电气工程设计优化与成本控制.docx

1、11电气工程设计优化与成本控制前言：随着万达的高速发展及运营管理部门对电气功能要求的不断提高，对电气成本管控工作提出了更高的要求，理解建造标准、了解设计方法成为设计阶段电气成本管控的基础，本文从供配电工程、室内电气工程、泛光照明工程、弱电工程四个方面对电气工程的建造标准、设计方法及万达已实施的项目的成本管控经验做了详尽的介绍，供借鉴参考。一、供配电工程1、设计用电容量计算依据：工程的用电容量的大小决定了供配电工程的成本，容量越大成本越高。根据 2013 版建造标准，各业态用电负荷密度如下:百货、超市：150 W/; KTV: 120 W/;电玩：110 W/; 西式快餐：250KW 或签约容量

2、;餐饮（无燃气）：200250 W/;家电、影城、次主力店（非餐饮） 、精品服饰、公共区：100 W/;餐饮（有燃气）:150200 W/;甲 A：110 W/。甲 B：90 W/;公寓、普写：80 W/;五星级酒店:110 W/;地下车库：20 W/;物管用房：80 W/;如下为依据 13 版建造标准的变压器选型计算书222、供配电系统示意图3、外电源工程：外电源工程指上一级变电站至项目开闭所的独立专用电源线路工程。 上一级变电站是指为在建项目提供电源的变电站，通常是220/35KV、110/10KV、66/10KV、35/10KV 变电站，由城市供电部门掌控。外电源的选择主要依据：（1）电

3、压等级：外电源常用的供电电压有：10KV、20KV、35KV。选用什么电压等级外电源需根据当地供电条件来决定。（2）项目总用电容量：设计电容量越大，外电源回路越多。（3）每一条独立专用回路供电容量：电源电压等级越高，每回路所带的容量越大。通常情况下 10KV 专用回路所带容量在 600010000KVA 左右，20KV 专用回路所带容量在 1000016000KVA 左右，35KV 专用回路所带容量在 1600025000KVA 左右。（4）开闭所的供电方式，通常商业综合体每个开闭所应采用两路独立专用电源供电。 1） 两路电源同时供电，互为备用； 当其中一路中断供电，另一路电源应能满足全部一级

4、负荷及二级负荷的供电要求。 外电源回路数=总用电容量/每条回路的供电容量。 这是经济上较合理的一种方式，设备利用率高，成本最优。2）两路电源供电，一用一备； 33 正常工作时，一路电源供电，另一路备用（不带负荷） 外电源回路数=2 x（总用电容量/每条回路的容量） 供电可靠性高，成本高，所有负荷 100%备供。（5）根据外电源工程成本选择外电源电压等级，同时具备 10KV、20KV、35KV 外电源电压等级时进行成本测算，综合比较，选择最合理的方式。（6）举例说明丹东万达广场大商业总容量 34070KVA，外电源采用 10KV 电压供电，电缆采用YJV10KV3X400 规格，每条回路可带 9

5、00010000KVA 容量，拟采用 4 路独立 10KV专用回路供电。红线内设两个开闭所，分别带 17520KVA 和 16550KVA 容量，每个开闭所采用 2 路独立电源供电，每条回路同时供电，互为备用。（7）外电源工程成本主要包括1） 、上一级变电站间隔费用：一个间隔出一条独立专用回路。2） 、电缆工程费：电缆供应、安装工程费。3） 、电缆管道占用费：铺设专用电缆回路时，利用原来已有的管道。4） 、电缆管道建设费：原来没有电缆管道，需新建电缆管沟和顶管施工。 5） 、市政工程破坏补偿费：道路、绿化。6） 、供电高可靠费 多回路供电时，除最大一路供电回路外的其余回路都要按容量收取。 按备

6、供容量收取。 不收取，部分城市不收取此项费用。 一般住宅采用单回路环网形式供电，不收取。4、 变配电工程（1） 开闭所：开闭所又叫开关站，位于在建项目内，主要是用来接收外部电源，再合理分配给具体的用户变电所，开闭所对前级变电站起保护作用。开闭所工程主要包括高压配电柜和引至变电所高压电缆工程，影响成本的主要方面： 1）电压等级：一般有 35KV、35/10KV、10KV、20KV，根据外电源提供的电压来决定，同等条件下优先考虑 10KV 电压等级。2）转接容量：根据当地供电部门要求确定。通常大商业 10KV 开闭所在 1200020000KVA，20KV 在 2000030000KVA，35KV

7、 在 4000050000KVA。3）供电电源要求：大商业、酒店、甲写、住宅专变按一级负荷用户供电，开闭所44应采用双电源供电。住宅公变可采用单电源供电或单电源环网供电。4）设置位置：应尽可能靠近所带的变电所，减少电缆敷设长度。5）高压配电系统标准配置：进线柜、出线柜、直流屏。6）招标关注要点： 高压配电柜型分为：中置柜、环网柜。 中置柜中真空断路器的额定电流和分断能力主要技术参数对成本影响较大，综合保护器只要满足基本功能要求即可，不需要太多的功能。同样参数真空断路器进口品牌价格是国产品牌价格 2-3 倍。若当地供电部门没有特别要求应采用国产品牌。 环网柜分为 SF6 气体绝缘型和空气绝缘型，

8、主要元器件由负荷开关和熔断器组成。同样功能的品牌柜（如 SM6、safeplus 柜）的价格是国标柜价格 2 倍以上，有条件的情况下尽可能使用国标产品柜。 开闭所至各变电所的电缆选型、路由，降低电缆及桥架成本。 自动化远程监控系统：若当地供电部门没有强制要求，不需作。（2）变电所，主要设备包括高压柜、变压器、低压柜，设计优化中注意：1）设置位置：应设置在所带负荷中心，以便减少低压电缆敷设长度，降低电压损失，可减小电缆截面。2）容量配置：通常大商业独立变电所容量不低于 2000KVA，不超过 8000KVA，使配电设备数量达到最优配置。3）独立计量：百货、超市、酒店需要独立计量，设独立变电所，直

9、接向供电部门缴纳电费。4）低压出线回路设置：重要负荷、容量较大的独立业态采用放射式，一般负荷、相同功能性质负荷采用树干式。供电半径不超过 250 米，备用回路预留 20%。每个出线回路选择一个低压断路器，按用电容量计算电流选择断路器整定电流，满足预期短路分断能力。出线回路的设置数量，决定了配电柜配置数量。低压断路器选型配置表：负荷计算电流（A） 开关额定电流(A) 负荷计算电流（A） 开关额定电流(A) I5 10 160I180 225 5 I10 16 180I200 250 10 I15 20 200I250 300 5515 I20 25 250I300 360 20 I25 32 3

10、00I330 400 25 I30 40 330I370 450 30 I40 50 370I410 500 40 I50 63 410I450 550 50 I60 80 450I520 630 60 I75 100 520I580 700 75 I90 125 580I660 800 90 I125 160 660I750 900 125I160 200 750I830 1000 5）配电设备成本关注点 高压配电柜：变压器容量 800KVA 以上选用中置柜，800KVA 及以下可选用环网柜。应选用通用的国家标准柜型。真空断路器应尽可能选用国产品牌，额定电流和分断能力等技术参数要选择合理。综

11、合保护器满足基本要求。直流屏电池的容量设计计算要合理，选择性价高的免维护铅酸蓄电池品牌。 变压器：选用干式、节能型，接线方式选择 D.yn11。绝缘耐热等级可选 H 级或 F 级。铁芯须采用高导磁特性冷压延方向性硅钢片，高低压线圈采用无氧铜导线（或铜箔）绕制。变压器的效率和负荷能力曲线要高，局部放电满足要求，耐受短路能力和绝缘水平要达到国家实验标准。 低压配电柜：可采用抽屉式、固定分割式柜型，按照建造标准选择低压断路器品牌，影响断路器成本的主要因素有极限短路分断能力 Icu，运行短路分断能力 Ics，附件功能（电动操作、二段或三段保护、分励、欠压） 。根据实现的功能需要合理选择。计量仪表要求数

12、字式、带远传通讯接口、电度测量精度达到 5%、馈出柜需要电度和电流计量功能。低压补偿装置只要满足功率因数大于 0.9。 火灾漏电报警装置：在放射式干线回路布置、照明类和综合类用电负荷回路布置、消防照明和动力负荷回路需布置、其它纯动力负荷回路不需设置。采用分布式布置方式。 谐波治理：可采取有源滤波、无源滤波以及组合方式来进行谐波治理。各商业广场差异较大，应先找出谐波来源，进行针对性治理。66二、室内电气工程1、干线电缆、母线及桥架设计选型依据（1）电缆、母线按断路器整定电流、电压损失、机械强度、动热稳定性等参数来设计选型。 （2）电缆选型标准。按建造标准大商业消防负荷选用低烟无卤 B 级阻燃耐火

13、电缆WDZBN，其它负荷采用低烟无卤 B 级阻燃电缆 WDZB。超高层建筑（高度超过 100 米）消防设备干线及分支干线采用矿物绝缘电缆。空气环境温度 30 度，并列修正系数 0.79(不多于 3 回路或 3 根多芯电缆数敷设时)回路计算电流 I(A) 断路器长延时整定电流 I(A) 电缆规格（mm 2） 50 I60 80 25 60 I75 100 35 75 I90 125 35 90 I125 160 70 125I160 200 95 160I180 225 95 180I200 250 120 200I250 300 150 250I300 360 240 300I330 400

14、240 330I370 450 300 （3）母线选型主要参数。断路器计算整定电流、短路耐受电流、温升、防护等级等。母线规格选型控制表 回路计算电流 I(A) 开关额定电流 母线额定电流规格（A） I525 630 630 630S660 800 800 660S830 1000 1000 830S1040 1250 1250 1040S1330 1600 1600 1330S1660 2000 2000 771660S2080 2500 2500 2080S2660 3200 3200 2660S3330 4000 4000 3330S4160 5000 5000 （4）母线使用原则。室内步

15、行街商铺用电、百货照明等电流超过 800A 以上,2500A 以下的干线。 （5）母线含铜量检测。以电阻率大小现场检测，含铜量越低，电阻率越大导体截面积越大。含铜量通常要达到 99.9%，电阻率小于 0.01777（.mm/m） 。（6）母线温升值。在满负荷运行时，母线槽内部最高温度减去环境温度，规范规定，最大温升值不大于 70K。温升值越大，母线槽内部温度越高，内部及周围的绝缘材料设备老化越快，使用寿命急剧缩短，甚至容易引起火灾事故。 （7）桥架配置原则。电缆总截面不大于桥架内截面积的 40%。 （8）电缆桥架。使用功能上分槽式、梯式。板材分冷镀锌、热镀锌。厚度：300mm 宽以下的 1.2

16、mm，400mm 宽以下的 1.5mm，700mm 宽以下的 2mm，其它见选型表。电力电缆填充率不大于 40%,控制电缆填充率不大于 50%电缆桥架内线缆总截面控制表 桥架宽度(mm) 桥架高度(mm) 电力电缆总截面(mm2) 控制线路总截面(mm2) 厚度(mm) 200 100 S 8000 S 10000 1.2 250 100 8000S10000 8000S12500 1.2 250 150 10000S 15000 12500S 18750 1.2 300 100 10000S 12000 12500S 15000 1.2 300 150 15000S 18000 18750S

17、 22500 1.2 400 100 12000S 16000 15000S 20000 1.5 400 150 16000S 24000 22500S 30000 1.5 400 200 24000S 32000 30000S 40000 1.5 500 100 16000S 20000 20000S 25000 2 500 150 20000S 30000 30000S 37500 2 500 200 30000S 40000 40000S 50000 2 88600 100 20000S 24000 25000S 30000 2 600 150 30000S 36000 37500S 4

18、5000 2 600 200 36000S 48000 50000S 60000 2 700 100 24000S 28000 30000S 35000 2 700 150 36000S 42000 45000S 52500 2.5 700 200 48000S 56000 60000S 70000 2.5 800 100 28000S 32000 35000S 40000 2.5 800 150 36000S 48000 52500S 60000 2.5 800 200 56000S 64000 70000S 80000 2.5 900 100 32000S 36000 40000S 450

19、00 2.5 900 150 48000S 54000 60000S 67500 2.5 900 200 64000S 72000 80000S 90000 2.5 1000 100 36000S 40000 45000S 50000 2.5 1000 150 54000S 60000 67500S 75000 2.5 1000 200 72000S 80000 90000S 100000 2.5 1100 100 36000S 44000 50000S 55000 3 1100 150 54000S 66000 75000S 82500 3 1100 200 72000S 88000 100

20、000S110000 3 1200 100 44000S 48000 55000S 60000 3 1200 150 66000S 72000 82500S 90000 3 1200 200 88000S 96000 110000S120000 3 2、动力及照明配电系统设计选型：（1）供电半径。配电箱至供电负荷半径为 3050m。（2）配电箱断路器配置：每个出线回路选择一个微型断路器，按用电容量计算电流选择断路器整定电流，满足预期短路分断能力。断路器品牌按建造标准选择、分断能力：照明微断 6KA，动力微断 10KA。（3）双电源切换装置的选用原则。一级负荷设备在设备最末一级切换。二级负荷设备

21、可集中设置双电源切换装置。性质相同、作用相同多台小容量一级负荷设备如卷99帘门可作为一组设备，用一套双电源切换装置。（4）双电源切换装置的选型标准：万达商业广场采用四级保护。PC 级容量按计算电流的 1.25 倍选用。需要过载保护的设备应选 CB 级（断路器保护） 。（5）降压启动方式选择。消防水泵、防排烟风机宜直接启动，不能采用软启动。按照变压器容量确定是否设置降压启动设备。大于 75KW 以上的常用设备可考虑软启动装置。可选择一拖二或一拖三形式。 （6）变频节能装置的选择。经常使用的较大功率、变流量的水泵（冷冻水泵） ，需要变风量的空调机房内风机设置。变频器可采用一拖二或一拖三形式。（7）

22、火灾漏电报警装置：照明类、综合类及消防类用电负荷回路布置，普通动力负荷回路不需设置。在竖井内第一个配电总箱。采用分布式布置方式。3、应急电源设置原则：（1）一级负荷中特别重要的负荷，需要设第三路电源。（2）当没有第二路电源时，作为第二路电源满足一级负荷的供电。一、二级负荷双电源切换装置后，不应再设 EPS 或 UPS。（3）应急电源的设计选型依据。1）柴油发电机组：一级负荷中特别重要的负荷或一级负荷只有一路电源供电。启动时间允许在 20S 内，容量较大。2）EPS 应急电源装置允许中断供电时间为 0.25S 的负荷：应急照明。影响成本有蓄电池品牌、供电时间。 3）UPS 不间断电源中断供电不允

23、许超过毫秒级：计算机实时处理、金融中心、通信中心。影响成本有蓄电池品牌、供电时间。4、安全措施：（1）智能型应急疏散指示照明：室内步行街、百货、娱乐楼人员密集的场所需设置，需要和消防报警主机联动。产品应具有标准通讯协议接口。 （2）线性感温电缆的设置：变电所电缆夹层、低压电缆沟内；变电所低压出线电缆桥架内（出变电所之后不设置） ；电气竖井电缆桥架内。可恢复式，与消防报警系统联动。 （3）竖井内气体灭火装置的设置：五星级及以上酒店；室外步行街；购物中心及其地块范围内的写字楼、公寓（蜡烛） ，不需要和消防报警主机联动。1010三、泛光照明1、设计功能要求： 可实现灯具全彩显示以及渐变、跳变、追光的

24、功能。（1)灯光控制系统：主从结构、分布式控制方式。总控集成，分层独立控制。总控制器容量满足整个广场独立像素点，稳定、可靠。分控制器可以独立处理来自前端的 LED 灯具控制数据，并接收来自总控制器的指令。(2) LED 灯物理参数：合理的分段（一段一个独立地址编码） 、芯片的功率、灯具的灰度处理、显色性。 （3）大功率金属卤化物投光灯：增加亮度，亮度、色彩固定不变。 （4）开关电源：满足 LED 灯具 24V 电压等级要求，所带灯具数量不宜过多。要与分控制器相配合。（5）住宅泛光：在住宅、公寓中在四周边设置轮廓灯，里面设置少量的点灯，楼顶设金属卤化物投光灯。2、招标中关注要点： （1）LED 灯具芯片品牌：日亚、可锐、欧斯朗、菲利浦这四个品牌。每个发光管分单颗大功率芯片和表贴三合一。（2）灯具的材质和工艺：外壳和发光面板的材料、散热和防水性能。灯具的防护等级：通常达到 IP65，沿海地区达到 IP67。（3）LED 灯发光强度，三合一表贴灯不小于 2500mcd，灰度处理能力不小于 8bit,红绿蓝各 256 级，显色性不小于 80。 （4） 开关电源：防护等级 IP65，容量满足要求，功率因数 0.9 以上。品牌：LAMBDA、明纬、衡孚等 。（5）设计施工图中，设计的效果与选用灯具的数量要匹配，灯具数量多，导致成本高，耗电量大，根据需要慎用大功率 LED 洗墙灯。