王志學(xué)

（重慶市設(shè)計(jì)院）

0 引言

隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，酒店建筑大量建成，每個(gè)酒店均有其獨(dú)特性，無(wú)法用一個(gè)模式套用所有的項(xiàng)目。筆者以參與的某五星級(jí)酒店項(xiàng)目的電氣設(shè)計(jì)為例，對(duì)其供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)的一些特點(diǎn)做些介紹，在此和同仁們一起探討。

1 項(xiàng)目概況

某五星級(jí)酒店建筑面積3.2萬(wàn)平米，建筑高度81m。項(xiàng)目地下兩層（功能為后勤辦公、員工餐廳、設(shè)備機(jī)房、配套用房、停車場(chǎng)等），地上十六層（一至四層為大堂、宴會(huì)廳、會(huì)議、餐廳等；五層以上為客房層），功能配套齊全。

2 用電負(fù)荷分析

2.1 負(fù)荷計(jì)算

方案階段采用變壓器安裝容量指標(biāo)計(jì)算。對(duì)于建設(shè)方提出的負(fù)荷密度（W/m2）折算為安裝容量的指標(biāo)，方法為：負(fù)荷密度（W/m2）x綜合系數(shù)/功率因數(shù)/變壓器負(fù)載率（綜合系數(shù)=需要系數(shù)x同時(shí)系數(shù)）。根據(jù)多個(gè)項(xiàng)目的統(tǒng)計(jì)，五星級(jí)酒店的綜合密度指標(biāo)一般為100～130VA/m2，本項(xiàng)目負(fù)荷密度取值為110VA/m2。

施工圖階段的負(fù)荷計(jì)算，除由相關(guān)專業(yè)提供的空調(diào)、水泵、電梯等用電資料外，對(duì)其它的用電負(fù)荷需考慮周全。根據(jù)酒店管理公司要求，包括廚房設(shè)備工藝用電、主要機(jī)房用電、主要功能區(qū)照明和小動(dòng)力用電預(yù)留、其他功能用電預(yù)留（舞臺(tái)燈光、臨時(shí)布展、泛光照明、園林景觀用電）。

本項(xiàng)目變壓器總裝機(jī)容量為3600kVA；由2臺(tái)800kVA、2臺(tái)1000kVA組成。

2.2 柴油發(fā)電機(jī)選型

柴油發(fā)電機(jī)需要將消防負(fù)荷和非消防狀態(tài)下保障負(fù)荷兩個(gè)計(jì)算數(shù)據(jù)作為其選型依據(jù)。

在此主要介紹非消防狀態(tài)下保障負(fù)荷的計(jì)算。為此必須深入調(diào)查酒店運(yùn)營(yíng)中所有負(fù)荷及其工作特性，在失電情況下維持酒店基本運(yùn)行的用電設(shè)備，為發(fā)電機(jī)選型提供依據(jù)。通過和酒店管理公司交流和對(duì)積累項(xiàng)目的總結(jié)，梳理統(tǒng)計(jì)酒店維持基本運(yùn)營(yíng)的負(fù)荷。目的是發(fā)電機(jī)容量既要充足又不宜過大；需要保障的負(fù)荷應(yīng)考慮周全，不能在方案中有漏項(xiàng)。柴油發(fā)電機(jī)在市電失電時(shí)，維持經(jīng)營(yíng)需要保障的負(fù)荷詳見表1。

表1 維持經(jīng)營(yíng)需要保障的負(fù)荷

發(fā)電機(jī)的容量確定原則，按照以下兩種情況下的負(fù)荷中取大者來(lái)確定：

（1）火災(zāi)情況下，兩路10kV市電同時(shí)故障時(shí)，確保所有消防負(fù)荷。

（2）非火災(zāi)情況下，兩路市電同時(shí)故障時(shí)，確保一、二級(jí)負(fù)荷中保障酒店基本運(yùn)行的負(fù)荷。

本項(xiàng)目選用柴油發(fā)電機(jī)常用功率800kW。

2.3 負(fù)荷分級(jí)

《旅館建筑設(shè)計(jì)規(guī)范》JGJ62—2014的6.3.1條對(duì)五星級(jí)酒店的各種負(fù)荷的等級(jí)做出規(guī)定。其中五星級(jí)酒店應(yīng)設(shè)置自備電源，自備電源需保障的負(fù)荷是消防負(fù)荷和維持運(yùn)營(yíng)的重要負(fù)荷。

3 供配電系統(tǒng)

根據(jù)對(duì)五星級(jí)酒店負(fù)荷類別、容量、可靠性、管理便利性等特性分析，為更好地滿足酒店運(yùn)營(yíng)，形成供配電方案，如圖1。

3.1 市政電源

（1）本項(xiàng)目用電等級(jí)為一級(jí)負(fù)荷，需要由市政電網(wǎng)引來(lái)兩路獨(dú)立的10kV電源。

（2）正常運(yùn)行時(shí)，每路10kV電源各帶全部負(fù)荷的50%；當(dāng)其中一路10kV電源故障時(shí)，由另一路10kV電源提供全部負(fù)荷的用電。

（3）變壓器都是兩兩一組，成對(duì)設(shè)置。變壓器負(fù)荷分配的原則是，其中一組以照明、小動(dòng)力負(fù)荷為主，另一組以動(dòng)力、空調(diào)負(fù)荷為主。

（4）低壓的應(yīng)急母線段僅提供消防負(fù)荷的應(yīng)急電源出線。

3.2 備用電源

（1）裝設(shè)一臺(tái)800kW柴油發(fā)電機(jī)，供消防負(fù)荷和保障負(fù)荷。

（2）柴油儲(chǔ)備量不少于24小時(shí)，柴發(fā)機(jī)房?jī)?nèi)設(shè)1立方米的日用油箱，室外設(shè)置10立方米的儲(chǔ)油罐。

3.3 供配電系統(tǒng)運(yùn)行方式

（1）高壓系統(tǒng)運(yùn)行方式。高壓為單母線分段運(yùn)行方式，兩段母線間設(shè)聯(lián)絡(luò)開關(guān)。平時(shí)兩路電源同時(shí)運(yùn)行，互為熱備用；當(dāng)一路電源故障時(shí)，通過手/自動(dòng)操作聯(lián)絡(luò)開關(guān)，由另一路電源負(fù)擔(dān)全部負(fù)荷。高壓兩臺(tái)主進(jìn)線斷路器與聯(lián)絡(luò)開關(guān)之間設(shè)電氣聯(lián)鎖，這三臺(tái)斷路器在任何情況下只能閉合其中的兩個(gè)。

（2）低壓系統(tǒng)運(yùn)行方式。a.母線Ⅰ段、Ⅱ段之間，母線Ⅳ段、Ⅴ段之間設(shè)置低壓聯(lián)絡(luò)開關(guān)，當(dāng)任一臺(tái)變壓器失電時(shí)，手動(dòng)投入低壓側(cè)母聯(lián)開關(guān)。低壓主進(jìn)線斷路器與母聯(lián)開關(guān)之間設(shè)電氣聯(lián)鎖，任何情況下只能閉合其中的兩個(gè)斷路器。Ⅲ段母線為消防母線段，由變壓器和柴油發(fā)電機(jī)組通過轉(zhuǎn)換開關(guān)為其供電，消防應(yīng)急母線段為所有消防負(fù)荷提供電力。b.柴油發(fā)電機(jī)電源除滿足消防設(shè)備供電外，還能在平時(shí)兩路市電都停電時(shí)，根據(jù)酒店管理的需要及運(yùn)行情況，手動(dòng)控制需要供電的設(shè)備。c.正常情況下，由兩路市電供電，發(fā)電機(jī)不工作，低壓系統(tǒng)母排聯(lián)絡(luò)斷路器3DL、6DL為分?jǐn)酄顟B(tài)，其它低壓總斷路器及ATS為正常接通市電狀態(tài)。d.一路市電失電，一路市電供電情況下，低壓系統(tǒng)僅一路進(jìn)線斷路器（1DL或2DL）、（4DL或5DL）及母聯(lián)斷路器（3DL、6DL）兩個(gè)開關(guān)同時(shí)為閉合狀態(tài)，發(fā)電機(jī)不工作，由一路市電供電至重要設(shè)備。e.兩路市電失電情況下，柴油發(fā)電機(jī)自啟動(dòng)，2MTS和3MTS為手動(dòng)轉(zhuǎn)換單刀雙擲負(fù)荷開關(guān)，仍保持在斷電的市電端，而1ATS自動(dòng)轉(zhuǎn)換到柴油發(fā)電機(jī)供電。這時(shí)需要由酒店管理公司人員判斷是否屬供電故障，而非火災(zāi)狀況。當(dāng)確認(rèn)并無(wú)火情后，酒店管理人員需要手動(dòng)切除部分維持酒店運(yùn)營(yíng)非必需的設(shè)備用電，使需要供電的設(shè)備容量小于柴油發(fā)電機(jī)的容量后，再將2MTS和3MTS手動(dòng)轉(zhuǎn)換到發(fā)電機(jī)供電端，由發(fā)電機(jī)供電到需要保障的重要設(shè)備。f.在兩路10kV市電均失電，且又發(fā)生火災(zāi)情況下，火災(zāi)報(bào)警控制器通過消防模塊聯(lián)動(dòng)，切斷柴油發(fā)電機(jī)出線到正常供電母線段（Ⅰ段、Ⅳ段）的2個(gè)斷路器7DL和8DL，使柴油發(fā)電機(jī)僅為消防母線段（Ⅲ段）供電，保障消防設(shè)備的供電。g.當(dāng)任何一路市政10kV電源恢復(fù)供電時(shí)，通過對(duì)高壓開關(guān)的操作，使變壓器處于供電狀態(tài)，投切2MTS、3MTS轉(zhuǎn)換開關(guān)至市電端，在確認(rèn)由變壓器穩(wěn)定供電后，經(jīng)延時(shí)停止柴油發(fā)電機(jī)工作。h.柴發(fā)配電柜不設(shè)置總開關(guān)斷路器，不設(shè)置失壓脫扣，其中非消防的兩個(gè)回路開關(guān)設(shè)分勵(lì)脫扣器。消防用的一路出線開關(guān)小于主開關(guān)一個(gè)等級(jí)，且不應(yīng)設(shè)置分勵(lì)脫扣器。

4 結(jié)束語(yǔ)

通過對(duì)本次項(xiàng)目的總結(jié)，提供的供配電方案能夠?qū)崿F(xiàn)五星級(jí)酒店對(duì)用電高可靠性的要求。特別是針對(duì)柴油發(fā)電機(jī)對(duì)三段母線的供電投切，合理的用電調(diào)度，滿足了市電失電后柴油機(jī)維持酒店運(yùn)營(yíng)的要求。