电气设计中的常见病

电气设计这里指的是供电变电站、厂区线路及照明、建筑防雷、接地和低压配电、照明、自控部分。

通过近年来校审设计文件及现场咨询问题，工地问题处理，对其中常见病多发病大致归纳整理为六个部分，供设计参考。

1一般文件、图面问题1.1 数据单位标注应规范如千伏kV，k应为小写，而大写“K”为“开氏度”公尺m，大写“M“为兆（106）照度有的写成“Lx”，也有写为“Lux”的无功功率“乏”“var”，千乏kvar，有的写成kVAr（美式写法），KVAR等。

1.2 三相系统电压的标注如380/220V，/左为线电压，右为相电压。

1997年以前，国标规定相反，按照IEC60617：1996等同采用的GB/T4728.2-1998改为现在标注方式。

这一类问题建议以OODX001《建筑电气工程设计常用图形和文字符号》为准，避免出现类似问题。

1.3 拷贝建筑平面图时，应将无关部分删除，如剖面符号等，对楼梯间、平台等局部图如无关应删除，如需布臵应相应修改局部图名。

1.4 漏方向、比例等。

1.5 将原图放大、缩小时应注意字型的大小，太大应缩小，太小应放大。

1.6 图纸过多，图纸过大，图纸太空如干线布臵图、桥架布臵图、等电位联接布臵图、楼层均压网、屋面防雷、变电站照明、接地等等。

可以适当合并以精简图纸。

1.7 设计依据的规范、标准及标准图不应采用已作废的。

常见的有GB50034-92工业企业照明设计标准，该标准和GJJ133-90民用建筑照明设计标准均已作废，由GB50034-2004建筑照明设计标准代替；标准图99D562建筑物防雷设施安装应改为99（03）D501-1等。

2供电、配变电站2.1 供电设计应明确设计范围，对新建厂，城市电源进线宜以厂区红线为界。

红线内属我院设计范围，红线外由城市供电部门负责。

对改扩建项目，应以合同或与业主的协议为准，如未明确宜以合同确定的改扩建区域内为电源线路设计范围，以外部分由业主负责。

2.2 改扩建项目对原有供电情况应作深入了解，才能做出与原有供电系统相协调、经济、合理的供电方案。

有些项目对短路容量、继电保护方式和整定时限、系统接地型式、两路电源进线时是同时工作互为备用还是一用一备等均不够了解，应加强对改扩建项目原有供电资料的收集，对原有负荷情况、运行情况、运行管理人员的意见和要求等应千方百计收集了解。

2.3 用电负荷计算2.3.1 全厂用电负荷计算及确定变压器容量时不应计入消防用电负荷。

2.3.2 负荷计算时，对荧光灯采用电感镇流器时功率为灯管功率×1.2，采用电子镇流器时为灯管功率×1.1；气体放电灯（如金卤灯）为灯功率×1.2。

2.4 主要为消防用柴油发电机组应核算能否启动消防泵。

但仍有人忽略了，因这是事关安全的问题，建议设计时务必满足《全国民用建筑工程设计技术措施电气》中发电机组功率为被启动电动机功率的最小倍数见下表。

2.5 重视用电负荷不大（2000kVA左右）项目的供电方案。

这种项目占我院设计项目的大多数，根据项目情况认真作好供电方案，做到经济合理，适用、节能，用户满意。

现在的问题是对这些项目的供电方案与4000~5000kVA及以上负荷的供电方案几乎没有区别，采用价格昂贵的设备，应针对项目情况、业主意见精心制定方案。

2.6 用电负荷较大的主要生产厂房内不设变电站，这多发生于生物制药项目，深入负荷中心是供电的主要原则，只有做到这一点才能经济合理、节能。

虽然这问题主要不在供电设计人员，但供电设计人员主动配合总设计师、工艺设计人员及早提出要求也不够。

实际上主厂房内不设变电站仍需一较大的配电间（约20m2）。

而设一台干式变压器的终端变电站也只需30m2左右，一般说对一个10000m2左右的主厂房要挤出这个面积是不困难的。

而不建变电所由附近变电所供，低压线路一般都为十多条，增加投资（电缆、开关设备等）、增加电能损耗、降低供电可靠性，一般应避免这种方案。

2.7 供电变电站与配电照明设计者协调不够。

两者间的协调配合应像一个人做一样。

如一个项目的动力厂房变电所与该厂房低压配电间只一墙之隔，墙两边分别为低压配电屏、MCC屏和动力配电箱。

问题是一些大用电设备如75kW左右及以上的空压机、泵等由低压屏供电给MCC或动力箱再由MCC、动力箱配电到设备，增加了供电环节、增加了投资还降低了可靠性。

这些大用电设备宜由变电所直接供电，此时应注意断路器应选电动机型。

2.8 10kV变电所变压器台数选择，有些用电不大的项目，不考虑是工业还是民用、生产班制情况，往往整个项目设一台变压器，容量有的达1000kVA甚至1250kVA。

虽然该方案系统简单，节约建设资金，但可靠性差、浪费电能，是不经济的。

宜采用两台变压器，不仅提高了供电可靠性，还可节约电能。

对有较多一、二级负荷、集中负荷较大，季节性负荷变化较大（如空调用冷冻机）、昼夜负荷波动（如一班制生产）等宜设两台变压器。

2.9 干式变压器过载问题及其电器选择不少设计为考虑干式变压器的过载能力，将变压器低压侧断路器和电流互感器选得较大，如800kVA变压器（标称电流约1200A）选用标称电流2000A断路器及电流互感器；1250kVA变压器（标称电流约1880A）选用3000A断路器及电流互感器，而高压侧并未相应考虑。

为说明这一问题首先要了解一下干式变压器的过载能力：一般当环境温度为20℃时，可长期过载1.16倍；若过载1.5倍，时间须限定在30~60min以内，投入风机在风冷状态下可持续1.5倍下过载运行但此时须严密监视，不能超过标称温度，而这种运行状态是不经济、不合理的，变压器效率降低，阻抗压降大，风机寿命不长等。

在正常运行时不应考虑这种运行方式。

建议一般可按标称容量的1.15倍考虑干式变压器的过负荷，并按此选择断路器和电流互感器。

对有一、二级负荷时及应急状态下确需以1.5倍负荷作较长时间运行时，可按此负荷选择断路器与电流互感器，高压侧也相应按此负荷作配臵。

2.10 对特殊地区的配电装臵应根据该地区的特点设计采取相应措施，特殊地区主要指地震烈度>7度、高海拔、炎热、严寒地区。

而一些设计对这些地区的项目仍按一般地区对待，没有在设计中采取必要措施，使配电装臵在该地区能正常、可靠地运行。

2.10.1 地震烈度>7度地区7度地震为轻破坏地震，对电气设施一般不会造成严重后果，故可不作处理。

8度地震为破坏地震，电气设施也会受到破坏，因此须在设计中采取措施以避免或减轻损害。

设计时要注意，在7度地震区，一些重要项目提高一度设防，此时电气设施也应相应考虑。

对地震烈度8度及以上和地区可采取以下措施：（1）35kV及以上的配电装臵宜选用屋外式据以往的经验教训，许多屋内电气设备不是由于地震直接造成破坏，而是由于房屋倒塌砸坏，且修复困难，恢复供电时间长，而屋外电气设备受损要轻，恢复供电也较快。

（2）条件允许时，适当加大设备间距。

（3）减少设备端子拉力。

硬母线连接时应作柔性连接。

（4）设备安装应牢固可靠，宜取消变压器滚轮，并将变压器用夹板固定在基础上。

屏、柜可将并列的用螺栓相互连成整体。

2.10.2 高海拔地区高海拔地区指海拔>1000m的地区，海拔≥2000m的地区为高原地区，一般低压电器在可在海拔2000m以内正常工作，高压电器一般可在海拔1000m以内正常工作。

海拔升高，空气密度降低，会影响散热，使电器温升增加并影响电器外绝缘水平降低。

由于海拔升高时，气温有所降低，对户外可得到明显补偿，不须降容，但对户内高温环境应降容使用。

对电器的外绝缘，超过1000m时每升高100m，外绝缘降低1%，可采取加强保护或加强绝缘措施。

加强保护是选用特殊制造、性能优良的避雷器（如Y5SCG型），可使适用于1000m以下的电器可用于3000m以下的地区。

加强绝缘是按使用地区的海拔加强电器的外绝缘，在订货时向制造厂提出加强绝缘的技术要求。

热继电器的脱扣特性有偏移，需调整修正。

2.10.3 炎热地区炎热地区电器设备应选用适用于该环境的产品，湿热带型号后加一TH，干热带加-TA避免使用密集型产品（如抽屉柜等，如选用应降容使用），并加强通风散热措施。

2.10.4 严寒地区严寒地区对最低环境温度有要求的电器设备应采取加温措施，对冻土达1m左右时，接地装臵应埋于冻土层下，电缆可敷设于冻土层下或地沟内。

3低压配电3.1 具有隔离功能的断路回路前，又加负荷开关作隔离电器低压断路器在断开位臵时，具有符合隔离功能的安全隔离距离，同时通过操动器位臵、机械式指示器或可观察触头位臵的断路器具有隔离功能，如S、NS、MS、GV2等系列断路器均具有隔离功能，不应再加负荷开关作为隔离电器。

3.2 剩余电流动作保护器（漏电保护器）的应用：剩余电流动作保护器能迅速断开接地故障回路，防止发生电击和火灾事故。

选用时应注意：1）当用于插座和末端线路，侧重防电击时，应选用动作电流≤30mA的剩余电流动作保护器。

2）作为上一级保护用剩余电流动作保护器的动作电流≥300mA。

3）对配电干线保护用剩余电流动作保护器的动作电流≤500mA并应有≥0.4s延时。

主要用以防电弧性接地故障引起火灾。

在外审中对我院设计中未加延时提出了修改意见。

使用剩余电流动作保护器还应注意线路、设备的泄漏电流应与剩余电流动作保护器动作电流的配合要求。

1）用于单台用电设备时，动作电流应不小于正常泄漏电流的4倍。

2）用于配电线路时应不小于正常泄漏电流的2.5倍，同时应不小于其中最大一台泄漏电流的4倍。

泄漏电流估算值见附表，设计时应作必要验算。

380/220V单相及三相线路埋地、沿墙敷设穿管电线每千米泄漏电流单位：mA/km电动机泄漏电流荧光灯、家用电器及计算机泄漏电流3.3 低压电动机允许全压启动的功率这是一个非常普遍的问题，设计文件中常以≤30kW可直接启动，>30kW则降压启动。

首先要了解决定能否全压启动的基本条件是（1）被拖动机械能承受全压启动时的冲击转矩，（2）在配电系统中引起的电压降不应防碍其他用电设备的工作，即频繁启动时不低于标称电压90%，不频繁启动时不低于85%。

配电设计中一般为不频繁启动。

只要符合上述条件应采用全压启动方式，因全压启动简单、可靠、经济。

允许多大功率电动机可以全压启动？通常估算电动机功率<30%电源变压器容量可全压启动，当然如电动机功率为30%附近时需作详细计算确定，如远小于30%，例如1000kVA变压器全压启动100kW 电动机是可行的。

对电压波动有高要求处应仔细考虑。

3.4 爆炸危险环境的电器设备选择某项目燃气锅炉房采用防水防尘密闭性电气设备，但消防审批意见要求均采用防爆型。

3.5 消防设备应双回路供电，末端自动切换，有的项目消防设备仅采用专用回路供电，消防审批要求改为双路供电。