一、供電方案

采用兩個獨立的10kV電源供電，每個電源均能提供75%的負荷用電。同時設置柴油發電機作為特別重要負荷、消防負荷及相關重要負荷的應急電源。對于供電方案的確定從以下兩方面進行考慮:

1)供電可靠性。大型商業項目一般位于省會以及各大城市，供電電源比較可靠，臨時停電的情況較少，限電的情況在用電緊張時期偶爾會發生，一般會避開大型商業，因此不需另外設置獨立于電網的自備電源供普通的常規負荷。海岸城廣場位于深圳市南山區，供電情況良好，臨時停電或限電的情況沒有發生過。

2)供電質量。目前大型城市的供電質量均比較良好，對于電壓波動、偏差、閃變、頻率偏差、諧波和三相電壓不平衡都能有效控制。經過核算并綜合考量，兩套方案均能滿足規范要求和使用要求，其中方案一的可靠性較高，方案二較實用。根據供電的實際情況，附近的10kV開關站出線均已接近全部使用，能夠提供兩個獨立的10kV電源已實屬不易，想要接取三個獨立電源不太現實，因此采用方案二。變電所總容量的確定方案設計階段根據建筑物的用電指標進行估算，建筑物的用電指標參考如下:

1)全國民用建筑工程設計技術措施－電氣(2003版)推薦的用電指標:大中型商業建筑為60～120W/m2。

2)《民用建筑電氣設計手冊》(第2版)推薦的用電指標:大中型商業建筑為70～130W/m2。

3)全國民用建筑工程設計技術措施－電氣(2009版)推薦的用電指標:大中型商業建筑為60～120W/m2，變壓器容量指標為90～180V•A/m2。考慮到項目是一個超大型的商業建筑，而且定位較高，同時根據其他已建成的項目如金光華廣場、華潤萬家和益田假日廣場的設計容量，相關業態的用電指標確定為:普通商業建筑120W/m2;特殊商業建筑200W/m2;餐飲建筑300～500W/m2(根據餐飲面積的大小確定);電影院、溜冰場的負荷容量約為250kW，以最后專業公司提供的容量為準;地庫15W/m2，超市150W/m2。由于餐飲建筑所占比例較大，接近30%，初步確定為130～140V•A/m2。施工圖完成后確定采用9臺容量為2000kV•A的變壓器，變壓器容量指標約為135V•A/m2。由于本項目的良好地段和業主的優惠政策，商業的出租率基本上是100%。經過一年的正常運營后，業主召開總結會，進行了實地考察，最熱月滿負荷時變壓器的負荷率是69%，運營效果基本良好。同時69%的負荷率對變壓器來講是一個比較經濟節能的運行點。經過對各商業進行分析，商業內雖有租戶的調整和變化，但業態種類的變化在已確定的區域內不是很大。由于地理位置優越，一層的餐飲建筑面積擴張較大，出現了部分用電緊張的情況，如一些臺位的增加(使用電爐)，通過變電所內部分配回路的調整，使得整體商業有一個自身擴容的余量。因此在后期用電容量有一定增加的情況下，不需要做整體的增容，只需在內部調整就能夠解決。

二、單臺變壓器容量的確定

中國申辦奧運會之后，隨著大型場館的不斷興起以及大體量及超大體量項目的涌現，單臺變壓器的容量不斷向大容量挑戰，直到2500kV•A甚至3200kV•A。這在工業電氣設計中并不罕見，但在民用建筑電氣設計中用量相對較少，同時由于上一級開閉所的限制，因此過大容量的變壓器在使用上會受到一定的限制，建議采用2000kV•A以下的變壓器較為適宜。根據當時JGJ16—92民用建筑電氣設計規范第4.3.6條規定，變壓器低壓側電壓為0.4kV時，單臺變壓器容量不宜大于1000kV•A。該規范出臺為1992年，出臺時間較早，目前根據JGJ16—2008民用建筑電氣設計規范第4.3.6條，變壓器低壓側電壓為0.4kV時，單臺變壓器容量不宜大于1250kV•A。廣州等大城市供電局對專用變壓器的設置要求是不宜大于1600kV•A。根據上述規范及標準，結合變壓器當時的使用情況，并根據商業面積高價值的要求，在既滿足相關規范及部門的技術要求，又滿足商業性價比的需要的條件下，變壓器的容量建議取值為1600～2000kV•A。海岸城廣場采用9臺容量為2000kV•A的變壓器。

三、變電所位置的確定

根據民用建筑電氣設計規范和相關設計手冊，變電所位置的選擇原則為:①深入或接近負荷中心。②接近電源側。③進出線方便。④設備吊裝運輸方便。⑤不應設在廁所、浴室、廚房或其他經常積水場所的正下方，且不宜與上述場所貼臨，如果貼臨，相鄰隔墻應做無滲漏、無結露等防水處理。⑥不應設在有劇烈振動或有爆炸危險介質的場所。考慮到本項目體量較大，在變電所的設置上進行了認真研究和探討，供電半徑的界定是設置變電所的關鍵，主要從以下幾個方面考慮:

1)原則上的界定。全國民用建筑工程設計技術措施－電氣(2009年版)第3.1.3.2規定，低壓線路的供電半徑應根據具體供電條件，干線一般不超過250m。當供電容量超過500kW(計算容量)，供電距離超過250m時，宜考慮增設變電所。在本次設計中將供電半徑設置在標準的范圍之內。2)當供電半徑超過相關標準要求則需要準確核算，可以先從電壓損失角度考慮，根據三項平衡負荷線路的電壓損失計算公式:Δu%=??3/10Un(Ｒ0'cos?+X0'sin?)。計算電壓損失百分數Δu%。根據JGJ16—2008民用建筑電氣設計規范第3.4.4條規定，用電單位受電端供電電壓的偏差允許值應符合下列要求:1)220V單相供電電壓允許偏差應為標稱系統電壓的+7%、－10%。

2)線路的電壓損失一般考慮小于4%，利用上述公式經計算后可以確定，變壓器的電壓損失一般小于2.7%。因此小于7%，滿足規范要求。由于計算電流一般情況下選用的為額定值并考慮了一定的余量，因此實際的電流一般會小于計算電流，電壓損失會更小。在實際運行中，能小于5%，也能滿足JGJ16—2008規范民用建筑電氣設計規范第3.4.5條的要求。

3)在考慮電壓損失的同時，還應從短路容量考慮，從系統容量、變壓器、母線以及低壓線路幾個方面統一考慮。歸算到變壓器低壓側的高壓系統的阻抗根據下式計算Zs=(cUn)2/Ss″×103式中，Zs為歸算到變壓器低壓側的高壓系統阻抗，mΩ;Un為變壓器低壓側的標稱電壓，0.38kV;c為電壓系數，計算三相短路電流時取1.05。變壓器阻抗根據下式計算ZT=(UK%/100)×(U2r/Sr)當電阻值允許忽略不計時XT=(UK%/100)×(U2r/Sr)線路的零序阻抗根據下式計算Z(0)=Z(0)ph+3Z(0)p=［Ｒ(0)ph+3Ｒ(0)p］2+［X(0)ph+3X(0)p］??2式中，Z(0)為低壓配電線路的零序阻抗;Z(0)ph為相線的零序阻抗;Z(0)p為保護線的零序阻抗;Ｒ(0)ph、X(0)ph為相線的零序電阻和電抗;Ｒ(0)p、X(0)p為保護線的零序電阻和電抗。線路的相保阻抗計算根據下式計算Zph=(Ｒ2php+X2php??)式中，Zph為線路的相保阻抗;Ｒphp為相保電阻;Xphp為相保電抗。通過上述公式可計算三相短路電流和單相接地短路電流，從而確保供電半徑內的設備供電滿足要求。關于海岸城廣場變電所的設置將從以下兩方面進行考慮:

1)一方面從技術規范角度，根據前面提到的《民用建筑電氣設計手冊以及全國民用建筑工程設計技術措施》中的要求，結合電壓損失計算公式計算，一般容量(200kW以下)的負荷干線供電300m左右基本上均能滿足要求。在滿足單層并排敷設條件下，根據民用建筑電氣設計手冊或工業與民用配電設計手冊的相關參數選取的電纜規格(可選取單層敷設在墻、地板或無孔托盤上選項，一般干線都敷設在托盤上，且敷設回路數多于9根)，通過計算，基本上也能滿足短路電流計算的要求。海岸城廣場長218m，寬176m，地上部分寬138m。其中地上1層中部為市政道路，2層以上連通。結合項目的實際情況，一個變電所在技術上是可行的。

2)另一方面，從占地面積、物業管理的運營維護的角度來考慮，根據供電部門的相關要求以及工程的實際情況，變電所設于地下1層。而地下1層多為商業的黃金地帶，變電所數量越少面積越省，供商業使用的空間越多。同時，變電所越少，運營管理越簡單方便，運營維護成本也更低。海岸城廣場東西向較長，約為218m，如設兩個變電所，用電設備的配電及安裝較為方便。但從綜合技術要求及性價比兩方面來考慮，認為設置一個變電所在增加商業空間以及建成后的運營維護管理方面都有較大的優勢，且一個變電所足以滿足本工程的供電需求。因此確定建立一個變電所。在變電所的位置選擇上，盡可能不占用可能作為商業用途的位置。結合建筑平面及結構圖樣，認為設在商業和車庫交界的位置比較理想，對商業和公共配套區域的配電分區明確，分布合理，同時靠近大用電量的機電設備用房，做到了節能和環保。

四、結束語

通過以上對海岸城大型商業項目供配電的介紹可知，在大型商業的電氣設計中，經濟性、可靠性是關鍵。并且，一般大型商業項目的業態會隨著經營狀況而不斷變化調整，只有靈活機動的配電方案才能以不變應萬變，確保商業項目可持續性發展的供電需求。另外，隨著我國的國際化進程的加快，需要了解各種不同區域的用電情況。通過研究香港中國電力公司的相關數據，了解到內地和香港的用電量使用上的差距，為電氣設計提供一定的參考，以期讓目前的電氣設計能與國際接軌，并在若干年后依然先進。以下為香港地區的用電量供參考:①復雜商業為0.3kV•A/m2。②百貨商店(包括餐飲)為0.66kV•A/m2。③百貨商店(不包括餐飲)為0.4kV•A/m2。

作者：莫建文 單位：上海科進咨詢有限公司深圳分公司