武漢新城國際博覽中心展覽項目變配電設(shè)計

1條件4:體驗鋼混結(jié)構(gòu)武漢新城國際博覽中心展廳總建筑面積約46.6萬平方米，其中地下室建筑面積約28.1萬平方米，二樓展廳建筑面積約18.5萬平方米。展館層由12個140×72m矩形展館和10個三角形連接體圍合而成,其直徑約726m,凈展館面積約13萬m2,可提供7400個國際標準展位。二層室外展場平均寬度約80m,可提供約6萬的室外展館面積。底層為停車庫、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)。本建筑耐火等級一級,屬一類防火建筑物。2按一級負荷工況運行本工程屬一類高層特大型建筑,其保安監(jiān)控系統(tǒng),火災自動報警及聯(lián)動控制設(shè)備、自動滅火系統(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、加壓風機、應(yīng)急照明、疏散指示標志和電動的防火門、窗、卷簾、閥門等消防用電以及重要的計算機系統(tǒng)屬一級負荷,其中保安監(jiān)控系統(tǒng)、管理用電子計算機系統(tǒng)和消防用電設(shè)備為一級負荷中的特別重要的負荷(應(yīng)急負荷)。展覽用電及展示區(qū)的正常照明、排水泵等屬二級負荷。普通照明及動力負荷則為三級負荷。根據(jù)展館的負荷特性,正常情況下要求雙回路電源同時供電,各帶約50%的負荷,互為備用,當一個電源故障停電時,另一個電源能承擔全部負荷。當兩個正常電源同時故障停電時,上述特別重要的負荷將由應(yīng)急電源自啟動柴油發(fā)電機等供電。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)。除消防負荷外,220/380V負荷經(jīng)無功補償(補償容量9600kVAR)后,計算負荷為24499kVA,選取平時用變壓器18臺,變壓器總?cè)萘繛?1400kVA,平均負荷率為78%。另選取消防專用變壓器1臺、容量為1000kVA。自啟動柴油發(fā)電機5臺,每臺常用功率為800kW,備用功率為880kW。4變配電所及其所根據(jù)變配電所深入負荷中心和減小低壓配電半徑的原則,整個工程設(shè)置六座10kV變配電所,見圖1。1#～4#變配電所分別向1#～3#、10#～12#、4#～6#、7#～9#展館及相對應(yīng)的底層部分供電,5#變配電所是消防泵房的專用變配電所,6#變配電所是冷凍站的專用變配電所。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臺變壓器,其中3臺分別供給3個展館專用,另1臺供給相對應(yīng)的一層停車庫、商業(yè)用房以及二層公共場所用電。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,負荷為14307kVA,其中10kV電機負荷為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)置一臺自啟動柴油發(fā)電機,每臺常用功率為800kW,備用功率為880kW。510變配電所部分負荷由附近市政110kV變電站不同母線段分別向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擔全部負荷。各變配電所10kV配電系統(tǒng)接線方式采用單母線分段、設(shè)母線聯(lián)絡(luò)開關(guān)。平時兩路電源同時供電,分列運行,互為熱備用。當一路電源故障時,通過手/自動(母聯(lián)BZT)操作聯(lián)絡(luò)開關(guān),由另一路電源負擔全部負荷;6#變配電所當一路電源故障時,通過手動(母聯(lián)BZT)操作聯(lián)絡(luò)開關(guān),由另一路電源給事故段母線上需繼續(xù)運行的機組供電,但總負荷不能超過設(shè)定值。兩路進線柜與聯(lián)絡(luò)柜加電氣聯(lián)鎖,只允許其中兩個開關(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,進線開關(guān)設(shè)電氣及機械聯(lián)鎖,詳見圖2。622變壓器供電設(shè)備采用單一線和雙回路供電相結(jié)合的方式運1#~4#變配電所低壓配電系統(tǒng)是由不同10kV母線段供電的每兩臺變壓器結(jié)成低壓單母線分段系統(tǒng)組成的,兩段母線均分成一般負荷母線段和應(yīng)急負荷母線段。一般負荷母線段之間設(shè)母聯(lián)斷路器,一般負荷母線段和應(yīng)急負荷母線段之間再與柴油發(fā)電機進線設(shè)互投開關(guān),詳見圖2。在1號、2號變壓器之間及3號、4號變壓器之間組成單母線分段系統(tǒng),平時低壓為母線分列運行,當一臺變壓器故障時,聯(lián)絡(luò)斷路器可根據(jù)需要手動或自動投入,由另一臺變壓器供給兩段母線重要負荷用電。兩臺主進線斷路器與聯(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斷路器。當城市電網(wǎng)的兩回電源停電后,柴油發(fā)電機作為應(yīng)急電源接入應(yīng)急母線段,確保應(yīng)急負荷可靠供電。應(yīng)急電源與正常電源采取雙電源機械電氣閉鎖互投方式防止并聯(lián)運行。5#變配電所是消防水泵專用的變配電所,由兩路10kV專用回路一用一備供電,并設(shè)置一臺柴油發(fā)電機為第三電源作備供、與變壓器低壓側(cè)出線采用機械電氣聯(lián)鎖互投開關(guān)并接在低壓母線上,直接給各類消防泵配電,詳見圖3。6#變配電所是冷凍站專用的變配電所,高壓冷凍機由10kV系統(tǒng)直接供電,兩臺變壓器之間組成單母線分段系統(tǒng),平時低壓母線分列運行,當10kV進線一路故障或一臺變壓器故障時,低壓聯(lián)絡(luò)斷路器可根據(jù)需要手動或自動投入,由另一臺變壓器供給兩段母線大部分負荷用電。兩臺主進線斷路器與聯(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斷路器。詳圖4。對展覽用電負荷采用放射式與樹干式相結(jié)合配電,由變配電所采用預制分支電纜通過展廳主溝-次溝至每個展位箱供電。消防控制室、消防電梯、防煙排煙風機、應(yīng)急照明、計算機設(shè)備、電話機房、變配電所用電等消防負荷和特別重要負荷采用雙回路專用線路供電,并在最末一級配電箱處設(shè)置雙電源自動切換裝置。其他電力設(shè)備和照明配電箱采用放射式或樹干式配電。冷凍機和水泵等大容量設(shè)備均采用放射式配電方式供電。8加強重要負荷供電,確保消防負荷可靠供電以1#變配電所為例試分析一下其供電可靠性,從圖2可見正常情況下兩路10kV電源同時供電,兩段10kV母線分列運行、各帶約50%的負荷,互為備用。當一路電源故障停電時,其進線開關(guān)斷開,這時母聯(lián)開關(guān)可人工或自動閉合,由另一路電源承擔全部負荷。低壓系統(tǒng)正常情況下也是母線分段分列運行,當一臺變壓器故障或檢修時,可以將母聯(lián)開關(guān)人工或自動閉合,由另一臺變壓器供給兩段母線重要負荷用電。若有必要,還可以人工啟動柴油發(fā)電機,通過機械電氣互鎖雙投開關(guān)對重要負荷(展館照明等)單獨供電(此處按規(guī)范采取了防止并列運行的措施)。當兩路10kV電源同時故障停電時,特別重要的負荷(應(yīng)急負荷)和重要負荷將由自備應(yīng)急電源自啟動柴油發(fā)電機供電。若此時又發(fā)生火災,通過火災報警系統(tǒng)聯(lián)動模塊動作將重要負荷的聯(lián)絡(luò)