黑龍江某林業(yè)局水上樂園工程電氣設計案例分析

李志遠

(黑龍江省林業(yè)設計研究院，黑龍江 哈爾濱 150080)

本案例根據(jù)實際工程黑龍江某林場水上樂園工程實例，對供電工程涉及的各個部分進行分析，供電工程設計是為各項設備正常運行所提供電力，保證設備運行所進行的一系列設計工作，主要包括高、低壓配電系統(tǒng)設計；動力配電系統(tǒng)、照明系統(tǒng)設計；防雷接地系統(tǒng)設計等幾項。

1 項目背景

根據(jù)林業(yè)局現(xiàn)有的旅游資源狀況及以上建設原則確定本工程的建設規(guī)模，林場區(qū)域內已經建立起十分完備的基礎設施和后勤保障服務體系。供水、供熱、供電均可從周邊市政管網(wǎng)引入，周邊城市道路完好，交通便利。

按本項目使用功能需求可將建筑主體分為兩部分，既水上世界娛樂部分及服務輔助部分。水上世界部分為單層水上娛樂場所，內設海浪池、游泳館、水寨池、大喇叭滑梯、巨獸碗滑梯、四彩彩虹滑梯、環(huán)流河、水療池等。服務用房部分人員主入口設在二層，主要設置接待大廳、男女更衣及洗浴室、廣播室、醫(yī)務室、商店、辦公以及少量設備用房等；三層為餐廳、包房、配餐間。將本工程所有設備用房設于服務區(qū)一層，包括變配電室、柴油發(fā)電機房、高壓配電間、生活泵房及水箱間、冷凍機房、換熱站、消防泵房、消防控制室、消防水池、水處理機房等。

工程總建筑面積29292.51m2，其中單層水上世界部分18023.54m2，服務用房三層總建筑面積11268.97m2。

2 基礎設施條件

鐵力林業(yè)局馬永順林場區(qū)域內已經建立起十分完備的基礎設施和后勤保障服務體系。供水、供熱、供電均可從周邊市政管網(wǎng)引入，周邊城市道路完好，交通便利。

3 負荷等級及負荷容量

由于工程為多層人員密集公共建筑，室外消防用水量為30L/S,其應急照明、消防控制室、排煙風機、消防增壓泵等消防負荷按二級負荷供電；電梯、弱電系統(tǒng)、監(jiān)控系統(tǒng)電源等按二級負荷供電；其余均按三級負荷供電。以上二級負荷均采用雙路電源末端自動切換方式。

3.1 供電電源

工程由市政部門提供1路獨立高壓(10kV)電源，在室外地面800mm以下直埋引至樓內一層變電所。

3.2 備用電源

采用柴油發(fā)電機組做為備用電源,專供二級負荷，當市電斷電時自動啟動柴油發(fā)電機組，以保證其供電。擬選擇一臺600kW柴油發(fā)電機組。

3.3 正常負荷估算

本工程負荷計算采用用電指標估算法，取用電指標80w/m2, 主樓總建筑面積為29292.51m2，用電設備容量為2343kW，計算容量1875kW，樓內變電廳預留一定備用容量，補償后功率因數(shù)大于0.93，變壓器負載率小于85%，擬選擇變壓器容量為2臺1250kVA。

3.4 二級負荷估算

根據(jù)各專業(yè)提供資料，消防負荷統(tǒng)計見下表：

二級用電負荷表

根據(jù)以上統(tǒng)計結果，擬選擇一臺600kW柴油發(fā)電機組。

4 低壓配電系統(tǒng)設計

4.1 電源、電壓及供電系統(tǒng)

供電電源：工程在樓內設變電所。常用電源引自變電亭低壓側，備用電源引自設在本樓一層的柴油發(fā)電機房，電源電壓均為220V/380V。

工程應急燈,疏散指示燈及安全出口燈,采用集中EPS供電,應急時間不小于30min。疏散指示標志燈及安全出口燈為常明。

應急照明采用EPS電源作為發(fā)電機啟動前的備用電源，以保證規(guī)范要求的轉換時間。消防二級負荷及非消防二級負荷供電均采用二路電源供電末端自動切換方式。

低壓配電系統(tǒng)接地型式采用TN-S方式，工程設總電位接地系統(tǒng)，其接地電阻不大于1Ω。

4.2 電能計量

根據(jù)建設單位與供電部門協(xié)商結果要求，在變電所高壓統(tǒng)一計量。

4.3 功率因數(shù)補償方式

在變電所集中設置無功補償裝置。

4.4 供配電系統(tǒng)形式

工程低壓配電系統(tǒng)采用單母線分段運行方式，低壓配電室配電屏內非消防負荷均裝設分勵脫扣器，火災時其動作通過消防聯(lián)動模塊實現(xiàn)。

樓內配電方式采用樹干式和放射式相結合，普通電力配線采用樹干式，消防和重要負荷配線采用放射式。加壓送風機，排煙風機，消防泵及事故照明等供電采用雙電源供電,一路引自變電所內工作電源配電柜,一路引自柴油發(fā)電機配電柜。末級切換,電氣機械聯(lián)鎖。

4.5 導線選擇

消防配電干線:選用NH-YJV-0.6/1.0kV耐火型交聯(lián)聚氯乙烯絕緣聚氯乙烯護套銅芯電力電纜；非消防配電干線:選用YJV-0.6/1.0kV交聯(lián)聚氯乙烯絕緣聚氯乙烯護套銅芯電力電纜，托盤式橋架(帶蓋板)內或穿鋼管(SC)沿墻敷設；消防配電支線:選用NH-BV-0.45/0.75kV耐火型聚乙烯絕緣銅芯導線；穿鋼管(SC)沿墻或樓板敷設;非消防配電支線:選用BV-0.45/0.75kV聚乙烯絕緣銅芯導線；照明分支線穿FPC非火焰蔓延類阻燃塑料管(明敷時穿SC鋼管)保護沿墻,地面或頂棚暗敷設；沿墻或樓板暗敷設;電力配線穿鋼管(SC)，沿墻或樓板敷設.穿管保護的線路超過規(guī)程規(guī)定時,應在適當位置加裝中間盒;消防用電導線所穿的SC鋼管均為熱鍍鋅鋼管。

電纜橋架采用金屬橋架,中間加防火隔板,消防線路與非消防線路應分別敷設在防火隔板兩側，刷防火涂料,其耐火極限不小于1h。電纜橋架在穿越防火墻及樓板時采用防火隔板及防火堵料封堵.電纜和絕緣導線穿鋼管布線時,應在樓板及墻內予埋鋼管,布線后兩端管口空隙應做密封處理;消防電源線穿金屬管保護暗敷在樓板內或墻內時,其保護層厚度不小于3cm;當必須明敷時,應在保護管上涂防火涂料,其耐火極限不小于1h;電氣豎井內孔洞在設備安裝完畢后用防火材料封堵。

4.6 低壓配電系統(tǒng)接地形式

采用TN-S方式。

4.7 設備選擇與安裝

低壓配電柜采用GCS配電柜;上進上出線;配電柜落地安裝;動力及照明配電箱采用非標型箱和模塊化配電箱;配電箱在機房、管井、水上樂園內底距地1.5m明裝;其余均為箱底距地1.5m暗裝。水上樂園等潮濕場所內安裝的配電箱選用防水型;防護等級不小于IP5。消防設備應有明顯標志。

5 照明系統(tǒng)設計

5.1 光源及燈具

變電所、風機房、餐廳、辦公室等房間照明采用高效熒光燈(T8);公共走道、衛(wèi)生間等采用節(jié)能光源；大廳采用金鹵燈；金鹵燈帶節(jié)能型電感鎮(zhèn)流器、熒光燈均帶高效電子鎮(zhèn)流器,補償后功率因數(shù)大于0.9;電子鎮(zhèn)流器符合該產品國家能效標準。

事故照明:事故照明燈具均帶由不燃材料制成的保護罩,均為應急型。在消防控制室,疏散走道,變電所及其前室,送風機房等設置應急照明(應急兼正常照明)。照度滿足正常照度要求,火災時由消防控制中心強制點亮。水上樂園人員密集場所設置應急照明,使其照度10Lx,滿足安全疏散。

工程應急燈,疏散指示燈及安全出口燈,采用集中EPS供電,應急時間不小于30min。疏散指示照明采用LED光源,疏散指示標志燈及安全出口燈為常明。所有燈具均為I類燈具。

5.2 照明設計標準值

房間名稱照度標準值 (lx)照明功率密值 (W/m2)辦公室、消防控制室、廣播室30011餐廳.柴油發(fā)電機房.變配電室. 大廳.配送處理間2008更衣室.冷凍機房.1508風機房.空調機房.戊類庫房. 換熱站.生活泵房1005

5.3 照明控制方式

功能房間照明由現(xiàn)場燈開關就地控制，大空間場所燈具集中控制。

5.4 立面照明

根據(jù)建筑物造型特點,在中間部位的一層及頂層以及周邊四個造型頂層設立面照明使用的配電箱。立面照明集中控制在一層值班室內，如在箱內安裝時間控制器集中控制，可取消控制按鈕箱。

6 防雷接地與等電位聯(lián)結系統(tǒng)設計

(1)工程屬于人員密集建筑，經計算屬二類防雷建筑物，屋面明設接閃帶，利用結構柱內主筋做引下線，按規(guī)范要求采取防雷電波侵入及防雷擊電磁脈沖措施。并設置總等電位(MEB)及局部等電位(LEB)聯(lián)結系統(tǒng)。

(2)利用建筑物基礎鋼筋做聯(lián)合接地裝置，接地電阻不大于1.0Ω。

(3)變電所接地:工程采用聯(lián)合接地形式,變電所中設接地母線,該母線與予留的接地板,可靠連接。

(4)在有淋浴設備的衛(wèi)生間及泳池等處設局部等電位聯(lián)結。在消防控制室、廣播機房、弱電間內預留接地板，該接地板分別單獨與接地裝置連接。

(5)要求進出建筑物的金屬管道均通過總等電位聯(lián)結線與總等電位端子板聯(lián)結。

(6)過電壓保護:本工程的雷電防護等級為D級，在電源進戶處,頂層立面照明,屋頂風機配電箱設一級浪涌保護器。在弱電室、廣播室、消防控制室、監(jiān)控機房等配電箱內設二級浪涌保護器。

7 結語

根據(jù)工程的具體供電條件及場區(qū)周邊環(huán)境，注意和其他專業(yè)的配合，合理選擇供電方式，做好電氣設備的計算，通過對低壓配電系統(tǒng)、照明系統(tǒng)、火災自動報警系統(tǒng)、防雷接地系統(tǒng)的專項分析，進行設計，保障供電工程設計的有效性，可靠性、安全性，避免事故的發(fā)生。對于項目的各個細節(jié)，應仔細研究規(guī)范，根據(jù)規(guī)范來確定具體設計內容，理論與實際相結合，旨在通過每一次實踐，不斷提高自身的設計水平。