奥体中心能源中心供配电设计与智能配电系统应用.doc

某奥体中心能源中心供配电设计和智能配电系统应用
1 引言
体育馆是指含有一定观众容量, 场地符合举行多种体育比赛要求体育建筑。 依据《体育建筑设计规范JGJ31-》, 其用电特点关键为[1]:
1）、 重大比赛或演出中止供电会造成较大政治、 经济影响;
2）、 场内人员密集, 安防、 消防设备供电必需可靠;
3）、 使用时段性强, 平时和比赛时负荷相差很大;
4）、 场地照明、 摄像转播及体育工艺用电量大, 设备分散, 对电源质量要求高。
依据《全国民用建筑工程电气设计技术方法/电气》要求, 体育场馆电气设计应安全可靠、 经济合理、 技术优异、 整天美观、 维护管理方便; 电气设计应对电池、 声、 光污染采取综合治理, 达成环境保护相关标准要求, 确保人居环境安全; 电气装备水平应和工程功效要求和使用性质相适应; 电气设备应选择符合国家技术标准产品, 并应采取成熟、 有效节能方法, 降低电能消耗。
体育馆变电所位置和数量确实定除需要考虑尽可能设在负荷中心外, 还要尤其注意验算末端用电设备电压偏移, 采取减小电压偏移方法, 确保电压偏移不超出许可值。
主接线设计时要注意安全性和可靠性要求。 安全性即在高压断路器电源侧及可能反馈电能另一侧, 必需装设高压隔离开关。 在低压断路器电源侧及可能反馈电能另一侧, 必需装设低压刀开关。 在装设高压熔断器-负荷开关出线柜母线侧, 必需装设高压隔离开。 变配电所高压母线上及架空线路末端, 必需装设避雷器。 装于母线上避雷器, 宜和电压互感器共用一组隔离开关。 接于变压器引出线上避雷器, 不宜装设隔离开关。
可靠性即变配电所主结线方案, 必需和其负荷等级相适应。 对一级负荷, 应有两个电源供电。 对二级负荷, 应有两回路或一回专用架空（电缆）供电; 采取电缆供电时, 应采取两根电缆组成线路, 且每根电缆应能承受 100%二级负荷。 变配电所非专用电源进线侧, 应装设带短路保护断路器或串熔断器负荷开关。 当双电源供多个变配电所时, 宜采取环网供电方法。 变配电所低压侧总开关, 宜采取低压断路器。 当有继电保护或自动切换电源要求时, 低压侧总开关和低压母线分段开关, 均应采取低压断路器。
2 项目介绍
本项目奥体中心关键由体育场、 体育馆、 游泳馆、 网球中心、 中心商业区及地下车库组成, 总建筑面积约36万m2, 建成后将成为标志性建筑及新城区内大规模商业娱乐综合体。 能源中心是奥体中心配套设施, 在整个场地东北角, 是整个奥林匹克体育中心关键动力中心, 关键由锅炉房、 冷冻机房和水泵间、 变配电室组成, 室外另有蓄水罐、 冷却塔。 建筑面积约1200m2 , 为半地下建筑。 和常规 图 1 奥体中心全景
能源中心变配电系统不一样是冷冻机组采取是10kV 高压供电方法[2]。
3 负荷等级
因为奥体中心在全运会其间关键性, 其空调及热水等动力负荷按二级负荷考虑, 所以本能源中心电力负荷为二级, ,其中4 台冷水机组容量为2476 kW。
4 电压等级确定
依据暖通专业方案论证结果, 采取水蓄冷能源方法, 其中冷水机组4 台, 单台容量平均在600 kW左右, 假如低压380V 供电, 则每台冷水机组供电电流将达成1000A以上,对开关、 电缆、 开启保护等设备选择将是含有挑战性,经过简单经济技术比较, 冷水机组决定采取高压10kV 供电。
5 供配电系统设计
本工程由在体育馆内东区总变配电站不一样母线段引两路10kV 电源, 两路电源单母线分段接线, 同时工作。 正常运行时,两路电源分列运行, 各负担50%负荷; 当一路电源发生故障时,线路保护动作,无压掉闸,分段开关自动/手动投入运行, 另一路电源可负担全部负荷。 变配电室内设高压柜10面, 高压冷水机组控制柜4 面（和机组配套）, 2 台1000kVA 变压器及低压配电柜8 面、 控制柜11 面(泵类)。

高压配电柜采取SF6 绝缘紧凑型开关柜, 考虑能源中心单独计量, 设置了计量柜。 进线及母联采取真空开关, 馈线为负荷开关熔断器组合电器。 进线柜配两段定时限过流保护、 两段零序定时限保护、 无压跳闸保护, 当一路电源发生故障时,线路保护动作,无压跳闸,母联开关自动/手动投入; 母联柜设电流速断、 过电流保护。 电流速断保护合闸后解除。 馈线柜配熔断器保护、 变压器高温(报警)、 变压器超温(掉闸)保护。
进线及母联开关采取防并联方法, 即三个开关较多只能有两个开关同时处于合闸位置。 操作及信号电源为直流110V, 65Ah。
高压冷水机组控制柜为