商業(yè)辦公綜合體項目配電系統(tǒng)設(shè)計

盧嘉

（中鐵華鐵工程設(shè)計集團有限公司，北京 100000）

1 引言

綜合體是將多種功能集于一體的建筑，本項目總建筑面積230879m2，其中地上建筑面積170635m2，地下建筑面積60244m2，包括商業(yè)、超市、酒店、辦公等業(yè)態(tài)。地上建筑由1#～4#樓組成。其中1#樓為酒店共19層，建筑高度74m；2#～4#樓為寫字樓，建筑高度分別為99m、69m、35m。從經(jīng)營管理方面劃分本建筑綜合體可分為兩部分：第一部分主要包含酒店、商業(yè)、地下車庫；第二部分為寫字樓部分。其中酒店為獨立建筑，商業(yè)區(qū)域位于寫字樓一至四層裙房。地下建筑為兩層，由設(shè)備站房及汽車庫組成。本工程由就近區(qū)域變電站引來3路10kV專線電纜，由于本區(qū)域僅有一路110kV電源供應(yīng)，不滿足一級負荷兩路獨立10kV電力電源要求，設(shè)置柴油發(fā)電機組作為備用電源。

2 負荷分級

綜合體項目分布為酒店、寫字樓以及商業(yè)三種區(qū)域，地下部分為設(shè)備用房及汽車庫，一樓以上樓層為綜合體。其用電設(shè)備較多、性質(zhì)多樣，負荷等級包括一級負荷、二級負荷以及三級負荷。酒店部分的宴會廳照明、餐廳照明、總統(tǒng)套房照明、廚房照明、康樂設(shè)施、門廳、客梯、航空障礙燈、經(jīng)營及設(shè)備管理用計算機系統(tǒng)用電，商業(yè)及寫字樓部分的走廊照明、客梯用電、經(jīng)營及設(shè)備管理用計算機系統(tǒng)用電，所有的消防負荷用電均按一級負荷要求供電，其中商業(yè)及酒店的經(jīng)營及設(shè)備管理用計算機系統(tǒng)為一級負荷中的特別重要負荷，客房、空調(diào)、廚房、洗衣房動力、商場部分營業(yè)廳照明為二級負荷，其余負荷按三級負荷要求供電[1]。

3 確定配電方案

由于商業(yè)綜合體體量較大，并且人員密集，因此，對配電的可靠性以及安全性有著較高要求，同時綜合體用電量較大，以本工程為例，在地下車庫設(shè)置一座10kV開閉所，由市政提供3路10kV電源，10kV開閉所借助10kV電纜饋電到自身10/0.4kV變配電室中。在酒店、商業(yè)等區(qū)域分別設(shè)置變配電室。由于本工程市政電源無法滿足一級負荷的供電要求，還需設(shè)置柴油發(fā)電機組作為備用電源。由于制冷機房、酒店部分二級負荷容量大、數(shù)量多，故選擇高壓聯(lián)絡(luò)投切方式保證負荷。一路電源故障需在保證二級負荷供電時，通過樓宇控制系統(tǒng)分勵脫扣低壓配電屏三級負荷，或物管電工人員手動切除三級負荷以保證電源不過載。

4 設(shè)置變配電室

由于商業(yè)綜合體的物業(yè)產(chǎn)權(quán)的多樣化、復(fù)雜化，致使物業(yè)劃分出現(xiàn)獨立性，為其提供服務(wù)的電信機房、變配電室等電氣用房，也需要進行獨立設(shè)置，因此其管理歸屬以及產(chǎn)權(quán)歸屬同樣需要進行獨立。在變配電室設(shè)置過程中需要遵守以下原則：①根據(jù)功能的不同進行變電所劃分設(shè)計；②根據(jù)物業(yè)權(quán)屬的不同進行設(shè)置；③在設(shè)置變配電室時，應(yīng)該充分考慮出線通道，需要防止出現(xiàn)與風管交叉現(xiàn)象以及變電站交叉現(xiàn)象；④變配電室需要盡量深入自身服務(wù)的負荷中心；⑤對于變配電室設(shè)置而言，需要對供電壓降等需求進行滿足，對壓降造成影響的主要因素包括供電距離以及供電容量等，同時設(shè)備供電電壓需要滿足《供配電系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范》中的相關(guān)要求。

根據(jù)本工程的經(jīng)營管理劃分及制冷機房等高負荷容量的設(shè)備站房設(shè)置，在地下車庫設(shè)置三座變配電室，分別位于酒店及寫字樓對應(yīng)的地下車庫范圍。其中1#變配電室為酒店及制冷機房提供電源，2#、3#變配電室為商業(yè)、寫字樓及地下車庫提供電源。在三座電配電室附近分別設(shè)置三座柴油發(fā)電機房，為一級負荷提供備用電源。

5 負荷計算

綜合體項目具有體量大與功能多樣化的特點，導(dǎo)致其用電需求的多樣化，在設(shè)計過程中難以進行準確預(yù)測，因此，在設(shè)計時應(yīng)該保證彈性，同時綜合體建筑用電負荷特點有：①商業(yè)樓用電負荷較大，一般大于120W/m2指標，特別是餐飲方面，同時，不同類型的餐飲用電負荷差別較大；②負荷具有不確定性特點，市場供求變化在一定程度上影響著商業(yè)出租業(yè)變化，因此，負荷需求就會發(fā)生改變，導(dǎo)致用電負荷處于動態(tài)變化中；③當前的技術(shù)措施以及規(guī)范缺少對不同類型商鋪相關(guān)參數(shù)指標的細化分析，對于工程設(shè)計中負荷計算沒有有效數(shù)據(jù)來提供參考，一般情況下，設(shè)計人員只能憑借以往的工作經(jīng)驗或是業(yè)主提供的參考數(shù)據(jù)進行計算。本工程一級負荷為5194kW，其中消防負荷2142kW；二級負荷為6006kW，其余負荷為三級負荷。各變壓器容量如下：

1#變配電室：

1#變壓器：Pe=3095kW，Pjs=1857kW，Sjs=2018kVA，持續(xù)負荷率：81%。2#變壓器：Pe=2961kW，Pjs=1778kW，Sjs=1932kVA，持續(xù)負荷率：77%。3#變壓器：Pe=700kW，Pjs=504kW，Sjs=548kVA，持續(xù)負荷率：68%。

2#變配電室：

4#變壓器：Pe=2059kW，Pjs=1390kW，Sjs=1511kVA，持續(xù)負荷率：76%。5#變壓器：Pe=2203kW，Pjs=1487kW，Sjs=1617kVA，持續(xù)負荷率：81%。6#變壓器：Pe=2997kW，Pjs=1464kW，Sjs=1592kVA，持續(xù)負荷率：80%。7#變壓器：Pe=1993kW，Pjs=1554kW，Sjs=1689kVA，持續(xù)負荷率：84%。

3#變配電室：

8#變壓器：Pe=2171kW，Pjs=1336kW，Sjs=1452kVA，持續(xù)負荷率：73%。9#變壓器：Pe=2645kW，Pjs=1484kW，Sjs=1613kVA，持續(xù)負荷率：81%。10#變壓器：Pe=1735kW，Pjs=1510kW，Sjs=1641kVA，持續(xù)負荷率：82%。

1#變壓器負責攜帶1#樓酒店及部分地下車庫二三級用電負荷；2#變壓器負責攜帶酒店及部分車庫一級、消防用電負荷；3#變壓器為電動汽車充電樁專用變壓器。4#、5#變壓器負責攜帶制冷機房用電負荷；6#變壓器負責攜帶2#寫字樓及部分地下車庫二三級用電負荷；7#變壓器負責攜帶2#寫字樓及部分地下車庫一級、消防用電負荷。8#、9#變壓器負責攜帶3#、4#寫字樓及部分地下車庫二三級用電負荷；10#變壓器負責攜帶3#、4#寫字樓及部分地下車庫一級、消防用電負荷。其中，2#變壓器與1#、2#柴油發(fā)電機、7#變壓器與3#柴油發(fā)電機、10#變壓器與4#柴油發(fā)電機分別連鎖攜帶對應(yīng)區(qū)域的全部一級負荷、消防負荷。

6 計量方式

大型商業(yè)綜合體業(yè)態(tài)較復(fù)雜，因此對計量要求較高，需滿足不同運營管理的要求。根據(jù)電業(yè)部門要求，電業(yè)計量采用高壓綜合計量，每路電源單獨設(shè)置計量柜。業(yè)主管理部門設(shè)置一套分項計量系統(tǒng)，分為4 項分項，包括照明插座用電、空調(diào)用電、動力用電和特殊用電。商業(yè)部分按商業(yè)分割的具體情況，在每個店鋪內(nèi)設(shè)置配電箱；酒店、辦公部分均為一戶一表方式計量；商業(yè)、酒店、辦公計量表集中設(shè)置在配電間總柜內(nèi)。公共區(qū)域走道照明、景觀照明、應(yīng)急照明按干線回路設(shè)置計量表。空調(diào)系統(tǒng)在地下室空調(diào)機房內(nèi)進行前端計量，空調(diào)末端在獨立核算供電支線處計量。電梯、自動扶梯、水泵、風機、充電樁等供電回路在其供電干線設(shè)置計量裝置。變電所各出線回路均配置電能計量裝置，采用數(shù)字式電能表，并配置通信接口，構(gòu)成網(wǎng)絡(luò)。

7 應(yīng)急電源設(shè)置

綜合體項目中一級負荷與二級負荷較為重要，對于供電安全性、可靠性有著較高要求。由于本工程市政無法提供的兩路獨立的10kV電源，故設(shè)置柴油發(fā)電機作為本建筑應(yīng)急電源為其供電范圍內(nèi)消防負荷及一級負荷供電，其中1#、2#柴油發(fā)電機容量為800kW，2#、3#柴油發(fā)電機容量為1000kW。一級負荷中的特別重要負荷設(shè)置UPS電源。商業(yè)綜合體的應(yīng)急照明系統(tǒng)應(yīng)該在防火區(qū)末端增設(shè)應(yīng)急電源，保證其安全性與可靠性。

8 結(jié)語

商業(yè)辦公綜合體項目工程較為龐大、復(fù)雜，對于電氣設(shè)計工作人員有著嚴格的要求，在電氣設(shè)計中，不僅需要滿足相關(guān)規(guī)范要求，還需要以業(yè)主實際需求為基礎(chǔ)，對供電分區(qū)以及配置電壓的數(shù)量以及容量等進行合理劃分，制定更加可靠、安全的設(shè)計方案。同時，設(shè)計人員需要加強學(xué)習(xí)，掌握綜合體配電設(shè)計，提升自身專業(yè)技能，注意設(shè)計過程中需要注意的事項，保證設(shè)計方案質(zhì)量。