大型商业综合体供配电系统设计研究

龙青川

摘要：随着我国城市化进程不断推进和国家经济的不断增长，以商业、办公、住宅、娱乐、餐饮等多项功功能组合在一起而形成的一个复杂庞大的综合性建筑群越来越多，这个综合性建筑群我们叫它商业综合体。本文结合商业综合体的特点，对其供配电系统进行设计探讨。

关键词：商业综合体、供配电系统、设计、负荷计算

1引言

为了适应目前快节奏的生活，商业综合体在很多城市应运而生。它主要是将商业杜浩办公、培训等多种功能集合在一起，便于人们的选择便利。因其功能多样性、能满足不同人群的需求和提供的便利性，受到了很多人，尤其是年轻人的喜欢，在很多城市中也得到了很大的发展。由于商业综合体，尤其是规模比较大的，在建筑物设计的时候，为了满足日后经营和使用的需要，需要考虑到该商业综合体供配电的系统。

2商业综合体概况

以某大型商业综合体为例，该商业综合体位于市区比较繁华地段，地上共有建筑面积约20万平方米，地下大约有5万平方米，其中，地上总共有10栋楼，1到5号楼主要包含了餐饮和居家卖场、以及电影院等，地上有4层楼，地上建筑高度为31，9m，6到8号楼为酒店和公寓，楼层均为12层楼，地上建筑高度在64m，9到10号楼是办公事务所，地上建筑高度51m，楼高11层。地下共有两层，-1F是超市和展览为主，-2F为停车场和洗车。该大型综合体属于高层，其耐火等级也达到了国家规定的一级。

3供配电系统设计

3.1负荷等级及分类

针对本大型商业综合体，涉及到管理相关的计算机系统用电要按照一级负荷中特别重要负荷来设计。一级负荷设计包括：消防设备用电(包括消防电梯，防火卷帘等)、火灾自动报警系统用电、紧急疏散指示标志用电、弱电系统的用电、建筑内主要通道照明用电、地下停车库用电等。二级负荷设计要包括：商场内营业用的照明用电、自动扶梯用电、商场内空调用电、餐饮饭馆内的厨房用电。其他不属于以上一级和二级负荷的，均按照三级负荷来设计，比如酒店内的客房、空调等。

3.2负荷的计算分析

为了确保该商业综合体在投入运营后能满足正常的用电需求，在电力系统设计配置时需要对容量进行计算。一般的经验是将建筑面积×经验功率密度值进行估算。由于商业综合体内的整体用电需求比较复杂，且根据后续的经营状况会做些调整，因此，这种估算方法和实际用电的情况出入会比较大。因此，在负荷的计算时，需要参考其他已经投入运营的商业综合体进行对比，提高经验功率值的准确率和减少最终计算的误差。商业、酒店等业务板块由于分属不同的物业管理，因此，需要采用独立的变压器供电，便于各自物业独立核算用电情况。

3.3供电电源及电压等级

根据各建筑单元的使用用途以及规划的用途，在符合供配电系统能达到经济适用的前提下，在建筑的底层设置10kV的配电室，10/0.4kV变配电室和人员值班室。由于该商业综合体的适用用途不同，需要将商业、酒店、办公事务所、超市和地下停车场的变电所分开进行设置。并将各变电所的运营管理交由各楼的物业进行分开管理。

3.4供配电系统设计

该商业综合体的商业楼部分10kV的配电系统中采用单母线分段接线，两条线路的电源分别接到不同的母线中，高压配出线使用放射式供电方式，如下图的主线路接线示意图。

根据各商业楼用电量的不同，将配电分为若干个区域，分别配置配电竖井。空调需要单独设置2-3台变压器，超市、电影院、等商业趋于设置2台变压器，变压器的高压侧和不同的母线端相连，低压侧使用单母线分段，在正常运行时每台变压器独立运行，一旦发生通电事故或设备故障，通过母联开关进行切换，由一台变压器为一、二级负荷供电。

3.5变配电站设计

变电站一般设置在大用电负荷附近，减少用电损耗，并有助于减少电缆投资。变配电站总安装容量大约在15000kVA,根据实际的负荷和分配情况，以及业主的特殊要求，考虑在地下一层超市卖场的另一端设置一个总开关和五个变配电室，其中，每个变配电室根据配电负荷情况设置2台800kVA~1600kVA的变压器，考虑到安全及防尘的作用，变压器要带外壳保护罩，并带风扇和具备自动调节温度的设备。

3.6低压配电及线路敷设方式

考虑到用电安全，在水泵房等潮湿的场所的电气设备均要具备防水功能，室外电气设备还要考虑到防尘功能；针对消防设备要采用双回路电路，且具备末端自动切换功能，ATS切换开关要质量可靠，保证供电的可靠性；对主要设备考虑采用放射式供电。即大容量干线采用封闭式母线槽，小容量干线采用低烟无卤阻燃电缆电力电缆，垂直部位采用电缆竖井的方式敷设，水平部位则采用电缆桥架的方式，消防水泵、消防电梯、应急照明等消防设备需要专线供电，线路的主干线使用柔性矿物绝缘阻燃耐火电缆。

3.7防雷接地设计

考虑到雷电的自然灾害，尤其是一些雷电频繁的地区，需要做好变电站的防雷接地，可以通过安装避雷针或避雷带，通过引导措施改变雷击的路径；并且安装避雷器，将侵入变电所的雷电波降低到电器装置绝缘强度允许值以内；另外，在通讯接口的地方安装浪涌抑制器，通过高压保护来提升电气设备自身的防护能力；常用的还有接地线的方式，将被保护的设备连线。

3.8电气节能

随着节能和环保的要求越来越严，该系统在设计时也要考虑到相关因素。变压器采用SCB13，在空载和负载时的电能损耗需要满足GB24790-2009中能耗等级的2级要求。在低压侧设置自动无功补偿装置，确保高压侧功率因数达到0.9以上，使得低压侧的主干线最大工作压降≤2%，非主干线路的最大工作压降≤3%。

照目用灯光全部使用满足国家标准的节能荧光灯和LED灯。在通道、楼梯等处采用快速启动的LED灯。地下等车库、公共区域等一般进行楼宇自动化控制照明。

4结语

针对大型商业综合体的供配电设计，要根据该综合体的后续规划、使用性质、业主的要求等来考虑变压器和变配电室的数量、位置和配置。并结合国家相关规定执行操作。与建住方、业主等各方进行充分的沟通，并做好其他类似综合体实际变配电的设计调研工作，做到更加的完善。

参考文献：

【1】李永郁城市商业综合体变配电设计的探讨，智能建筑电气技术，2019-4(13-2)；94-96

【2】苗充大型商业综合体供配电系统设计，电力工程；8

【3】邱春玲大型商业综合体供配电系统设计，现代建筑电气，23-26