生物医药企业加速器供电设计方案探讨

2021-10-25陈学明刘青钦

现代建筑电气 2021年5期

陈学明, 刘青钦, 黄旭

(国药集团重庆医药设计院有限公司,重庆 400042)

0 引言

企业加速器是一种以快速成长企业为主要服务对象,通过服务模式创新充分满足企业对于空间、管理、服务、合作等方面个性化需求的新型空间载体和服务网络,具有较强的集群吸引力和创新网络形态;其是介于企业孵化器和科技园区之间的一种中间业态。本文介绍了某生物医药企业加速器供电设计方案。

1 工程概况

某市国家生物产业基地于2005年6月由国家发改委批准认定,是国家首批三个生物产业基地之一。某生物医药企业加速器位于该基地核心区域。本文探讨了该生物医药企业加速器二期方案,建筑单体概况如表1所示。

表1 建筑单体概况

2 负荷预测及估算

2.1 负荷预测依据

用电容量是供电方案设计的基础,负荷预测是确定用电容量的前提;负荷预测是否准确,直接关系到供电方案的合理性。考虑到生物医药企业加速器中入驻企业的不稳定性、容量大小的不确定性、负荷类别的复杂性,负荷预测应多方面考虑、多角度验证[1-2]。

负荷预测主要依据相关图集手册参数、各专业估算条件、加速器一期数据情况、收集的相关资料及经验总结等进行[3]。

负荷预测依据如表2所示。

表2 负荷预测依据

2.2 负荷预测汇总

该项目方案阶段有过多次负荷预测结果,随着项目的深入程度、建筑的变化情况、设计的了解水平,依据不同估算方法,负荷预测结果如表3所示。

当地要求变压器负荷率不得小于70%,节能要求变压器容量不得大于85%,故第1次根据招标文件只有变压器容量范围。第4次及第5次为参考调研数据直接估算的计算有功功率或变压器容量。

由表3可以看出,各次预测的设备装机容量及变压器容量均不一致,除第5次调研使用情况计算出的变压器容量明显偏小外,其他各次变压器容量相差不大。综合各次预测结果,依据各专业资料并参考当地相关企业数据,对该项目方案阶段进行最后一次预测。

表3 负荷预测结果

2.2.1 普通负荷汇总

根据各专业提供最新普通负荷资料,参考当地其他相关企业数据(业主组织对生物医药和医疗器械类似企业的调研),并综合预测依据情况,将各单体(区域)普通负荷计算汇总。其中地下室10 kV冷冻负荷13 980 kW,已划归相应单体。

2.2.2 一、二级负荷及消防负荷汇总

根据院各专业提供的一、二级负荷及消防负荷资料,将各单体(区域)一、二级负荷及消防负荷计算负荷汇总。普通一、二级负荷约3 796 kW,包含暖通、建筑、自控以及照明负荷;消防一、二级负荷约5 199 kW,包含暖通、给排水、建筑、消防控制以及消防照明等。

特别说明:本方案规划时,因GB 51348—2019《民用建筑电气设计标准》尚未实施,负荷分级未采用新标准,为保留原貌本文未予修改。

3 变压器容量选择

除冷冻10 kV负荷外,将地下室各区域负荷归于附近相关供电单体内,统计计算该单体变压器容量,方案阶段暂未将充电站等公用部分变压器单列。采用需要系数法进行计算,负荷计算方法、公式等见《工业与民用供配电设计手册》(第4版)。各单体负荷计算结果及变压器容量选择如表4所示。

表4 各单体负荷计算结果及变压器容量选择

4 变电所位置选择

该生物医药企业加速器体量较大、单体较多且建筑类别多样,既有高层工业厂房,也有民用高层、超高层建筑,还有复杂的地下室及相关配套设施。变电所位置选择考虑的因素较多,既涉及建筑物的使用年限及设备的运行周期,还得考虑设备材料费用、电能损耗、电费、压降、运输等多种情况。为了简化计算,各位置方案均按在同一条件下进行相对比较。

设计中比较方案较多,方案比较中涉及的电网损耗计算公式等见《工业与民用供配电设计手册》(4版),技术比较中涉及的相关数据来自《建筑电气常用数据》(19DX101-1),经济比较中各种电费数据参考收集的当地供电部门资料,其他费用为综合本院收集资料或参考他人资料。

4.1 2#超高层变电所位置选择

2#超高层变电所位置设置方案如表5所示。

表5 2#超高层变电所位置设置方案

2#超高层变电所不同选址方案的技术比较如表6所示。

表6 2#超高层变电所不同选址方案的技术比较

2#超高层变电所不同选址方案的经济比较如表7所示。可见,除管井和压降方面方案二略优外,其他方面方案一优,故推荐方案一,即2#超高层变电所设置于-1F。

表7 2#超高层变电所不同选址方案的经济比较

4.2 13#超高层变电所位置选择(一)

13#超高层变电所位置设置方案(一)如表8所示。

表8 13#超高层变电所位置设置方案(一)

13#超高层变电所不同选址方案的技术比较(一)如表9所示。

表9 13#超高层变电所不同选址方案的技术比较(一)

13#超高层变电所不同选址方案的经济比较(一)如表10所示。

表10 13#超高层变电所不同选址方案的经济比较(一)

因此,除占地和运输方面方案一略优外,其他方面方案二优,故13#超高层变电所设置位置推荐方案二。

4.3 13#超高层变电所位置选择(二)

13#超高层变电所位置设置方案(二)如表11所示。

表11 13#超高层变电所位置设置方案(二)

13#超高层变电所不同选址方案的技术比较(二)如表12所示。

表12 13#超高层变电所不同选址方案的技术比较(二)

13#超高层变电所不同选址方案的经济比较(二)如表13所示。

表13 13#超高层变电所不同选址方案的经济比较(二)

分析可知,13#超高层变电所设置于22F及33F。因此,除占地面积方面方案一略优外,其他方面方案二优,故13#超高层变电所楼层设置位置推荐方案二。根据4.2节及4.3节推荐方案,13#超高层变电所设置于-1F及33F。

4.4 -1F变电所位置选择

-1F变电所位置设置方案如表14所示。

表14 -1F变电所位置设置方案

-1F变电所选址方案的技术比较如表15所示。

表15 -1F变电所选址方案的技术比较

-1F变电所选址方案的经济比较如表16所示。

表16 -1F变电所选址方案的经济比较

因此,除占地方面方案一略优外,其他方面方案二优,故推荐方案二,即-1F变电所分别设置于5#、6#和7#、8#单体地下室。

5 供电设计方案

5.1 高压(10 kV)供电方案

高压供电方案设计的前提是必须遵守当地供电部门的相关规定和要求。当地供电部门要求:报装变压器容量超过40 000 kVA时,需提供新建110 kV变电站用地,由供电局投资建设变电站(110 kV变电站由供电部门异地建设,不在本方案探讨之列);每回10 kV进线不超过6个环网柜节点,并采取N-1接线方式(两用一备或三用一备);在建筑物内预留10 kV公用配电房,公用配电房内由当地供电部门设置公用柜;每个公用柜节点所接容量上限工业用电为3 500 kVA、商业用电为4 000 kVA;高压功率因数不低于0.9。三用一备接线方式示意图如图1所示。