引言

随着我国城市建设的不断发展，电气工程的变革和创新也日新月异。这其中涌现出大量新型电气设备的应用，进而推动了电气工程中各种系统的发展和进步，如供配电系统、配电线路布线系统等，较之前的设计思路都有了变化和完善， 这就更加彰显出作为供电核心的变电所的重要性。因此，讨论研究、解析理解变电所设计中的要点和难点，是当今乃至未来建筑电气设计至关重要的一环。

1.变配电室内所指的“出口”是否必须是“门”？

答：《民用建筑电气设计标准》GB51348-2019第4.7.3条规定，当成排布置的配电柜长度大于6m时，柜后面的通道应设置两个出口。当两个出口之间的距离大于15m时,尚应增加出口。

屏后的通道出口可指“通向本房间内其他区域的出口”，不一定必须是“门”。成排布置的配电屏，其背后没有对外的门时，可利用两头出入；超过15m时，可将屏拆分成两组，中间留通道，作为第三出口。

2.一个变电所为多个建筑物供电时，低压屏内的N母线、PEN母线、PE母线如何设置？

答：（1）当题中所提变电所为独立建设的变电所时，此时变电所内的配电系统接地形式宜采用TN-C系统，其低压屏内为PEN母线。

（2）当题中所提变电所为多个建筑物其中一个建筑物内的变电所时，此时变电所内的配电系统接地形式宜采用TN-S系统，其低压屏内为N母线与PE母线分开设置，由此变电所引出至其他建筑物的配电系统接地形式宜采用TN-C-S系统，引出回路中采用四芯电缆，不含PE线，进入其他建筑物时，需做重复接地。

3.变压器是否可设置在建筑物二层？

答：（1）根据《20kV及以下变电所设计规范》GB50053-2013第2.0.5条，高层或超高层建筑物根据需要可以在避难层、设备层和屋顶设置配电所、变电所，但应设置设备的垂直搬运及电缆敷设的措施。

(2)根据《20kV及以下变电所设计规范》GB50053-2013第4.1.5条，变电所宜单层布置。当采用双层布置时，变压器应设置在底层，设于二层的配电室应设搬运设备的通道、平台或孔洞。

综上可见，当变电所单层布置时，应该是可以整体设置在任何需要设置的楼层，当采用双层布置时，变压器应设置在底层，规范只是强调双层布置的底层，是相对的底层，例如，如果一、二层为双层布置的变电所时，变压器就不应放在二层；如果二、三层为双层布置的变电所时，变压器就应该放在二层。

4.干式变压器和油浸式变压器的选用区别？

答：油浸式变压器是以油作为变压器主要绝缘手段，依靠油作冷却介质（自冷、风冷、水冷）。一般升压站的主变都是油浸式的，变比20kV/500kV。干式变压器依靠空气对流进行冷却。小容量变压器变比6000V/400V。干式变压器和油浸式变压器相比，除工作原理相同外，最大的区别就是变压器内部有没有油，同时还有许多区别。

（1）从外观上看，封装形式不同，干式变压器能直接看到铁芯和线圈，而油浸式变压器只能看到变压器的外壳。

（2）引线形式不一样，干式变压器大多使用硅橡胶套管，而油浸式变压器大部分使用瓷套管。

（3）容量及电压不同，干式变压器一般适用于配电，容量大都在1600kVA以下，电压在10kV以下，也有个别做到35kV电压等级的；而油浸式变压器却可以从小到大做到全部容量，电压等级也做到了所有电压。

（4）绝缘和散热不一样，干式变压器一般用树脂绝缘，靠自然风冷，大容量靠风机冷却,而油浸式变压器靠绝缘油进行绝缘，靠绝缘油在变压器内部的循环将线圈产生的热带到变压器的散热器（片）上进行散热。

（5）从应用场所上说，干式变压器大多应用在需要“防火、防爆”的场所，一般大型建筑、高层建筑上易采用；而油浸式变压器由于“出事”后可能有油喷出或泄漏，造成火灾，大多应用在室外，且有场地挖设“事故油池”的场所。

（6）对负荷的承受能力不同，一般干式变压器应在额定容量下运行，而油浸式变压器过载能力比较好。

（7）造价不一样，对同容量变压器来说，干式变压器的采购价格比油浸式变压器价格要高许多。

综上，干式变压器的冷却方式为空气自冷或强迫风冷，其散热方式为气道散热。所具有的特点为安全、难燃、防火、无污染，可直接安装在负荷中心。免维护，安装简便，综合运行成本低。防潮性能好，可在100%湿度下正常运行，停运后不经预干燥即可投入运行。油浸式变压器的冷却方式为油循环冷却，采用油道散热，所以每台油浸式变压器都要附带油箱。他的特点是散热性能好。但是与干式变压器相比，油浸式变压器易燃，不防火，需经常维护，对环境会造成一定污染。故在人群高密度地区，已很少使用油浸式变压器。对客户来说，如果只考虑成本低廉，则可考虑采用油浸式变压器，但如果从安全运行，维护成本及保护环境的角度考虑，则建议客户使用干式变压器。

设置在民用建筑内的变压器，应选择干式、气体绝缘或非可燃性液体绝缘的变压器。设置在民用建筑物室外的配变电所，当采用油浸式变压器且油量为100kg及以上时，应设置单独的变压器室，在变压器下方应设置贮存全部绝缘油的储油池。

5.变配电所设计时如何具体考虑层高、屏蔽降噪及防水等问题？

    答：（1）地下配变电所的防水问题。

根据《民用建筑电气设计标准》GB51348-2019第4.2.2条规定，变配电所可设置在建筑物的地下层，但不宜设置在最底层。当地下只有一层时，尚应采取防洪水、消防水或积水从其他渠道浸渍变配电所的措施。许多只有地下一层的工程，在设置变配电所时忽略了防水问题，未采取任何防水措施，对变配电所内电气设备的可靠供电及安全运行带来威胁。

当地下只有一层时，变电所的地面最好提高两个踏步。如果受建筑层高的限制，建筑上应设挡水门槛。

（2）地下变配电所的运输通道。

变配电所中的变压器及开关柜，都是较重的设备，许多设置在地下层的变

配电所，在设计时未考虑其荷载及运输通道的要求，造成很多麻烦，即使施工时，勉强运输到位，但对以后的维修及更换都会造成困难。

（3）设置在地下一层的变电所层高确定问题。

设计时要考虑通、排风管、联络母线、电缆线槽、封闭式母线等架空物体所占空间位置的要求，以及考虑到只有地下一层时的防水问题，粗略地讲，变电所净高约3.8m即可。

（4）高低压配电屏上方距建筑物顶板和梁底的垂直距离。

根据《民用建筑电气设计标准》GB51348-2019第4.6.3条规定，屋内配电装置距顶板的距离不宜小于1m，当有梁时，距梁底不宜小于0.8m。

（5）配变电所内应采取屏蔽、降噪等措施。

当变电所与上、下或贴邻的居住、教室、办公房间仅有一层楼板或墙体相隔时，变电所内应采取屏蔽、降噪等措施。

目前国家对民用建筑中的工频电磁辐射尚无量化指标，但这种现象是事实存在的，特别是大电流传输母线的电磁辐射，对长期生活在这种环境中人的身体有危害也是公认的。在民用建筑电气设计中采取一些措施降低其危害是需要予以考虑并且可行的。

6.高层建筑内的变电所位置选择应考虑哪些因素？

答：（1）应尽可能接近负荷中心

变电所接近负荷中心，低压供电半径小，减少电压降，节省线缆，减少能耗，提高供电质量，是首先要考虑的原则，对于高层建筑、地下室和屋顶是电力负荷相对比较集中的两大区域，地下室有冷冻机房、水泵房、锅炉间、通风设备等，约占整个大楼用电负荷的40%~50%，尤其冷冻机房是用电大户，因此变电所应尽量靠近冷冻机房一侧。对于建筑体量比较大的高层建筑，特别是超高层，其屋面层电力负荷比较大，如电梯、消防风机、冷却塔等。在北方，空调采暖采用电热泵机组，一般布置在屋面层，这样也考虑在屋面层或技术层设置分变电所。

（2）进出线方便

     高压进线要尽量减少与建筑物周围其他管道的交叉。出线要靠近用电负荷侧，最好与电气竖井靠近，并使大部分线缆的走向尽量能避免与其他专业的管道交叉。尤其在层高有限的情况下，更应综合考虑，合理布置。

（3）电气设备运输、吊装方便

设在地下室的变电所，其电气设备的运输通道，首先应尽量利用地下层的车道，但应注意其层高能否满足要求，通往变电所的通道有无剪力墙等不可拆移的障碍物。总之，必须满足首次搬运、安装和将来检修的需要，应特别注意今后更换变压器时搬运的可能。如果没有车道或不能满足以上要求，则要考虑可否在变电所某一位置的顶板上预留吊装孔，吊装孔还应考虑一些善后处理的措施。

设置在屋顶层或中间技术层的变电所，主要应考虑电气设备吊装的可能，以及楼板荷载的承重问题。

（4）其他

 变电所若设于地下室，不宜设在最底层，当地下层仅有一层时，应采取适当抬高地面等防水措施。变电所不应设在厕所、浴室或其他经常积水场所的正下方或邻近。

 变电所位置还应考虑避开剧烈震动的场所、远离污秽的地方（如污水处理站），不应与有火灾危险的场所邻近。

结语

随着国家的快速发展，各行各业的核心技术也日益完善，自工业革命以来，每一个时代的变革和创新，无一不是从电气行业开始的。因此，作为引领时代潮流的先驱行业的核心--变电所，更显重要。不管是哪方面的规定，规章制度的建立只是第一步，最重要的是落实到具体工作中，尽管零缺陷的工程不存在，但努力追求完美并且不断创新，从而形成一种常态行为，才能有力有效的完成变电所的设计与施工任务，进而全面提高工程建设水平，继续推动社会的发展和进步。

参考文献：

[1]《民用建筑电气设计标准》GB51348-2019.

[2]《20kV及以下变电所设计规范》GB50053-2013.

[3]《电力设施抗震设计规范》GB50260-2013.

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[5]郭梅，范文生编著.建筑工程施工图审查常见问题详解--电气专业.北京：机械工业出版社，2012.11

[6]史新主编.建筑电气设计常见问题解析[M].北京：机械工业出版社，2014.5

[7]陈汉民，王奇南主编.建筑电气技术500问[M].福州：福建科学技术出版社，2001.1