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(jí)酒店的建筑越來(lái)越多,發(fā)電機(jī)置于高區(qū)帶來(lái)很多問(wèn)題,包括運(yùn)輸、儲(chǔ)油、消防等等,五星級(jí)酒店應(yīng)急電源供電可靠性是電氣設(shè)計(jì)中不可忽視的重點(diǎn)。本文通過(guò)對(duì)五星級(jí)酒店不同柴油發(fā)電機(jī)方案的初投資、機(jī)房面積及運(yùn)營(yíng)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(jí)酒店;應(yīng)急電源
前言
改革開放以來(lái),我國(guó)經(jīng)濟(jì)快速增長(zhǎng),各項(xiàng)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(jià)。目前我國(guó)建筑能耗占總能耗的27%以上,而且還在以每年1個(gè)百分點(diǎn)的速度增加。節(jié)能減排是社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的必然趨勢(shì),也是建設(shè)和諧社會(huì)、實(shí)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(jí)酒店的建筑越來(lái)越多,發(fā)電機(jī)置于高區(qū)帶來(lái)很多問(wèn)題,包括運(yùn)輸、儲(chǔ)油、消防等等。此外五星級(jí)酒店置于超高層高區(qū)帶來(lái)供電半徑過(guò)大,初期投資大等一系列問(wèn)題。下面以某個(gè)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(guò)某個(gè)超高層高區(qū)五星級(jí)酒店作為例子進(jìn)行分析,根據(jù)自備電源估算負(fù)荷對(duì)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(jì)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(tái)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(dú)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(huì)非常明顯。按照最大負(fù)荷計(jì)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(jiàn)附錄二酒店柴油發(fā)電機(jī)方案附圖SK01。
優(yōu)點(diǎn):
(1)母線槽維護(hù)簡(jiǎn)單,維修管理比較方便;
(2)滿足酒店公司獨(dú)立柴油發(fā)電機(jī)供電的設(shè)計(jì)要求。
缺點(diǎn):
(1)線路長(zhǎng)(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(lái)比較困難;
(3)造價(jià)高,而且價(jià)格受銅價(jià)影響大,由于銅價(jià)上漲將造成造價(jià)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(xiàng)目供電半徑長(zhǎng)、電壓降大,酒店的柴油發(fā)電機(jī)方案二采用1臺(tái)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(dú)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(jià)很高,采用大截面的銅母線槽導(dǎo)致造價(jià)很高,因此同時(shí)考慮采用升降壓變壓器以抵消壓降的影響。詳見(jiàn)附錄二酒店柴油發(fā)電機(jī)方案附圖SK02。
優(yōu)點(diǎn):
(1)將來(lái)維修管理方案比較方便;
(2)滿足獨(dú)立柴油發(fā)電機(jī)供電的設(shè)計(jì)要求。
(3)造價(jià)較方案一低。
缺點(diǎn):
(1)占用的機(jī)房面積較大(多兩臺(tái)升降壓變壓器面積);
(2)升降壓變壓器本身也會(huì)有損耗;
(3)僅適用供電半徑大(供電半徑大于250米)的項(xiàng)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(tái)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(diǎn)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(jiàn)(附錄二酒店柴油發(fā)電機(jī)方案附圖SK03)。
優(yōu)點(diǎn):
(1)將來(lái)維修管理方案比較簡(jiǎn)單;
(2)滿足酒店管理公司獨(dú)立柴油發(fā)電機(jī)供電的設(shè)計(jì)要求;
(3)由于不需要升降壓變壓器,占用的機(jī)房面積較??;
(4)對(duì)于長(zhǎng)距離供電,電壓降影響較輕微。
缺點(diǎn):
(1)市場(chǎng)上可供選擇的產(chǎn)品相對(duì)較少,國(guó)內(nèi)應(yīng)用項(xiàng)目少;
(2)運(yùn)營(yíng)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(gè)項(xiàng)目共用一套柴油發(fā)電機(jī)組,采用2臺(tái)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(duì)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(shí)變壓器本身也會(huì)帶來(lái)?yè)p耗。詳見(jiàn)附錄二酒店柴油發(fā)電機(jī)方案附圖SK04。
優(yōu)點(diǎn):
(1)可以利用酒店及項(xiàng)目其它部分的用電需求,進(jìn)行錯(cuò)峰用電,合用設(shè)備,造價(jià)較低;
(2)減少整個(gè)建設(shè)項(xiàng)目柴油發(fā)電機(jī)臺(tái)數(shù),減少柴油發(fā)電機(jī)容量,節(jié)省機(jī)房面積。
缺點(diǎn):
(1)不能滿足酒店公司獨(dú)立柴油發(fā)電機(jī)供電的設(shè)計(jì)要求(需與酒店公司協(xié)商);
(2)將來(lái)維修管理、計(jì)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(dú)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(dú)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(jià)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(jià)格進(jìn)行比較。所有的設(shè)備均以國(guó)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(jià)錢只是初步的估算,僅供參考,具體,詳細(xì)的價(jià)錢估算由估價(jià)師提供。
上表中主要設(shè)備是根據(jù)備用電源負(fù)荷計(jì)算書求出,由于地下室
64F供電距離較長(zhǎng),干線采用低壓電力電纜無(wú)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(guò)上述對(duì)四個(gè)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(yùn)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(jià)高,安裝困難。如有直通電纜井,也可降低電纜長(zhǎng)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(shí)由于轉(zhuǎn)換比較多,一定程度上降低了運(yùn)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(guó)內(nèi)很少采用高壓柴油發(fā)電機(jī)組,導(dǎo)致調(diào)試及運(yùn)營(yíng)維護(hù)困難,故不建議采用。
方案四對(duì)于其它三個(gè)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(dú)立的要求,對(duì)于后期維護(hù)也較為不便,但后期可以通過(guò)委托專業(yè)維護(hù)公司,費(fèi)用分?jǐn)偡桨附鉀Q。從項(xiàng)目用地和節(jié)省投資方面考慮,推薦本方案。
3結(jié)語(yǔ)
以上四個(gè)方案技術(shù)上都能滿足使用要求。從上面的分析可見(jiàn),方案四的初投資的造價(jià)最低。因此,應(yīng)優(yōu)先考慮采用,說(shuō)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。