西安丝路国际会议中心电气设计要点分析_周程里.pdf
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1、智能建筑电气技术Electrical Technology of Intelligent Buildings2022 年 12 月第 16 卷 第 6 期西安丝路国际会议中心电气设计要点分析周程里,武 攀(同济大学建筑设计研究院(集团)有限公司,上海 200092)摘要本文对国际会议中心的供电可靠性进行思考与分析,总结供配电、保电措施、UPS 配置等方面的设计经验,可供类似的项目进行参考。关键词 国际会议中心;供配电;保电措施;UPS 配置中图分类号:TU852文献标识码:A文章编号:1729-1275(2022)06-0114-07Analysis of Electrical Design
2、Points of Xian Silk RoadInternational Conference CenterZhou Chengli,Wu Pan(Tongji Architectural Design(Group)Co.,Ltd,Shanghai 200092,China)Abstract:This paper analyzes the reliability of power supply of Xian silk road international conferencecenter,summarizes the design experience of power distribut
3、ion,power security,UPS configuration,etc.,which can provide reference for similar projects.Keywords:international conference center;power distribution;power security;UPS configuration作者简介:周程里,硕士研究生,高级工程师,Email:。0引言 西安丝路国际会议中心(图 1)项目位于浐灞生态区欧亚经济综合园区核心区,会议中心与西侧的国际展览中心一起组成了会展中心建筑群,是陕西省贸易和产业发展的核心项目。它将填补西
4、安及西北地区大型专业会议中心场馆的市场空白。并成为延续历史文脉,承载时代需求,打造新丝绸之路沿线的西安新地标。图 1 西安丝路国际会议中心1工程概况 西安丝路国际会议中心项目总建筑面积207 112m2,其中:地上总建筑面积128 369 m2,地下总建筑面积 78 743 m2。主体建筑地上 3 层(局部设置夹层)、地下 2 层。本工程以会议、宴会功能为主,并设置有配套办公、停车场等功能。地上主体功能为一层宴会厅、二层大型多功能厅、三层主会议厅。3 层层高分别为 16m、16m、18.45m,建筑主体建筑高度为 51.05m,为一类高层民用建筑。本项目建成后既需满足举办高峰论坛、多边会议等高
5、级别会议,也可以用于公司年会、文娱演出、宴会、发布会等活动,是一个综合性的多功能活动场所。2项目负荷等级 根据项目前期要求,本项目需考虑举办国际性的特别重大活动(如会议、演出等)、党和国家领导人参加的特别重要活动、特别重要的外事接待任务,按照西安市重大活动场所用电设施配置与管理导则(以下简称导则)中保电任务的重要程度和影响范围,本项目的保电任务重要性等级需按照特级保电任务执行,属于特级保电重要场所;根据重大活动中某一场所活动某一时段的重要程度,国家领导人开会的时段为特级保电时段;按照中断供电对活动正常进行的影响程度,将本项目内部用电负荷按重要性等级划分为了一级、二级和三级,其中一级负荷中包含有
6、特别重要负荷,比如特级保电场所话筒、音响、应急照明、安防设备、数据中心、电411DOI:10.13857/11-5589/tu.2022.06.027第 16 卷 第 6 期周程里,等.西安丝路国际会议中心电气设计要点分析视直播电源等。需要说明的是,本项目在后期项目进展过程中,结合国内通行情况、专家评审意见及实际需求,综合考虑场馆建设工期、资金等因素,最后按一级保电执行,预留特级保电条件。本项目负荷等级的分类除了按照导则以外,还需结合国家规范民用建筑电气设计标准 GB513482019 中的要求对负荷等级分类进行划分。本项目负荷等级既不能低于导则和规范的分级要求,又不能过多的拔高负荷等级,造成
7、经济与管理维护成本的过多浪费,给业主带来较大的压力。经过与顾问方、业主方等各方的多次讨论,在结合了国内同类型项目的经验后,对本项目负荷等级的分类和不同等级负荷的电源供电情况进行了分类,见表 1。各级负荷分布情况详见图 2,其中一级负荷中特别重要负荷(消防用电、安防系统、IT 用电、保电场所的照明、音视频、扶梯等用电)约占总负荷的 34%。负荷等级分析表表 1负荷等级负荷名称双电源供电单电源供电柴油发电机UPSEPS负荷容量/kW一级负荷一级负荷中特别重要负荷一级一级防排烟设施、消防水系统、消防电梯、电动防火卷帘门排污泵、消防设备用电等消防负荷用电7 617安防系统、IT 系统520火灾自动报警
8、系统60火灾应急照明及疏散系统4151 层 VIP 电梯厅、入口大厅、VIP 过廊、VIP休息室;2 层 VIP 电梯厅、前厅、VIP 过廊;3层 VIP 电梯厅、前厅、VIP 过廊、VIP 休息室等场所照明1 7401 层宴会厅照明、音视频、同声传译系统、主会场舞台灯及媒体区大屏幕等系统6703 层宴会厅照明、音视频、同声传译系统、主会场舞台灯及媒体区大屏幕等系统990VIP 电梯及正大门两组 VIP 自动扶梯256电梯用电、生活水泵用电、潜水泵、厨房冷藏室或冷柜、地下室公共照明等保障用电。2 096冷冻机房部分螺杆式冷水机组、冷冻冷却水泵等、主会场空调设备电源6 346二级自动扶梯、2 层
9、多功能厅照明、音视频、同声传译系统1 060三级会议期间相关场所的插座、其他区域空调、普通照明、插座、电加热等14 657图 2 负荷分布3供配电系统设计 根据供配电设计规范 GB 50052-2009 第3.0.2 条,一级负荷应由双重电源供电,当一电源发生故障时,另一电源不应同时受到损坏。第 3.0.3条,一级负荷中特别重要的负荷供电,应符合下列要求:除应由双重电源供电外,尚应增设应急电源,并严禁将其他负荷接入应急供电系统。按照规范本项目采用双重电源的同时需增设应急电源。根据导则中特级保电重要场所,本项目需采用三回专线供电。特级保电场所应设置自备应急电源,并设置专用应急供电系统;有特殊供电
10、需求,应配置外部应急电源接入装置。在结合了上述两种情况并经过与供电单位的沟通,本工程采用由市政引入 4 路 10kV 级市政电源,其中 1#、2#、3#10kV 市政电源为会议中心大楼照明、空调、电力等供电,4#10kV 市政电源专供地下511智能建筑电气技术2022 年车库充电桩电源。其中 1#、2#进线来自不同 110kV变电站,3#进线来自与 1#、2#进线不同的变电站或同一 110kV 变电站的不同出线母线。本项目 1#、2#、3#10kV 市政电源采用 2 用 1 备供电方式,1#、2#10kV 市政电源为常用电源,3#10kV 市政电源为备用电源,10kV 配电采用单母线三段结构,
11、3 路 10kV 市政电源之间设置联络开关,见图 3。图 3 高压配电示意图正常情况下,联络开关 QD4、QD5 断开,1#、2#常用市政电源主开关 QD1 和 QD2 合闸,1#、2#常用市政电源同时运行,当其中任一路 10kV 市政电源故障或检修时,通过手动或备自投装置(PLC 母联备自投装置,具备手动、自动状态)闭合对应联络开关 QD4 或者 QD5,由3#市政备用电源带起故障回路全部负荷。此时若剩余一路市政常用电源也断电或故障,PLC 母联自投装置不再控制对应联络开关QD4 或者 QD5 合闸,由 3#市电备用电源满足本项目一、二级负荷的用电。进线主开关 QD1、QD2 与联络主开关
12、QD3 电气加机械闭锁;进线主开关 QD3、QD4 与联络主开关QD5 电气加机械闭锁。根据多方讨论,在重大活动期间设置临时柴油发电机电源接入条件,本项目在变配电系统的高压侧及低压侧均预留临时发电机电源接口,图 3 高压配电示意图中为 10kV 临时高压发电机电源接口。市政常用进线主开关与临时发电机进线主开关间设置备自投装置(具备手动、自动状态)。即进线负荷隔离开关 FH1 与临时发电机临时接口负荷隔离开关 FH2 电气加机械闭锁;进线负荷隔离开关 FH3与临时发电机临时接口负荷隔离开关 FH4 加机械闭锁。本项目中,当 1#、2#、3#市政电源线路均断电或者发生故障时,由设置的临时高压柴油发
13、电机供电,高压柴油发电机根据具体情况采用合适的容量。本项目市政高压进线开关逻辑投切情况见图 4。图 4 高压开关逻辑投切表4应急电源的考虑 本项目除了考虑 4 路 10kV 市政电源进线,同时设置了柴油发电机组、不间断电源(UPS)以及EPS 装置,以作为平时活动以及重大活动时重要负荷的备用电源。(1)柴油发电机组的设置为确保本项目平时以及重大活动期间供电的可靠性,本项目设置有应急柴油发电机,包含固定柴油发电机组和临时移动柴油发电机,其中对于临时移动柴油发电机,本项目设置了 400V 临时低压发电机接口以及 10kV 临时高压发电机接口,以备在重大活动期间投运。1)本 项 目 固 定 柴 油
14、发 电 机 组 采 用 3 台2 000kW(ESP)/400V 发电机,其中 2 台采用并机运行,1 台单独运行,柴油发电机的后备储油时间按 8h设计。固定式柴油发电机配电系统图详见图 5,供电范围如下。重要负荷:弱电机房用电、电梯用电、应急照明用电、主会场空调设备电源、生活水泵用电、厨房冷藏室或冷柜等保障用电、会议厅和宴会厅照明、会议厅和宴会厅音视频、舞台用电及弱电设备用电。消防负荷:火灾自动报警及联动控制系统、火灾应急照明及疏散指示标志、防排烟设施、消防水系统、消防电梯、电动防火卷帘门排污泵、消防设备用电等消防负荷用电。固定柴油发电机在平时模式:当一路市电失压时,固定柴油发电机启动处于热
15、备用状态,当另一路市电失压时,柴油发电机配电柜对应配电开关合闸,应急母线段 ATS 动作,柴油发电机投入运行。当任一路市电恢复后,可根据现场情况,采用手动方式退出或者延时退出柴油发电机,之后投入市电611第 16 卷 第 6 期周程里,等.西安丝路国际会议中心电气设计要点分析工作。固定柴油发电机在重大活动模式:根据临时移动柴油发电机的投运情况作为临时柴发的备用电源考虑,在临时移动柴油发电机启动失败后,自动投入固定柴油发电机组。图 5 固定式柴油发电机低压配电系统图2)400V 临时移动发电机本项目在变电所低压侧设置 400V 临时发电机接口,见图 6,临时移动柴发容量和变压器容量按照1 1 考
16、虑,移动柴发供电范围为会议中心全负荷(充电桩专用变压器除外)。图 6 2#变电所低压配电系统图在举行重大活动时,考虑使用临时移动发电机。当任何一路市电或变压器发生故障,切换至移动柴油发电机供电,此时移动柴发可以承担该变压器的所有负荷。3)10kV 临时高压柴油发电机经过与国内同类型项目的比较,以及与业主方的充分讨论,本项目在高压侧预留了高压柴油发电机接口。考虑到临时移动 400V 发电机的容量、供电距离有限以及噪音的影响,当在重大会议期间,可以考虑通过在较远的位置设置合适容量的高压柴油发电机,作为市政 10kV 电源均发生故障情况下的备用电源,高压柴油发电机的容量以及设置位置需根据重大活动期间
17、的具体情况确定。(2)UPS 电源的设置除了考虑设置柴油发电机外,本项目按功能分区及供电负荷性质对以下负荷分别集中设置了UPS 电源,具体负荷分类如下:一层至三层需保障的公共区域照明(一层至三层每层均划分为 A、B、C、D 4 个区域)及 VIP 休息室和 VIP 会议室;一层宴会厅保障照明;一层宴会厅音视频用电;一层宴会厅舞台灯光用电预留;三层主会议厅保障照明;三层主会议厅音视频用电;三层主会议厅舞台灯光用电;三层主会议厅同声传译系统用电;VIP 电梯及南侧 2 组自动扶梯电源(元首电梯及自动扶梯)。以上电源均为 3 路市电+发电机+UPS 进行供电。考虑到本项目宴会厅、主会议厅面积较大,对
18、其区域内的保障照明 UPS 电源均采用 A 组和 B 组UPS 电源交叉供电,确保照明供电可靠性。UPS 电源每组均采用(1+1)方式配置,电池后备时间30min。配电系统图如图 7 所示。图 7 UPS 配电系统图考虑到本项目 UPS 容量较大,数量较多,为了节约一次投资成本,本项目在平时活动时 UPS 不安装,而是通过闭合 UPS 旁路维修开关对下级负荷进行供电;在举办重大活动时,可以采用临时租赁 UPS的形式,这样既节约了一次成本,也减少了 UPS 的后期维护,详见表 2。对于消防安保设备、IT 设备、火灾报警设备在平时仍按通常要求设置有就地的UPS 装置。本项目由于地上各楼层均为大空间
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