許 偉（中元（廈門）工程設計研究院有限公司，福建廈門361000）

廈門某國際會展中心供配電系統(tǒng)設計

許 偉（中元（廈門）工程設計研究院有限公司，福建廈門361000）

0 引言

廈門國際會展中心位于廈門島東南海岸，風景秀麗，交通便捷，與小金門島隔海相望，直線距離僅4 500m，是國家級盛會“中國國際投資貿易洽談會”的舉辦主場館。廈門國際會展中心從一期發(fā)展到現(xiàn)在的四期，規(guī)模不斷擴大，總展覽面積已經(jīng)超過300 000m2。

由于廈門國際會展中心經(jīng)常舉辦大型國際活動，具有用電負荷等級較高、供電可靠性要求高、用電集中度高、負荷季節(jié)性波動大及對于展廳的功能布局要求嚴格的特點，因此，做好供配電系統(tǒng)十分重要。本文結合筆者的工作經(jīng)驗，介紹了會展建筑的供配電系統(tǒng)設計，與各位同行共勉。

1 工程概況

廈門國際會展中心四期共有4個館，本文針對其中一個展館的供配電系統(tǒng)設計進行介紹。該館位于廈門國際會展中心二期南側，建筑占地面積19 598.54m2，總建筑面積21 539.25m2，地上建筑面積20 541.35m2，其中1展廳面積7 916.82m2、2展廳面積8 501.63m2，地下建筑面積997.9m2。地下1層，地上主體1層、局部2層，建筑總高度18.10m。地上建筑為單層大空間展廳為主的多層展覽公共建筑，其1層為展廳、展覽配套用房，2層為空調機房、變配電室等配套用房，地下1層為制冷機房及其水泵房、柴油發(fā)電機房等配套設備房。

2 負荷分級及電源

2.1 負荷分級

會展四期與會展二、三期連接，形成特大型展覽建筑，本工程安全防范系統(tǒng)用電為一級負荷中特別重要負荷，展廳屬于乙等展廳，其展廳備用照明為一級負荷，展覽用電為二級負荷，工程消防設備、應急照明和網(wǎng)絡機房等按一級負荷供電（由于本工程建筑性能化設計的需要，消防用電設備負荷等級由二級提高到一級），其他按三級負荷供電。

2.2 電源

為保證特別重要負荷的供電可靠性，另設UPS作為備用電源，在本工程2層設置一個10／0.4kV變配電室，在地下1層設置1個柴油發(fā)電機房。

1）變配電室

本工程變配電室總用電量為9 600kVA，采用10kV雙回路供電，分別引自會展一期10kV總配不同10kV母線段的饋線回路，同時供電、互為備用，備用容量為總容量的50%（會展一期10kV總配兩路10kV電源分別來自前埔變和嶺兜變）。

變配電室內共設6臺1 600kVA變壓器，供電分配如下：1TM1、1TM2變壓器供展廳照明及展覽用電；1TM3、1TM4變壓器供本館空調動力用電；1TM5、1TM6變壓器供本館旁邊的其他館空調動力用電?？鄢?TM5、1TM6變壓器后，B1、B2館用電負荷指標為297VA／m2。變配電室內設置12臺ZS1?12系列高壓柜、1臺GZDW?DC220V 40AH直流屏、6臺SCB10?1600／100。1臺4kV變壓器、32臺SINERGON系列低壓柜、12臺分相無功補償配電柜、6臺NCSA 100A?4L系列有緣濾波器。

2）柴油發(fā)電機房

本工程在地下1層設置1臺1 200kW（連續(xù)功率）柴油發(fā)電機作為備用電源（供會展一期變配電室及會展四期本館和附近其他館變配電室），發(fā)電機房控制室設1進2出，共計3臺配電柜，通過專用豎井（采用1 250A耐火母線）將應急電源送至2層變配電室內的應急屏進線柜1AE1上。在兩路10kV市電都停電時，發(fā)電機在30s內自啟動供電。柴油發(fā)電機應急電源僅在平時市電停電時切斷三級負荷，保證平時用的一級負荷；市電停電又要滿足消防要求時，切斷一切非消防電源，只向消防負荷供電。

3）電氣主接線圖

電氣主接線示意圖見圖1。圖中，變壓器分列運行，進線開關和聯(lián)絡開關互鎖，保證進線開關和聯(lián)絡開關不同時處于合閘位置；ATS雙電源切換裝置要求電氣及機械互鎖，自投自復，緊急時可手動操作；只有1TM1、1TM2變壓器進線主開關同時斷開，發(fā)電機才能自啟動，在30s內投入運行。

3 變配電室和柴油發(fā)電機房選址

會展中心由于其功能的特殊性，展廳為大跨度的高大無柱空間，需保證展廳的連續(xù)性和展覽面積要求。變配電室的選址需深入負荷中心，滿足供電半徑及電壓降要求，避開主要人員出／入口，同時由于本項目位于海邊且臺風較大，變配電室需設置在地面1層或以上層；柴油發(fā)電機房的選址需靠近一級負荷或變電所位置，宜設置在地下1層或地上1層；1展廳縱向長度125.9m，橫向長度63m；2展廳縱向長度125.9m，橫向長度73.5m。地上空調機房集中設置在1、2展廳中間的2層，地下室的冷水機組、冷卻水泵、冷凍水泵設在展廳北側地下1層制冷機房內。

結合上述原則，在展廳北側2層設置變配電室，變配電室層高6.75m、面積425m2，利用變配電室臨市政道路一側的屋面板作為設備搬運通道，同時采取降噪及防電磁輻射的措施。在展廳北側的地下1層中間位置設置柴油發(fā)電機房，地下室頂板預留設備搬運孔洞。照明變壓器至本地塊最遠的展廳末端配電箱距離約220m；空調動力變壓器至地下室最末端水泵配電箱最遠距離約64m。

變配電室、柴油發(fā)電機房及展廳其他重要設備房的設置位置見圖2。

圖1 電氣主接線圖

圖2 變配電室、柴油發(fā)電機房及展廳其他重要設備房的設置位置圖

4 展廳配電系統(tǒng)

展廳是會展中心最重要的部分，其用電是否安全可靠、節(jié)約環(huán)保、經(jīng)濟合理十分重要。

4.1 展位配電系統(tǒng)

展廳地面按6m×9m的間隔設置展位綜合電箱（以下簡稱“展位箱”）。其中1展廳設20（橫向）×7（縱向）個展位箱，2展廳設20（橫向）×7（縱向）個展位箱。所有展位箱的防水等級為IP67且設置電源狀態(tài)指示燈，展位箱上設鋼蓋板且能承受30kN／m2荷載。

在展廳入口每個柱子旁地面設置一個小展位配電箱AP?ZW1，進線設一個32A的漏電斷路器，饋線設1個32A工業(yè)連接器。

展廳地面間隔設置AP?ZW2、AP?ZW3兩種展位箱。AP?ZW2配電箱配置如下：進線設一個100A的漏電塑殼斷路器，饋線設1個32A工業(yè)連接器加1個200A的接線端子（使用方要求采用200A較大端子是為了接線方便）；AP?ZW3配電箱配置如下：進線設一個160A的漏電塑殼斷路器，饋線設1個32A工業(yè)連接器加1個200A的接線端子（使用方要求，方便接線）。展廳1＃強電間低壓配電干線圖見圖3。

在1展廳1層設置1＃和3＃強電間，在2展廳1層設置2＃和4＃強電間。現(xiàn)以1＃強電間配電做法（見圖3）為例，在1＃強電間設置4個展位箱總配1AP1?1～1AP1?4（其中2個常用、2個備用），其電源分別直接從1TM1、1TM2變壓器的低壓配電柜不同母線段引入，1AP1?1～1AP1?4展位總箱分別以放射式供電方式分3路供給雙電源切換展位總箱1AP1?5～1AP1?10；雙電源切換展位總箱1AP1?5～1AP1?10以放射式供電方式給末端的展位箱AP?ZW1、AP?ZW2、AP?ZW3；其他展廳2?！?＃強電間做法同1＃強電間。

圖3 展廳1＃強電間低壓配電干線圖

在1展廳1＃、3＃強電間以及2展廳2＃、4＃強電間外設置電纜溝（寬1.9m×深0.6m），兩個電纜溝分別縱向貫通1、2展廳，電纜溝分別連通1＃、3＃強電間和2＃、4＃強電間。1展廳局部展位配電平面圖見圖4。

圖4 1展廳局部展位配電平面圖

展廳沿橫向展位箱分別設置20趟展位配電排管，展位配電排管分別與展廳的縱向電纜溝連通，排管沿著橫向布置的展位箱饋線，展廳排管斷面圖見圖5。

圖5 展廳排管斷面圖

4.2 展廳照明配電系統(tǒng)

在1?！?＃強電間各設一個展廳照明用ATS配電箱1ALZM1～1ALZM4，配電箱電源直接由1TM1、1TM2變壓器以放射式供電方式給展廳每個普通照明回路供電，其中，每個照明回路均接入i?BUS智能照明控制系統(tǒng)。展廳照明配電箱配電干線見圖6。

圖6 展廳照明配電箱配電干線圖

5 空調動力配電系統(tǒng)

本展館除展廳外其他的配電箱系統(tǒng)外主要是空調動力配電系統(tǒng)。暖通專業(yè)共設4套空調系統(tǒng)（2套給本館，2套給其他館），在屋頂設置4臺冷卻塔，在展廳中間的2層空調設備機房設置展廳用的新風機和處理機組，在地下1層設置4臺冷水機組，冷凍水泵和冷卻水泵皆為4用1備。

本館用1＃、2＃冷水機組及其同一空調系統(tǒng)的冷卻塔、冷動水泵組、冷卻泵水組，其他館用3＃、4＃冷水機組及其同一空調系統(tǒng)的冷卻塔、冷動水泵組、冷卻泵水組。在地下1層的制冷機房內設4個冷水機組用控制柜AP?RT1～AP?RT4，5個冷凍水泵配電柜AP?LD1～AP?LD5，5個冷卻水泵配電柜AP?LQ1～AP?LQ5。

空調用電占展覽建筑的能耗比例較大，且屬于季節(jié)性負荷，設計中對此采用專用空調變壓器。1TM3變壓器供電給AP?RT1、AP?LD1、AP?LQ1、AP?LQ5（備用泵）；1TM4變壓器供電給AP?RT2、AP?LD2、AP?LQ2、AP?LD5（備用泵）；1TM5變壓器供電給AP?RT3、AP?LD3、AP?LQ3；1TM6變壓器供電給AP?RT4、AP?LD6、AP?LQ6。

2層的空調設備機房共設10個空調配電箱AP?KT1～AP?KT10，每個空調配電箱均直接從1TM1、1TM2變壓器接入電源。

所有的空調動力配電箱均設置BA接口、超過30kW的動力設備均設置軟啟動器，統(tǒng)一接入BA系統(tǒng)。

6 消防設備配電系統(tǒng)

本工程地下1、2層和屋頂層設有防排煙風機，在地下1、2層的防排煙風機房各設1個消防ATS配電箱，在屋頂層設置4個消防ATS配電箱（均勻設置在防排煙風機旁），消防ATS配電箱放射式供電給末端防排煙風機。

在消防控制室內設置火災自動報警控制器、手動控制盤、防火門監(jiān)控器、消防設備電源監(jiān)控器、電氣火災監(jiān)控器、應急照明控制器及中央電池主站等設備，消防控制室內設一個消防ATS配電箱以放射式供電方式給相關設備供電。本工程采用智能集中電源集中控制型應急照明及疏散指示系統(tǒng)，在一層展廳的1?！?＃強電間和2層公共走道分別設置1個應急照明分配電裝置，在2層強電井內設1個消防ATS配電箱以放射式供電方式給上述5個應急照明分配電裝置供電；中央電池主站以放射式供電方式給5個應急照明分配電裝置供電。所有消防ATS箱的兩路電源分別引自變配電室正常母線段和應急母線段。

7 智能電力監(jiān)控系統(tǒng)

本項目高壓和低壓配電系統(tǒng)設置智能電力監(jiān)控系統(tǒng)，在變配電室內設一臺電力監(jiān)控主機，在高壓柜、低壓配電柜設置多功能智能化數(shù)字儀表，在每個高壓柜設置REF615綜合繼電保護器，實現(xiàn)變配電室的自動化管理和遙信、遙控、遙測、遙設功能。電力監(jiān)控系統(tǒng)各信息通過聯(lián)網(wǎng)總線將信號傳到會展一期的監(jiān)控中心。

8 線纜的選擇和敷設

本項目為大型人員密集場所，對電纜的阻燃、耐火、清潔要求高，敷設也要求保證安全可靠。

消防用電設備供電干線采用礦物絕緣不燃性電纜，支線采用WDZBN?YJY電纜或WDZBN?BYJ電線，干線敷設在做防火保護措施的梯階電纜橋架內，其他消防用支線敷設在封閉式防火金屬電纜橋架內或穿防火保護措施的鋼管敷設。

非消防的線路采用低煙無鹵阻燃電纜WDZB?YJY（或電線WDZB?BYJ），大部分區(qū)域采用電纜托盤橋架敷設，末端敷設采用金屬管敷設（管徑＜40mm時采用JDG管；管徑≥40mm時采用SC管）。

9 結束語

廈門國際會展中心作為廈門的標志性建筑，結合建筑性能化設計的要求，其供配電系統(tǒng)設計做到了經(jīng)濟、合理、實用、可靠，經(jīng)過2015“廈洽會”的實際考驗，取得了良好的經(jīng)濟效益與社會效益。

本設計的特點是：照明、展廳配電、空調動力各成自獨立系統(tǒng)，供電可靠且經(jīng)濟合理。變配電室設置兼顧展廳功能布局需要和深入負荷中心的要求，縮短供電半徑，減少線路能耗及電壓降；空調用電采用專用空調變壓器，在過渡季節(jié)可停止運行，節(jié)約運行成本；采用有緣濾波和分相無功補償技術，提高配電系統(tǒng)的功率因數(shù)，減少系統(tǒng)及設備無功損耗；變壓器、高低壓配電柜等電氣設備均采用節(jié)能環(huán)保型，大型動力設備設置軟啟動器有效保護供電系統(tǒng)。

隨著國內重要城市越來越多的建設會展中心建筑，供配電系統(tǒng)的設計要做到能滿足建筑功能布局的適用，滿足使用方的用電需求，做到建設和運營經(jīng)濟合理、安全可靠、維護管理方便。希望通過該工程的設計實踐，可以為會展中心類建筑的電氣設計同行提供參考，由于經(jīng)驗和時間有限，其中不足之處煩請指正。

參考文獻

［1]JGJ 16?2008民用建筑電氣設計規(guī)范［S］.北京：中國建筑工業(yè)出版社，2008.

［2]JGJ 218?2010展覽建筑設計規(guī)范［S］.北京：中國建筑工業(yè)出版社，2011.

Design of Power Supply and Distribution System of a International Convention and Exhibition Center in Xiamen

Xu Wei

以廈門國際會展中心某展覽館為例，根據(jù)會展項目的特點，從負荷分級及電源、變配電室和柴油發(fā)電機房的選址、展廳配電、空調動力配電、消防設備配電、智能電力監(jiān)控系統(tǒng)、線纜的選擇和敷設方面進行總結，介紹大型會展中心建筑供配電系統(tǒng)設計做法。會展中心用電負荷等級較高、供電可靠性要求高、用電集中度高、負荷季節(jié)性波動大，重要機房設置位置需要兼顧展廳的高大無柱空間功能布局的要求。

展覽建筑 經(jīng)濟節(jié)能 供配電系統(tǒng) 展廳配電 消防配電

Taking a hall of international Convention and Exhibition Center in Xiamen as an example，according to the characteristics of exhibition project，load grading and power supply，location of substation room and generator room，exhibition hall power distribution，power distribution of air conditioning power，firefighting equipment power distribution，in?telligent electric monitoring system，choice and installation of electric cable are summa?rized，the design method of building power supply and distribution system for Large exhibi?tion center building is introduced.The power load level is higher in the Convention and Exhibition Center，high reliability power supply，high concentration of electricity，seasonal fluctuation of load，so important room setting position need to take into account the hall of tall and no?column function layout requirements.

exhibition building，economic and energy?saving，power supply and distribu?tion system，exhibition hall power distribution，firefighting power distribution