某大型商業(yè)綜合體供配電系統(tǒng)設(shè)計

黃 勝 兵

(安徽省建筑科學(xué)研究設(shè)計院, 安徽 蕪湖 241000)

0 引 言

隨著時代的發(fā)展,對于生活服務(wù)的體驗要求越來越高,于是包含購物、休閑、娛樂等一站式服務(wù)性場所應(yīng)運而生,如萬達廣場、吾悅廣場、弘陽廣場等大型商業(yè)綜合體拔地而起。一般大型商業(yè)綜合體都會附帶建有住宅,在供配電系統(tǒng)設(shè)計時也需考慮此部分供配電系統(tǒng)與商業(yè)綜合體相融合,避免重復(fù)建設(shè)和投資。

對商業(yè)建筑的不同業(yè)態(tài)估算總?cè)萘?需要根據(jù)不同業(yè)態(tài)出租戶的負(fù)荷用電要求,通過計算分析來評估供電電壓等級、供電回路及投入成本,從而確定變電所等設(shè)備房的位置和電氣豎井的布置。

1 工程實例

本大型商業(yè)綜合體總建筑面積為135 763 m2,其中包含商業(yè)建筑面積91 300 m2和地下車庫面積44 463 m2。地上四層,局部五層,總建筑高度為23.85 m,一層層高為5.7 m,裝修完成后凈高為3.9 m,標(biāo)準(zhǔn)層層高為5.1 m,裝修完成后凈高為3.3 m;地下車庫為兩層,地下一層高度為5.7 m,地下二層高度為3.9 m。本商業(yè)綜合體主要由自持商業(yè)、超市及影院等組成,自持商業(yè)主要由餐飲、商業(yè)、兒童、運動等業(yè)態(tài)組成。

1.1 負(fù)荷計算分析

1.1.1 負(fù)荷等級

本項目最高負(fù)荷等級為一級。各場所負(fù)荷分級如表1所示[1-2]。

表1 各場所負(fù)荷分級

1.1.2 負(fù)荷統(tǒng)計

商業(yè)場所供電設(shè)計參數(shù)如表2所示[1-2]。

表2 商業(yè)場所供電設(shè)計參數(shù)

考慮金街的配電方式有金街設(shè)置獨立變電所和金街接入大商業(yè)變電所兩種方案,同時考慮商業(yè)場所充電車位數(shù)量不少于規(guī)劃車位的20%[3]。負(fù)荷計算書(金街有獨立變電所)如表3所示。負(fù)荷計算書(金街接入大商業(yè)變電所)如表4所示[4-5]。

表3 負(fù)荷計算書(金街有獨立變電所)

表4 負(fù)荷計算書(金街接入大商業(yè)變電所)

1.2 高壓配電系統(tǒng)方案

1.2.1 外線供電分析

電壓等級優(yōu)缺點比較如表5所示。

表5 供電電壓等級比較

電力現(xiàn)狀如下:

① 周邊有元山變和橋頭變兩個變電站,距離項目均約2 km。② 橋頭變進線已有市政排管,外線施工時不受外界因素影響。③ 元山變進線經(jīng)規(guī)劃路引入,規(guī)劃路在建狀態(tài),外線施工受規(guī)劃路施工進度影響,需同步跟催進度。

1.2.2 高壓供電方案對比

高壓供電方案一示意圖如圖1所示。

圖1 高壓供電方案一示意圖

機房設(shè)置:在地下一層設(shè)置1座10 kV開閉所,5處商業(yè)變電所。

供電方式:按兩路10 kV市政進線,兩路高壓同時使用,互為備用,變壓器低壓之間均設(shè)聯(lián)絡(luò)[6]。方案一高壓主接線圖如圖2所示。

圖2 方案一高壓主接線圖

供電容量:回路一供電容量為7 900 kVA,回路二供電容量為7 700 kVA。

商業(yè)計量方式:開閉所進線處按供電局要求設(shè)置電業(yè)高壓計量;按業(yè)態(tài)要求,大商業(yè)、超市、金街在變配電所內(nèi)設(shè)置物業(yè)高壓計量。

高壓供電方案二示意圖如圖3所示。

圖3 高壓供電方案二示意圖

機房設(shè)置:在地下一層設(shè)置1座35 kV開閉所和1座10 kV開閉所,5處商業(yè)變電所。

供電方式:按1路35 kV和1路10 kV市政進線,兩路高壓一用一備,變壓器低壓之間均設(shè)聯(lián)絡(luò)。方案二高壓主接線圖如圖4所示。

圖4 方案二高壓主接線圖

供電容量:主用回路所帶容量為11 100 kVA,備用回路所帶容量為4 500 kVA。

商業(yè)計量方式:開閉所進線處按供電局要求設(shè)置電業(yè)高壓計量;按業(yè)態(tài)要求,大商業(yè)、超市、金街在變配電所內(nèi)設(shè)置物業(yè)高壓計量。

高壓供電方案三示意圖如圖5所示。

圖5 高壓供電方案三示意圖

機房設(shè)置:① 在住宅地塊地上一層設(shè)置一座35 kV總開閉所和一座10 kV總開閉所;② 在商業(yè)地塊地下一層設(shè)置一座10 kV開閉所,4處商業(yè)變電所。

供電方式:商業(yè)及住宅地塊共用1路35 kV和1路10 kV市政進線,兩路高壓一用一備,變壓器低壓之間均設(shè)聯(lián)絡(luò)。方案三高壓主接線圖如圖6所示。

圖6 方案三高壓主接線圖

負(fù)荷分布情況如表6所示。

表6 負(fù)荷分布情況

1.2.3 高壓供電方案結(jié)論

通過以上方案對比分析,考慮投資成本,最終確定高壓方案如下。

整體供電方案:外線10 kV供電,商業(yè)兩路10 kV,互為備用(滿足一、二級負(fù)荷供電要求)。

柴油發(fā)電機組:因安徽地區(qū)無強制配建柴油發(fā)電機房的要求,在市政條件滿足供電負(fù)荷等級的前提下,可不設(shè)置柴油發(fā)電機組。

1.3 低壓配電系統(tǒng)方案

1.3.1 地下車庫配電系統(tǒng)

采用放射式供電方式。除根據(jù)規(guī)范要求在各個防火分區(qū)設(shè)置的配電箱外,結(jié)合地庫功能和布局,設(shè)置總配電箱,分區(qū)域進行供電,供電級數(shù)不超過三級。同時,還需要考慮充電車位不少于規(guī)劃車位的20%負(fù)荷容量,并專線配電。在保證供電半徑的前提下,盡量減少變電所出線數(shù)量。

1.3.2 大商業(yè)配電系統(tǒng)

采用樹干式和放射式相結(jié)合的供電方式。對大容量負(fù)荷或有特殊要求的用電負(fù)荷采用放射式供電,商鋪用電、公共照明、空調(diào)等負(fù)荷采用樹干式供電,其中商鋪用電干線采用密集型母線槽(具有載流量大,擴展方便,容易施工等優(yōu)點)。

1.3.3 金街配電系統(tǒng)

采用樹干式和放射式相結(jié)合的供電方式。對商鋪用、大容量負(fù)荷或有特殊要求的用電負(fù)荷采用放射式供電;公共照明等負(fù)荷采用樹干式供電。因金街僅有兩層,商鋪干線不適用母線槽,故商鋪干線采用電纜放射式引入。

1.4 變(配)電所所址選擇

1.4.1 變(配)電所設(shè)置原則

變(配)電所設(shè)置原則如下[7-8]:① 變(配)電所應(yīng)靠近負(fù)荷中心。② 所址標(biāo)高宜在50年一遇高水位,無法避免時,站區(qū)應(yīng)有可靠的防洪措施,并應(yīng)高于內(nèi)澇水位。③ 當(dāng)有多層地下層時,不應(yīng)設(shè)置在最底層;當(dāng)只有地下一層時,應(yīng)采取抬高地面和防止雨水、消防水等積水的措施;應(yīng)設(shè)置設(shè)備運輸通道;應(yīng)根據(jù)工作環(huán)境要求加設(shè)機械通風(fēng)、去濕設(shè)備或空氣調(diào)節(jié)設(shè)備。④ 結(jié)合方案條件,利用地庫較不利的位置作為設(shè)備房;盡量不占用停車位,還地庫一個完整空間。⑤ 變電所上部的步行街要避免設(shè)置商鋪廚房、衛(wèi)生間;開閉所、制冷機房變電所、超市變電所、2#商業(yè)變電所上部為室外,建筑需做好防水、排水處理。

1.4.2 所址方案分析

供電半徑及電氣預(yù)留:室內(nèi)步行街電氣豎井覆蓋半徑為40～60 m,室內(nèi)步行街屋面橋架電氣豎井覆蓋半徑為30～50 m;室外步行街電表間供電半徑約80 m。

(1) 變(配)電所分布與實際情況做相應(yīng)的調(diào)整:調(diào)整1#商業(yè)變電所輪廓,更好地融入超市布局;因受人防區(qū)及供電半徑影響,2#商業(yè)變電所和金街變電所下移,靠近負(fù)荷中心;調(diào)整制冷機房變電所布局,避開上部樓梯間。變(配)電所平面圖如圖7所示。

圖7 變(配)電所平面圖

(2) 將地下變(配)電所投影至一層,規(guī)避地上功能房的沖突:變電所上部的步行街要避免設(shè)置商鋪廚房、衛(wèi)生間;開閉所、制冷機房變電所、超市變電所、2#商業(yè)變電所上部為室外,建筑需做好防水、排水處理。變(配)電所一層投影線平面圖如圖8所示。

圖8 變(配)電所一層投影線平面圖

(3) 因金街不獨立設(shè)置變電所,采用與大商業(yè)共用變壓器方式,所以變(配)電所供電路由及距離平面圖如圖9所示。

圖9 變(配)電所供電路由及距離平面圖

2 結(jié) 語

建筑供配電設(shè)計不只是針對建筑單體的設(shè)計,還需要提前與地方供電公司做好溝通,并考察項目周邊的市政條件。在驗算單體負(fù)荷的同時,還需要考慮市政接駁點,和供(配)電房、強弱電管道井的位置,通過設(shè)計方案的比對,從而減少反復(fù)溝通導(dǎo)致的時間損失,得以控制整個項目的投資費用。

在做商業(yè)設(shè)計時需要與同團隊不同專業(yè)工程師做好提資溝通,同時需要與建設(shè)單位做好需求溝通,匯總、消化、落實才能夠做出滿足需求的最優(yōu)方案。