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
对于需要连续供电的消防电源,如应急照明、消防指挥中心、消防电梯、消防泵、喷淋泵等,应全部计入负荷容量。
对于排烟风机、正压风机、防火卷帘门等,可以考虑地下室最大相邻或上下层防火分区的负荷容量之和。
酒店管理公司一般需要柴油发电机作为市电停电时重要负荷的后备电源。如高低温冷库、水泵、电信机房、保安系统、酒店管理系统的计算机、计算机空调、后勤区域照明等。
因此,为了节省投资,可以按照消防负荷和酒店后备电源的最大值来选择机组,分别设置消防应急电源和后备电源两段低压母排,可以在火灾发生时切除酒店的后备电源母排。
2.3柴油发电机应急供电方案
首先需要确定机组的电压等级。在目前超高层项目中采用中压、低压柴油发电机组的情况都有,如10kV、6.6kV、400V等。
一般柴油发电机供电距离超过400m时应选用中压机组,超过250m时宜选用中压机组,如有必要应作技术经济比较。出于管理要求,酒店一般要求设置独立的柴油发电机组和发电机房,和大楼的应急发电机组分开。
以下为常规的应急电源方案:
a.方案一(如图3所示):运行时线路损耗小,电压降小,利于节能,对于竖井的面积要求低。但是对10kV设备维护及人员要求高,10kV应急电源变压器因为平时一直不通电,会降低实际投入使用时的可靠性。 b.方案二(如图4所示):系统简单可靠,400V设备维护简单,人员要求不高。但占用竖井的面积较大,对于地下室、避难层的空间利用影响大,运行时线路损耗大,电压降大,能耗大。 c.方案三(如图5所示):和方案一相比,均为中压机组,优点在于取消了应急电源变压器,可以节约变电所的面积,并且变压器平时带负荷运行,不易损坏,消除应急电源变压器的安全隐患。缺点在于中压侧自动切换电源,控制系统较复杂,切换时间较长,此方案需要得到电业部门许可,并且在发电机运行时需要切除非应急负荷。
超高层酒店出于降低人工成本考虑,地下室的主变电所采用专人值班,而地上避难层的分变电所往往无人值班。因此,在失电时低压侧母联开关的切换方式(手动还是自动)很重要,涉及到供电连续性、可靠性、恢复供电时间等问题。一般来说,手动切换可靠性高,但恢复供电时间长,特别是需要值班人员到避难层的分变电所去恢复电源。而自动切换恢复供电时间短,但存在供电可靠性、连续性等问题,如采用失压脱扣器切除非重要回路以免变压器过载,由于失压脱扣器长期通电,容易故障,且在变压器容量还有富裕的情况下切除非重要负荷,会影响供电的连续性。另外,在市电停电时,为了保证柴油发电机的正常运行,需要切除非重要负荷,以及在火灾发生时需要切除酒店的后备电源,这些都需要通过手动或自动方式完成。
下面以某超高层酒店项目为例(如图6所示),对酒店应急电源逻辑控制要求进行分析。 a.两路10kV电源正常工作,中压断路器Q1合闸,Q2分闸。低压断路器QA1、QA2合闸,母联QA3分闸。
b.两路10kV电源任一路失电时,中压断路器Q1合闸,Q2分闸。母联QA3合闸,QA1、QA2只能一个合闸。低压侧通过转换开关来选择,手动或自动的控制方式:①手动切换方式设置在有人值班的总变电所,用户根据情况手动卸载部分三级负荷,这样能较短时间恢复供电。②自动切换方式设置在无人值班的分变电所,采用自投手复方式。根据QA1/QA2的长延时保护设定值接近于或等于变压器低压侧额定电流,按照程序设定的负荷优先级依次卸载三级负荷,三级负荷回路是通过分励脱扣器MX来实现卸载,避免失压脱扣器可靠性低、变压器低负载切除的弊端。以上控制要求可通过PLC实现。
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