超高層五星級酒店應(yīng)急電源供電方式選擇

曾裕良

摘要：隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，目前超高層建筑高區(qū)作為五星級酒店的建筑越來越多，發(fā)電機(jī)置于高區(qū)帶來很多問題，包括運輸、儲油、消防等等，五星級酒店應(yīng)急電源供電可靠性是電氣設(shè)計中不可忽視的重點。本文通過對五星級酒店不同柴油發(fā)電機(jī)方案的初投資、機(jī)房面積及運營的比較，在保證可靠性的前提下，選擇最優(yōu)化、最經(jīng)濟(jì)的方案，節(jié)省投資和材料損耗。

關(guān)鍵詞：超高層；五星級酒店；應(yīng)急電源

前言

改革開放以來，我國經(jīng)濟(jì)快速增長，各項建設(shè)取得巨大成就，但也付出了巨大的資源和環(huán)境被破壞的代價。目前我國建筑能耗占總能耗的27%以上，而且還在以每年1個百分點的速度增加。節(jié)能減排是社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展的必然趨勢，也是建設(shè)和諧社會、實現(xiàn)綠色能源可持續(xù)發(fā)展的必由之路。隨著超高層建筑高區(qū)作為五星級酒店的建筑越來越多，發(fā)電機(jī)置于高區(qū)帶來很多問題，包括運輸、儲油、消防等等。此外五星級酒店置于超高層高區(qū)帶來供電半徑過大，初期投資大等一系列問題。下面以某個具體案例進(jìn)行闡述和分析，該案例建筑高度為378米，為超高層建筑，總共82層，酒店位于64-82層。

1柴油發(fā)電機(jī)負(fù)荷估算

本文通過某個超高層高區(qū)五星級酒店作為例子進(jìn)行分析，根據(jù)自備電源估算負(fù)荷對比，取較大容量以滿足酒店用電需求，柴油發(fā)電機(jī)容量取823kW/1029kVA。

以下是自備電源負(fù)荷計算表。

方案一：低壓柴油發(fā)電機(jī)（380V）+銅母線槽

酒店的柴油發(fā)電機(jī)方案一采用1臺823kW/1029kVA、380V柴油發(fā)電機(jī)組，發(fā)電機(jī)輸出電壓提高10%，專門為酒店提供備用負(fù)荷。柴油發(fā)電機(jī)按最大備用負(fù)荷選擇。

此方案的好處在于獨立的系統(tǒng)能滿足酒店管理公司的要求，但由于酒店高區(qū)部分位于塔樓的最頂層，壓降會非常明顯。按照最大負(fù)荷計算，壓降達(dá)到約9.6%。因此需要采用大型的銅母線槽去減少壓降的影響。詳見附錄二酒店柴油發(fā)電機(jī)方案附圖SK01。

優(yōu)點：

（1）母線槽維護(hù)簡單，維修管理比較方便；

（2）滿足酒店公司獨立柴油發(fā)電機(jī)供電的設(shè)計要求。

缺點：

（1）線路長（供電線路約600米），電壓降比較大（約96%），供電損耗較大；

（2）由于母線槽一段大約2米，施工起來比較困難；

（3）造價高，而且價格受銅價影響大，由于銅價上漲將造成造價大幅上升。

方案二：低壓柴油發(fā)電機(jī)（380V）+升降壓變壓器

考慮到本項目供電半徑長、電壓降大，酒店的柴油發(fā)電機(jī)方案二采用1臺823kW/1629kVA、380V柴油發(fā)電機(jī)組，專門為酒店提供備用負(fù)荷。柴油發(fā)電機(jī)按最大備用負(fù)荷選擇。

此方案的好處在于獨立的系統(tǒng)能滿足酒店管理公司的要求，但考慮到現(xiàn)在銅價很高，采用大截面的銅母線槽導(dǎo)致造價很高，因此同時考慮采用升降壓變壓器以抵消壓降的影響。詳見附錄二酒店柴油發(fā)電機(jī)方案附圖SK02。

優(yōu)點：

（1）將來維修管理方案比較方便；

（2）滿足獨立柴油發(fā)電機(jī)供電的設(shè)計要求。

（3）造價較方案一低。

缺點：

（1）占用的機(jī)房面積較大（多兩臺升降壓變壓器面積）；

（2）升降壓變壓器本身也會有損耗；

（3）僅適用供電半徑大（供電半徑大于250米）的項目。

方案三：中壓柴油發(fā)電機(jī)（10kV）

酒店的柴油發(fā)電機(jī)方案三采用1臺823kW/1029kVA、10kV高壓柴油發(fā)電機(jī)組，專門為酒店提供備用負(fù)荷，柴油發(fā)電機(jī)按最大備用負(fù)荷選擇。高壓發(fā)電機(jī)出線接酒店用變壓器高壓側(cè)。此方案最大的優(yōu)點在于高壓機(jī)組的電壓輸出已考慮到壓降的影響及能源的消耗。詳見（附錄二酒店柴油發(fā)電機(jī)方案附圖SK03）。

優(yōu)點：

（1）將來維修管理方案比較簡單；

（2）滿足酒店管理公司獨立柴油發(fā)電機(jī)供電的設(shè)計要求；

（3）由于不需要升降壓變壓器，占用的機(jī)房面積較?。?/p>

（4）對于長距離供電，電壓降影響較輕微。

缺點：

（1）市場上可供選擇的產(chǎn)品相對較少，國內(nèi)應(yīng)用項目少；

（2）運營維護(hù)要求高，需要專業(yè)維護(hù)人員，較適合一線城市。

方案四：合用低壓柴油發(fā)電機(jī)組+升降壓變壓器

此方案柴油發(fā)電機(jī)將結(jié)合整個項目共用一套柴油發(fā)電機(jī)組，采用2臺1，600kW/2，000kVA的柴油發(fā)電機(jī)組。酒店高區(qū)由出線柜引出一干線回路，經(jīng)1，000kVA升壓變壓器升壓后，由10kV電纜送至64F酒店變電所，再經(jīng)1，000kVA降壓變壓器降壓后，經(jīng)出線柜供辦公三區(qū)與酒店。根據(jù)各功能分區(qū)用電需求，在火災(zāi)或市電停電情況對負(fù)荷進(jìn)行調(diào)配。利用升壓變壓器能減少電壓損耗，但同時變壓器本身也會帶來損耗。詳見附錄二酒店柴油發(fā)電機(jī)方案附圖SK04。

優(yōu)點：

（1）可以利用酒店及項目其它部分的用電需求，進(jìn)行錯峰用電，合用設(shè)備，造價較低；

（2）減少整個建設(shè)項目柴油發(fā)電機(jī)臺數(shù)，減少柴油發(fā)電機(jī)容量，節(jié)省機(jī)房面積。

缺點：

（1）不能滿足酒店公司獨立柴油發(fā)電機(jī)供電的設(shè)計要求（需與酒店公司協(xié)商）；

（2）將來維修管理、計量等方面比較麻煩。

以下是不同方案的比較：

酒店柴油發(fā)電機(jī)比較

注：（1）酒店改用獨立柴油發(fā)電機(jī)組后，辦公三區(qū)自備電源負(fù)荷需單獨供電。

（2）由于柴油發(fā)電機(jī)、升降壓變壓器、干線電纜，母線所占造價比例最高，本方案僅列出柴油發(fā)電機(jī)、升降壓變壓器及干線電纜，母線價格進(jìn)行比較。所有的設(shè)備均以國產(chǎn)，合資設(shè)備為基準(zhǔn)。

（3）本比較方案以5路不同市電進(jìn)線為研究分析基礎(chǔ)。

（4）以上價錢只是初步的估算，僅供參考，具體，詳細(xì)的價錢估算由估價師提供。

上表中主要設(shè)備是根據(jù)備用電源負(fù)荷計算書求出，由于地下室

64F供電距離較長，干線采用低壓電力電纜無法滿足電壓降要求，改為采用密集型防火銅母線槽供電后，可以滿足電壓降要求。

通過上述對四個方案的技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較分析可知：

方案一的初投資最高，其運行可靠性較高，設(shè)備占地面積較小，但密集型防火銅母線槽造價高，安裝困難。如有直通電纜井，也可降低電纜長度，減少投資。

方案二的初投資比方案一低，但占地面積大，需考慮機(jī)房面積是否能夠滿足。同時由于轉(zhuǎn)換比較多，一定程度上降低了運行可靠性。該方案將作為備選方案。

方案三的初投資比方案二稍高，占地面積較少。但由于目前國內(nèi)很少采用高壓柴油發(fā)電機(jī)組，導(dǎo)致調(diào)試及運營維護(hù)困難，故不建議采用。

方案四對于其它三個方案，初投資最低，占地面積最小。雖然不能滿足酒店公司書面關(guān)于柴油發(fā)電機(jī)獨立的要求，對于后期維護(hù)也較為不便，但后期可以通過委托專業(yè)維護(hù)公司，費用分?jǐn)偡桨附鉀Q。從項目用地和節(jié)省投資方面考慮，推薦本方案。

3結(jié)語

以上四個方案技術(shù)上都能滿足使用要求。從上面的分析可見，方案四的初投資的造價最低。因此，應(yīng)優(yōu)先考慮采用，說服酒店管理公司接受柴油發(fā)電機(jī)與大樓的其他功能區(qū)共用柴油發(fā)電機(jī)系統(tǒng)。但一般情況酒店管理公司不愿意與其他功能區(qū)共用柴油發(fā)電機(jī)系統(tǒng)，因此，若酒店管理公司不同意合用（原有方案）的方案的情況下，低壓柴油發(fā)電機(jī)+升降壓變壓器（方案二）的經(jīng)濟(jì)效益較高，建議考慮采用。