原始参数难获取，在工程标准化设计中，可选取经验值，具体为：导管没有弯曲时，长度不超过30m；导体有一个弯曲（90°~120°）时，长度不超过20m；导体有两个弯曲（90°~120°）时，长度不超过15m；导体有3个弯曲（90°~120°）时，长度不超过8m。如果长度超过上述要求，应加设接线盒、箱或加大管径。导线护管管径的选择参照表3、表4。
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1.2.3断路器选择方式
低压断路器是建筑电气的主要组成部分，断路器的选择计算过程是建筑电气设计的关键环节。变电站站用电低压配电系统常采用TN-C-S系统，断路器设置一般不超过三级，断路器的上下两级之间的配合，须具备选择性、快速性和灵敏性。站用变压器进线采用框架断路器，设置短路瞬时保护、短路短延时保护和过载保护，建筑电气终端配电装置使用最广泛的保护电器是微型断路器，常用于电流125A以下的回路，仅设置短路瞬时保护。变电站建筑物内主要负荷一般为建筑物照明、空调、电暖气、楼宇监控及水工用电设备等，负荷计算电流和不超过125A，电源统一由配电箱/柜引出，出线断路器主要用于保护回路内用电设施的过电流及类似用途，无需维修，因此选择微型断路器即可满足要求。设计人员可根据短路电流和负荷电流计算结果对微型断路器进行选择。
2主（辅）控楼
2.1电缆敷设特点
主（辅）控楼动力电缆量很大，在电缆敷设时，主要通道采用电缆穿管敷设不能满足要求，实际工程通常采用电缆桥架、支架或吊架方式，分类、分层敷设。
2.2防火设计
随着消防要求的加强，换流站防火问题得到重点关注，防火设计和验收均采取了严格措施。为防止动力电缆着火后波及控制电缆，在电缆沟范围内同一侧多层支架敷设时，应按照动力电缆、强电至弱电的控制和信号电缆、通信电缆由上而下的顺序排列。通信光缆全程利用防火槽盒敷设。
2.3阀厅
阀厅一般高度在20m以上，照明灯具形式的选择、布置和照明回路缆线路径的设置是阀厅建筑电气的重要内容。灯具选用带熔断器保护的LED泛光灯，灯具支架焊接在屋顶下弦，根据阀塔布置情况，灯具间距7m左右。缆线可采用竖井、穿管、桥架相结合方式敷设。
3户内变电站建筑电气设计
3.1户内变电站设计特点
（1）户内变电站布置紧凑，电缆通道主要由埋管、竖井和吊（支或桥）架等组成，缆线长度较敞开站短，开关灵敏度校验易满足要求。
（2）户内变电站电缆护管主要敷设在建筑层，埋管管径受到限制，户内变电站的用电负荷一般按区域汇总后，由本地动力箱提供电源，避免出现用电总负荷很大的情况，便于动力电缆和断路器统一规格。
3.2注意事项
（1）根据国家电网公司通用设计，户内变电站站用电柜大多布置在公用设备间，站用电屏进线采用大截面电缆，与控制电缆、光缆共同敷设在变电楼公用设备间活动地板下，对电缆通道规划和防火要求高。
（2）每个功能房间均需考虑环房地网，设备单独接地线暗敷，土建施工时电气专业人员应加强现场配合。
4参考标准的不确定因素
（1）GB51309—2018《消防应急照明和疏散指示系统技术标准》第3.2.1.4.1条“未设置消防控制室的住宅建筑，疏散走道、楼梯间等场所可选择自带电源B型灯具”。对于不设置消防控制室的变电站如何执行没给出具体指导意见。
（2）GB50054—2011《低压配电设计规范》第6.2.4条“当短路保护电器为断路器时，被保护线路末端的短路电流不应小于断路器瞬时或短延时过电流脱扣器整定电流的1.3倍”。而DL/T5155—2016《220kV~1000kV变电站站用电设计技术规程》附录EE.0.1第3条“当短路保护电器为断路器时，被保护线路末端的短路电流不应小于断路器瞬时或短延时过电流脱扣器整定电流的1.5倍”，二者矛盾。
（3）备用照明、疏散照明在GB51309—2018《消防应急照明和疏散指示系统技术标准》和DL/T5390—2014《发电厂和变电站照明设计技术规定》中解释不一致。
结束语
（1）变电站施工图设计阶段采取建筑电气标准化设计，有助于设计人员高效、高质量完成设计工作。
（2）变电站建筑电气的特点满足标准化设计的要求，实际工程已经取得阶段性成果，通过基础数据的搜集、计算和整理，积累滚动修改版表格，供后续变电站工程利用和修改完善。
（3）变电站建筑电气的设计，结合设计经验，可将手册、规程内的公式和规定，根据具体工程情况进行简化和归纳合并，便利化设计是高效、正确的保障。
（4）变电站建筑电气设计执行的国家标准涉及行业领域范围宽泛，内容繁多，变电站设计时在采用国标和行标时存在不确定因素，有需要商榷的内容。
参考文献
[1]王厚余.建筑物电气装置600问[M].北京：中国电力出版社，2015.
[2]中华人民共和国住房和城乡建设部.低压配电设计规范：GB50054—2011[S].北京：中国计划出版社，2012.