商业办公综合体项目配电系统设计

卢嘉

（中铁华铁工程设计集团有限公司，北京 100000）

1 引言

综合体是将多种功能集于一体的建筑，本项目总建筑面积230879m2，其中地上建筑面积170635m2，地下建筑面积60244m2，包括商业、超市、酒店、办公等业态。地上建筑由1#～4#楼组成。其中1#楼为酒店共19层，建筑高度74m；2#～4#楼为写字楼，建筑高度分别为99m、69m、35m。从经营管理方面划分本建筑综合体可分为两部分：第一部分主要包含酒店、商业、地下车库；第二部分为写字楼部分。其中酒店为独立建筑，商业区域位于写字楼一至四层裙房。地下建筑为两层，由设备站房及汽车库组成。本工程由就近区域变电站引来3路10kV专线电缆，由于本区域仅有一路110kV电源供应，不满足一级负荷两路独立10kV电力电源要求，设置柴油发电机组作为备用电源。

2 负荷分级

综合体项目分布为酒店、写字楼以及商业三种区域，地下部分为设备用房及汽车库，一楼以上楼层为综合体。其用电设备较多、性质多样，负荷等级包括一级负荷、二级负荷以及三级负荷。酒店部分的宴会厅照明、餐厅照明、总统套房照明、厨房照明、康乐设施、门厅、客梯、航空障碍灯、经营及设备管理用计算机系统用电，商业及写字楼部分的走廊照明、客梯用电、经营及设备管理用计算机系统用电，所有的消防负荷用电均按一级负荷要求供电，其中商业及酒店的经营及设备管理用计算机系统为一级负荷中的特别重要负荷，客房、空调、厨房、洗衣房动力、商场部分营业厅照明为二级负荷，其余负荷按三级负荷要求供电[1]。

3 确定配电方案

由于商业综合体体量较大，并且人员密集，因此，对配电的可靠性以及安全性有着较高要求，同时综合体用电量较大，以本工程为例，在地下车库设置一座10kV开闭所，由市政提供3路10kV电源，10kV开闭所借助10kV电缆馈电到自身10/0.4kV变配电室中。在酒店、商业等区域分别设置变配电室。由于本工程市政电源无法满足一级负荷的供电要求，还需设置柴油发电机组作为备用电源。由于制冷机房、酒店部分二级负荷容量大、数量多，故选择高压联络投切方式保证负荷。一路电源故障需在保证二级负荷供电时，通过楼宇控制系统分励脱扣低压配电屏三级负荷，或物管电工人员手动切除三级负荷以保证电源不过载。

4 设置变配电室

由于商业综合体的物业产权的多样化、复杂化，致使物业划分出现独立性，为其提供服务的电信机房、变配电室等电气用房，也需要进行独立设置，因此其管理归属以及产权归属同样需要进行独立。在变配电室设置过程中需要遵守以下原则：①根据功能的不同进行变电所划分设计；②根据物业权属的不同进行设置；③在设置变配电室时，应该充分考虑出线通道，需要防止出现与风管交叉现象以及变电站交叉现象；④变配电室需要尽量深入自身服务的负荷中心；⑤对于变配电室设置而言，需要对供电压降等需求进行满足，对压降造成影响的主要因素包括供电距离以及供电容量等，同时设备供电电压需要满足《供配电系统设计规范》中的相关要求。

根据本工程的经营管理划分及制冷机房等高负荷容量的设备站房设置，在地下车库设置三座变配电室，分别位于酒店及写字楼对应的地下车库范围。其中1#变配电室为酒店及制冷机房提供电源，2#、3#变配电室为商业、写字楼及地下车库提供电源。在三座电配电室附近分别设置三座柴油发电机房，为一级负荷提供备用电源。

5 负荷计算

综合体项目具有体量大与功能多样化的特点，导致其用电需求的多样化，在设计过程中难以进行准确预测，因此，在设计时应该保证弹性，同时综合体建筑用电负荷特点有：①商业楼用电负荷较大，一般大于120W/m2指标，特别是餐饮方面，同时，不同类型的餐饮用电负荷差别较大；②负荷具有不确定性特点，市场供求变化在一定程度上影响着商业出租业变化，因此，负荷需求就会发生改变，导致用电负荷处于动态变化中；③当前的技术措施以及规范缺少对不同类型商铺相关参数指标的细化分析，对于工程设计中负荷计算没有有效数据来提供参考，一般情况下，设计人员只能凭借以往的工作经验或是业主提供的参考数据进行计算。本工程一级负荷为5194kW，其中消防负荷2142kW；二级负荷为6006kW，其余负荷为三级负荷。各变压器容量如下：

1#变配电室：

1#变压器：Pe=3095kW，Pjs=1857kW，Sjs=2018kVA，持续负荷率：81%。2#变压器：Pe=2961kW，Pjs=1778kW，Sjs=1932kVA，持续负荷率：77%。3#变压器：Pe=700kW，Pjs=504kW，Sjs=548kVA，持续负荷率：68%。

2#变配电室：

4#变压器：Pe=2059kW，Pjs=1390kW，Sjs=1511kVA，持续负荷率：76%。5#变压器：Pe=2203kW，Pjs=1487kW，Sjs=1617kVA，持续负荷率：81%。6#变压器：Pe=2997kW，Pjs=1464kW，Sjs=1592kVA，持续负荷率：80%。7#变压器：Pe=1993kW，Pjs=1554kW，Sjs=1689kVA，持续负荷率：84%。

3#变配电室：

8#变压器：Pe=2171kW，Pjs=1336kW，Sjs=1452kVA，持续负荷率：73%。9#变压器：Pe=2645kW，Pjs=1484kW，Sjs=1613kVA，持续负荷率：81%。10#变压器：Pe=1735kW，Pjs=1510kW，Sjs=1641kVA，持续负荷率：82%。

1#变压器负责携带1#楼酒店及部分地下车库二三级用电负荷；2#变压器负责携带酒店及部分车库一级、消防用电负荷；3#变压器为电动汽车充电桩专用变压器。4#、5#变压器负责携带制冷机房用电负荷；6#变压器负责携带2#写字楼及部分地下车库二三级用电负荷；7#变压器负责携带2#写字楼及部分地下车库一级、消防用电负荷。8#、9#变压器负责携带3#、4#写字楼及部分地下车库二三级用电负荷；10#变压器负责携带3#、4#写字楼及部分地下车库一级、消防用电负荷。其中，2#变压器与1#、2#柴油发电机、7#变压器与3#柴油发电机、10#变压器与4#柴油发电机分别连锁携带对应区域的全部一级负荷、消防负荷。

6 计量方式

大型商业综合体业态较复杂，因此对计量要求较高，需满足不同运营管理的要求。根据电业部门要求，电业计量采用高压综合计量，每路电源单独设置计量柜。业主管理部门设置一套分项计量系统，分为4 项分项，包括照明插座用电、空调用电、动力用电和特殊用电。商业部分按商业分割的具体情况，在每个店铺内设置配电箱；酒店、办公部分均为一户一表方式计量；商业、酒店、办公计量表集中设置在配电间总柜内。公共区域走道照明、景观照明、应急照明按干线回路设置计量表。空调系统在地下室空调机房内进行前端计量，空调末端在独立核算供电支线处计量。电梯、自动扶梯、水泵、风机、充电桩等供电回路在其供电干线设置计量装置。变电所各出线回路均配置电能计量装置，采用数字式电能表，并配置通信接口，构成网络。

7 应急电源设置

综合体项目中一级负荷与二级负荷较为重要，对于供电安全性、可靠性有着较高要求。由于本工程市政无法提供的两路独立的10kV电源，故设置柴油发电机作为本建筑应急电源为其供电范围内消防负荷及一级负荷供电，其中1#、2#柴油发电机容量为800kW，2#、3#柴油发电机容量为1000kW。一级负荷中的特别重要负荷设置UPS电源。商业综合体的应急照明系统应该在防火区末端增设应急电源，保证其安全性与可靠性。

8 结语

商业办公综合体项目工程较为庞大、复杂，对于电气设计工作人员有着严格的要求，在电气设计中，不仅需要满足相关规范要求，还需要以业主实际需求为基础，对供电分区以及配置电压的数量以及容量等进行合理划分，制定更加可靠、安全的设计方案。同时，设计人员需要加强学习，掌握综合体配电设计，提升自身专业技能，注意设计过程中需要注意的事项，保证设计方案质量。