配电设计说明

黔南州属困难企业职工经济适用房配电安装工程

设计说明

设计单位：黔南都能开发有限公司

日期：2014年12月

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黔南州属困难企业职工经济适用房配电安装工程设计说明

一、 设计依据：

黔南州属困难企业职工经济适用房配电安装工程是受该业主委托，由委托方提出现今用电负荷及发展情况，双方签订设计合同后，根据2014年《中国南方电网公司10千伏及以下业扩受电工程典型设计图集》选用的图名、图号进行。

有关的设计规范：

GB 50052-2009 《供配电系统设计规范》 GB 50053-94 《10kV 及以下变电站设计规范》 GB 50054-2011 《低压配电设计规范》

GB 50060-2008 《3～110kV 高压配电装置设计规范》 GB 50062-2008 《电力装置的继电保护和自动装置设计规范》 GB/T50063-2008 《电力装置的电气测量仪表装置设计规范》 GB 50227—2008 《并联电容器装置设计规范》 GB/T14549-93 《电能质量 公用电网谐波》 GB12325-2008 《电能质量 供电电压偏差》 DL/T5222-2005 《导体和电器选择设计技术规定》 DL/T620-1997 《交流电气装置的过电压保护和绝缘配合》 DL/T621-1997 《交流电气装置的接地》

DL/T5044-2004 《电力工程直流系统设计技术规定》 JGJ16-2008 《民用建筑电气设计规范》

2009 年版 《中国南方电网公司110kV 及以下配电网规划指导原则》 2005 年版 《中国南方电网城市配电网技术导则》 中国南方电网公司10kV 和35kV 配网标准设计（V1.0 版） 2014 年版 《10kV 及以下业扩受电工程技术导则》

甲方提供的“ 黔南州属困难企业职工经济适用房配电安装工程”平面布置图及建筑电气设计施工图等相关资料。

二、设计范围：

本次设计主要为黔南州属困难企业职工经济适用房10kV供配电系统电气施工图，设计范围包括：高压部分(含10kV进线、高压配电柜及配电变压器)、低压部分（含低压柜进线及馈线柜

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体配置），不含室内用电部分。

三、供电设计： 1、建筑概述：

黔南州属困难企业职工经济适用房位于贵州省都匀市剑江南路，总建筑面积约34388.54㎡，其中公用面积约为3505㎡。按每平方米50W配置，总负荷为175.3KW,视在功率为175.3÷0.85=206kVA;居住户数348户；其中90㎡及以下户型232户，90-120㎡58户，120㎡-150㎡58户； 2、负荷计算

本工程电力负荷采用需要系数法计算，算式如下：

Pjs=KxPe （kW） Qjs=Pjs×tanφ （kVar） Sjs=错误！未找到引用源。 （kVA）

根据各负荷分布特点，计算负荷如表1～3；

表1： 1#变压器容量计算表

1#变压器容量计算表（居民） 功需功率要 率 因 有功 无功 视在 系因数功率 功率 功率 数 数 正切 costgPjs(Qjs(kSjs(kKx φ φ kW) var) V.A) 0.0.0.132.147.045 90 48 30 64.08 0 0.0.0.132.147.045 90 48 30 64.08 0 低压 额定 电流 名称 组别 额定 输入 功率 容量 ZR-YJV22-0.6/1kV-4×150+1×70载流量 ZR-YJV22-0.6/1kV-4×185+1×95载流量 用电设备 一单元3-9层住宅用电(共42户） 一单元10-16层住宅用电（共42户） 一单元楼17-23层住宅用电（共42户） 一单元楼24-31层住宅用电（共48户） 合计 同时系数 电容补偿 Pe(kS(kVW) .A) 294.00 294.00 294.00 294.00 1176.00 Ijs(A) 310 223.34 223.34 223.34 223.34 893.37 812.71 355 √ √ √ √ 0.0.0.132.147.0 45 90 48 30 64.08 0 0.0.0.132. 45 90 48 30 529. 20 0.0.476. 89 51 28 3

147.064.08 0 256.3588.00 0 243.4534.99 1 86.94 电容补偿后 功率损耗 总计 0.0.476.156.5501.3 95 33 28 5 5 5.01 25.07 514.42 761.72 781.58 909.33 0.0.481.181.6 82 94 29 1 30~16000kV.A容量变压器 变压器负荷率 0.75 ～0.85 630 0.82 说明：1、变压器损耗按：△P≌0.01Sjs △Q≌0.05Sjs计算； 2、380V侧功率因数按补偿至0.95计算；

3、 “380V侧无功补偿容量”为理论计算值，实际选择补偿容量250kVar； 4、“拟选变压器容量”按10kV侧总负荷容量的105%考虑（即变压器负荷率为95%），为计算值，实际选择时，选择630kVA变压器

5、用导线允许载流量选择导线，用经济电流密度法校核，放大二级选择；上图\"√”表示此回路所选电缆型号；

表2： 2#变压器容量计算表

2#变压器容量计算表（居民） 功需功率额定 输入 要 率 因 有功 无功 视在 功率 容量 系因数功率 功率 功率 数 数 正切 Pe(kS(kVW) .A) 294.00 294.00 294.00 336.00 1218.00 cosφ 0.90 0.90 0.90 0.90 tgPjs(φ kW) 0.132.48 30 0.132.48 30 0.132.48 30 0.151.48 20 548. 10 0.493.51 29 0.493.33 29 Qjs(kSjs(kvar) V.A) 147.064.08 0 147.064.08 0 147.064.08 0 168.073.23 0 265.4609.06 0 252.1554.08 1 90.05 162.1519.24 5 低压 额定 电流 名称 组别 ZR-YJV22-0.6/1kV-4×150+1×70载流量 ZR-YJV22-0.6/1kV-4×185+1×95载流量 用电设备 二单元3-9层住宅用电(共42户） 二单元10-16层住宅用电（共42户） 二单元楼17-23层住宅用电（共42户） 二单元楼24-31层住宅用电（共48户） 合计 同时系数 电容补偿 电容补偿后 功率损耗 总计 Kx 0.45 0.45 0.45 0.45 Ijs(A) 223.34 223.34 223.34 255.25 925.28 841.74 788.92 310 355 √ √ √ √ 0. 89 0. 95 5.19 25.96 0.0.498.188.1532.7 85 94 48 0 9 4

809.49 30~16000kV.A容量变压器 变压器负荷率 0.75 ～0.85 630 0.85 909.33 说明：1、变压器损耗按：△P≌0.01Sjs △Q≌0.05Sjs计算； 2、380V侧功率因数按补偿至0.95计算；

3、 “380V侧无功补偿容量”为理论计算值，实际选择补偿容量250kVar； 4、“拟选变压器容量”按10kV侧总负荷容量的105%考虑（即变压器负荷率为95%），为计算

值，实际选择时，选择630kVA变压器。

5、用导线允许载流量选择导线，用经济电流密度法校核，放大二级选择；上图\"√”表示此回路所选电缆型号；

表3： 3#变压器容量计算表

3#变压器容量计算表（公共） 功额输需功率 定 入 要 率 因 名称 功容系因数 组别 率 量 数 数 正切 S(PekV(k.AW) ) 有功 功率 无功 功率 视在 功率 低压 额定 电流 ZR-YJV22-0.6/1kV-4×10+1×10载流量 ZR-YJV22-0.6/1kV-4×16+1×16载流量 ZR-YJV22-0.6/1kV-4×25+1×16载流量 ZR-YJV22-0.6/1kV-4×35+1×16载流量 ZR-YJV22-0.6/1kV-4×70+1×35载流量 用电设备 负一层正常照明及电井插座用电 Pjcots(KsgkWx φ φ ) 00..8.70.45.00 0 90 8 60 12.00 12.00 40.00 10.00 12.000..70.4 0 90 8 00..70.4 0 90 8 00..80.4 0 90 8 00..80.4 0 90 8 00.0 .90 .QjsSjsIj(kv(kVs(ar) .A) A) 64.5A 87.72 112.23A 135.45A 196.08A 2.76.29.1 2 45 √ 左屋面客梯用电 148.4.09.3.140 7 3 8 148.4.09.3.140 7 3 8 3254.015.35..00 50 56 2 138.3.88.8.500 7 9 1 √ 8.4.09.31440 7 3 .1 5

√ 右屋面客梯用电 √ 负一层生活水泵用电 负一层重要非消防负荷用电 左屋面消防电梯用电 √ √ 0 右屋面消防电梯用电 12.00 15.00 748 0 8 00..1470.48.4.09.3.1 0 90 8 40 7 3 8 00..122080.4.05.813..2 0 90 8 0 1 33 6 1220.05.813..20 1 33 6 √ 左屋面消防风机用电 √ 右屋面消防风机用电 左侧疏散照明用电 右侧疏散照明用电 0015...080.40 0 90 8 00..5.90.400 0 90 8 00..5.90.400 0 90 8 √ 4.2.15.07.50 8 0 60 √ 4.2.15.07.50 8 0 60 √ 一层正压送风机用电 负一层及竖直楼梯疏散照明用电 10..106.00.46.2.96.6.100 0 90 8 00 1 7 3 √ 00..90.40 90 8 10..00.40 90 8 10..00.40 90 8 00..70.40 90 8 00..60.40 90 8 00.0 5.00 4.2.15.07.50 8 0 60 √ 消控室用电 5.00 75.00 20.00 5.2.45.58.00 2 6 44 √ 7512.036.83.6.0 32 33 61 1423.06.715..60 8 56 3 30.014.33.0 53 33 157.216.6

消防泵用电 √ 二楼照明 √ 50.0供水 0 负一层用电1 25 50.64 25 √ √ .00 .90 ..0640 0 8 6 67 .32 25.0负一层用电2 0 42.00 40.00 00..152560.4.07.216..3 0 90 8 0 6 67 2 √ 00..60.4 0 90 8 00..60.4 0 90 8 2542.212.28..50 20 00 4 2440.011.26..50 62 67 2 一层大厅用电 √ 一层用电 √ 弱电 二层用电1 10..2.00.400 0 90 8 0050...060.40 0 90 8 50.00 2.0.92.23.00 7 2 38 √ 3050.014.33..60 53 33 4 √ 二层用电2 00..305060.4.014.33..6 0 90 8 0 53 33 4 651874314..87 .00 84 √ 合计 同时系数 电容补偿 54381.7.00 90 0.340.59. 89 1 11 电容补偿后 功率损耗 591783925..48 .09 71 63. 73 0.34550.39.1143678. 95 3 11 .75 .48 33 3.18. 67 37 0.355790.2.1333772. 4 94 78 .12 .07 89 7

总计 30~16000kV.A容量变压器 变压器负荷率 0.75 ～0.85 400 0. 94 577. 35 说明：1、变压器损耗按：△P≌0.01Sjs △Q≌0.05Sjs计算；

2、380V侧功率因数按补偿至0.95计算；

3、 “380V侧无功补偿容量”为理论计算值，实际选择补偿容量160kVar；

4、“拟选变压器容量”按10kV侧总负荷容量的105%考虑（即变压器负荷率为95%），为计算值； 实际选择时，选择400kVA变压器

5、用导线允许载流量选择导线，用经济电流密度法校核，放大二级选择；上图\"√”表示此回路所选电缆型号； 表4高压电缆载流量表：

绝 缘 类 型 钢 铠 护 套 电缆导体最高工作温度（℃） 敷设方式 70 95 120 150 185 240 环境温度（℃） 土壤热阻系数（K•m/W） 空气中 178 219 251 283 324 378 40 直埋 152 182 205 223 252 292 25 2.0 无 90 空气中 223 276 317 358 413 481 40 直埋 196 235 264 283 319 377 25 2.0 交联聚乙烯 有 表5低压电缆载流量表：

YJV 0.6/1KV 交联聚乙烯绝缘聚氯乙烯护套电力电缆 导体标称截面 绝缘厚度 相 mm 1 1.1 1.1 1.2 1.4 副 mm 0.9 0.9 1 1.1 1.1 护套厚度 电缆近似外径 电缆近似重量 导体直流电阻 试验电压 电缆载流量 在空气直埋土中 壤中 A A 159 195 237 273 310 169 205 245 278 309 mm 2 4×50+1×25 4×70+1×35 4×95+1×50 4×120+1×70 4×150+1×70 mm 1.8 2 2.1 2.3 2.4 mm 28.2 32.8 37 41.4 44.5 8

kg/km 2268 3116 4176 5375 6305 W/km ≤ 0.387 ≤ 0.268 ≤ 0.193 ≤ 0.153 ≤ 0.124 KV 3.5 3.5 3.5 3.5 3.5 4×185+1×95 4×240+1×120 1.6 1.7 1.1 1.2 2.5 2.7 49.2 54.7 7889 10051 ≤ 0.0991 ≤ 0.0754 3.5 3.5 355 416 347 398 表6小区10kV总负荷计算表

序号 1 2 3 用电设备组名称 居民变压器 居民变压器 公共变压器 以上小计 负荷性质 居照 居民 动力 设备容量 （kVA） 630 630 400 1660 Ijs(A) 36.37 36.37 23.09 95.83 说明：1、10kV侧功率因数按0.95计算；

2、小区总变压器安装容量1660kVA， 10kV侧总计算电流95.83A，用导线允许载流量选择导线，用经济电流密度法校核，本工程高压进线电缆选用YJV22-10kV/3×120mm²规格电缆。每楼层安装户表6户，共54KW，计算电流为41.02A，因此楼层进线电缆选用ZR-YJV22- 0.6/1KV 4×35+1×16规格电缆；

3、供电方式说明：

1、现状：康诚施工变由10kV庆王线18#杆接入；

2、供电方式：由10kV庆王线18#杆搭火供电，原接在18#杆的康城施工变拆除；

4、供配电系统：

根据供电批复，结合小区总图布置，黔南州属困难企业职工经济适用房配电安装工程采用由中央变配电所集中供电方式，对小区消防设备、公共部分照明等不同类别的电力负荷供电，供电电压等级为10kV/0.4kV/0.23kV。

根据“南网导则”和相关国家规范，结合原始建筑电气设计资料，小区变配电系统10kV高压部分采用放射式供电，低压部分采用放射式和放射-树干式相结合的方式供电。

小区内消防泵、喷淋泵、防排烟风机、正压送风机、消防电梯等消防用电为一级供电负荷，屋顶普通电梯、生活水泵为一级负荷，其余均为三级负荷。

根据负荷计算结果，小区变配电系统变压器总容量1660kVA，由3台变压器组成，各变压器容量选择依据详负荷计算表1～4。

根据供电批复，黔南州属困难企业职工经济适用房配电安装工程10kV电源采用单电源供电，为满足消防泵、喷淋泵、防排烟风机、正压送风机、消防电梯等消防用电为一级供电负荷，等设备的双回路供电要求，用户需自备柴油发电机，以满足小区范围内设备用电。

5、10kV外线：10kV外线一回由10kV庆王线18#杆接入，该回采用电缆接入，电缆型号

YJV22-8.7/15-3*120，庆王线18#杆原柱上断路器更换为具有速断、过流、零序保护功能的柱上断路

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器FZW28-12(F)(配看门狗)，自搭火杆采用YJV22-8.7/15-3×120mm²高压电缆引下，沿小区车道埋管敷设引入地下一层变配电所高压配电柜。原接在10kV庆王线18#杆的康诚施工变拆除；

6、变配电所：

在地下一层新建一座10kV变配电所，根据建筑设计条件，10kV户内分为10kV配电室（地下一层）及柴油发电机配电室（地上一层）两部分，配电系统采用GGD低压开关柜。

高低压系统间采用高压电缆连接，地下室内低压电缆采用金属桥架敷设。高压柜采用双电源断路器柜，单列布置，靠墙安装，共设置5面柜，其中AH1、AH2为电源进线柜；

变压器总容量为1660kVA，分别为SCB10-630/10两台，SCB10-400/10一台。

高低压配电房内1#、2#变压器供居民用电， 3#变压器供公共负荷用电。安装一台柴油发电机（250KW)提供备用电源；

公共负荷低压配电系统均采用单母线接线，各段母线相对独立。

公共负荷采用GGD开关柜，单列布置，不靠墙安装，共布置4面低压柜。

为满足一级负荷供电要求，在柴油发电机配电室内设置柴油发电机配电系统，配置一台柴油发电机（250KW)，作为一级负荷的备用电源。

要求柴油发电机启动柜与0.4kV进线柜闭锁，只有当0.4kV母线失电且0.4kV开关柜主开关断开时，才能启动柴油发电机。 要求低压双回路供电的消防负荷在设备端设电气互锁的双电源自投自复装置（A·T·S），必须保证在任何情况下不向电网反送电能。

变压器与低压配电柜采用铜母排连接，低压进线采用上进线方式。

7、二次保护：

10kV高压配电系统配置～220V交流操作常规保护系统，电源进线设置过流速断保护，变压器出线设置过流速断、温度及变压器门闭锁保护。

8、无功补偿：

根据中国南方电网城市配电网技术导则4.7.2条规定，中低压配电网变压器配置的电容容量宜按变压器容量的20～40%配置。

本配电系统无功补偿采用低压侧集中补偿方式，各段低压母线均配置成套低压并联无功补偿柜，补偿柜内配置无功补偿自动调节器，根据负荷变化自动投切补偿容量。

各台变压器补偿容量的计算经下式计算确定：

Qc=αnPjsqc

补偿前自然功率因数0.8，补偿后功率因数达0.95考虑，各组低压配电系统无功补偿容量计算详见《负荷计算表》表1～表3。

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序号 1 2 3 用电设备组名称 1#变压器 2#变压器 3#变压器 设备容量 （kVA） 630 630 400 无功补偿容量 250 250 160 配置比 39.7% 39.7% 40.0% 9、计量：

根据用电负荷的性质、确定各类负荷电价电度计量，黔南州属困难企业职工经济适用房配电安装工程，根据小区用电负荷的性质和供电批复的要求，小区10kV配电系统所供公共负荷采用“高供低计”，居民负荷采用“低供低计”的方式计量。

在3AA1柜装设数字式多功能电度表一只，“负控装置”一套，绝缘电压表三只，作为公共负荷计量；具体包括地下室车库照明、住宅电梯、楼道照明等、小区环境照明、消防动力等。

在各“一户一表”变压器出线柜即低压柜中各装设一块有功电度表，作为“一户一表”考核计量；住宅分户采用“一户一表”的计量方式，分散在各栋不同楼层，装设单位电度表计量。电度表带通讯功能，抄表集中器安放于一、二单元7，14，21，28楼层；数据集中器安置于一单元一层；

10、电缆截面选择：

本变配电系统高、低压电缆选择主要依据电缆线路工作电压、回路计算电流、线路敷设方式等为条件，选择不同回路线缆的工作电压等级、线芯材质、截面、绝缘及铠装方式等，所选用电缆大于计算电流两档的原则选取。其中10kV高压主进线电缆共带负荷1660kVA, 10kV侧总计算电流95.83A，所以电缆型号选为YJV22-8.7/15-3×120mm²，低压电缆选型参照《负荷计算表》表1～表3及表5《低压电缆载流量表》； 四、节能措施

首先配电变压器的损耗应满足《配电变压器能效标准及技术经济评价》Q/CSG11111001-2013,优先选用损耗达到能效限定值或领跑能效值的设备,通过TOC计算选型变压器的型号和容量。

变压器一定寿命期的总使用成本成为TOC（Total Owning Cost），它由下式计算： TOC=CI+A(P0+KQI0Se)+B(Pk+KQUkSe)式中 TOC— 配电变压器综合能效费用，元；

CI— 配电变压器初始费用，取变压器采购价格，元； A— 配电变压器单位空载损耗的等效初始费用系数，元/kW； P0— 配电变压器额定空载损耗，kW；

KQ— 无功经济当量，按变压器在电网中的位置取值；一般配电变压器的取值范围为0.05 ≤KQ≤ 0.1；

I0—配电变压器额定空载电流，%；

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Se— 配电变压器额定容量，kVA。

B — 配电变压器单位负载损耗的等效初始费用系数，元/kW； Pk—配电变压器额定负载损耗，kW； Uk—配电变压器额定短路阻抗，%。 A=kpv×Ees×Hpv

kpv—年贴现率为i的连续n年费用现值系数；

Ees—供电企业平均售电单价，元/kWh，低于全国综合平均销售电价时，宜取全国平均销售电价； Hpv— 配电变压器年带电小时数，宜取8760h； A=kpv×Ees×Hpv=6.1446×1×8760=53826.7 B=Ees×τ×kpv×β2

Ees— 供电企业平均售电单价，元/kWh，低于全国综合平均销售电价时，宜取全国平均销售电价；

τ— 年最大负载损耗小时数，h，其值见附录B； kpv— 年贴现率为i的连续n年费用现值系数；

β2 — 负载率，配电变压器年平均负载与额定容量比值。 B= Ees×τ×kpv×β2=1×7300×6.1446×0.8=35884.5

kpv—年贴现率 按变压器运行10年，年贴现率 0.1计，6.1446； Ees—电企业平均售电单价，按1元/kWh计算。

以容量800kVA变压器为例子计算。损耗指标：对S9变压器，空载损耗1.4kW，负载损耗7.5kW；对S11变压器,空载损耗0.98kW，负载损耗7.5kW。市场参考售价S24变压器为62840元，S11变压器为71300元。S9变压器：TOC=62840+53826.7(1.4+0.1×0.008×800)+35884.5(7.5+0.1×0.045×800)=570964.4元，S11变压器：TOC=71300+53826.7(0.98+0.1×0.008×800)+35884.5(7.5+0.1×0.045×800)=556817.2从上面的TOC计算结果可知，运行10年后，S11变压器的TOC值已略低于S9变压器。也就是说，若采用S11变压器，10年内可收回首次增加投资额，从第11年起，可享受S11变压器低损耗带来的巨大收益。10年的时间对变压器来说，只是寿命的二分之一。随着生产规模的扩大和电价的上涨，S11变压器将获得更低的TOC值。

因此，可以看出所选配电变压器不仅符合供电部门的节能要求，而且从长远的角度考虑能带来更大的经济效益。

五、接地

本配电系统采用TN-S接地形式，变配电所与建筑物共用综合接地体，所有设备的金属外壳、钢构支架、变压器中性点及预埋铁件等均要求接地，接地系统应有两点以上与主接地网连接，接地电阻

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应小于或等于4Ω，接地体要求刷红丹防锈漆二度和黑漆一度。

沿电缆保护管敷设路径，在保护管下方敷设一根-50×5扁钢作水平接地体，在电缆井周边作垂直接地极和水平接地体，做法详见《电缆井地下设施图》，水平接地体和垂直接地极连成综合接地网，在各栋单体建筑的单元入口处，接地网与建筑物综合接地体连接，接地电阻应小于或等于4Ω。

六、主材汇总表

名称 10kV SCB10干式变压器，630kVA，配变 10kV SCB10干式变压器，400kVA，配变 TTU 高压进线柜 高压出线柜 10kV微机测控保护装置 GGD低压开关柜（进线柜）单台配变400kVA-630kVA GGD低压开关柜（出线柜） GGD低压开关柜（电容器柜） 低压电缆分支箱 1kV 壁挂式 低压刀熔开关 0.4kV 160A 单相电能表（带表箱） 抄表集中器 数据集中采集器 GGD低压开关柜（计量柜） 10kV氧化锌避雷器 HY5WS-17/50 高压负荷开关 FZW28-12(F)(户外型) 隔离开关 GW12-10/630A 10kV交联聚氯乙烯电缆 YJV22-3×120mm²/10kV 10kV交联聚氯乙烯电缆 YJV22-3×50mm²/10kV 交联聚乙烯绝缘钢带铠装电力电缆 YJV22 0.6/1kV 4×35+1x16 交联聚乙烯绝缘钢带铠装电力电缆 YJV22 0.6/1kV 4×185+1x95 单位 台 台 台 面 面 套 套 套 套 台 组 块 台 台 套 套 台 套 米 米 m m 数量 2 1 2 2 3 2 4 7 3 8 58 348 8 1 1 1 1 1 60 50 626 909 七、其他

1、执行相关的国家颁布执行的施工及验收规范； 2、照明布线不允许横跨高压设备上方；

3、进、出配电房的沟、洞，在配电房完工后用不燃材料（五眼砂和红砖或沥青）封堵； 4、做好设备相序及出线标牌、标识； 5、高压裸母线排用热缩材料包裹；

6、在变配电所完工时，应在所内巡视通道和维修通道铺设绝缘地胶，在各个变配电室的各个大门处应配置不低于0.8米的防小动物挡板；

7、设备安装基础图以供货厂家提供为准。

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