袁海玮
许昌市水利规划设计院 河南省许昌市 461000
摘要：随着我国社会经济的飞速发展，人们的生活质量有了很大程度的提升，为了满足人们不断提高的生活需求，我们应该加大大型商场的建设力度，这样才能更好地满足人们的生活需求和消费需求。我国的商场规模在不断扩大，商场的供配电系统设计也得到了人们的重视和关注。结合当前的大型商场建筑供配电系统设计需求制定相应的负荷计算、变压器安装容量以及变配电设计等方案，希望能够有效推动我国大型商场建筑配电设计发展。
关键词：大型商场；供配电；设计
前言
随着我国社会经济的飞速发展，我国的商业建筑物数量在不断增加，商业建筑的综合性较强、建筑面积较大，并且建筑结构比较复杂。结合当前的大型商场建筑供配电设计现状和需求，我们制定相应的负荷等级、用电标准、符合计算以及变配电房的设置方案等，结合设计中的相关问题提出解决方案。
1大型商场的建筑大体情况
这一建筑商场的建设地点选在了某省的高新技术开发地区，主要使有两大块地区构成，两块地区的负一层都是设计为地下停车场、配电房间以及柴油间等，地上部分分别设计为一些电影院、餐饮用房、商业用房及零售用房。A1地块建筑面积为110000m2，包括售楼中心、－1F停车场、奥特莱斯商业及餐饮、水世界游乐场、酒店等。A2地块建筑面积约为100000m2，包括－1F停车场、地上地中海部分和加州部分，包括餐饮、零售、商业和电影院等使用功能。加州部分由多个独立的四层以下单体，上面加一个屋面，构成一个完整的建筑物。根据以上情况对该工程做如下方案讨论。
2大型商场的供电电源的选择
这个大型商场的建设主要是结合相关的建筑电气设计规范落实的，大型的商场和超市经营管理主要是采用计算机，其用电在所在楼层用电中的占比较大，大型商场及超市营业厅的备用照明用电属于一级负荷，大型商场及超市的自动扶梯、空调用电属于二级负荷。该工程建设单位只能提供一路10kV市政电源，需设柴油发电机作为一、二级负荷备用电源。根据JGJ16—2008《民用建筑电气设计规范》第6．1．2条第2款，在方案及初步设计阶段，柴油发电机容量可按配电变压器总容量的10%～20%进行估算。在施工图设计阶段，可根据一级负荷、消防负荷以及某些重要二级负荷的容量，按下列方法计算的最大容量确定。(1)按稳定负荷计算发电机容量。(2)按最大的单台电动机或成组电动机起动的需要，计算发电机容量。
(3)按起动电动机时，发电机母线允许电压降计算发电机容量。
3大型商场的柴油发电机电源与市电供电的配合
大型商场的供配电方案主要有两个，第一个方案就是：两路电源保障，两回路线供电。第二个方案就是：两路电源保障，一回路线路供电。考虑该工程餐饮及商铺照明负荷属于三级负荷，临时停电会有应急照明和疏散指示照明启动，并不会造成重大影响。经比较，方案二更合理。根据建设单位提出的要求，该工程的餐饮部分和商铺的照明在市电检修或失电的情况下要保持正常经营，所以柴油发电机除作为消防负荷的供电之外，也负责为临时停电时餐饮和商铺照明用电提供供电。给出的方案考虑消防负荷与应急负荷或备用负荷分别采用不同低压母线段供电，非消防供电母线不会对消防供电母线干扰，消防负荷与保障负荷总断路器不同时合闸。但根据与审图人员的沟通，该方案在市电故障或检修停电后，仅为保障负荷供电，消防负荷中平时也在使用的负荷无电源供电，允许消防负荷与保障负荷总断路器同时合闸，就不能完全实现杜绝非消防负荷对消防负荷的干扰。
4大型商场供电电源位置的设计
4．1大型商场的开闭站和中心变电所设计
大型商场的开闭站主要是选择城市的一些主干道路口周围、负荷中心地区以及两座高压变电站之间，电源是由不同数量的变电站出线集合而成的，以相同电压等级向用户供电的开关设备的集合，并且具有出线保护，主要起转输作用，也叫开关站。其作用是:①解决高压变电站中压出线间隔不足，出线通道受限制的矛盾;②减少相同路径的电缆条数;③加强电网联络，提高供电可靠性。开闭站由电业部门确定，大部分为10kV进线10kV配出(或者可以说是同一电压等级进线与配出)，没有计量，可供一家或多家用电用户使用。开闭站汇集若干条变电站10kV出线电源，每条出线电源分别送至不同使用及计量单位。奥特莱斯工程应属于一个开发单元，在该工程内部设置的不应该叫开闭站。中心配变电所深入负荷中心，所内有起开闭和分配电能作用的高压配电装置，将若干条10kV出线电源分别送至其他变电所(分变电所)，且母线上可设置变压器，为邻近建筑物提供低压供电电源。中心配变电所既具备了一部分开闭站的开闭和分配功能，又可为邻近建筑物提供低压供电电源。该工程中心配变电所10kV进线10kV配出，通过变压器变成交流0．4/0．23kV低压配出，在高压侧有计量，与开闭站的区别就是供一个用电用户使用。
4．2大型商场的供电半径
所谓的供电半径就是指电源点到供电最远负荷点之间的线路距离，主要是指供电线路的物理具栏，不是空间距离。低压供电半径指从配电变压器到最远负荷点的线路的距离，而不是空间距离。供电半径取决于以下两个因素的影响:①电压等级(电压等级越高，供电半径相对越大);②用户终端密集度(即电力负载越多，供电半径越小)。同种电压等级输电中，电压跌落情况小，则供电半径就大。相比较来说，在同等负载情况下，10kV的供电半径要比6kV的供电半径大。在统一电压等级下，市区的供电半径要比郊区的供电半径小。选定经济截面后，关于其最大合理供电半径，三相都大于500m，单相基本为三四百米，因此不能单纯规定不大于0．5km。《全国民用建筑工程设计技术措施———电气》2009年版第3．1．3．2款规定，低压线路的供电半径应根据具体供电条件，干线一般不超过250m，当供电容量超过500kW(计算容量)，供电距离超过250m时，宜考虑增设变电所。根据沈阳电业局的要求，局维变电所供电半径为150m，自维变电所供电半径为250m。供电半径也是电气竖井设置位置及数量最重要的参数。250m为低压供电半径，考虑50m的室内配电线路，取200m为低压供电半径，当超过250m时，每100m加大一级电缆。低压配电半径200m左右指的是变电所(二次为380V)的供电半径，楼内竖井一般以1000～2000m2设一个，末端箱的配电半径一般为30～50m。综上所述，该工程主要为自维用电，根据国家标准图04DX101-1《建筑电气常用数据》表3．6电力线路合理输送功率和距离，供电半径按照250m考虑。
4．3大型商场的变配电所位置选择
结合我国民用建筑电器设计规范需求不难发现，配变电所的位置主要是在建筑物的地下层，但是不能选择最下面一层。配变电所设置在建筑物地下层时，应根据环境要求加设机械通风、去湿设备或空气调节设备。当地下只有一层时，尚应采取预防洪水、消防水或积水从其他渠道淹渍配变电所的措施。按照规范要求，可将变电所建在地下室内。但根据建设单位提供的铁岭地区电业部门的要求，由于当地地势低洼，且排洪能力较差，当地下室仅为一层时，变电所不能设置在地下一层。地上一层为商场的黄金旺铺，建设单位不建议变电所设置在地上一层。根据规范要求和建设单位意见，最终讨论将中心变电所和分变电所均设置在屋面。根据上述对中心变电所位置和供电半径的分析，再根据每个地块的特点和供电半径，在每个地块设置一个中心变电所，在每个相对独立且距离较远的建筑内设置一个分变电所，且中心变电所和分变电所均设置在屋面。从中心变电所引至本地块其他分变电所可采取以下几种方式。(1)屋面上线槽敷设。优点是线路敷设距离短。但变电所分布在不同的单体建筑上，引至其他单体建筑路径不通畅。室外线槽需要做好接地。(2)屋面下线槽敷设。适合在本工程内设置，但路径敷设位置会对影响室内美观，需要建设单位和方案公司确定准确位置。(3)10kV电缆引至中心变电所，再沿电气竖井引至室外，从室外再通过分变电所下面的电气竖井引至各分变电所。
5大型商场消防负荷与非消防负荷在低压母线段上的接线准则
大型商场是一个人员较为密集的场所，结合近几年我国建筑物的火灾发生率不断上升的情况，尽管我国的城市电网较为发达，安全性较高，但是供配电系统的主断路器合不上闸，消防设备不能启动灭火。在发生火灾时，由于切除非消防电源不准确或低压配出回路的断路器上、下级保护配合不好，许多普通配电线路因消防水四溢，导致配电线路短路或过载，引起配电系统越级跳闸，消防负荷因此失去工作电源而不能启动，延误了最佳灭火时间，火势蔓延造成重大损失。究其原因，大多是消防负荷与普通负荷共用同一进线断路器或同一低压母线段。所以，该商场采取了针对性的设计方案，将消防负荷与非消防负荷在低压母线段上分开。
6结语
社会经济飞速发展模式下，我国的商业建筑数量在不断增加，建筑物的综合性较强，建筑面积较大，建筑结构较为复杂，其配电设计工作难度也在不断增加。本文针对大型多层商场变配电中遇到的一些实际建筑电气设计配电问题，对设计中遇到的问题和实际做法进行简要的介绍及分析，希望有所借鉴。
参考文献：
[1]贝钰垠.浅谈大型商场的供配电设计[J].科学技术创新,2019(31):19-20.
[2]陈金花. 清远市城市花园大型商场电气设计[D].华南理工大学,2016.
[3]姚天舒.某大型商场供配电系统设计[J].现代建筑电气,2014,5(02):19-23+28.
[4]高丽辉. 大型商场变配电SCADA系统的设计与实现[D].长春工业大学,2013.
[5]盛小伟.大型商场照明供配电系统设计探讨[J].建筑电气,2012,31(08):16-19.