试论某五星级酒店电气设计

张弛

【摘要】本文介绍了某五星级酒店在方案设计和施工图设计阶段负荷计算的方法，阐述了高低压配电系统设计、动力配电设计、照明配电设计的方法及需注意的一些问题。提出了在电气施工图一次设计与精装修二次设计配合时需注意的事项。

【关键词】五星级酒店；负荷计算；变配电系统；动力照明配电；电气一次及二次设计的配合

0引言

五星级酒店的电气设计根据设计、招标、施工、装修的先后顺序，可以划分为一次设计和二次设计。其中，高低压配电室、主要设备机房、各楼层强电竖井等配电设计属于一次设计，精装修公共区、客房区、后勤区域的配电设计属于二次设计。本文以某五星级酒店项目为例，并根据酒店管理公司的要求及电气专业的规范对五星级酒店电气设计做简要介绍。

该酒店项目总建筑面积约4.5万m2，建筑高度约98m。酒店地下两层，地上裙房为四层，塔楼为16层。地下2层有制冷机房、换热站、水泵房、洗衣机房、风机房、办公室及仓库等；地下1层为变配电室、柴发机房、IT机房、空调机房、员工厨房、餐厅及办公室等；首层为酒店大堂、大堂吧、全日制餐厅、消防控制室及办公室等；2层为中餐厅、特色餐厅及餐饮包房等；3层为宴会厅和会议室；4层为游泳池、健身房及机电设备夹层；5～20层为普通客房，其中16层包含行政酒廊，17层包含总统套房；屋顶是消防水箱间和设备机房等。

1酒店负荷等级划分及负荷计算

1.1确定酒店负荷等级

经营及设备管理用计算机系统用电为一级负荷中特别重要的负荷；宴会厅、餐厅、厨房、康乐设施、门厅及高级客房、主要通道及场所的照明用电、厨房、排污泵、生活泵、客梯、安防、通信系统用电为一级负荷；货梯、自动扶梯等为二级负荷；其余为三级负荷。

1.2估计酒店电力负荷

在电气方案设计阶段，因为项目设计还没有包括精装设计、厨房设计、灯光设计，所以采用单位面积功率法和单位指标法估算负荷。可根据表1中的经验数值估计酒店各区域的用电负荷。

变压器容量正常工作时的负载率约为80%，在方案设计阶段，按110VA/m2估计其容量。

1.3负荷计算

各设备机房的用电负荷在酒店电气一次设计的施工图设计阶段已基本确定，但精装区设计、后勤厨房设计尚未完成，所以采用需要系数法与单位面积功率法相结合的方法计算负荷。

采用《工业与民用配电设计手册》（第三版）中表1-2和表1-3中的需要系数、功率因数对已明确的机房内负荷进行计算；仍需要用表1中的数据进行大概计算精装区、后勤区未明确的负荷。

经计算，本酒店内的照明总用电负荷约为2400kVA，动力负荷约为2600kVA，因此选用4台1250kVA的干式变压器，分别配备2台变压器供照明负荷与动力负荷，2台变压器之间互为备用。

2酒店供配电设计及应注意问题

2.1高低压配电系统

市政供电部门为酒店提供两路独立10kV电源，平时两路高压电源同时使用，每路电源各负担50%负荷，每路电源都可承担变压器总装机容量的100%，可以互为备用。

采用单母线分段方式配置10kV电源系统主接线，设母联开关，正常情况下两段母线分列运行，出现故障时，手动操作联络开关，由另一路电源负担全部负荷。高压主进开关采用电气连锁与联络开关联系，任何情况下只能闭合其中的两个开关。酒店10kV高压配电系统如图1所示。

高压进线使用电流速断、过流和零序（单相接地）保护，使用过电流保护母联，高压开关柜出线使用电流速断、过流和零序（单相接地）保护等配置用来作为10kV高压系统的继电保护。

2.2低压配电系统

4台环氧树脂真空浇注节能型干式变压器，接线组别为D，Yn11，将10kV降压至380/220V。

使用单母线分段方式连接运行低压配电系统，设置母联开关及手动联络开关。采用电气联锁连接主进开关和联络开关，任何情况下只能闭合其中的两个开关。低压配电系统采用TN-S系统接地。低压配电系统主接线图如图2所示。

低压主进、联络断路器设过载长延时、短路短延时保护脱扣器，采用电动操作，其他低压断路器设过载长延时、短路瞬时脱扣器，部分回路设（分励）脱扣器等用来保护低压配电系统。

酒店采用柴油发电机作为应急电源，确保消防负荷和重要负荷用电。按消防负荷与非消防状态时的保障负荷两者计算值大者确定柴油发电机的容量为1MW。

2.3功率因数补偿

使用低压集中自动补偿与分散补偿相结合的方式补偿无功功率。在各台变压器低压侧设根据无功需要量进行分组自动投切的功率因数自动补偿装置。低压侧补偿后的功率因数要求达到0.95以上。使用自带高效电子镇流器就地分散补偿荧光灯、气体放电灯单灯，补偿后的功率因数要求达到0.9以上。

为了在较小负荷情况下顺利投切，本工程配备了3～4组容量为10～15kVar的小容量电容器到每台变压器的电容器组。采用电抗器与电容器结合的无功功率补偿方式来有效地抑制谐波，即电抗器必须配合電容器组，校正产生谐波的大量非线性负荷功率因数。

3动力配电系统

3.1动力负荷的配电方式

使用放射式对单台容量较大的负荷或重要负荷配电，使用放射式与树干式相结合的方式对一般设备配电。

各类负荷配电方式如下：⑴使用引自变配电室的在末端可自动切换的双电源对消防设备电源、消防报警电源、应急照明、安防设备电源、弱电电源等重要负荷供电。注意：使用三段式配置未设置保护开关的PC级互投开关，设置“0”位，用于检修隔离；⑵使用双回路对生活水泵、排水泵、客梯等一级负荷供电，在末端与配电箱互投；⑶使用直接引自变、配电室专用回路对二级负荷供电；⑷使用直接引自变、配电室密集母线对制冷机等容量较大设备供电；⑸使用单电源树干式对一般动力负荷供电。

为满足《通用用电设备配电设计规范》（GB50055-2011）第2.2.2条对于电动机启动时母线电压下降的要求，采取以下措施：功率为变压器容量1.5%～4%的电动机，使用星三角启动；功率为变压器容量4%及以上的电动机，使用软启动；消防泵小于90kW的电动机直接启动，使用Y-△方式启动功率大于等于90kW的电动机。

使用变频控制空调机组、送排风机、水泵等大容量电动机，以节约用电及减少对电网质量的影响，变频器采用12次脉冲，可以减少5、7次谐波的影响，同时在变频器进出线处安装滤波装置，以降低对电网的谐波影响。

3.2配电一次设计与配电二次设计之间的配合

配电一次设计与二次设计（末端配电）配合时需注意以下问题：⑴根据使用功能及防火分区进行配电。⑵上下级断路器之间应具备选择性，其整定原则为：①上级短延时整定值要大于下级断路器瞬动整定值，并考虑可靠系数，公式为：Iset2.>1.2Iset3.；②上级断路器短路短延时整定值取0.1s～0.3s；③为防止故障电流很大时导致上下级断路器均瞬时动作，破坏选择性，上级断路器在满足灵敏性前提下，整定值应尽量大些；④为方便统一管理，在有计量要求的功能区，宜将计量电能表集中设置在配电竖井内的一次配电箱内。智能电表应带符合RS485、CANBUS、MODBUS等主流通讯协议的数据远传接口，满足楼宇自控系统的接口要求。

4照明配电系统

4.1普通照明的配电及控制方式

使用密集母线作为配电干线对塔楼客房层照明供电，在各层强电竖井内设置母线插接箱和楼层照明配电总箱，各个客房内的末端照明配电箱由照明配电总箱配电。使用树干式配电方式对裙房及地下室的照明配电，在各层强电竖井内设照明配电总箱，由照明配电总箱放射式对各功能区域的末端照明配电箱配电。

酒店大堂、大堂吧、公共走道、宴会厅等精装区域内的照明使用智能灯光控制系统。采用分布式数字可编程调光控制系统管理调光控制器。调光系统将分布在各现场的控制器和控制面板通过网络联接起来，共同完成集中管理和分区控制。调光系统具有本地控制、自动控制和中心控制多种控制方式。调光系统中与网络直接相连的时钟管理器，能够在预定时间开启各个调光区域内灯光场景模式。

例如，酒店大堂可将灯光场景设定为早晨、上午、中午、下午和晚间模式。调光控制器根据事先设定的场景自动调节各类灯具的亮度。使用客房控制模块（RCU）对客房内配电。使用智能控制对客房内照明、插座、空调、客房门状态、来访显示设备进行管理，不仅为客人提供舒适居住环境，还可以通过其智能化控制节约能源。客房控制系统的设备包括管理主机、楼层网络服务器、客房控制器、节电钥匙盒和门磁开关等。客房控制器根据通过网络接收的前台管理系统及客房内各受控设备的信号，在同自己存储的信息相比较后作出判断，然后再发出处理信息。酒店客房管理系统由通过通信网络同计算机连接起来客房控制器组成。

配电一次设计和二次设计需注意的问题：⑴需注意照明配电三相负荷平衡问题；⑵因调光系统的谐波电流较大，在选择配电电缆时要将调光设备的三次谐波电流含量考虑在内，当三次谐波含量大于33%时，应按中性线电流选择相线和中性线截面；⑶应在各层强电竖井内楼层照明配电箱、各防火分区照明配电箱內设置火灾漏电报警探测器和火灾分励脱扣器；（4）根据酒店管理公司需要，尽可能多地考虑需要预留电源的地方。

4.2应急照明负荷的配电及接线方式

使用双回路对应急照明系统供电，其中疏散照明回路经EPS供电。酒店各区域应急照明接线方式如下。

⑴消防值班室、消防水泵房、防排烟机房、变配电室及发电机房、电话总机房、消防电梯机房等；

⑵生活水泵房、锅炉房、制冷机房、换热站、空调机房、非消防风机房等设备机房；

3）后勤区办公室、厨房、员工餐厅、工程部等；

4）大堂、宴会厅、餐厅、会议室、行政酒廊等公共区域；

5）后勤区、公共区、客房区的走道；

6）明楼梯间、暗楼梯间见图8；

5结语

目前，随着社会的进步及经济的发展，国内高档酒店的建设正处于蓬勃发展时期，建设豪华酒店能够提升城市形象、改善地方旅游环境和吸引投资。因此做好酒店的配电系统设计，使其符合以及电气专业的规范、标准、技术要求并保障电力供应可靠具有非常重要的意义。

参考文献：

[1]金海.展览建筑供配电设计[J].现代建筑电气. 2011（07）