某大型体育演艺建筑供配电设计概述

某大型体育演艺建筑供配电 设计概述

李雪兵

珑图设计集团有限公司 广东省 佛山市 528000

摘 要 NBA级体育馆，体育项目模式和演艺项目模式，用电负荷进行分级以及整体供电方案，10KV双电源供电，一主一备，主接线形式为单母线分段，总装机容量为17800kVA，采用两组10KV双电源供电。

关键词 综合体育场馆 双电源供电 场用电负荷 供电可靠性 应急电源 供配电设计

1. 项目概况

该项目为首座由民营企业全资投资建设运营的NBA级球馆。位于佛山市新城休闲娱乐区西区是项目五个建筑单体之一，工程总建筑面积为155007.05m2，其中地上72521.43㎡，地下79574.60㎡。本项目按功能分为两个功能区：体育馆部分，地下三层，地上七层，建筑高度32.60m，体育馆观众座位约15000个；东北角高层部分，地上十层，建筑高度50.00m。本工程结构为钢筋混凝土结构和钢桁架结构，为特级体育建筑。

负三层为停车库、非机动车库（兼人防地下室）等；负二层为停车库、非机动车库（兼人防地下室）、商业、餐饮、卫生间、冷冻机房、训练场等；负一层为比赛场地、运动员用房、后勤服务区、记者用房、各专业功能技术用房、商业、餐饮、卫生间、卸货区、垃圾收集站、库房等；负一层夹层为高低压变配电；首层为下层观众席大厅，休息大厅、卫生间、备餐间、小卖部、医疗急救站、商业、餐饮、消防控制中心等；二层为VIP套房、商业、餐饮、卫生间、VIP停车库等；三层为上层观众席大厅，包括有小卖部、观众大厅、休息大厅、餐厅、厨房、服务功能用房等；四层为餐饮、办公、食堂、物管用房、康体中心等；五层为餐饮、办公、设备机房等；六层为餐饮、办公等；七至十层为办公。

负二层靠近用地西侧设有下沉式广场，与地铁站、B2地块购物中心连通，并通过地下通道与北面A片区地下商业连通。

该体育建筑功能布局表

2、使用功能

本项目体育馆具有两种使用功能模式：体育项目模式和演艺项目模式。这两种使用功能模式主要差异在人员分布上：体育项目模式人数最多；演唱会人数相对较少，但场心观众最多。

球馆剖面图

2 用电负荷分级

2.1 负荷分级

按GB 50052-2009《供配电系统设计规范》、JGJ 354-2014《体育建筑电气设计规范》JGJ16-2008《民用建筑电气设计规范》对本项目用电负荷进行分级，其中一级负荷中特别重要负荷为：主席台、VIP贵宾厅、新闻发布厅及媒体办公区、集团主席多功能会议室等照明负荷，场地照明、场地应急照明，计时计分、现场影响采集及回放，升旗控制系统，网络机房、运营商通讯机房、有线电视总机房、场馆扩声设备及中央斗屏控制机房等用电，电视转播间及广播间，安防用电设备，消防（含火灾自动报警系统及消防联动控制设备、消防泵、消防电梯、排烟风机、加压送风机、消防补风机、自动灭火系统、防火卷帘门、应急照明等）。

一级负荷为：医疗站、兴奋剂检查室、运动员及裁判用房、售检票系统、客梯、生活水泵、污水泵等。

三级负荷为空调系统用电、商业用房用电、电动汽车充电桩用电、环场显示屏用电、舞台表演用电、雨水回收泵、一般照明用电、景观照明用电、外立面照明及广告用电等。为了确保球馆的供电可靠性、本项目参考美国NBA球馆的建设标准，全部负荷采用10KV双电源供电。

3、10KV供电系统及变配电室设置

3.1整体供电方案：按供电规划要求，在场馆东南角配建开闭所，开闭所10KV电源分别引自上级佛山新城开发区潭州站和东平站（均为110KV/10KV变电站），电网投资的公用环网柜设置于开闭所内。建筑内共设3个专变电房，设置在负一夹层，电房净高4.5m，专变电房内高低压设备同室布置，不单独设置高压电房。

开闭所10KV出线电缆规格ZR-YJV22-8.7/15kV-3x300mm²，以穿HDPE管埋地敷设方式接到专变电房，穿过地下室外墙引入地下室夹层时穿刚性防水套管DN200，10KV供电网架图如下图。

10KV供电网架图

本项目总装机容量为17800kVA，采用两组10KV双电源供电，每组电源一主一备，共装计量表4套。其中1号专变电房（8900kVA）主供电源引自开闭所第一段母线,备供电源（8900kVA）引自开闭所第二段母线，2号专变电房（5700kVA）主供电源引自开闭所第三段母线，备供电源引自开闭所第二段母线，3号电房（3200kVA）主供电源引自2号电房G03环网柜，备供电源引自2号电房G10环网柜。

3.2 10KV电源运行方式

10KV双电源供电，一主一备，主接线形式为单母线分段，平时两路同时运行，采用高压计量，共装计量表四套，其中1号电房两套、2号电房两套，详（上图），1号专变电房K1及K2开关装设机械电气联锁(二合一)，只能同时合上一个开关(详见开关合闸逻辑图一)。正常运行时，主供开关闭合，备供开关断开；当主供电源失压超70%时，主供开关0S跳开，同时备供电源电压大于70%UN时，备供开关1.5S自动投入；当失压电源恢复电压时，自动断开备供开关，自动合上已恢复电压的电源开关。

3.3 专变电房供电范围、变压器容量及主要负荷（见下表）

4. 低压配电方式

0.4KV低压侧均采用单母线分段互为联络运行方式，母联断路器设手投、自投自复、自投手复3种状态的位置开关，平时两台变压器同时运行、母联断路器断开。当一路变压器停止运行时，母联断路器自动延时闭合。火灾时非消防负荷回路切除采用带分励脱扣器的断路器实现。母联断路器与两个进线断路器之间设机械电气闭锁，防止误操作。

4. 应急电源

5.1本工程应急电源种类

按照用电设备允许中断供电时间选择

1. 快速自启动柴油发电机，两台，并机运行，适用于中断供电时间15~30s的供电。

本项目采用两台1000KW柴油发电机作为独立于两路市电的第三电源作为应急电源。即使两路市电同时失电，球馆仍能保证基本的运营。柴油发电机房设置于负一层。发电机启停信号控制平时柴油发电机不工作，处于冷备状态，当任意一组的2台变压器同时断电是发电机启动。

2. UPS 不间断电源，适用于允许中断供电时间为ms级的供电。

在线式UPS向计时计分机房、现场成绩处理机房、信息网络机房、安防控制机房供电。

3. EPS应急电源，适用于允许中断供电时间为ms级的供电。EPS电源向消防应急灯具提供DC24V电源。

7结语

随着经济的不断发展和人民收入的稳步提高，我国体育的文化正在全面走进一个日益兴盛和繁荣的时代。体育集赛事、演艺娱乐、时尚为一体，逐渐成为人们消费的热点，各种体育活动极大地丰富了人们的精神生活。

这一繁荣的时代，不仅体现在我国在世界竞技体育领域所拥有的日渐强大的话语权方面，同时还体现在当代中国体育文化如火如荼的发展进程中，体育文化无处不在的成为了当代中国大众生活方式中一种重要的文化内容。2008年北京奥运会申办权的成功，更是点燃了当代中国体育文化的热情，随着我国文化产业发展的不断深入，近年来大型体育建筑的建设不仅在北上广深等一线城市，而且在强二线城市甚至三线城市也如雨后春笋涌现出来，体育场馆成为衡量我国体育产业发展水平的一个重要指标，体育建筑供配电系统设计的可靠性、灵活性、节能环保效果，尤为重要。供配电系统的设计，应根据体育赛事种类的不同和用电负荷的不同需要，使系统更灵活、更合理，以满足国内外各类体育赛事演出活动对供电系统的需求。

参考文献

1. 中国建筑东北设计研究院 . JGJ 16-2008《民用建筑电气设计规范》 . 北京：中国建筑工业出版社，2008.

2. 中国联合工程公司 . GB50052-2009 《供配电系统设计规范》. 北京：中国计划出版社，2010.

3. 中机中电设计研究院有限公司 . GB50053-2013 《20KV及以下变电所设计规范》. 北京：中国计划出版社，2010.

4. 悉地国际设计顾问（深圳）有限公司. JGJ354-2014 《体育建筑电气设计规范》. 北京：中国建筑工业出版社，2014.