羅智豪

（廣東省建筑設計研究院有限公司，廣東 廣州 510010）

0 引言

高鐵已經(jīng)是人們出遠門常用的交通工具，現(xiàn)在中國高鐵站的數(shù)量已達5544 個。通過TOD 交通樞紐的開發(fā)，可使乘客轉(zhuǎn)乘其他交通工具更加便利，可使高鐵站周邊的商業(yè)價值得到提升[1]。

茂名南高鐵站TOD 交通樞紐規(guī)劃用地面積為91 800.60m2，總建筑面積61028.605m2，其中計容建筑面積21137.995m2，不計容建筑面積39890.610m2。地上建筑層數(shù)最大為公交首末站地上3 層，建筑高度為14.450m；地下兩層，分別是商業(yè)、停車庫及城市門廊。

1 變配電系統(tǒng)

1.1 負荷等級劃分

根據(jù)《民用建筑電氣設計標準》[2]（GB 51348—2019）表A“民用建筑中各類建筑物的主要用電負荷分級”及《車庫建筑設計規(guī)范》（JGJ 100—2015）第7.4.1 條，特大型和大型車庫應按一級負荷供電，中型車庫應按不低于二級負荷供電，小型車庫可按三級負荷供電。機械式停車設備應按不低于二級負荷供電。本工程負荷等級如表1 所示。

表1 負荷等級

1.2 充電樁負荷

本工程充電樁公交站設置15 臺240kW 雙槍快充充電樁，車庫設置45 臺120kW 雙槍快充充電樁。充電樁電配電到充電樁接入端。

1.3 供電電源

本工程采用兩回路10kV 電源供電。公交首末站首層設置10kV 開關(guān)房，10kV 開關(guān)房的主用回路與備用回路應來自不同的區(qū)域變電站。10kV 主電源回路一、回路二的變壓器容量分別為2860kVA 和9600kVA。

1.4 變電所設置

由于充電樁為特殊用電以及供電距離的影響綜合變電所布置如下所述。

綜合變電所一：設置在公交首末站首層和二層，變壓器容量為2×2000kVA，供公交充站電樁用電。

綜合變電所二：設置在公交首末站首層和二層，變壓器容量為2×2000kVA+1×1600kVA+2×800kVA，供公共充電轉(zhuǎn)、車庫、便民服務措施、公交首末站及城市門廊用電。

綜合變電所三：設置在綠化廣場西側(cè)首層，變壓器容量為2X630KVA，供車庫、便民服務措施及城市門廊用電。

1.5 備用電源

（1）本工程選用0.4kV 柴油發(fā)電機組作為自備應急電源，設置一臺400kW 及一臺250kW 的柴油發(fā)電機組。當市電中斷供應后，自備發(fā)電機組起動，保證一級負荷和消防負荷的供電連續(xù)性。自備發(fā)電機組為應急型，收到啟動信號后應在15s 內(nèi)啟動至工作狀態(tài)。（應急電源原動機的啟動命令必須正常電源主開關(guān)的輔助接點發(fā)出），當起動不成功時，有連續(xù)三次自起動的功能。儲油間內(nèi)的柴油量為1m3，為柴油發(fā)電機提供不少于3h 不大于8h 的供油量[3]。

（2）為保證供電的連續(xù)性，火災自動報警系統(tǒng)設備采用自帶電池的24V 直流電源和UPS 電源確保供電。24V 直流電源備用時間8h，UPS 電源備用時間30min。

（3）為保證供電的連續(xù)性，智能化系統(tǒng)等重要電子設備采用不間斷電源（UPS）確保供電，UPS 電源備用時間30min。

1.6 高、低壓供電系統(tǒng)接線型式及運行方式

（1）高壓配電系統(tǒng)：10kV 母線采用單母線工作方式。

（2）低壓配電系統(tǒng)：低壓母線均采用單母線分段運行方式，400V 進線開關(guān)、母聯(lián)開關(guān)應設置機械及電氣聯(lián)鎖，兩路進線中只有一路開關(guān)合閘時，之間母聯(lián)開關(guān)才能合閘，防止并列運行。

（3）配電方式：①0kV 線路采用放射式配電。②低壓配電線路采用樹干式和放射式混合配電方式，同一敷設路由的同類負荷以樹干式為主，重要負荷或大容量負荷以放射式為主。③火災時需繼續(xù)工作的消防設備、應急照明、車庫照明等一級負荷采用雙回路專線供電，末端自動切換。所有雙回路電源自動切換設備均設電氣、機械聯(lián)鎖裝置。

1.7 電氣設備選型

（1）專變所的10kV 開關(guān)柜選用中置式鎧裝開關(guān)柜，配置高壓真空斷路器。

（2）電力變壓器采用SCB14 型2 級能效節(jié)能型變壓器。

（3）低壓配電柜采用抽出式低壓開關(guān)柜，800A 及以上低壓開關(guān)選用框架開關(guān)，其余選用塑殼開關(guān)。

（4）無功補償電容選用干式電容器。

1.8 繼電保護

繼電保護說明如表2 所示。

表2 繼電保護說明

1.9 電能計量

（1）在每路10kV 電源進線處分別設置計量裝置，其型號規(guī)格由供電部門確定。

（2）400V 低壓主進線處設計量裝置，計量有功功率（kW）、無功功率（kVA）、峰/谷/平時電能等電量（kW·h）參數(shù)。

（3）在分類負荷及有獨立計量要求的低壓配電回路上分別裝設電能計量裝置。

1.10 功率因數(shù)補償

在低壓配電室各臺變低壓母線上，設置集中補償電容器柜，按負荷運行狀態(tài)，對無功功率進行自動補償，使低壓側(cè)功率因數(shù)不低于0.92。

1.11 操作電源和信號

高壓配電室空氣開關(guān)利用電動彈簧儲能進行合閘，設置一套直流屏供電。直流屏輸出DC110V，高壓配電室的蓄電池容量為65Ah。在各高壓配電柜設帶電顯示裝置。

1.12 諧波

（1）選用Dyn11 接線電力變壓器供電，抑制三次諧波。

（2）各變電所變壓器諧波電流分量以三次為主。在低壓無功補償柜電容器組上串接7%/50Hz 的調(diào)諧電抗器，吸收部分三次諧波，并抑制高次諧波。

1.13 線纜選擇及敷設

（1）地下室內(nèi)10KV 電纜選用A 類阻燃、耐火、B1級燃燒性能、t1 級煙氣毒性、d0 級燃燒滴落物/微粒等級的低煙無鹵交聯(lián)聚乙烯絕緣交聯(lián)聚乙烯護套電力電纜[WDZAN—YJY-（B1，t0，d0]-8.7/15kV），其余的選用A 類阻燃交聯(lián)聚乙烯絕緣聚氯乙烯護套電力電纜（ZR—YJV-8.7/15kV）。

（2）總配變電所至分變電所的10kV 的電纜應采用不低于750℃、180min 的耐火電纜。

（3）封閉式母線選用密集型銅母線。

（4）380/220V 低壓配電回路中使用的絕緣導線額定電壓應不低于750/500V，電力電纜的額定電壓應不低于1000V。

（5）正常照明、動力回路采用銅芯電纜、電線。電纜、電線的絕緣類型如下：①WDZA-YJY-（B1，t0，d0）-1KV：交聯(lián)聚乙烯絕緣、聚烯烴護套無鹵低煙A 類阻燃、B1 級燃燒性能、t0 級煙氣毒性、d0 級燃燒滴落物/微粒等級的電纜。②WDZA-BYJ-（B1，t0，d0）：交聯(lián)聚乙烯絕緣無鹵低煙C 類阻燃、B1 級燃燒性能、t0 級煙氣毒性、d0 級燃燒滴落物/微粒等級的電線。③室外園林照明燈具及市政路燈配電線路采用C 類阻燃電線，B2 級燃燒性能、t2 級產(chǎn)煙毒性、d2 級燃燒滴落物/微粒等級[ZC-BV-（B2，t2，d2）]。

（6）低壓柴油發(fā)電機組輸出的電源線路應采用950℃、180min 的耐火電纜或母線槽。

（7）消防水泵、消防電梯、排煙及正壓送風機、消防中心及其他消防負荷的供電干線及分支干線采用WDZAN-YJY-（B1，t0，d0）-1KV：交聯(lián)聚乙烯絕緣、聚烯烴護套無鹵低煙A 類阻燃、B1 級燃燒性能、t0 級煙氣毒性、d0 級燃燒滴落物/微粒等級的耐火電纜。

（8）設備機房內(nèi)的消防負荷支線配電線路采用低煙無鹵阻燃耐火型交聯(lián)聚乙烯絕緣銅芯電線、電纜。

（9）裝置外可導電部分嚴禁作為保護接地中性導體的一部分。

1.14 電機啟動及控制方式

（1）消防風機、消防水泵盡量采用直接起動方式，當電機容量大于或等于45kW 時須采用Y-Δ 起動方式。

（2）電機附近設置就地控制箱兼有遠程控制功能。

1.15 重要設備配電要求

（1）火災時需繼續(xù)工作的火災自動報警系統(tǒng)、應急照明、消防設備采用專用雙回路供電，末端自動切換。所有的雙電源切換器均為四級型，自帶隔離功能。若無自帶隔離功能，則在雙電源切換器前端設置隔離開關(guān)。

（2）消防設備電機配電系統(tǒng)中，配電回路斷路器取消過負荷保護。

1.16 電氣設備的抗震措施

（1）變壓器、電力電容器及配電箱（柜）根據(jù)《建筑機電工程抗震設計規(guī)范》（GB 50981—2014）規(guī)范中要求設置抗震手段或裝置。

（2）電纜橋架。重力不小于150N/m 的電纜梯架、電纜槽盒、母線槽及直徑60mm 以上的管應設置橫向及縱向抗震支吊架。

1.17 電氣接地系統(tǒng)

低壓配電系統(tǒng)采用TN-S 接地系統(tǒng)，而市政路燈配電采用TT 接地系統(tǒng)。

2 可再生能源利用

（1）為執(zhí)行國家有關(guān)節(jié)約能源、保護生態(tài)環(huán)境、應對氣候變化的法律、法規(guī)，落實碳達峰、碳中和決策部署，提高能源資源利用效率，推動可再生能源利用，降低建筑碳排放，營造良好的建筑室內(nèi)環(huán)境，滿足經(jīng)濟社會高質(zhì)量發(fā)展的需要。根據(jù)《建筑節(jié)能與可再生能源利用通用規(guī)范》（GB 55015—2021）規(guī)范要求，新建工程需設置可再生能源建筑應用系統(tǒng)[4]。

（2）根據(jù)不同分類的太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)特點，本工程宜采用非逆流集中式并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)。采用綜合系數(shù)法對光伏太陽能板發(fā)電量進行估算?？紤]實際輸出的規(guī)范內(nèi)偏差，光伏組件溫升、衰減、折舊等影響，光伏太陽能板表面灰塵累積的影響，不均勻性的太陽輻射，環(huán)境、安裝角度等因素的影響以及適當冗余量，系數(shù)K1 取0.7；透光衰減系數(shù)K2 取0.85，則綜合系數(shù)K=0.7×0.85≈0.6，若要提供218kW 電量，則太陽能光伏系統(tǒng)的裝機容量約為218÷0.6≈364kWp。選用0.3kWp/塊多晶硅電池組件，則需要太陽能光伏板的總數(shù)量為364÷0.3=1213 塊，相應的光伏組件總面積約為1819m2。擬選用4 臺100kWp 并網(wǎng)逆變器，并網(wǎng)接入本工程380V 配電系統(tǒng)[5]。

3 結(jié)語

通過設置0.4kV 柴油發(fā)電機作為自備應急電源；采用SCB14NX2 節(jié)能型干式變壓器；低煙無鹵型的電纜（電線）；采用太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)等技術(shù)使TOD 交通樞紐的變配電系統(tǒng)可靠、安全、節(jié)能以及綠色環(huán)保。為人們的安全出行提供了充足的保障。