刘涛
(中旭建筑设计有限责任公司 100037)
摘要:本文通过工程实例,依次从设计依据,与其他专业的分工,变配电系统设计等多方面对酒店的强电设计加以论述。列举出设计中需要注意的设计要点以及需要注意的设计事项。
关键词:设计依据 设计分工 用电负荷等级 变配电系统 电力配电系统
笔者近年来完成了多个酒店的强电设计,总结出一些强电设计要点,其中以四星级酒店为例,写出来与同行共同交流探讨。
本项目为四星级酒店,由公共区和客房区两个部分组成。地下一层为车库、夜总会和后勤区。建筑南侧一、二层部分为公共区,建筑北侧一至六层为客房区。公共服务部分地上二层,一层层高5.4米,二层层高5.4米,总高度为12.1米;客房部分地上六层,标准层层高3.6米,总高度为23.1米。公共服务部分地下一层,层高5.4米;客房部分地下一层,层高5.7米。总建筑面积:49185平方米,其中:地上35500平方米,地下13685平方米。客房数:297套。机动车停车:178辆;其中地下103辆,地上75辆。
1.关于设计依据的注意要点
1)建设单位提供的市政资料;
a 在项目设计之初,电气专业人员务必提请设计单位提供本项目的市政资料。主要包括10kV电源的数量,有线电视、电话及网络等的入户方向或接口井等。
b 强电设计关于10kV电源数量的内容,一定要及早确定,并分清是两路10kV电源、或是两回10kV电源、还是一路10kV电源,以免造成市政提供的外电源不能满足建筑物的正常及消防电源的用电等级使用需求。
2)设计院与建设单位的往来文件及协调会会议纪要;
设计单位与建设单位之间的往来文件及协调会会议纪要应妥善保存,并按照时间及文件名称记录好,在设计文件中可以适当列举出来,以作为设计依据使用。
3)国家现行的有关规范、标准、行业及地方的标准、规定等;
列出常用的电气设计规范之外,如《民用建筑电气设计规范》 JGJ16-2008,《20kV及以下变电所设计规范》 GB50053-2013等,还需结合本项目的特点,列出与之相关的设计规范,以本项目为例,如《旅游饭店星级的划分与评定》 GB/T 14308-2010,《旅馆建筑设计规范》JGJ 62-2014等等。
2.与其它专业设计的分工的注意要点:
1)有工艺设备的场所,例如:电梯、通讯机房、消防控制室等,本设计仅预留工艺电源配电箱,注明用电量。
2)厨房、泳池、大宴会厅、卡拉OK、客房等需精装的场所等均按照甲方要求提供预留条件。建筑夜景照明、景观照明、室外道路照明均由甲方另行委托设计,不属于本设计范围。
3)电源分界点:本工程引入的两路10kV电源电缆由市政引入,不包括在本设计范围内。10kV电源线路由本工程东侧引入,本设计仅提供此线路进入本工程建设红线范围内的路径。电源分界点为本工程高压配电室电源进线柜内进线开关上桩头。
3. 10/0.4kV供配电系统设计:
1)供电电源
根据本工程的负荷等级,要求供电电源为两路(双重电源)10kV电源(当一路电源故障时,另一路电源应不致同时受到损坏),每路电源均能承担本工程重要负荷。两路高压互为备用。
本工程所选用疏散照明灯具均带蓄电池作为备用电源,消防控制室及酒店管理机房内需自配UPS电源。蓄电池组安装容量由系统集成商根据深化后设备情况确定,并应能满足相关国家规范及规定的要求。
2)用电负荷等级:本工程为一级负荷用户。
其用电设备按性质分为:
一级负荷(特别重要负荷):经营及设备管理用计算机系统用电。
一级负荷:含下列系统及设备用电:消防(含消防控制室内的火灾报警及消防联动控制设备,消火栓泵、自动喷洒泵、消防用排水泵、排烟风机,加压送风机、防火卷帘门等);应急照明及疏散指示灯、宴会厅、餐厅、厨房、康乐设施、门厅及高级客房主要通道等场所的照明用电;厨房、排污泵、生活水泵、客梯用电;计算机、电话、电声和录像设备。
二级负荷:除上述负荷以外的其它用电。
3)本工程设备容量及负荷计算为:
总安装容量Pe=4167kW(不含消防专用设备);其中照明1593kW、电力1412kW、空调热水器1162kW;
消防专用设备安装容量Pe=166kW。
同期使用系数:0.5;功率因数:0.9(补偿后)
本工程选用2台1600kVA户内型干式变压器,接线为D,Yn11。Uk=6%;
其中1#变压器安装容量:Pe=2092kW;同期使用系数:Kx=0.5;
计算功率:Pjs=1046kW;变压器负荷率约为:73%。
其中2#变压器安装容量:Pe=2075kW;同期使用系数:Kx=0.5;
计算功率:Pjs=1038kW;变压器负荷率约为:72%。
4)需注意的问题:
a 经过前期与当地供电部门接洽,确定本工程两路10kV电源分别来自两个区域变电站。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆若两路10kV电源来自同一区域变电站或开闭站,本工程还需考虑设置柴油发电机组,来满足第二电源的需求。
b 四星级及以上酒店无三级负荷,若一路市电故障时,可由另一路市电上的变压器通过低压联络带起酒店的所有负荷。因此,单台变压器的负载率不宜过大,控制在65%~75%为宜。
c 关于酒店的用电负荷分级,在《民用建筑电气设计规范》 JGJ16-2008上有了
比较明确的区分,设计时一定要依照规范执行。
4.变配电系统
1)本工程变电所设在地下一层,设值班室。通过智能化配电监控系统将信号送到变电所值班室内的监控主机上。本工程变电所内设置两台1600kVA干式变压器,10面高压配电柜,28面低压配电柜。
2) 10kV供电系统结线型式及运行方式:10kV采用单母线分段运行方式,设联络开关。联络开关具有自投自复/自投不自复/手动三种功能。两路主进开关与联络开关之间设电气联锁,任何情况下只能合其中的两个开关、禁止合环。
3)低压供电系统结线型式及运行方式:低压采用单母线分段运行,母线段之间设联络开关。联络开关具有自投自复/自投不自复/手动三种功能。非必保负荷出线支路的断路器带失压脱扣器,当市电停电、联络开关自投时自动断开非必保负荷,以保证变压器正常工作。两路主进开关与联络开关之间设电气联锁,任何情况下只能合其中的两个开关、禁止合环。
4)计量:本工程采用高压计量方式,在每路10kV电源进线处设置专用计量柜。
5)功率因数补偿:本工程在变配电站低压侧设功率因数集中自动补偿装置,电容器组采用自动循环投切方式,要求补偿后的功率因数不小于0.95。并要求荧光灯、气体放电灯单灯就地补偿,要求补偿后的功率因数不小于0.90。
6)10kV高压柜操作电源及信号:10kV配电设备采用中置式开关柜。高压断路器采用真空断路器,10kV-25kA,在10kV出线开关柜内装设真空断路器操作过电压保护器。真空断路器选用弹簧储能操作机构,操作电源采用直流220V免维护铅酸电池柜65AH作为直流操作、继电保护及信号电源。
7)工程供电:进户高压电缆规格、型号由供电局设计确定。
8)低压断路器分断能力要求:1600kVA干式变压器,阻抗电压6%,低压断路器要求运行分断能力:50kA及以上。
9)低压保护装置:低压主进、联络断路器设过载长延时、短路短延时保护脱扣器,其他低压断路器设过载长延时、短路瞬时脱扣器,部分回路设分励脱扣器,以便在火灾时切断火灾场所相关非消防设备电源。
10)其他要求:要求所有低压断路器脱扣器额定电流与断路器的框架电流相同,脱扣器采用电子脱扣器,且脱扣电流和动作时间可调。高、低压柜二次线应为耐火导线。
5.电力配电系统
1)低压配电系统电源引自本工程的变电所,采用380/220V放射式与树干式相结合的方式,对于单台容量较大的负荷或重要负荷(如:空调制冷机组、水泵房、电梯、一层通讯机房、消防控制室等)采用放射式供电;对于照明及一般负荷采用树干式与放射式相结合的供电方式。
2)一级负荷:采用双电源供电并在末端互投;
二级负荷:消防类设备采用双电源供电并在末端互投,其他二级负荷采用双电源供电并在末端或适当位置互投。
3)电动机的配电及控制:
(1)本工程45kW以下的电动机及消防电机采用全压启动方式,45kW及以上非消防电动机采用软启动方式。制冷机组等设备控制箱由设备配套,应本要求定货。
(2)污水泵采用液位开关就地自动控制,水位超高报警、泵运行显示及故障报警由BAS系统完成。
(3)空调机、新风机、排风机、送风机等采用BAS系统控制。
(4)消防专用设备:排烟风机、加压风机、消防补风机等不进入BAS系统。
(5)排风兼排烟风机:排风状态时由BAS系统控制,排烟状态时由消防联动控制系统控制。
(6)消防动力设备的过载保护只作用于报警,不切断电源。消防设备末级配电用的低压断路器取消过载保护。
(7)本设计水泵、风机均按1500转/分的额定电流的1.05倍整定热脱扣器的动作电流,若水泵、风机订货时,转速、功率发生变化,则应按实际额定电流的1.05倍整定热脱扣器的动作电流。
(8)生活供水设备、空调设备等由供应商提供成套启动控制设备,但须根据要求提供相应接口,便于建筑设备监控系统对其运行状态进行监视。
4)配电采用TN-S系统,自变电所低压出线的所有线路均采用三相五线,要求所有接地保护线与工作零线严格绝缘分开。
结束语:限于篇幅,本文仅从强电设计的角度对四星级酒店电气设计进行了一定的探讨。就整体电气设计而言,强电设计还包括照明系统,防雷接地及安全系统等。本文在此仅起到抛砖引玉的作用,希望广大电气设计师在遵循国家现行规范的前提下,设计出强电系统更加合理,并更好地满足业主使用需求,力争做到经济环保的酒店作品。
参考文献:
[1] 民用建筑电气设计规范 JGJ16-2008 [S].
[2] 20kV及以下变电所设计规范 GB50053-2013 [S].
[3]旅游饭店星级的划分与评定 GB/T 14308-2010 [S].
[4] 旅馆建筑设计规范 JGJ 62-2014[S].
作者简介:
刘涛,毕业于北京建筑大学(原北京建筑工程学院)电气自动化专业 本科,男 32岁,职称:工程师 ,工作单位:中旭建筑设计有限责任公司。
论文作者:刘涛
论文发表刊物:《电力设备》2015年7期供稿
论文发表时间:2016/2/2
标签:电源论文; 负荷论文; 工程论文; 系统论文; 变电所论文; 低压论文; 功率因数论文; 《电力设备》2015年7期供稿论文;