某商業綜合體項目電氣系統設計簡析

【摘要】隨著城市的不斷發展，商業綜合體項目規模越來越大，更是包含了諸多業態空間，對電氣設計工作的要求也在不斷提高，本文結合工程設計實例，對商業綜合體變配電系統、防雷接地系統設計進行了詳細闡述。

【關鍵詞】商業綜合體；電氣設計；變配電系統；防雷接地

1工程概況

本工程位于襄樊市高新區長虹北路西側，是由裙樓及塔樓組成的商業綜合體，總建筑面積為26.1萬m2，地下室為兩層，建筑面積為7萬m2，地上分為室外步行街和大商業項目，室外步行街總建筑面積3.1萬m2，總高度為10.5m，為多層商業。大商業總建筑面積約23萬m2，地上四層為裙樓購物中心，建筑面積約9.2萬m2；主樓由一棟酒店和一棟寫字樓組成，酒店建筑面積約3.4萬m2，地上為19層，總高度81.3m， 寫字樓建筑面積約3.4萬m2，地上為26層，總高度100m，均為一類高層建筑。

2負荷分級

根據現行電氣規范，室外步行街的消防負荷為一級負荷，其余為三級負荷；大商業項目為一類高層，其內部的消防水泵、消防風機、消防控制室、消防電梯和應急照明等消防負荷為一級負荷；安防系統用電、電子信息設備機房用電、客梯用電、排污泵、生活水泵為一級負荷。同時，大商業又屬于大型商場建筑，其建筑內的商場及超市營業廳的備用照明為一級負荷，其經營管理用計算機系統用電為一級負荷中特別重要負荷，商場及超市內的自動扶梯、空調用電為二級負荷，其余負荷為三級負荷。

3高低壓配電系統

3.1供電電源

根據項目特點及功能劃分，經過前期與業主及當地供電部門充分溝通，確定從市政變電站引來四路10kV電源為本項目供電，10kV電源由電纜引至地下一層的10kV開關站。因市政電源可滿足一級負荷對雙重電源的要求，所以除超市變電所外的其他變電所均未設置柴油發電機；為滿足超市招商需要，在超市變電所內設一臺800kW的柴油發電機，給超市內營業照明、應急照明、防排煙風機以及電梯等負荷提供備用電源。

3.2變電所設置

結合項目業態劃分和物業管理形式，按照各變電所靠近負荷中心的原則，在地下一層共設6個變電所，分別為物業1#變電所，設備容量7852kW，計算容量5078kW，選4臺1600kVA變壓器；物業2#變電所，設備容量5044kW，計算容量2606kW，選2臺1600kVA變壓器。寫字樓變電所，設備容量3191kW，計算容量2306kW，選3臺1000kVA變壓器；百貨變電所，設備容量3587kW，計算容量2523kW，選2臺1000kVA及1臺1250kVA變壓器；室外步行街變電所，設備容量3262kW，計算容量2349kW，選2臺1600kVA變壓器；超市變電所，設備容量1898kW，計算容量1414kW，選2臺1000kVA變壓器；各變壓器負荷率約為75～80%。

3.3高壓、低壓供電系統接線型式

（1）高壓為單母線分段運行方式，中間設聯絡開關，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，通過手動投入操作聯絡開關，由另一路電源負擔全部負荷，高壓配出回路采用放射方式供電。低壓為單母線分段運行，母線之間設手動聯絡開關；當其中一臺變壓器停電或出現故障時，切除部分非重要負荷后合上聯絡開關，以保證重要負荷的供電。

（2）10kV繼電保護：在高壓進線設三相定時限過流保護、電流速斷保護和欠壓保護；在出線柜設定過負荷保護和短路保護及溫度保護；在母聯柜設定過負荷保護和短路保護。

（3）計量：在寫字樓、百貨、室外步行街、超市變電所的高壓進線處設高壓計量，在低壓總進線柜上設專用計量小室。功率因數補償：在變電所低壓側設功率因數集中自動補償裝置，電容器組采用自動循環投切方式，要求補償后的功率因數折算到高壓側不小于0.90。

（4）低壓保護裝置：低壓配電室內主進、聯絡斷路器設過載長延時、短路短延時保護脫扣器，其他低壓斷路器設過載長延時、短路短延時保護脫扣器，短路瞬時脫扣器，部分回路設分勵脫扣器，在火災時，切斷火災場所非消防設備電源。

（5）電力監測系統：根據業主要求，僅在物業1#變電所的高低壓配電柜設置，高壓監測10kV開關柜進出線的電壓、電流、功率因數、有功功率、無功功率；低壓監測開關柜進線的電壓、電流、功率因數、有功功率、無功功率及電能和開關柜出線回路的電流及斷路器的開合狀態以及監測各臺變壓器的溫度。

3.4低壓配電及控制方式

低壓配電采用放射式與樹干式相結合的方式，對于單臺容量較大的負荷或重要負荷采用放射式供電；對于照明及一般負荷采用樹干式與放射式相結合的供電方式。其中一級負荷采用雙電源供電并在末端自投互投，雙電源自投采用自投不自復的方式。三級負荷采用單電源供電。

4照明系統

在消防控制室、變電所等機房等設備用照明，在疏散樓梯間、疏散通道等場所設置疏散照明。出口標志燈，疏散指示燈內設可浮充蓄電池，停電時自動切換為直流供電，持續供電時間大于30分鐘。應急照明燈和疏散指示燈均采用應急燈具。樓梯間、電梯前室、公共走道的照明采用翹板開關控制，樓梯間及其前室采用紅外線感應開關控制，應急照明火災時由消防控制室自動強制點亮。

5設備及導體選擇

變壓器參考SGRB10干式變壓器，設強制風冷系統及溫度監測及報警裝置，外罩防護等級不低于IP20。低壓配電柜參考GCL型抽出式開關柜，電纜上進上出。柴油發電機組為應急自啟動型。

本工程為一類高層建筑，高壓電纜選用8.7/15kV交聯聚乙烯絕緣電力電纜。低壓出線電纜非消防回路選用輻照交聯低煙無鹵阻燃聚乙烯銅芯電力電纜，消防回路出線選用輻照交聯低煙無鹵阻燃聚乙烯絕緣耐火電力電纜。普通照明、動力線路采用輻照交聯低煙無鹵阻燃聚乙烯銅芯電線或電纜，與消防有關的照明、動力線路采用輻照交聯低煙無鹵阻燃聚乙烯絕緣耐火電線或電纜。排水泵控制箱至排水泵的電纜選用防水型。

6防雷與接地

本工程預計年雷擊次數為N=0.375，防雷等級為二類，在屋頂采用利用?12鍍鋅圓鋼作接閃帶，利用樓板結構內的主筋裝設不大于10x10m的暗裝接閃網，突出屋面的所有金屬構件均與防雷裝置焊接連通以防直擊雷。在45米以上每一層將頂板內沿外墻梁內不小于?12的鋼筋焊接連通作均壓環以防側擊雷，均壓環與該層外墻上的所有金屬門窗、構件、引下線連接并接地。防雷接地與強、弱電接地共用接地極，要求接地電阻不大于1歐姆；低壓配電系統采用TN-S系統，設置專用保護接地線（PE）。

變電所、發電機房、水泵房、制冷機房、弱電機房、消防控制室、電梯機房等的接地與附近柱子引上的兩根主筋焊接、這兩根主筋（與防雷引下線分別設置）一直往下通長焊接至接地網；在沒有構造柱的地方采用-40X4扁鋼接至接地網。采用總等電位聯結，應將建筑物內保護干線、設備進線總管、電纜金屬外皮、建筑物金屬構件進行聯結，總等電位聯結板MEB就近與接地網連接，總等電位聯結均采用各種型號的等電位卡子，絕不允許在金屬管道上焊接。在配電室、水泵房、制冷機房、弱電機房、消防控制室、帶淋浴的衛生間、電梯機房等處設置局部等電位聯結。

在變電所低壓母線上裝一級電涌保護器，在屋頂電梯配電箱、風機控制箱內裝二級電涌保護器， 在消防控制室、弱電機房等的配電箱內裝設三級電涌保護器。

7結語

商業綜合體項目設計越來越復雜，業態變化較大，對設計者的要求也越來越高，只有通過不斷的總結經驗，嚴格按照電氣設計的基本原則，依據相關規范，緊密結合業主的規劃要求，才能設計出合理的電氣系統。

參考文獻

[1]《民用建筑電氣設計規范》 JGJ 16-2008

[2]《供配電系統設計規范》 GB50052-2009

[3]《建筑照明設計標準》 GB50034-2004