任 紅

(北京市建筑設(shè)計研究院有限公司，北京 100045)

1 項目背景及概況

本項目地塊位于東錢湖大堰區(qū)塊，東側(cè)緊臨東錢湖，西側(cè)比鄰開闊的農(nóng)田，北靠奕大山，南觀東坑山，在滿足高規(guī)格、國際級的政務(wù)活動，重要國內(nèi)、國際協(xié)會和學會會議，高端商務(wù)會議的基礎(chǔ)上，兼具文化、旅游等功能。

本地塊被規(guī)劃河道劃分為若干個分地塊，總用地面積22.720 4 ha，總建筑面積413 640 m2。建筑外輪廓：南北向長1 000.70 m、東西向?qū)?00.96m。工程主體主要由五部分組成：首腦廳、主會場、多功能廳、酒店及景觀塔，其中會議面積307 900m2，酒店面積105 740 m2。

2 變配電系統(tǒng)設(shè)計

2.1 市電電源

本工程市政外電源采用三重電源，由兩個及以上110kV(220 kV)上級電站引來9路10kV電力電纜，電纜分別引入1#、2#、3#高壓總配電室。1#、2#、3#高壓總配電室分別設(shè)置在酒店、主會場及多功能廳首層。變配電室的設(shè)置及用電負荷的分布參見表1, 總裝機容量50 750 kVA。變配電室及發(fā)電機房的分布圖見圖1。

變配電室的設(shè)置及用電負荷的分布 表1

圖1 變配電室及發(fā)電機房的分布圖

2.2 高、低壓配電系統(tǒng)

(1)高壓配電系統(tǒng)：1#、2#、3#高壓總配電室，3組(9路)高壓電源，每個總配電室采用3路三重電源供電，高壓系統(tǒng)主接線采用兩用一備方式運行，平時母聯(lián)斷路器斷開，當一路主用電源故障時，人工手動閉合母聯(lián)斷路器。

(2)低壓配電系統(tǒng)：變配電室變壓器低壓(0.4kV)側(cè)亦采用單母線分段互為聯(lián)絡(luò)運行方式,母聯(lián)斷路器設(shè)手投、自投自復、自投手復三種狀態(tài)的位置選擇開關(guān)，平時兩臺變壓器同時運行，母聯(lián)斷路器斷開。當一路變壓器市電時，母聯(lián)斷路器自動延時閉合，帶起全部一、二級負荷，切掉三級負荷(斷路器附分勵脫扣器)。低壓開關(guān)柜擬采用抽屜式組合開關(guān)柜,母聯(lián)開關(guān)與兩個進線斷路器之間設(shè)機械與電氣閉鎖，防誤操作。

(3)無功補償：本工程在變配電所采用低壓側(cè)集中自動補償方式。每臺變壓器低壓側(cè)各裝設(shè)一組串接14%調(diào)諧電抗器的低壓干式電容器，可在補償功率因數(shù)的基礎(chǔ)上濾除部分諧波含量，補償后的功率因數(shù)>0.95。采用模塊化結(jié)構(gòu)、專用控制器實現(xiàn)電容器與電抗器組的自動順序投切，柜內(nèi)所有器件均由供貨商成套提供。控制器應(yīng)具有RS485標準接口(支持Modbus等標準通訊規(guī)約)，接入電力監(jiān)控管理系統(tǒng)。

(4)操作電源：在1#、2#、3#高壓總配電室分別設(shè)置一套100Ah的鉛酸免維護電池組(DC220V)；酒店部分、首腦廳部分、主會場部分、多功能廳部分等各功能區(qū)變配電室，分別設(shè)置一套65Ah的鉛酸免維護電池組(DC220V)，做為操作、控制、保護和信號用電源。值班室設(shè)有信號及管理工作站、系統(tǒng)模擬屏及變配電計算機監(jiān)控管理系統(tǒng)。

高壓配電系統(tǒng)主接線圖(示意)見圖2。

圖2 10kV高壓配電系統(tǒng)主接線圖(示意)

3 應(yīng)急電源與備用電源系統(tǒng)設(shè)計

3.1 柴油發(fā)電機組

為保證重要會議用電負荷(即一級負荷中特別重要負荷)供電可靠性和連續(xù)性，在酒店、首腦廳、主會場、多功能廳均設(shè)置應(yīng)急備用發(fā)電機組；備用發(fā)電機組將提供應(yīng)急備用電源，保障重要會議進行的重要設(shè)備、酒店管理公司要求的設(shè)備等。

發(fā)電機起動信號取自在公共電網(wǎng)電源側(cè)裝設(shè)的欠壓繼電器。當兩路市電均停電時，聯(lián)動起動發(fā)電機組，手/自動投入，投入時間<30s；當其中一路市電恢復供電時，發(fā)電機自動退出。發(fā)電機房的設(shè)置及用電負荷的分布參見表2，總裝機容量6 850 kVA。

發(fā)電機房的設(shè)置及用電負荷的分布 表2

3.2 UPS不間斷電源裝置

建筑內(nèi)首腦廳、宴會廳、主會場、合影廳、新聞發(fā)布廳等重要會議場所，設(shè)置相對集中UPS電源裝置，以確保其供電連續(xù)性。

為提高弱電設(shè)備工作的穩(wěn)定性、增加系統(tǒng)運行的可靠性，各弱電機房分別設(shè)置UPS電源裝置。首腦廳和主會場的不間斷電源UPS裝置的設(shè)置及用電負荷的分布參見表3～4，總裝機容量：960 kVA+1 320 kVA=2 280 kVA。應(yīng)急電源與備用電源配電系統(tǒng)主接線圖(示意)詳見圖3。

4 智能變配電監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計

4.1 電力監(jiān)控系統(tǒng)

本工程的電力監(jiān)控系統(tǒng)是一個相對獨立的子系統(tǒng)，采用分散、分層、分布式結(jié)構(gòu)設(shè)計，整個系統(tǒng)分為現(xiàn)場監(jiān)控層、通信管理層和系統(tǒng)管理層，工作電源全部由UPS提供。電能監(jiān)測中采用的分項計量儀表具有遠傳通訊功能，由制造商成套提供，納入設(shè)備監(jiān)控管理系統(tǒng)進行集成。

不間斷電源UPS裝置的設(shè)置及用電負荷的分布(首腦廳) 表3

不間斷電源UPS裝置的設(shè)置及用電負荷的分布(主會場) 表4

圖3 應(yīng)急電源與備用電源配電系統(tǒng)主接線圖(示意)

(1)10kV開關(guān)柜：采用微機保護測控裝置對高壓進線回路的斷路器狀態(tài)、失壓跳閘故障、過電流故障、單相接地故障遙信；對高壓出線回路的斷路器狀態(tài)、過電流故障、單相接地故障遙信；對高壓聯(lián)絡(luò)回路的斷路器狀態(tài)、過電流故障遙信；對高壓進線回路的三相電壓、三相電流、零序電流、有功功率、無功功率、功率因數(shù)、頻率、電度等參數(shù)，高壓聯(lián)絡(luò)及高壓出線回路的三相電流進行遙測；對高壓進線回路采取速斷、過流、零序、欠電壓保護；對高壓聯(lián)絡(luò)回路采取速斷、過流保護；對高壓出線回路采取速斷、過流、零序、變壓器超溫跳閘保護。

(2)變壓器：高溫報警，對變壓器冷卻風機工作狀態(tài)、變壓器故障報警狀態(tài)遙信。

(3)低壓開關(guān)柜：擬采用智能配電監(jiān)控系統(tǒng)對進線、母聯(lián)回路的三相電壓、電流、有功功率、無功功率、功率因數(shù)、頻率、有功電度、無功電度、諧波進行遙測；對電容器出線的電流、電壓、功率因數(shù)、溫度遙測。

(4)直流系統(tǒng)：提供系統(tǒng)的各種運行參數(shù)，包括充電模塊輸出電壓及電流、母線電壓及電流、電池組的電壓及電流、母線對地絕緣電阻；監(jiān)視各個充電模塊工作狀態(tài)、饋線回路狀態(tài)、熔斷器或斷路器狀態(tài)、電池組工作狀態(tài)、母線對地絕緣狀態(tài)、交流電源狀態(tài)；提供各種保護報警信息，包括輸入過電壓報警、輸入欠電壓報警、輸出過電壓報警、輸出低電壓報警。

(5)柴油發(fā)電機組：監(jiān)測柴油機的轉(zhuǎn)數(shù)；監(jiān)測發(fā)電機的運行參數(shù)(輸出電壓、電流、頻率、有功功率、無功功率、功率因數(shù)等)、日用油箱的油量。

相對集中供電UPS預留通訊接口，納入電力監(jiān)控系統(tǒng)。

4.2 智能配電系統(tǒng)功能

智能配電系統(tǒng)功能具體可參見表5。智能變配電監(jiān)控系統(tǒng)圖(示意)見圖4。

圖4 智能變配電監(jiān)控系統(tǒng)圖(示意)

智能配電系統(tǒng)功能及要求 表5

續(xù)表5

續(xù)表5

5 結(jié)束語