浙江國際賽車場電氣系統設計

摘 要：浙江國際賽車場擁有國際汽聯（FIA）認證的二級賽道，總長3.2 km，區塊內還設有完善的商業及娛樂設施。現對該項目電氣系統的設計進行了概述，并提出了部分電氣設計建議。

關鍵詞：高壓供電系統;配變電所;自備應急電源;低壓配電系統;電氣照明系統;防雷及接地系統

中圖分類號：TU85? ? 文獻標志碼：A? ? 文章編號：1671-0797（2022）12-0009-03

DOI：10.19514/j.cnki.cn32-1628/tm.2022.12.003

1? ? 工程概況

浙江國際賽車場位于紹興柯巖，占地約49.37萬m2，為浙江省首家專業國際賽車場。全賽道符合國際汽車運動聯合會（FIA）二級標準，總長3.2 km，逆時針行駛方向，共有16個彎道，賽道寬度14～17 m，最大高度落差為22 m，輔助道路約為12 km。CIK卡丁車賽車場符合國際汽聯—國際卡丁車協會（FIA-CIK）賽車場C類標準，賽道全長814 m，轉彎位數量10個，寬度7～10 m。

項目一期主體建筑主要有賽車中心、凱世精品酒店、迎賓中心、展覽中心、卡丁車樓、員工宿舍、救護中心等，主要為一類高層公共建筑、Ⅰ類地下停車庫、多層公共建筑[1]。建筑單體結合F2主賽道完美融合設置，主體位于地塊東北端，可通過賽車中心主看臺和酒店貴賓包廂俯瞰短小刺激的東賽道;西賽道的維修區和圍場緊鄰卡丁車賽道，由卡丁車中心提供便捷的接待服務。

項目落成后全年對外提供競技、展覽以及大型的休閑駕駛交流活動，賽車道均在第一階段完成。項目致力于體現“一站式”的設計理念，融合了辦公、體育、酒店、展覽、醫療等各類型建筑，需充分結合賽車場的特殊要求考慮整體的電氣系統設計。

2? ? 電氣系統闡述

2.1? ? 高壓供電系統

項目建筑功能復雜、人員密集、社會影響面大，消防用電均按一級負荷要求供電。賽車中心的比賽場、弱電機房、電臺和電視轉播及新聞攝影用電等按一級負荷考慮，其中賽車場動力/照明及相關智能化系統用電應列為特別重要負荷[2]。建筑電氣設計中前期需對負荷容量進行準確估算，考慮變配電房的設置并及時進行電力征詢。該工程一期總用電量超10 000 kVA，且總用電量估計達16 000 kVA。為確保重要負荷的供電可靠性，設計采用兩路10 kV專線供電，并引自不同的城市變電所，運行方式為兩路常供，高壓不設母聯[3]。外線雙電源可以保證系統的供電可靠性，不過采用專線接入方式的電力外線投資費用較高。雙電源接入典型供電模式比較如表1所示。

接入場地的兩路10 kV電力專線輸送至10 kV高壓配電室后，向各變電所放射式供電。高壓第一路/第二路電源進線柜與本側電源進線隔離柜之間應采取電氣聯鎖，以防止隔離柜誤操作。高壓柜采用直流操作，帶有計算機通信接口（RS485），設置可測量電壓、電流、功率因數技術參數的接口，以便實現能源自動管理。

2.2? ? 配變電所和自備應急電源

項目占地面積大，單體分布不均勻，需綜合場地建筑分布、功能分區、負荷等級和用電容量等考慮變電所設置。各變電所低壓供電半徑控制在150 m內，可縮短供電距離，經濟節能。江浙地區梅雨季節雨水偏多，需避免因場地積水引起的變配電設備的損壞。為避免各種消防水、洪水或積水從其他渠道浸泡，地下一層變電所室內設置80 cm抬高，并在室外設置專用排水泵作為排水措施[2]。賽車中心的變電所根據功能排布設置在地上四層，需充分考慮變壓器等設施的運輸和維護通道，在建筑立面上設置可拆卸鋁板以滿足后續設備吊裝的需要。

有重要負荷的變電所內變壓器成組設置，分設在兩段10 kV高壓母線上。成組變壓器#1B與#2B的低壓進線主開關與母聯開關，三者只能合其二，必須設機械閉鎖裝置。類似項目竣驗前包括后續運營中，低壓出線回路數量、開關整定電流上均存在較多的不確定性，建議高低壓配電室中要留出一到兩臺備用柜位，并預留20%～30%的低壓備用開關，所有塑殼斷路器均選用智能型電子脫扣器，便于后續增加和調改的實現。

為保證賽車動力/照明等重要負荷的運行，部分變電所內設置柴油發電機組作為備用電源，有充足的燃料貯存空間滿足發電機滿負荷運行至少24 h。包括在全賽道Mylaps X2智能化計時系統在內的比賽用電等處設置UPS不間斷電源，用以保證特別重要負荷的用電。

以廣場車庫變電所為例，主要供展覽中心、凱世精品酒店、廣場車庫等用電，10/0.4 kV變配電關系如圖1所示。

2.3? ? 低壓配電系統

項目場外電氣線路需充分結合賽道及地勢進行設計。賽道周圍設有強弱電管線、雨水/給水管道、污水管道以及各類管線的檢查井。賽道本身和其他重要道路均鋪設在鋼筋混凝土平臺上，混凝土平臺由樁基承托。電氣需配合解決場地內的各類市政設備用電、賽道動力和照明等高低壓電力管線、火災自動報警等線路的敷設。需充分考慮管線的路由，除滿足現有電力設備供電要求外，結合賽道結構荷載要求、后期場外充電樁及二期配電房的10 kV高低壓預埋管等，避讓管線密集區域，在穿越賽道處對電力管線的預留作充分考慮。

設計中要注意根據建筑種類、規模、負荷性質、容量及發展等合理供電，以放射式為主、結合樹干式。體育、旅館、展覽建筑等場所人員密集，低壓線纜均應采用低煙無鹵型。電氣工程設計的各類規范條文中，對不同用電負荷等級的供電要求僅是最低要求，應結合項目特點確定具體的低壓供電干線。

2.4? ? 電氣照明系統

項目定位為國際賽車場，照明應達到節能美觀的整體效果。每年有超過10%的電力用于照明，LED光源的充分使用不僅能提高燈具效率、延長燈具壽命，還能節約能源[4]。各建筑物以暖色LED光源為主，輔以小功率陶瓷金屬鹵化物燈等。內裝燈光的設計上注意燈光色彩和布置的合理應用，如展覽中心AMG區域和VIP拱形車庫運用白色線條燈突出未來感;試駕體驗館運用大面積紅色營造科技感。室內燈光、室外亮化及賽道照明結合賽車場特點，與整體項目風格相適應。建筑亮化照明、場地照明、FIA賽道場地照明、卡丁車賽車道照明等統一協調，利于營造“一體化”的體育和休閑氛圍。06781BA0-0821-4532-9259-C02AC285977A

2.5? ? 防雷及接地系統

浙江紹興為雷暴多發地區，年平均雷暴日Td=51 d，應充分考慮各類防雷措施。賽車中心大看臺區域能容納約6 000名觀眾，比賽時人員密集，大量的高科技信息設備集中工作。本工程各建筑屋面設置接閃帶用以防直擊雷，屋面上所有金屬構件均與防雷裝置可靠連接。利用建筑物結構柱內主筋作為引下線，要求柱內四根主筋通長焊接，搭接長度不小于100 mm。大部分建筑構架屋面巧妙地利用鋁板作為接閃帶，厚度大于0.65 mm，兼顧了建筑外觀和接閃效果[5]。

考慮到賽車場很多觀眾和大量電氣電子設備都會處于戶外環境，為避免因雷擊引起人員損傷或設備方面的損失，需注意做好戶外場所的防雷保護。如室外LED顯示屏等信息系統設備的外殼應與金屬支架相連且可靠接地，相應的配電系統和信息系統必須配備浪涌保護器（SPD）[6]。室外路燈和配電柜等要求將設備外殼與電源PE線相連并可靠接地。戶外設備的配電系統采用局部TT接地保護系統，采用剩余電流保護器（RCD）并配備SPD設備。

接地裝置利用建筑物基礎與樁基內主筋，并通過扁鋼40×4將地下承臺與基礎連為一體，采用聯合接地方式，接地電阻不大于1 Ω。建筑物內所有垂直敷設的金屬管道及金屬物體的頂端和底端均與防雷接地裝置連接。

2.6? ? 綠色和節能

變壓器空載損耗的降低可有效減少電能損耗，如選用SCB13型干式變壓器，空載損耗比SCB11型降低約12%。展覽中心、酒店等處的季節性負荷（如空調機組）單獨設置變壓器，非空調季節可以通過關停供制冷機房主電源的變壓器，避免變壓器空載損耗。采用高效節能的照明光源、高效燈具和附件，其中大面積場所如地下車庫必須采用LED照明燈具，并嚴格控制單位功率密度值。對賽車場、看臺、展廳、酒店大堂、停車場等場所的照明系統結合智能控制技術，采取分區、分組定時、感應等節能控制措施;道路、景觀照明集中分組控制，具備深夜減光控制功能;景觀照明設置了平時、節日等多種照明模式。

電梯具備節能運行功能，選用配備高效電機及先進控制技術的電梯;當兩臺及以上電梯成組設置時，配置具有節能運行模式及群控功能的控制系統。水泵、風機、電梯等動力設備配置的低壓交流電動機選用了高能效的產品。在滿足供電部門電業計費要求的同時，本工程對電能消耗進行分項計量，設置能耗數據采集系統，實現建筑各類能耗數據的實時采集和處理。

3? ? 結語

浙江國際賽車場依托專業的FIA二級賽道及國際運營團隊、創新的商業合作模式，融合精品酒店、創意餐飲、水療健身等休閑娛樂以及專業細致的星級服務，帶來了獨具特色的“沉浸式賽車生活體驗”。浙江國際賽車場是一個令人振奮的項目，筆者相當榮幸能參與該工程的電氣設計，這個過程中肯定也存在一些不足之處，歡迎各位同仁提出意見和建議。

[參考文獻]

[1] 建筑設計防火規范：GB 50016—2014（2018年版）[S].

[2] 民用建筑電氣設計標準：GB 51348—2019[S].

[3] 供配電系統設計規范：GB 50052—2009[S].

[4] 建筑照明設計標準：GB 50034—2013[S].

[5] 建筑物防雷設計規范：GB 50057—2010[S].

[6] 葉謀杰，胡戎.上海F1國際賽車場的防雷設計[J].建筑電氣，2008（1）：24-29.

收稿日期：2022-03-14

作者簡介：李峰（1975—），女，浙江紹興人，高級工程師，研究方向：建筑電氣設計。06781BA0-0821-4532-9259-C02AC285977A