吳飛洪
吳飛洪:350521198709020558
隨著我國經(jīng)濟社會的快速發(fā)展,土地資源日益緊缺,越來越多的超高層建筑拔地而起。 相比普通高層,超高層建筑的配電系統(tǒng)更為復(fù)雜,對電氣設(shè)計人員提出更大的挑戰(zhàn)。文章以廈門悅海灣大酒店為例,對超高層建筑的配電系統(tǒng)設(shè)計方案進行分析和優(yōu)化。
廈門悅海灣大酒店地處廈門市思明區(qū),為超高層的五星級酒店,南鄰演武大橋,東臨廈門大學(xué),西鄰世貿(mào)海峽大廈, 與著名旅游景點鼓浪嶼隔海相望,地理位置優(yōu)越;總建筑面積約10.57 萬m2,地下2 層,地上36 層,高度為202 m;建筑功能包括辦公、餐飲、會議、娛樂及客房等。 超高層現(xiàn)代化建筑配電系統(tǒng)的設(shè)計要具有實用性、合理性、經(jīng)濟性,在保證建筑用電安全的前提下減少投資,提升項目經(jīng)濟效益。
本工程的值班照明、警衛(wèi)照明、航空障礙照明以及酒店宴會廳、餐廳、廚房、康樂設(shè)置、門廳及高級客房、主要通道等場所的照明用電,主要業(yè)務(wù)和計算機系統(tǒng)、消防系統(tǒng)、安防系統(tǒng)、電子信息設(shè)備機房、電梯、生活水泵、排污泵、計算機、電話、電聲和錄像設(shè)備、新聞攝影用電等為一級負(fù)荷。 酒店的經(jīng)營及設(shè)備管理用計算機系統(tǒng)、安防系統(tǒng)為一級負(fù)荷中的特別重要負(fù)荷。 其他為三級負(fù)荷。
本工程變配電所負(fù)荷統(tǒng)計見表1。
一級負(fù)荷應(yīng)由兩個電源供電,當(dāng)一個電源發(fā)生故障時,另一個電源可以正常運營供電。 對于一級負(fù)荷中的特別重要負(fù)荷,應(yīng)增設(shè)應(yīng)急電源,并嚴(yán)禁將其他負(fù)荷接入應(yīng)急供電系統(tǒng)。 本工程采用兩路獨立的10 KV 高壓電源+應(yīng)急柴油發(fā)電機的形式進行供電。 兩路10 kV 電源同時運行,互為備用,高壓側(cè)單母線分段運行, 在進線斷路器及母聯(lián)之間設(shè)置電氣與機械聯(lián)鎖裝置。
表1 總負(fù)荷統(tǒng)計
根據(jù)當(dāng)?shù)亍?0 kV 及以下電力用戶業(yè)擴工程技術(shù)規(guī)范》標(biāo)準(zhǔn)要求,變配電所只能設(shè)置在地面1 層及以上,可選擇的位置為地面1 層及避難層。鑒于酒店及辦公區(qū)由同一物業(yè)公司管理且合用一套空調(diào)及給排水(消防)系統(tǒng),變壓器不再按酒店與辦公區(qū)獨立分開的方式進行設(shè)計, 而是采用低壓出線各自計量的方式進行設(shè)計。 同時考慮變電所供電半徑不宜大于250 m,現(xiàn)提出兩種供電方案,以供比較和選擇,具體方案見表2。
表2 供電方案
經(jīng)濟性對比主要考慮工程投資額、系統(tǒng)運維成本,以及高低壓電纜、變壓器等設(shè)備方面的投資。 相較于方案二,方案一中有一個變配電所設(shè)置在避難層,對塔樓上部的酒店客房就近供電,減少了供電距離和運行損耗,提高了供電質(zhì)量;節(jié)約了電纜、母線槽的投資,經(jīng)濟性更好。
從設(shè)備的施工安裝、 日常維護及故障維修等方面開展比較。 方案一的設(shè)備運輸可以采用大載重電梯或者利用電梯井道吊裝的方式; 供電靈活,運行損耗小;電氣豎井更小,且對地面1 層的占用面積小,提高了項目房間的使用價值。 方案二的所有變配電所均設(shè)置在地面1 層,設(shè)備的運輸和維護方便,但是增加了供電距離和運行損耗,且占用地面1層的面積過大,相應(yīng)的電氣管井比方案一要大。
通過方案對比并結(jié)合工程實際情況, 本工程選擇了方案一。 在地面1 層,設(shè)置一處10 kV 高壓總配電室,與1#變配電所合用;設(shè)置一處供裙房、辦公、地下室等負(fù)荷用的1#變配電所,其內(nèi)設(shè)2 臺2 000 kVA 變壓器; 設(shè)置一處酒店與辦公中央空調(diào)專用的2# 變配電所,內(nèi)設(shè)2 臺1 600 kVA 變壓器。在酒店客房區(qū)的避難層設(shè)置酒店客房專用的3#變配電所,內(nèi)設(shè)2 臺800 kVA 變壓器。 如圖1 所示。
圖1 供電示意圖
應(yīng)急電源設(shè)置在地下一層,配備2 臺1 200 kW柴油發(fā)電機。 柴油發(fā)電機房供電范圍為消防系統(tǒng)(包括應(yīng)急照明)、生活泵房、酒店及辦公用電梯、自動扶梯、電子信息機房、經(jīng)營及設(shè)備管理用計算機系統(tǒng)、安防系統(tǒng)、宴會廳、餐廳、報告廳、酒店大堂等。 本工程的變配電所均設(shè)兩段應(yīng)急母線,一段用于應(yīng)急負(fù)荷供電,一段用于備用負(fù)荷供電。 市電與發(fā)電機組之間采用機械電氣聯(lián)鎖方式,兩路市電同時失電時,柴油發(fā)電機在15 s 內(nèi)自動啟動、投入運行,啟動信號取自變壓器低壓側(cè)進線柜開關(guān)的輔助接點。
圖2 應(yīng)急電源示意圖
超高層建筑功能復(fù)雜、人員眾多,對安全性、保障性的要求高于一般高層建筑,建筑電氣設(shè)計的復(fù)雜性增加。 超高層建筑配電系統(tǒng)的設(shè)計需結(jié)合工程實際情況,充分考慮經(jīng)濟性和技術(shù)性因素。