国际高端会议供配电可靠性设计——2017年厦门金砖峰会主会场改造工程

郑吓忠

(厦门佰地建筑设计有限公司 福建厦门 361009)

1 概况

第九届金砖国家峰会2017年在中国厦门举行，主会场设在厦门国际会议中心，北京市建筑设计研究院及厦门佰地建筑设计有限公司共同承担该次会议的会场改造和室内二装设计工作。

该工程为现状建筑改造，现状建筑已通过相关部门验收，并投入运营使用。总建筑面积14.3万m2，其中，地上建筑面积11.3万m2，地下建筑面积3万m2；地上主要包括会议中心A区(4层、建筑高度为41.15m)、宴会中心B区(3层、建筑高度为21.80m)、五星级酒店C区(17层、建筑高度为71.45m)及音乐厅D区(3层、建筑高度为22.15m)等4大部分；地下一层为车库，局部设平战结合。

该次改造主要为满足高端会议需求，对原建筑的会议功能进行拓展及完善。改建主要范围在会议中心部分(A区)的局部，在原国际会议中心(A区)与宴会中心(B区)之间增建2层建筑(此区域原有天棚构架)和迎宾落客区。另外，为保持装修风格的一致性，B区宴会厅及部分前厅、A区的海景休息厅等区域进行内装改造，并根据新的装修方案对天花点位进行调整。项目各分区外貌如图1所示。

图1 改造会场外貌图

电气专业改造设计原则为：维持原10kV变配电系统型式，根据规范及峰会需求对会议使用区域的相关用电负荷等级进行提升；根据以往峰会运营经验，按照当地电信部门、专用通信局、公安局、消防部门、宣传部门等使用或保障单位的要求，对电气专业的点位布置及系统配置进行全面适应性改造设计；同时，考虑会后运营要求，尽可能减少峰会结束后的恢复改造工作量。

该次峰会能否顺利进行，供配电的稳定性和可靠性占有举足轻重的地位。确保供配电稳定性和可靠性，可以从供配电系统接线、电气产品质量选型、电气开关级差配合、电线电缆匹配和谐波治理等方面来考虑；可以从供电电源和备用电源方面考虑；也可以从专业间配合设计方面、施工工艺方面、第三方检测方面和设备维护管理巡查方面等角度来商讨。本文主要介绍厦门金砖国际会议项目改造过程中供配电设计关于供电电源、备用电源、专业间配合设计及施工工艺方面的可靠性设计，包括设计要点、设计参数及设计难点等。

2 原项目各变、配、发电站设置参数

原项目各变、配、发电站设置参数如表1所示。该次改造设计维持10kV变配电高压系统型式，提供改造设计范围内相关的干线需求及接入变配电室低压系统改造设计。

表1 各变、配、发电站设置参数

3 供电负荷等级

根据规范及峰会需求，提升峰会会议使用区域用电负荷等级。对非改造范围的用电负荷等级保持原状，而提升后的供电负荷等级具体如表2所示。

低压系统配电方式为：配电干线主要采用放射与树干相结合的配电方式；消防负荷、重要负荷、容量较大的设备及机房采用放射方式，就地设配电柜；容量较小分散设备及普通照明负荷采用树干式供电。消防水泵、消防电梯、防烟及排烟风机等消防负荷，在最末一级配电箱处自动切换；重要照明、会议系统等用电负荷，在二级配电箱处自动切换[3]。

4 应急电源与备用电源

为保证电源的供电可靠性，除对正常市电的要求外，需根据末端用电负荷类别设置对应的应急电源与备用电源设施。

4.1 EPS电源装置配置参数(表3)

4.2 UPS不间断电源装置配置参数[2](表4)

对项目改造范围内的UPS安装容量进行统计，合计总容量为近3800kVA。以图2地下一层UPS机房内设置的一个重要照明用电配电总箱UA3LZ1系统图为例，扩展介绍供配电的可靠性设计措施：两路电源进线需分别引自两台不同的变压器出线母线段，UPS不间断电源按静止型在线式、双台UPS并机及蓄电池持续30min进行配置；并设置带锁的手动检修旁路，为UPS万一故障后提前置备再一重保障，以快速恢复供电。

表2 主要负荷分级表

表3 EPS电源装置主要技术参数

表4 UPS不间断电源装置主要技术参数

图2 重要照明用电配电总箱UA3LZ1系统图

4.3 自备柴油发电机组

直接利用原设计已有的柴油发电机房及机组，且柴油发电机房配电系统沿用原设计系统未做调整，主要供给消防用电使用。

4.4 室外移动柴发车

图4 调整后的重要照明用电配电总箱UA3LZ1系统图

为保障高峰会议用电更为可靠，需设置室外移动柴发车。为此设计针对项目情况提出4种移动柴发方案：①10kV移动柴发车，接入点为建筑物10kV高压进线处；②10kV移动柴发车，接入点为10kV变压器出线柜下口；③0.4kV移动柴发车，接入点为各变压器下口低压主母排；④0.4kV移动柴发车，接入点为需重点保障的用电负荷二级配电箱上口。最终由各相关部门共同协商确定，采用第4种方案；移动柴发车保障对象按主要会议场所的照明、音视频类负荷考虑。在地下室各电气用房内考虑移动柴发车应急接入柜的设置位置，并在建筑物外墙适当位置设置柴发车接驳配电柜；柴发车位置不可远离相应的接入点，建议在500m以内。图3为柴发接驳配电柜系统图，为方便快速接入移动柴发车电缆，在正对配电柜的右侧边板上，预留6组工业连接器插座用于移动柴发车接驳接入，规格400A/3P，防护等级为IP67。

图3 柴发接驳配电柜AC-YCF系统图

增设移动柴发车应急设施后，原重要照明用电配电总箱UA3LZ1系统图需做相应调整，如图4所示。增设一个转换开关配电箱MTS-UA3LZ1，并要求转换开关必须设定为手动状态，初始状态为主供。

5 专业间配合

暖通专业为了保证会议期间空调系统的不间断性使用，增设一台冷水机组及冷却塔等有关配套设备作为备用机组；配合暖通专业保证空调主系统的可靠运行，其实也是电气专业保障供配电可靠性的另类措施。根据暖通专业的具体调整方案：在地下一层冷冻机房内增设一台冷水机组用于原1#～3#冷水机组故障或停机检修时的冷备用机组，并在原放置冷却塔的屋面区域相应增设一台冷却塔。经与甲方及运营单位协商，在原2#变配电室中4台供空调使用的1250kVA变压器不增容前提下，进行空调配电系统改造设计，如图5所示，增加了双电源互投开关柜；且新增的冷水机组及冷却塔峰会时按不纳入冷冻机房群控系统，使用时采用手动控制方式。同时，提高原冷水机组相关的附属冷冻、冷却水泵供电电源可靠性，由原变配电室放射单电源供电调整为变配电室放射冷冻机房内末端双电源互投电源供电。

图5 改造后的冷水机组配电系统图

6 施工工艺

设计再完美，也需施工来落实。因此，对工程来说，施工是一道重要的工程质量把控关闸。为确保电气系统使用的安全性和可靠性，甲方委托第三方检测单位对原有现用的及新生产已施工完的低压配电柜、电缆绝缘等电气系统进行检测；主要问题有：①低压成套配电柜进线标牌缺失；②接线端子松动；③柜体、底座接地断开；④配电柜内布线不整齐、相间隔板缺失、端子挡板损坏掉落、柜内裸露线头、单个端子接线超过2根等；⑤进出线防火封堵不规范；⑥互投开关ATS未做互投实验。最终由监理单位监督施工单位落实整改到位，保证施工符合相关规范要求；电气系统检测可以提前预防电气故障的发生，保障电气系统运行可靠。

7 结语

国际高端会议设计，供配电的稳定性和可靠性是电气设计的重中之重，不仅需要电气设计人的精心设计，也需其他专业方面加以配合，为供配电设计保驾护航。2017年，金砖国际峰会在厦门国际会议中心完美落幕了，也让各方见证了电气人在供配电上做出的成效。作为电气设计人，我们将不忘初心、砥砺前行，期待下一个更高、更大的国家会议带给我们新的挑战。