0 引言
游乐设施是指用于经营目的, 在封闭的区域内运行, 承载游客游乐的载体.随着科学技术的发展, 游乐设施项目对丰富人民的娱乐生活发挥了积极的作用.但是在游乐设施项目中如果出现突然停机、机械断裂、高空坠落等故障, 将对游人的人身安全造成极大危害.
近几年, 因为游乐设施故障对人民生命财产安全造成危害的事情屡有发生.2008 年2 月14 日, 国家颁布GB 8408 - 2008 《游乐设施安全规范》修订版规范, 第6 章电气系统第6. 1. 1 条指出: "电气系统设计应正确合理, 应符合国家相应电气技术规范、标准要求." 可见可靠的配电系统是游乐设施项目安全运行的基础保障.
笔者通过ETAP 电力系统分析软件对某商业综合体滑雪乐园项目的配电系统可靠性进行了讨论, 主要包括市政供电网络配电系统的可靠性评估, 市政配电系统中接入柴油发电机系统的配电系统配电可靠性的评估, 以及柴油发电机机组不同的投切情况对配电系统可靠性影响的评估等.笔者希望通过本文的分析,能为大家在进行一些游乐设施项目设计过程中提供一些借鉴和思考, 使游乐设施项目的配电系统更加安全、可靠.
1 配电系统可靠性评估指标以及相关算法
配电系统的可靠性通常是根据下面定义的几个指标来衡量: 负荷点的平均故障率(指的是系统原件平均故障率)、负荷点的平均中断时间、年平均停电时间(指由于元器件故障的原因导致负荷点全年中断时间).基于上述3 个基本指标, 再加上负荷点用户数量、平均负荷扩展出以下几项指标:
a. SAIFI (system average interruption frequencyindex): 系统平均停电频率指标(次/ (户·年)), 指每个由系统供电的用户在单位时间内所遭受到的平均停电次数, 用一年中用户停电总次数与用户数之比表示:
SAIFI = Σλi Ni / ΣNi
式中: λi——— 负荷点i 的年停电率;
Ni——— 负荷点i 的用户数.
b. SAIDI ( system average interruption durationindex): 系统平均停电持续时间指标(h / (户·年)),指每个由系统供电的用户在一年中所遭受到的平均停电持续时间, 由用户停电时间总和与用户数之比表示:
SAIDI = ΣUi Ni / ΣNi
式中: Ui——— 负荷点i 的年停电持续时间.
c. CAIDI (customer average interruption durationindex): 用户平均停电持续时间指标(h / (户·年)),以用户停电时间总和与用户停电总户数之比表示:
CAIDI = ΣUi Ni / Σλi Ni
d. ASAI ( average service availability index) :
平均供电可用率指标, 以实际供电总时户数与要求供电总时户数之比表示:
ASAI = Σ8 760 Ni - ΣUi Ni / Σ 8 760 Nie. ASUI (average service unavailability index):
平均供电不可用率指标.
ASUI = 1 - ASAI
2 案例分析
2. 1 项目概况
本项目为集商业和游乐于一体的大型综合体项
目.项目总建筑面积34. 67 万m2, 由三层步行街和娱乐楼、两层的电影乐园、室内水乐园、室内滑雪乐园组成.该工程市政引入3 组10 kV 电源(每组两路10 kV 电源引自不同变电站), 引入至本工程开闭所, 由开闭所分别引至各业态变配电室两段高压母线, 每组两路电源同时供电, 互为备用, 任意一路电源都能承担全部一、二级以上负荷供电.
本项目设置3 台柴油发电机组作为一级负荷, 以及二级负荷中的电梯与扶梯、滑雪乐园中的缆车设备、维持冷区冰雪不融化的工艺制冷设备等应急电源.
本项目设置3 个总高压房, 按业态分为12 个变电站, 其中滑雪乐园设置3 个变电站, 1# 滑雪乐园变电所设置2 台1 600 kVA 变压器, 2# 滑雪乐园设置4 台2 000 kVA 变压器, 3# 滑雪乐园变电所设置2 台800 kVA变压器.本工程3# 总高压房为滑雪乐园3 个变电站以及停车楼变电所供电, 3# 高压房内两路10 kV 电源采用单母线分段方式运行, 设置母联开关; 平时两段母线同时分列运行, 当一路电源停电时通过手/ 自操作联络开关, 另一路电源承担全部一级和二级负荷.
2. 2 ETAP 模型及相关设计参数选择
图1 为本项目ETAP 双电源系统单线系统模型,图2 为本项目ETAP 双电源系统接入柴油发电机组单线系统模型, 表1 中为配电系统各个元器件影响配电可靠性的相关数据参数(摘自IEEE Std 493- 2007 《IEEE Recommended Practice for the Designof Reliable Industrial and Commercial PowerSystems》).
2. 3 配电系统可靠性分析案例及结果比较
通过2. 2 节中双电源单线系统模型和双电源接入柴油发电机组系统模型进行以下几种情况的分析:
① 双电源单线系统配电系统的可靠性计算, 计算结果及可靠性指标如图3 所示; ② 双电源以及接入全部柴油发电机组配电系统的可靠性计算, 计算结果及可靠性指标如图4 所示; ③双电源接入柴油发电机组系统中, 当一路市电中断, 投入一台柴油发电机组配电系统可靠性, 计算结果及可靠性指标如图5 所示;④ 双电源接入柴油发电机组系统中, 当一路市电中断, 投入全部3 台柴油发电机组配电系统的可靠性,计算结果及可靠性指标如图6 所示; ⑤ 双路电源接入柴油发电机组系统中, 当一路市电中断, 柴油发电机出线侧的投切对配电系统可靠性的影响, 计算结果及可靠性指标如图7 所示.
表2 是配电系统可靠性计算结果统计比较.通过上述计算结果比较可以看出: 柴油发电机不同的投切方式会影响配电系统可靠性的计算结果; 而在设置不同台数柴油机的情况下, 柴油发电机投入的台数对配电系统的可靠性是没有影响的.
3 结语
建筑配电系统作为综合体游乐设施的基础保障
支撑系统, 配电系统的可靠性关系着游客的生命、财产安全.文中以某大型商业综合体滑雪乐园为例进行的配电系统可靠性分析, 希望能为大家提供一定的参考, 使游乐设施的配电系统更加安全、可靠地运行.
游乐设施是指用于经营目的, 在封闭的区域内运行, 承载游客游乐的载体.随着科学技术的发展, 游乐设施项目对丰富人民的娱乐生活发挥了积极的作用.但是在游乐设施项目中如果出现突然停机、机械断裂、高空坠落等故障, 将对游人的人身安全造成极大危害.
近几年, 因为游乐设施故障对人民生命财产安全造成危害的事情屡有发生.2008 年2 月14 日, 国家颁布GB 8408 - 2008 《游乐设施安全规范》修订版规范, 第6 章电气系统第6. 1. 1 条指出: "电气系统设计应正确合理, 应符合国家相应电气技术规范、标准要求." 可见可靠的配电系统是游乐设施项目安全运行的基础保障.
笔者通过ETAP 电力系统分析软件对某商业综合体滑雪乐园项目的配电系统可靠性进行了讨论, 主要包括市政供电网络配电系统的可靠性评估, 市政配电系统中接入柴油发电机系统的配电系统配电可靠性的评估, 以及柴油发电机机组不同的投切情况对配电系统可靠性影响的评估等.笔者希望通过本文的分析,能为大家在进行一些游乐设施项目设计过程中提供一些借鉴和思考, 使游乐设施项目的配电系统更加安全、可靠.
1 配电系统可靠性评估指标以及相关算法
配电系统的可靠性通常是根据下面定义的几个指标来衡量: 负荷点的平均故障率(指的是系统原件平均故障率)、负荷点的平均中断时间、年平均停电时间(指由于元器件故障的原因导致负荷点全年中断时间).基于上述3 个基本指标, 再加上负荷点用户数量、平均负荷扩展出以下几项指标:
a. SAIFI (system average interruption frequencyindex): 系统平均停电频率指标(次/ (户·年)), 指每个由系统供电的用户在单位时间内所遭受到的平均停电次数, 用一年中用户停电总次数与用户数之比表示:
SAIFI = Σλi Ni / ΣNi
式中: λi——— 负荷点i 的年停电率;
Ni——— 负荷点i 的用户数.
b. SAIDI ( system average interruption durationindex): 系统平均停电持续时间指标(h / (户·年)),指每个由系统供电的用户在一年中所遭受到的平均停电持续时间, 由用户停电时间总和与用户数之比表示:
SAIDI = ΣUi Ni / ΣNi
式中: Ui——— 负荷点i 的年停电持续时间.
c. CAIDI (customer average interruption durationindex): 用户平均停电持续时间指标(h / (户·年)),以用户停电时间总和与用户停电总户数之比表示:
CAIDI = ΣUi Ni / Σλi Ni
d. ASAI ( average service availability index) :
平均供电可用率指标, 以实际供电总时户数与要求供电总时户数之比表示:
ASAI = Σ8 760 Ni - ΣUi Ni / Σ 8 760 Nie. ASUI (average service unavailability index):
平均供电不可用率指标.
ASUI = 1 - ASAI
2 案例分析
2. 1 项目概况
本项目为集商业和游乐于一体的大型综合体项
目.项目总建筑面积34. 67 万m2, 由三层步行街和娱乐楼、两层的电影乐园、室内水乐园、室内滑雪乐园组成.该工程市政引入3 组10 kV 电源(每组两路10 kV 电源引自不同变电站), 引入至本工程开闭所, 由开闭所分别引至各业态变配电室两段高压母线, 每组两路电源同时供电, 互为备用, 任意一路电源都能承担全部一、二级以上负荷供电.
本项目设置3 台柴油发电机组作为一级负荷, 以及二级负荷中的电梯与扶梯、滑雪乐园中的缆车设备、维持冷区冰雪不融化的工艺制冷设备等应急电源.
本项目设置3 个总高压房, 按业态分为12 个变电站, 其中滑雪乐园设置3 个变电站, 1# 滑雪乐园变电所设置2 台1 600 kVA 变压器, 2# 滑雪乐园设置4 台2 000 kVA 变压器, 3# 滑雪乐园变电所设置2 台800 kVA变压器.本工程3# 总高压房为滑雪乐园3 个变电站以及停车楼变电所供电, 3# 高压房内两路10 kV 电源采用单母线分段方式运行, 设置母联开关; 平时两段母线同时分列运行, 当一路电源停电时通过手/ 自操作联络开关, 另一路电源承担全部一级和二级负荷.
2. 2 ETAP 模型及相关设计参数选择
图1 为本项目ETAP 双电源系统单线系统模型,图2 为本项目ETAP 双电源系统接入柴油发电机组单线系统模型, 表1 中为配电系统各个元器件影响配电可靠性的相关数据参数(摘自IEEE Std 493- 2007 《IEEE Recommended Practice for the Designof Reliable Industrial and Commercial PowerSystems》).
2. 3 配电系统可靠性分析案例及结果比较
通过2. 2 节中双电源单线系统模型和双电源接入柴油发电机组系统模型进行以下几种情况的分析:
① 双电源单线系统配电系统的可靠性计算, 计算结果及可靠性指标如图3 所示; ② 双电源以及接入全部柴油发电机组配电系统的可靠性计算, 计算结果及可靠性指标如图4 所示; ③双电源接入柴油发电机组系统中, 当一路市电中断, 投入一台柴油发电机组配电系统可靠性, 计算结果及可靠性指标如图5 所示;④ 双电源接入柴油发电机组系统中, 当一路市电中断, 投入全部3 台柴油发电机组配电系统的可靠性,计算结果及可靠性指标如图6 所示; ⑤ 双路电源接入柴油发电机组系统中, 当一路市电中断, 柴油发电机出线侧的投切对配电系统可靠性的影响, 计算结果及可靠性指标如图7 所示.
表2 是配电系统可靠性计算结果统计比较.通过上述计算结果比较可以看出: 柴油发电机不同的投切方式会影响配电系统可靠性的计算结果; 而在设置不同台数柴油机的情况下, 柴油发电机投入的台数对配电系统的可靠性是没有影响的.
3 结语
建筑配电系统作为综合体游乐设施的基础保障
支撑系统, 配电系统的可靠性关系着游客的生命、财产安全.文中以某大型商业综合体滑雪乐园为例进行的配电系统可靠性分析, 希望能为大家提供一定的参考, 使游乐设施的配电系统更加安全、可靠地运行.
商业综合体滑雪场配电系统设计及可靠性分析 PDF 下载
版权声明
本站所有资料来源于互联网，请勿直接作为依据用于设计，如有错误欢迎与我们联系删除。
评论