大型商業(yè)綜合體供配電系統(tǒng)設(shè)計簡析

張保利

融創(chuàng)中國上海區(qū)域集團(tuán)寧新公司 寧夏 銀川 750001

引言

供配電系統(tǒng)的設(shè)計是商業(yè)綜合體的重要內(nèi)人之一，由于供配電設(shè)計的科學(xué)性與否是影響商業(yè)綜合體發(fā)展水平的重要因素之一。因此，商業(yè)綜合體供配電系統(tǒng)的設(shè)計人員在進(jìn)行商業(yè)綜合體的設(shè)計時，必須對供配電系統(tǒng)的設(shè)計工作予以充分的重視，才能促進(jìn)商業(yè)綜合體設(shè)計效果和質(zhì)量的有效提高。

1、工程概況

該商業(yè)綜合體項目將商業(yè)、娛樂、居住等功能融為一體，整個項目的總建筑面積達(dá)到了229215.9 5m2。按照該項目的建設(shè)特點和要求，設(shè)計人員將該商業(yè)綜合體的地上六層建筑面積為108121.4 2m2的裙樓設(shè)計百貨超市、影院、餐飲等一般性的項目。同時設(shè)計了建筑面積為26132.5 3 m2，高度為94.5 米的26層公寓樓。地下兩層的建筑面積為94962m2，按照要求將其其中的負(fù)一層設(shè)計為百貨超市、車庫以及變配電室等，地下二層則設(shè)計為了車庫、設(shè)備操作室等。由于該項目屬于一類高層建筑，因此按照要求設(shè)計人員將其供電等級設(shè)計為一級。

2 變配電系統(tǒng)設(shè)計

2.1 負(fù)荷等級

由于該工程項目屬于一類高層建筑，所以設(shè)計人員在進(jìn)行變配電系統(tǒng)的設(shè)計工作時，根據(jù)建筑平面以及高度參數(shù)，將建筑內(nèi)的消火栓泵、噴淋泵、穩(wěn)壓泵、應(yīng)急照明、消防電梯、防火卷簾門、控制中心等消防負(fù)荷以及照明、排污、普通電梯等按照一級負(fù)荷的原則設(shè)計，而建筑機(jī)房、經(jīng)營管理中心計算機(jī)系統(tǒng)等則應(yīng)該按照一級用電負(fù)荷的標(biāo)準(zhǔn)和要求設(shè)計。影院觀眾廳的照明、放映用電、空調(diào)用電、自動扶梯等則按照二級負(fù)荷的要求設(shè)計。其他用電設(shè)施在根據(jù)要求按照三級負(fù)荷的要求設(shè)計，確保商業(yè)綜合體供配電系統(tǒng)設(shè)計的科學(xué)性與合理性，為后續(xù)商業(yè)綜合體正式投入運營奠定了良好的基礎(chǔ)。

2.2 供電電源及電壓等級

(1)該商業(yè)綜合體的裙樓在設(shè)計過程中，采用的是兩路不同時斷電的10kV電源，各承擔(dān)商業(yè)綜合體裙樓50%的負(fù)荷，由于按照設(shè)計要求，兩路電源是分別設(shè)計的，另一路也可以承擔(dān)整個商業(yè)綜合體的全部二級以上的負(fù)荷，確保商業(yè)綜合體電力供應(yīng)不受影響。(2)按照建筑物使用性質(zhì)的要求，該商業(yè)綜合體在實際設(shè)計 的過程中，專門配備了柴油發(fā)電機(jī)組作為應(yīng)急備用電源，確保兩路10kV市電或者同一變電所內(nèi)的兩臺變壓器發(fā)生故障時，一級用電負(fù)荷與火災(zāi)消防等相關(guān)設(shè)備的正常運行。

2.3 供配電系統(tǒng)

由于該商業(yè)綜合體裙樓采用的是10kV配電系統(tǒng)，所以設(shè)計人員在供配電系統(tǒng)設(shè)計的過程中，應(yīng)該采取將兩路電源分別連接至不同母線段的設(shè)計方式，然后再按照當(dāng)?shù)毓╇姴块T的要求在設(shè)計母線母聯(lián)開關(guān)。該商業(yè)綜合體在設(shè)計過程中，已經(jīng)將各個用電負(fù)荷按照實際情況詳細(xì)的劃分為A、B、C、D、E、F、百貨超市及電影院8個分區(qū)，同時在AB、CD、EF、百貨超市區(qū)及電影院等區(qū)域分別設(shè)置了配電豎井。商業(yè)綜合體中的空調(diào)系統(tǒng)、百貨超市、KTV、地下車庫等單獨配置了兩臺變壓器，然后再按照每兩臺變壓器一組的分組形式，將變壓器高壓側(cè)分別與不同的母線段連接在一起，而低壓側(cè)則采取但母線段連接的方式，以便于在供電系統(tǒng)發(fā)生規(guī)章后，確保商業(yè)綜合體裙樓的正常供電不受影響。

2.4 變配電站

通過對商業(yè)綜合體使用功能、位置以及其他專業(yè)用電資料的數(shù)據(jù)分析結(jié)果，設(shè)計人員將該商業(yè)綜合體裙樓的變壓器總安裝容量設(shè)計為20000kVA。同時按照業(yè)主提出的特殊要求，準(zhǔn)確的計算分配用電負(fù)荷。比如，針對地下一層設(shè)計人員可以采取設(shè)置一個總開關(guān)房，然后在每個變配電房中配置兩臺容量為2000kVA的干式變壓器，確保商業(yè)綜合體供配電系統(tǒng)的正常穩(wěn)定運行。下圖為基本的負(fù)荷情況。

2.5 低壓配電及線路敷設(shè)方式

(1)根據(jù)商業(yè)綜合體供配電系統(tǒng)設(shè)計的要求，商業(yè)綜合體中的廚房、衛(wèi)生間、水泵房等潮濕場所，都采用了防護(hù)等級不低于IP4x級的防水型電氣設(shè)備。(2)針對商業(yè)綜合體中的消防設(shè)備以及其他重要用電負(fù)荷，設(shè)計人員按照要求將其設(shè)計為雙回路、末端自動切換的供電形式，確保供電系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行。(3)商業(yè)綜合體中的其他關(guān)鍵電氣設(shè)備，設(shè)計人員主要采用的是放射式供電與樹干式供電方式相結(jié)合的商業(yè)綜合體供配電模式。依據(jù)負(fù)荷分配狀況，將配電部分分為A、B、C、D、E、F、百貨超市及電影院等不同的分區(qū)，AB、CD、EF、百貨超市區(qū)及電影院分別設(shè)配電豎井。其中2臺為一組，變壓器高壓側(cè)分別接自不同的母線段，低壓側(cè)采用單母線分段，在正常運行狀態(tài)下分列運行，如果遇到事故需要通過母聯(lián)進(jìn)行開關(guān)供電，變壓器出線開關(guān)和母聯(lián)開關(guān)通過手動進(jìn)行切換。

2.6 電氣節(jié)能

通過對該商業(yè)綜合體變配電站負(fù)荷中心的分析后發(fā)現(xiàn)，變壓器負(fù)載率在70%～85%的區(qū)間時，變壓器的運行經(jīng)濟(jì)性最高。如果設(shè)計人員采用的是低損耗的干式變壓器的話，那么設(shè)計人員應(yīng)該采取積極有效的措施，做好諧波治理的工作。另外，按照國家頒布實施的建筑節(jié)能環(huán)保要求，該商業(yè)綜合體中使用的燈具以及其他附件都采用了高效節(jié)能型的電氣設(shè)備，同時運用了智能照明控制系統(tǒng)，進(jìn)行建筑照明的控制和調(diào)整。

結(jié)束語

總之，設(shè)計人員在設(shè)計商業(yè)綜合體的供配電設(shè)計方案時，必須先做好商業(yè)綜合體建筑供電等級的分析工作，然后再根據(jù)數(shù)據(jù)分析結(jié)果合理的估算用電設(shè)備的負(fù)荷以及負(fù)荷分布的實際情況，最后再確定變壓器的數(shù)量、高壓系統(tǒng)接線方式以及低壓負(fù)荷容量等相關(guān)參數(shù)，才能在確保商業(yè)綜合體電氣設(shè)備安全穩(wěn)定運行的同時，提高建筑節(jié)能的效果。