“有奖征答：10kV 独立变电所以 TT 制供其他建筑物，如何设计？”结贴答案征求意见稿

尺短寸长

“有奖征答：10kV 独立变电所以 TT 制供其他建筑物，如何设计？”
结贴答案征求意见稿

“有奖征答：10kV 独立变电所以 TT 制供其他建筑物，如何设计？”自打一贴发出，至今争论不休。
大鼻山在“如何设计？”答复还未出现就断言“我百分百能挑出其中硬伤，哈哈；有此癖好，一时戒不了”、嘿版留话“期待好久”、冷版更给“订金”在先，压力之大，可想而知。

本是一个有奖征答，弄到最后成一个自问自答，也真是无奈。原以为，《建筑电气论坛》上定会有做过 10kV 独立变电所以 TT 制供其他建筑物的电气设计人员，却不料似乎没看到。
大概高手躲在幕后，不到最后不出场，可能现正抿嘴在看热闹呢。

现在是暖场时间，尺短寸长就不揣冒昧，上场舞刀耍枪来了。
等候得太久了：“抛砖引玉”也好、“班门弄斧”也罢，总得有个人抛这砖、献这丑，目的就是最终请出那块“玉”和某位不肯露面的“鲁班师爷”。

若真干过 10kV 独立（终端）变电所 TT 制供电的工程设计，估计轻车熟路，信手拈来就成；尺短寸长苦于没有做过这方面的电气设计，却要勉为其难被大家顶上杠头，有苦难言。
罢罢罢，豁出去了，反正我说过我是一“菜鸟”：既然从没做过，说错讲错大家定会原谅，别骂我就成。
待我说完，高手、“鲁班师爷”们千万千万告诉我正确的答案，尺短寸长给您加分，并求各位版主加您分，加多多高分，定使您满意，如何？

尺短寸长

古有仗剑侠士问苍天走天涯翻江倒海，气定神闲；
今看尺短寸长论 TT 搜枯肠抓耳挠腮，手忙脚乱。
着实可怜得很哪！

尺短寸长愿意做一块让大家迈向新台阶的地砖，给各位“板油”垫垫脚，尽量能使大家走道顺畅些、容易些。若有心无意真做到了那么一丁点儿，尺短寸长也就心满意足矣。
成为“金砖”是想也不敢想，“青砖”或“红砖”就成，不想成为“废砖”。
知道“青砖”远胜“红砖”，然“青砖”得在烈火中承受“冷水”浇注 7 天，须受那“炼狱”之苦才得大成。
故：希望大家不时泼些“冷水”，好努力练就尺短寸长成为一块“青砖”而非“夹心砖”才好。

好！
开窑炼“砖”，早日成“砖”；
窑开取“砖”，得一红“砖”。

尺短寸长

第一次炼“砖”，来不及泼冷水，“火性”未除，希望大家海涵。没关系，红“砖”也是“砖”，若能顶用，就行。
此“砖”若真能起些作用，让大家顺利上台阶步上康庄大道，不走泥泞、吉凶未卜的危险小路，吾愿足矣。

尺短寸长

言归正传
10kV独立（终端）变电所TT制供电的一些注意事项

一、分析依据：
参考文献——
（1）GB/T 16895.1-2008 idt IEC 60364-1：2005《建筑物电气装置 第1部分：范围、目的和基本原则》
（2）GB 16895.11-2001 idt IEC 60364-4-442：1993《建筑物电气装置  第4部分：安全防护第44章：过电压保护 第442节：低压电气装置对暂时过电压和高压系统与地之间的故障的防护》
（3）GB 16895.21-2004 idt IEC 60364-4-41：2001《建筑物电气装置第4-41部分：安全防护-电击防护》
（4）GB 50053-94《10kV及以下变电所设计规范》
（5）GB 50054-95《低压配电设计规范》
（6）GB 50057-94《建筑物防雷设计规范》（2000年版）
（7）JG J16-2008《民用建筑电气设计规范》
（8）《工业与民用配电设计手册》中国航空工业规划设计研究院，第三版．
（9）《低压电气装置的设计安装和检验》第二版，王厚余．
（10）《建筑物电气装置500问》王厚余．
（11）《建筑电气》2006-6期P14一文《高压系统接地故障导致暂时过电压与Uc值选取》（很有一读之必要）：
作者——
孙丹波、余立平（深圳市防雷设施监测所518001）
关象石（中国气象学会雷电防护委员会100081）

平时写论文，参考文献是垫底的。
无奈现着实底气不足，先拿将上来壮壮胆再说。呵呵！

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二、提纲挈领（注意其下内容均专指 10kV 独立变电所以 TT 制供其他建筑物为用户供电，但变电所内低压配电系统采用 TN-S 制还是采用 TT 制必须加以分析后，才能最后确定，千万千万注意别搞错）：
1、10kV独立（终端）终端变电所接地问题
先依据：
①         GB/T 16895.1-2008《建筑物电气装置 第1部分：范围、目的和基本原则》；
②         GB 16895.11-2001《建筑物电气装置  第4部分：安全防护第44章：过电压保护 第442节：低压电气装置对暂时过电压和高压系统与地之间的故障的防护》；
③  GB 16895.21-2004《建筑物电气装置第4-41部分：安全防护-电击防护》（此标准在修订）。
再按：
①        《建筑物电气装置500问》；
②        《建筑电气》2006-6期P14一文；
《建筑电气》2006-6期P14一文《高压系统接地故障导致暂时过电压与 Uc 值选取》（很有一读之必要）：
作者——
孙丹波、余立平（深圳市防雷设施监测所518001）
关象石（中国气象学会雷电防护委员会100081）
此文章介绍得比较清楚，值得一看！
有上述依据、资料存在，10kV 独立变电所以 TT 制接地问题可解。

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a. 10kV不接地或经消弧线圈接地系统（Id≤20A）：
可分地也可共地；但大多共地（共地有小细节需要引起重视）。
b. 10kV小电流接地系统 20A＜Id≤500A（实际电力工程取100A≤Id≤500A）：
建议分地；
可有条件共地。
c. 10kV大电流接地系统 500A＜Id≤1000A：
建议分地；
可有条件共地。

重要提示（变电所采用分地不共地时）：
一旦 10kV 独立（终端）变电所采用分地（也就是高压柜、变压器柜、低压柜、10kV 变电所内电气设备等金属外壳的保护接地与该 10kV 变电所内变压器低压侧 AC230/400V 侧中性点不共用同一接地装置：中性点接地采用绝缘电缆外引至室外距保护接地的距离不小于 10m 处设置，有条件达到不小于 20m更佳），这时，必须注意以下 2 点：
1、10kV 独立（终端）变电所内低压 AC220/380V 低压配电系统的接地制式必定只会采用 TT 而绝不会是 TN-S 制；
2、10kV 独立（终端）变电所内低压 AC220/380V 低压配电系统的 SPD 采用 CT1（3P） 还是 CT2（3P＋1） 方式得根据危险性才可判断，通常为（涉及 Uc 持续运行电压问题）：
（1）10kV不接地或经消弧线圈接地系统（Id≤20A）：
SPD 采用 CT1（3P）一般无问题存在；
（2）接地系统：
SPD 采用CT2（3P＋1）。
注：1 为放电间隙。

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GB 50057-94《建筑物防雷设计规范》（2000年版）：
SPD 采用CT2（3P＋1）：主要就是解决 10kV 高压系统接地故障导致暂时过电压与持续运行电压 Uc 值之间的协调关系。

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注意（先给出假设的接地电阻R1、R2、Rg、R3 的各自所在）：
A处：
10kV 高压柜、变压器柜、低压开关柜和本变电所内 AC220/380V 低压电气设备等金属外壳的保护接地设一接地（与本建筑物等电位联结共同连接），与建筑物结构钢筋连成一体，等电位联结，接地电阻 R1；

B处：
变压器中性点通过绝缘电缆拉至远离该一个 10kV 独立（终端）变电所接地极 10m（20m） 处单独打一接地极 R2；

若A、B处共地，则接地极 Rg；

C处：
最后就是10kV 独立（终端）变电所以 4 线制 TT 供电用户所在处——建筑物，其内按等电位联结要求设计，接地电阻 R3。
（也可以认为箱变供路灯的路灯接地处接地电阻 R3，分析原理同，不再分开单列）

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（1）10kV 不接地或经消弧线圈接地系统（Id≤20A）一般均可共地。

附注：
此与本结贴无关的特别注意事项，因为有人不解，特意指出10kV 高、低压系统接地共地后，其后的 TN-S 制得注意——
若 10kV 高、低压系统接地共地，若低压用户处采用 TN-S 制却有难以实施等电位联结之场所（如户外的露天设备、集贸市场、演艺设备、路灯等），则必须注意：
a. 用户端存在一些不能实施等电位联结的一般潮湿场所，安全电压为不大于 25V，Uf＝Id×Rg≤25V，得 Rg≤1.25Ω，实际取 Rg≤1Ω 时；
b. 用户端存在一些不能实施等电位联结的一般干燥场所，安全电压为不大于 50V，Uf＝Id×Rg≤50V，得 Rg≤2.50Ω，实际取取 Rg≤2Ω 时。
实际情况：10kV 不接地或经消弧线圈接地系统也确实基本是共地方式。
10kV 接地系统实际情况：不详，待落实。

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（2）大（小）电流接地系统共地：
变电所内部供电应采用 TN-S 制——；
考虑 Uf＝Id×Rg≤1200（V）,保建筑物 TT 制的用户端 AC220/380V 设备、线路的故障应力电压不超 Uo＋1200（V）；

（3）大（小）电流接地系统不共地：
变电所内部供电应采用 TT 制（注意这里是 TT 制了）——
考虑 Uf＝Id×R1≤1200（V）,保变电所 AC220/380V 设备、线路的故障应力电压不超 Uo＋1200（V）；

（4）考虑 10kV 高压碰金属外壳接大地故障的应力电压不致造成 AC220/380V 低压绝缘击穿，共地的接地电阻必须有一个合适的选择。
举例1（以共地为例，另一建筑物用户处采用 TT 制）：
a. 如在上海500A＜Id≤1000A，则共地电阻必须根据公式——
Uf＝Id×Rg≤1200A，Rg≤1.2Ω,故可取 Rg≤1Ω 可保无虞；
b. 若外地取Id≤500A，则共地电阻必须根据公式——
Uf＝Id×Rg≤1200A，Rg≤2.4Ω,取值为 Rg≤2Ω 也无妨。

举例2（以不共地为例，本变电所内必采用 TT 制）：
a. 如在上海500A＜Id≤1000A，则 R1 电阻必须根据公式——
Uf＝Id×R1≤1200A，R1≤1.2Ω,故可取 R1≤1Ω 可保无虞；
b. 若外地取Id≤500A，则共地电阻必须根据公式——
Uf＝Id×R1≤1200A，R1≤2.4Ω,取值为 R1≤2Ω 也无妨。

注意室外路灯、景观照明的 SELV 安全电压不得大于 25V，得采取相应的安全技术措施：
（1）采用 TT 时，由于不会由 10kV 高压侧保护接地处引来 PE 线，故无高压故障“窜入”低压的危险问题；
（2）但若采用所谓的 5 线制 TT ，则危害无穷矣。

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结论：
a.        高、低压不共地没有危险，最好（但10kV 不接地或经消弧线圈接地系统在采取一定措施后，基本是共地的）；
b.        高、低压共地必须得小心 AC220/380V 低压绝缘耐受值的问题；
c.        高、低压共地的接地电阻 Rg 有讲究；不共地的接地电阻 R1 也有讲究，至于 R2、R3，大概已不用我说太多了吧。

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2、10kV独立（终端）终端变电所高压电缆绝缘问题
10kV不接地系统：YJV（YJV22）-8.7/10kV 或 YJV（YJV22）-8.7/15kV（提高要求设计时才会采用）；

10kV接地系统：YJV（YJV22）-6/10kV。

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3、10kV 独立（终端）终端变电所低压 TT 制接地故障动作灵敏度问题
（1）不重要负荷：RCD 跳闸（与建筑物用户端 RCD 组成选择性配合）；
（2）重要负荷（如消防负荷）：RCD 不跳闸仅报警（报警信号究竟送至何处得根据具体建筑工程确定，反正应送达有人值班的场所，及时处理）；
（3）因为一般低压用户处末端均设有不大于 30mA 的 RCD，故此10kV 独立（终端）变电所低压 TT 制 RCD 动作值的取值不会是 0.006、0.01到0.03A（太小），PC 柜内不会用到；10kV 独立（终端）变电所低压 TT 制 RCD 动作值的取值范围将会是：0.1（较少）、0.3（√）、1(√)、3(√)、5(√)、10、20、30A。
（4）以 3 倍 I△n 级差，0.2S 时差（或上级 RCD 固定不动作时间大于下级 RCD 最大分断动作时间）满足选择性保护；
（5） 一般而言，采用 RCD 对满足接地故障动作灵敏度轻而易举，IEC、GB 标准规定 RCD 最大的动作值 I△n 为 30A（最小的动作值 I△n 为 0.006A），其∑R≤220/30＝7.33Ω 即可；一般工程I△n不太会大于 5A，一般不大于 1A 就可以满足绝大部分建筑工程。
故I△n 最为常用值及相关要求如下：
——0.1（较少）、0.3（√）、1(√)、3(√)、5(√)五档。
——须躲过正常运行时的最大泄漏电流：不得大于 0.4I△n （国标 GB13955-2005 则取0.25I△n ）；
——须与建筑物用户处 RCD 完成选择性配合，10kV 独立（终端）变电所不能独立完成施工图设计，或独立完成施工图设计后必须留下开口项，待建筑物用户端下级 RCD 选配完后再完成上级 RCD 的整定工作。
——以上海10kV 独立（终端）变电所低压馈线回路不超过（地方标准规定） 400A 计算电流为例（变电所 MCCB 最大的过负载保护的整定电流不允许大于 400A），只要建筑物用户端防电气火灾已经做到位，在与下级 RCD 拉开不小于 3 级级差前提条件下：0.3A（√）、1A(√)、3A(√)三档将会成为非常常用且一般均能满足接地故障灵敏度、满足上下级 RCD 选择性配合设计要求的取值。

虽然目前 GB 标准中国家无强制规定（住宅建筑除外）必须设置防火 RCD 防范电气火灾，但我们电气设计人员理应懂得：
BE1 场所：不引发危险的——（√）
BE2 场所：有起火危险的——（√）
BE3 场所：有爆炸危险的——（民用工程较少，局部有）
BE4 场所：有污染危险的——（民用工程较少，局部有）
详见《建筑物电气装置500问》

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（6）高手补充
这边请！

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4、10kV 独立（终端）终端变电所低压 TT 制 SPD 选择及接线问题

10kV 独立（终端）终端变电所一般还是设置 SPD 为妥，原因在于现在的 ACB、MCCB 智能化的趋势不可阻挡。具体工程则应按 GB 50057-94《建筑物防雷设计规范》（2000年版）第六章“防雷击电磁脉冲”实施。

a. 10kV不接地或经消弧线圈接地系统（以共地为例）：
变电所 TN-S 制——CT1 接线（变压器附近 PC 柜内 3P）；
用户端 TT 制  ——CT1 接线 4P（3L＋N）。

b. 10kV 接地系统（不共地）：
变电所 TT 制  ——CT2 接线（变压器附近 PC 柜内 3P＋1），必须！（注意：这种情况下，变电所内应采用 TT 制）
1 为放电间隙
用户端 TT 制  ——CT1 接线 4P（3L＋N）。

c. 10kV 接地系统（共地）：
变电所 TN-S 制——CT1 接线（变压器附近 PC 柜内 3P）；
用户端 TT 制  ——CT2 接线 3P＋1（放电间隙 1 自始至终），必须！（注意用户端的 SPD 采用 3P＋1 方式自始至终）
1 为放电间隙

SPD 应采用熔断器作后备保护，王厚余先生《低压电气装置的设计安装和检验》第一版（2003年），第二版（2007年），
《建筑物电气装置500问》（2008年）书中均谈及此事，现已通过多家气象局试验报告证实理论与实际完全相符，需要引起重视。

放电间隙 1 的特殊要求：
为避免暂时工频过电压的危害，此情况下低压系统的 SPD 自始至终采用 CT2（俗称 3＋1 接线方式）是必须的，且中性线对地的放电间隙型 SPD 需通过 1500V 持续 200ms 的试验，其通流能力应达到相线对中性线设置的 SPD 通流能力的 4 倍（安装处按规范需要通流的能力）。低压电气绝缘允许承受的过电压为 UO＋1200V，切断电源时间不大于 5s。