1、大型综合性商业建筑供配电设计的重点与难点实践经验分享摘要：本文主要介绍了大型综合性商业的供配电设计，以实际案例分析了商业负荷等级进行的划分、变电所的位置、供配电方案的可靠性及灵活性。 关键词：变电所设置、供电可靠性、供电灵活性 中图分类号：TM411 文献标识码： A 文章编号： 一、引言 随着国内房地产行业的不断深入发展，大型综合性商业项目、综合体项目大量涌现，此种类型的项目建筑面积巨大，业态复杂，对建筑电气的要求较高。 二、工程概况 深圳海岸城广场位于深圳市南山区，总建筑面积设计阶段约为 12 万平方米，建成后有一定增加。地下共二层，地下一层为商业和车库，地下二层为车库。地上共五层为纯商业
2、，涵盖餐饮、日用百货、家用电气、专卖店、电影院、溜冰场等多种业态，属于大型综合商业建筑。 三、供电方案 根据民用建筑电气设计规范(旧版本 JGJ/T16-923.1.1 条，新版本为 JGJ16-20083.2.1 条)，将本项目负荷等级进行如下划分: 电子计算机系统电源为一级负荷中特别重要负荷， 营业厅、门厅照明为一级负荷， 自动扶梯、客梯电力为二级负荷。 一级负荷需要两个独立电源供电才能满足要求，根据城市的供电状况，拟采用以下两种供电方案： 方案一：采用三个独立的 10KV 电源供电，每个电源均提供 50%的负荷用电，其中两路为主供电源，另一路为备用电源。该备用电源可分别为两路主用电源做备
3、用。同时设置柴油发电机作为特别重要负荷、消防负荷及相关重要负荷的应急电源。 方案二：采用两个独立的 10KV 电源供电，每个电源均能提供 75%的负荷用电。同时设置柴油发电机作为特别重要负荷、消防负荷及相关重要负荷的应急电源。 对于供电方案的确定我们从以下两方面进行考虑： 1)供电可靠性：大型商业项目一般位于省会以及各大城市，供电电源比较可靠，临时停电的情况较少，限电的情况在用电紧张时期偶尔会发生，一般会避开大型商业，因此不需另外设置独立于电网的自备电源供普通的常规负荷。 2)供电质量：目前大型城市的供电质量均比较良好，对于电压波动、偏差、闪变、频率偏差、谐波和三相电压不平衡都能有效的控制。
4、经过核算并综合考量，两套方案均能满足规范要求和使用要求，其中方案一的可靠性较高，方案二较实用。根据供电的实际情况，采用方案二。 四、变电所总容量的确定 方案阶段根据建筑物的用电指标进行估算，建筑物的通电指标参考如下：全国民用建筑工程设计技术措施-电气 （2003 版）推荐的用电指标：大中型商业 60120W/平方米。 民用建筑电气设计手册 （第二版）推荐的负荷指标：大中型商业 70130W/平方米。 （注：全国民用建筑工程设计技术措施-电气 （2009 版）推荐的用电指标：大中型商业60120W/平方米，变压器容量指标 90180VA/平方米）考虑到项目是一个超大型的商业，而且定位较高，同时根
5、据其他已建成的项目的如金光华广场、华润万家、益田假日广场的设计容量，相关业态的确定如下，其中普通商业 120W/平方米，特殊商业 200W/平方米，餐饮 300500W/平方米（根据餐饮面积的大小确定） 。电影院、溜冰场的容量约为 250KW，以最后专业公司提供的容量为准，地库 15W/平方米，超市 150W/平方米。由于餐饮所占比例较大，接近 30%的比例，初步确定为 130140VA/平方米。施工图完成后确定采用 9 台 2000KVA 的变压器，变压器容量指标约为 135VA/平方米。 由于本项目的良好的地段和业主的优惠政策，商业的出租率基本上是 100%。经过一年的正常运营后，业主召开
6、总结会，进行了实地考察，最热月满负荷时变压器的负荷率是 69%，运营效果基本良好。同时 69%的负荷率对变压器来讲是一个比较经济节能的运行点。 五、变电所位置的确定 根据民用建筑电气设计规范和相关设计手册，变电所位置的选择原则如下： 1）深入或接近负荷中心 2）接近电源侧 3）进出线方便 4）设备吊装运输方便 5）不应设在厕所、浴室、厨房或其他经常积水场所的正下方，且不宜与上述场所贴临。如果贴临，相邻隔墙应做无渗漏、无结露等防水处理。 6）不应设在有剧烈振动或有爆炸危险介质的场所。 考虑到本项目体量较大，在变电所的设置上我们进行了认真研究和探讨，供电半径的界定是设置变电所的关键，我们主要从以下
7、几个方面考虑： 1)原则上的界定：全国民用建筑工程设计技术措施-电气 （2009年版）：3.1.3.2 低压线路的供电半径应根据具体供电条件，干线一般不超过 250m，当供电容量超过 500KW（计算容量） ，供电距离超过 250m 时，宜考虑增设变电所。在本次设计中我们将供电半径设置在标准的范围之内。 2）当供电半径超过相关标准要求而需要准确核算，可以先从电压损失角度考虑：根据三项平衡负荷线路的电压损失计算公式：计算电压损失百分数。 根据民用建筑电气设计规范JGJ16-2008344 用电单位受电端供电电压的偏差允许值，应符合下列要求： 220V 单相供电电压允许偏差应为标称系统电压的+7、
8、-10； 线路的电压损失一般考虑小于 4%，利用上述公式经计算后可以确定。变压器的电压损失一般小于 2.7%，因此小于+7%，满足规范要求。由于计算电流一般情况下选用的为额定值并考虑了一定的预量，因此实际的电流一般会小于计算电流，电压损失会更小，在实际运行中，能小于 5%，也能满足规范民用建筑电气设计规范JGJ16-2008345 条款的要求。3）在考虑电压损失的同时，还应从短路容量考虑：从系统容量、变压器、母线以及低压线路几个方面统一考虑。 a）归算到变压器低压侧的高压系统的阻抗根据下式计算： :归算到变压器低压侧的高压系统阻抗， ； ：变压器低压侧的标称电压，0.38； :电压系数，计算三
9、相短路电流时取 1.05； b）变压器阻抗根据下式计算： 当电阻值允许忽略不计时， c）线路的零序阻抗根据下式计算： ：低压配电线路的零序阻抗； ：相线的零序阻抗； ：保护线的零序阻抗； 、：相线的零序电阻和电抗； 、：保护线的零序电阻和电抗； d）线路的相保阻抗计算根据下式计算： ：线路的相保阻抗； ：相保电阻； ：相保电抗； 通过上述公式 a)d)可计算三相短路电流和单相接地短路电流，从而确保供电半径内的设备供电满足要求。 关于海岸城广场变电所的设置我们将从两方面进行考虑。一方面从技术规范角度，根据前面提到的民用建筑电气设计手册以及全国民用建筑工程设计技术措施中的要求，一般容量（200KW
10、 以下）的负荷干线供电 300 米左右基本上均能满足要求。海岸城广场长 218 米，宽 176 米，地上部分宽 138 米。其中地上一层中部为市政道路，二层以上连通。结合项目的实际情况，一个变电所在技术上是可行的。 另一方面，从占地面积、物业管理的运营维护的角度来考虑，根据供电部门的相关要求，以及工程的实际情况，变电所设于地下一层，而地下一层多为商业的黄金地带，变电所数量越少面积越省，供商业使用的空间相应增多。同时，变电所越少，运营管理越简单方便，运营维护成本也更低。海岸城广场东西向较长，约为 218 米，如设两个变电所，用电设备的配电及安装较为方便，但综合技术要求及性价比两方面来考虑我们认为
11、设置一个变电所在增加商业空间以及建成后的运营维护管理方面都有较大的优势，且一个变电所足以满足本工程的供电需求，因此我们确定建立一个变电所。 图 1：集中设置一个变电所，见图中阴影部分 六、结束语 通过以上对海岸城大型商业项目供配电的介绍可知，在大型商业的电气设计中，经济性，可靠性是关键。并且，一般大型商业项目的业态会随着经营状况而不断变化调整的，只有灵活机动的配电方案才能以不变应万变，确保商业项目可持续性发展的供电需求。 参考文献 1中国航空工业规划设计研究院.第三版.工业与民用配电设计手册S.北京：中国电力出版社，2005 2湖南省建筑电气情报网.第二版.民用建筑电气设计手册S.北京：中国建筑工业出版社，1999 3中国建筑标准设计研究院.全国民用建筑工程设计技术措施电气S.北京：中国计划出版社，2009 4中国建筑东北设计研究院.JGJ16-2008 民用建筑电气设计规范S.北京：中国建筑工业出版社，2008
