武漢新城國(guó)際博覽中心展覽項(xiàng)目變配電設(shè)計(jì)

1條件4:體驗(yàn)鋼混結(jié)構(gòu)武漢新城國(guó)際博覽中心展廳總建筑面積約46.6萬(wàn)平方米，其中地下室建筑面積約28.1萬(wàn)平方米，二樓展廳建筑面積約18.5萬(wàn)平方米。展館層由12個(gè)140×72m矩形展館和10個(gè)三角形連接體圍合而成,其直徑約726m,凈展館面積約13萬(wàn)m2,可提供7400個(gè)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)展位。二層室外展場(chǎng)平均寬度約80m,可提供約6萬(wàn)的室外展館面積。底層為停車(chē)庫(kù)、商業(yè)用房和設(shè)備用房。建筑物主體高度27.5m,除二層部分為鋼結(jié)構(gòu)外,其余為鋼混結(jié)構(gòu)。本建筑耐火等級(jí)一級(jí),屬一類(lèi)防火建筑物。2按一級(jí)負(fù)荷工況運(yùn)行本工程屬一類(lèi)高層特大型建筑,其保安監(jiān)控系統(tǒng),火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警及聯(lián)動(dòng)控制設(shè)備、自動(dòng)滅火系統(tǒng)、消防控制室、消防水泵、消防電梯、防火卷簾、防煙排煙設(shè)施、加壓風(fēng)機(jī)、應(yīng)急照明、疏散指示標(biāo)志和電動(dòng)的防火門(mén)、窗、卷簾、閥門(mén)等消防用電以及重要的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)屬一級(jí)負(fù)荷,其中保安監(jiān)控系統(tǒng)、管理用電子計(jì)算機(jī)系統(tǒng)和消防用電設(shè)備為一級(jí)負(fù)荷中的特別重要的負(fù)荷(應(yīng)急負(fù)荷)。展覽用電及展示區(qū)的正常照明、排水泵等屬二級(jí)負(fù)荷。普通照明及動(dòng)力負(fù)荷則為三級(jí)負(fù)荷。根據(jù)展館的負(fù)荷特性,正常情況下要求雙回路電源同時(shí)供電,各帶約50%的負(fù)荷,互為備用,當(dāng)一個(gè)電源故障停電時(shí),另一個(gè)電源能承擔(dān)全部負(fù)荷。當(dāng)兩個(gè)正常電源同時(shí)故障停電時(shí),上述特別重要的負(fù)荷將由應(yīng)急電源自啟動(dòng)柴油發(fā)電機(jī)等供電。3消防設(shè)備安裝容量本工程設(shè)備總安裝容量為41991kW,其中10kV設(shè)備安裝容量為9307kW,220/380V設(shè)備安裝容量為32684kW(其中消防設(shè)備安裝容量為5182kW)。除消防負(fù)荷外,220/380V負(fù)荷經(jīng)無(wú)功補(bǔ)償(補(bǔ)償容量9600kVAR)后,計(jì)算負(fù)荷為24499kVA,選取平時(shí)用變壓器18臺(tái),變壓器總?cè)萘繛?1400kVA,平均負(fù)荷率為78%。另選取消防專(zhuān)用變壓器1臺(tái)、容量為1000kVA。自啟動(dòng)柴油發(fā)電機(jī)5臺(tái),每臺(tái)常用功率為800kW,備用功率為880kW。4變配電所及其所根據(jù)變配電所深入負(fù)荷中心和減小低壓配電半徑的原則,整個(gè)工程設(shè)置六座10kV變配電所,見(jiàn)圖1。1#～4#變配電所分別向1#～3#、10#～12#、4#～6#、7#～9#展館及相對(duì)應(yīng)的底層部分供電,5#變配電所是消防泵房的專(zhuān)用變配電所,6#變配電所是冷凍站的專(zhuān)用變配電所。各變配電所變壓器容量選擇結(jié)果如下:1#、2#變配電所變壓器容量為1600kVA×4=6400kVA;3#變配電所變壓器容量為1600kVA×3+2000kVA×1=6800kVA;4#變配電所變壓器容量為1600kVA×3+2000kVA×1=6800kVA;在1#~4#變配電所內(nèi)均設(shè)置4臺(tái)變壓器,其中3臺(tái)分別供給3個(gè)展館專(zhuān)用,另1臺(tái)供給相對(duì)應(yīng)的一層停車(chē)庫(kù)、商業(yè)用房以及二層公共場(chǎng)所用電。在消防水泵房旁設(shè)置5#變配電所,變壓器容量為1000kVA;在冷凍站旁設(shè)置6#變配電所,負(fù)荷為14307kVA,其中10kV電機(jī)負(fù)荷為9307kW,另設(shè)變壓器容量為2500kVA×2=5000kVA。另外在1#5#變配電所旁各設(shè)置一臺(tái)自啟動(dòng)柴油發(fā)電機(jī),每臺(tái)常用功率為800kW,備用功率為880kW。510變配電所部分負(fù)荷由附近市政110kV變電站不同母線(xiàn)段分別向1#、2#、3#、4#、6#變配電所各提供兩路10kV電源(其中5#變配電所10kV電源由3#變配電所轉(zhuǎn)供),除6#變配電所外任一路電源均能負(fù)擔(dān)全部負(fù)荷。各變配電所10kV配電系統(tǒng)接線(xiàn)方式采用單母線(xiàn)分段、設(shè)母線(xiàn)聯(lián)絡(luò)開(kāi)關(guān)。平時(shí)兩路電源同時(shí)供電,分列運(yùn)行,互為熱備用。當(dāng)一路電源故障時(shí),通過(guò)手/自動(dòng)(母聯(lián)BZT)操作聯(lián)絡(luò)開(kāi)關(guān),由另一路電源負(fù)擔(dān)全部負(fù)荷;6#變配電所當(dāng)一路電源故障時(shí),通過(guò)手動(dòng)(母聯(lián)BZT)操作聯(lián)絡(luò)開(kāi)關(guān),由另一路電源給事故段母線(xiàn)上需繼續(xù)運(yùn)行的機(jī)組供電,但總負(fù)荷不能超過(guò)設(shè)定值。兩路進(jìn)線(xiàn)柜與聯(lián)絡(luò)柜加電氣聯(lián)鎖,只允許其中兩個(gè)開(kāi)關(guān)合閘。5#變配電所兩路電源由3#變配電所轉(zhuǎn)供,一用一備,進(jìn)線(xiàn)開(kāi)關(guān)設(shè)電氣及機(jī)械聯(lián)鎖,詳見(jiàn)圖2。622變壓器供電設(shè)備采用單一線(xiàn)和雙回路供電相結(jié)合的方式運(yùn)1#~4#變配電所低壓配電系統(tǒng)是由不同10kV母線(xiàn)段供電的每?jī)膳_(tái)變壓器結(jié)成低壓?jiǎn)文妇€(xiàn)分段系統(tǒng)組成的,兩段母線(xiàn)均分成一般負(fù)荷母線(xiàn)段和應(yīng)急負(fù)荷母線(xiàn)段。一般負(fù)荷母線(xiàn)段之間設(shè)母聯(lián)斷路器,一般負(fù)荷母線(xiàn)段和應(yīng)急負(fù)荷母線(xiàn)段之間再與柴油發(fā)電機(jī)進(jìn)線(xiàn)設(shè)互投開(kāi)關(guān),詳見(jiàn)圖2。在1號(hào)、2號(hào)變壓器之間及3號(hào)、4號(hào)變壓器之間組成單母線(xiàn)分段系統(tǒng),平時(shí)低壓為母線(xiàn)分列運(yùn)行,當(dāng)一臺(tái)變壓器故障時(shí),聯(lián)絡(luò)斷路器可根據(jù)需要手動(dòng)或自動(dòng)投入,由另一臺(tái)變壓器供給兩段母線(xiàn)重要負(fù)荷用電。兩臺(tái)主進(jìn)線(xiàn)斷路器與聯(lián)絡(luò)斷路器設(shè)電氣聯(lián)鎖,任何情況下只能合其中的兩個(gè)斷路器。當(dāng)城市電網(wǎng)的兩回電源停電后,柴油發(fā)電機(jī)作為應(yīng)急電源接入應(yīng)急母線(xiàn)段,確保應(yīng)急負(fù)荷可靠供電。應(yīng)急電源與正常電源采取雙電源機(jī)械電氣閉鎖互投方式防止并聯(lián)運(yùn)行。5#變配電所是消防水泵專(zhuān)用的變配電所,由兩路10kV專(zhuān)用回路一用一備供電,并設(shè)置一臺(tái)柴油發(fā)電機(jī)為第三電源作備供、與變壓器低壓側(cè)出線(xiàn)采用機(jī)械電氣聯(lián)鎖互投開(kāi)關(guān)并接在低壓母線(xiàn)上,直接給各類(lèi)消防泵配電,詳見(jiàn)圖3。6#變配電所是冷凍站專(zhuān)用的變配電所,高壓冷凍機(jī)由10kV系統(tǒng)直接供電,兩臺(tái)變壓器之間組成單母線(xiàn)分段系統(tǒng),平時(shí)低壓母線(xiàn)分列運(yùn)行,當(dāng)10kV進(jìn)線(xiàn)一路故障或一臺(tái)變壓器故障時(shí),低壓聯(lián)絡(luò)斷路器可根據(jù)需要手動(dòng)或自動(dòng)投入,由另一臺(tái)變壓器供給兩段母線(xiàn)大部分負(fù)荷用電。兩臺(tái)主進(jìn)線(xiàn)斷路器與聯(lián)絡(luò)斷路器設(shè)電氣聯(lián)鎖,任何情況下只能合其中的兩個(gè)斷路器。詳圖4。對(duì)展覽用電負(fù)荷采用放射式與樹(shù)干式相結(jié)合配電,由變配電所采用預(yù)制分支電纜通過(guò)展廳主溝-次溝至每個(gè)展位箱供電。消防控制室、消防電梯、防煙排煙風(fēng)機(jī)、應(yīng)急照明、計(jì)算機(jī)設(shè)備、電話(huà)機(jī)房、變配電所用電等消防負(fù)荷和特別重要負(fù)荷采用雙回路專(zhuān)用線(xiàn)路供電,并在最末一級(jí)配電箱處設(shè)置雙電源自動(dòng)切換裝置。其他電力設(shè)備和照明配電箱采用放射式或樹(shù)干式配電。冷凍機(jī)和水泵等大容量設(shè)備均采用放射式配電方式供電。8加強(qiáng)重要負(fù)荷供電,確保消防負(fù)荷可靠供電以1#變配電所為例試分析一下其供電可靠性,從圖2可見(jiàn)正常情況下兩路10kV電源同時(shí)供電,兩段10kV母線(xiàn)分列運(yùn)行、各帶約50%的負(fù)荷,互為備用。當(dāng)一路電源故障停電時(shí),其進(jìn)線(xiàn)開(kāi)關(guān)斷開(kāi),這時(shí)母聯(lián)開(kāi)關(guān)可人工或自動(dòng)閉合,由另一路電源承擔(dān)全部負(fù)荷。低壓系統(tǒng)正常情況下也是母線(xiàn)分段分列運(yùn)行,當(dāng)一臺(tái)變壓器故障或檢修時(shí),可以將母聯(lián)開(kāi)關(guān)人工或自動(dòng)閉合,由另一臺(tái)變壓器供給兩段母線(xiàn)重要負(fù)荷用電。若有必要,還可以人工啟動(dòng)柴油發(fā)電機(jī),通過(guò)機(jī)械電氣互鎖雙投開(kāi)關(guān)對(duì)重要負(fù)荷(展館照明等)單獨(dú)供電(此處按規(guī)范采取了防止并列運(yùn)行的措施)。當(dāng)兩路10kV電源同時(shí)故障停電時(shí),特別重要的負(fù)荷(應(yīng)急負(fù)荷)和重要負(fù)荷將由自備應(yīng)急電源自啟動(dòng)柴油發(fā)電機(jī)供電。若此時(shí)又發(fā)生火災(zāi),通過(guò)火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)模塊動(dòng)作將重要負(fù)荷的聯(lián)絡(luò)