超高层酒店电气设计及柴油发电机的容量选择 供配电方案 用电指标 容量估算 变压器运输
1 供配电系统选择
1.1用电负荷估算
在确定供电方案之前,需要对用电负荷进行估算,一般采用单位指标法。按照《全国民用建筑工程设计技术措施电气》(2009年版)表2.7.6,酒店变压器的装机容量为60~100VA/m2,表中所列用电指标上限值为采用电动压缩机制冷数值。根据酒店的建筑面积,可以估算出酒店的用电负荷。
1.2确定电压等级
按照国家电网的一般规定:客户需用变压器容量在100~8000kVA,可采用10kV供电;在无35kV电压等级的区域10kV电压供电可扩大至15000kVA;客户需用变压器容量在5000~40000kVA,可采用35kV电压供电;客户需用变压器容量在20000~100000kVA,可采用110kV电压供电;客户需用变压器容量在100000kVA以上,可采用220kV电压供电。当然上述为一般规定,每个地区电业有一些具体规定,和周边区域站的设置有很大关系。在以往类似超高层项目中,有110kV、35kV、10kV电压等级,部分地区还存在20kV电压等级。
1.3供电方案
确定确定了电压等级后,可以初步确定供电方案。电源进线采用2路市电一组(或2路市电多组)、3路市电(两用一备)的方案较为常见,有专线、环网等方式,具体根据每个项目的不同情况来优选。
1.4某超高层酒店供电方案比选(如图1、图2所示)
方案二(图2)的外线较多,产生的费用也高,特别是上级区域变电所较远的情况。变电所设备和机房面积较大,一次性投资较高。但酒店由电业直接供电,可靠性相对较高,计量、设备权属清晰、相对独立,便于独立管理、租售。
对于酒店来说,一般都希望采用方案二,单独供电、电业单独计量。如果因为条件所限,需要采用方案一的,建议考虑在酒店主变电所进线侧设置高压内部计量装置,用于有功电能、无功电能的计量,采用专用分时电能表,并具有峰、平、谷3种费率,计量精度等同于电业计量表计。
2 应急电源的方案
2.1 应急电源的设置
依据根据国家标准化指导性技术文件GB/Z29328-2012《重要电力用户供电电源及自备应急电源配置技术规范》的相关要求,重要电力用户均应自行配置自备应急电源,电源容量应满足全部保安负荷正常供电的要求。
GB/Z29328-2012附录B中提到了五星级以上的宾馆饭店,高度超过100m的特别重要的商业办公楼、商务公寓、购物中心等,都属于重要电力用户范围。也就是需要自备应急电源,因为这类建筑的应急电源容量较大、持续供电时间要求长、切换时间要求不高和较低的成本要求,应急电源优选采用柴油发电机组。对于有转换时间要求的消防应急照明电源,可以采用蓄电池组供电,电源来自柴油发电机组,并根据具体情况分为灯具自带型和集中控制装置EPS两种。
上海市地方标准DGJ08-2048-2016《民用建筑电气防火设计规程》4.1.1条规定:建筑高度大于250m的公共建筑、建筑面积大于25万m2的高层公共建筑、建筑面积大于4万m2的地下或半地下商店,消防用电除应按照一级负荷供电外,还应设置自备发电机或第三重市电作为消防用电设备的应急电源。
JGJ62-2014《旅馆建筑设计规范》6.3.1条第2款规定:四级旅馆建筑宜设自备电源,五级旅馆建筑应设自备电源,其容量应能满足实际运行负荷的需求。
因此,对于超高层建筑的高星级酒店来说,需要自备柴油发电机作为应急电源。
2.2 柴油发电机的容量选择
柴油发电机的容量在方案阶段可以按照变压器装机容量的15%~25%进行估算。在总体设计、施工图阶段,则需要根据稳定负荷、尖峰负荷、母线允许电压降等来选择发电机容量。
以按照稳定负荷选择来说,需要包含以下负荷:应急照明、消防指挥中心、消防电梯、消防泵、喷淋泵、排烟风机、正压风机、防火卷帘门等。
1.1用电负荷估算
在确定供电方案之前,需要对用电负荷进行估算,一般采用单位指标法。按照《全国民用建筑工程设计技术措施电气》(2009年版)表2.7.6,酒店变压器的装机容量为60~100VA/m2,表中所列用电指标上限值为采用电动压缩机制冷数值。根据酒店的建筑面积,可以估算出酒店的用电负荷。
1.2确定电压等级
按照国家电网的一般规定:客户需用变压器容量在100~8000kVA,可采用10kV供电;在无35kV电压等级的区域10kV电压供电可扩大至15000kVA;客户需用变压器容量在5000~40000kVA,可采用35kV电压供电;客户需用变压器容量在20000~100000kVA,可采用110kV电压供电;客户需用变压器容量在100000kVA以上,可采用220kV电压供电。当然上述为一般规定,每个地区电业有一些具体规定,和周边区域站的设置有很大关系。在以往类似超高层项目中,有110kV、35kV、10kV电压等级,部分地区还存在20kV电压等级。
1.3供电方案
确定确定了电压等级后,可以初步确定供电方案。电源进线采用2路市电一组(或2路市电多组)、3路市电(两用一备)的方案较为常见,有专线、环网等方式,具体根据每个项目的不同情况来优选。
1.4某超高层酒店供电方案比选(如图1、图2所示)
方案一(图1)的外线较少,产生的费用低;变电所设备和机房面积较少,一次性投资较低。但由于增加了总用户站一级,配电的可靠性有所下降;对于不同业态超高层综合体项目,容易引起计量、设备权属、物业管理等方面问题。
方案二(图2)的外线较多,产生的费用也高,特别是上级区域变电所较远的情况。变电所设备和机房面积较大,一次性投资较高。但酒店由电业直接供电,可靠性相对较高,计量、设备权属清晰、相对独立,便于独立管理、租售。
对于酒店来说,一般都希望采用方案二,单独供电、电业单独计量。如果因为条件所限,需要采用方案一的,建议考虑在酒店主变电所进线侧设置高压内部计量装置,用于有功电能、无功电能的计量,采用专用分时电能表,并具有峰、平、谷3种费率,计量精度等同于电业计量表计。
2 应急电源的方案
2.1 应急电源的设置
依据根据国家标准化指导性技术文件GB/Z29328-2012《重要电力用户供电电源及自备应急电源配置技术规范》的相关要求,重要电力用户均应自行配置自备应急电源,电源容量应满足全部保安负荷正常供电的要求。
GB/Z29328-2012附录B中提到了五星级以上的宾馆饭店,高度超过100m的特别重要的商业办公楼、商务公寓、购物中心等,都属于重要电力用户范围。也就是需要自备应急电源,因为这类建筑的应急电源容量较大、持续供电时间要求长、切换时间要求不高和较低的成本要求,应急电源优选采用柴油发电机组。对于有转换时间要求的消防应急照明电源,可以采用蓄电池组供电,电源来自柴油发电机组,并根据具体情况分为灯具自带型和集中控制装置EPS两种。
上海市地方标准DGJ08-2048-2016《民用建筑电气防火设计规程》4.1.1条规定:建筑高度大于250m的公共建筑、建筑面积大于25万m2的高层公共建筑、建筑面积大于4万m2的地下或半地下商店,消防用电除应按照一级负荷供电外,还应设置自备发电机或第三重市电作为消防用电设备的应急电源。
JGJ62-2014《旅馆建筑设计规范》6.3.1条第2款规定:四级旅馆建筑宜设自备电源,五级旅馆建筑应设自备电源,其容量应能满足实际运行负荷的需求。
因此,对于超高层建筑的高星级酒店来说,需要自备柴油发电机作为应急电源。
2.2 柴油发电机的容量选择
柴油发电机的容量在方案阶段可以按照变压器装机容量的15%~25%进行估算。在总体设计、施工图阶段,则需要根据稳定负荷、尖峰负荷、母线允许电压降等来选择发电机容量。
以按照稳定负荷选择来说,需要包含以下负荷:应急照明、消防指挥中心、消防电梯、消防泵、喷淋泵、排烟风机、正压风机、防火卷帘门等。
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