浙江国际赛车场电气系统设计

摘 要：浙江国际赛车场拥有国际汽联（FIA）认证的二级赛道，总长3.2 km，区块内还设有完善的商业及娱乐设施。现对该项目电气系统的设计进行了概述，并提出了部分电气设计建议。

关键词：高压供电系统;配变电所;自备应急电源;低压配电系统;电气照明系统;防雷及接地系统

中图分类号：TU85    文献标志码：A    文章编号：1671-0797（2022）12-0009-03

DOI：10.19514/j.cnki.cn32-1628/tm.2022.12.003

1    工程概況

浙江国际赛车场位于绍兴柯岩，占地约49.37万m2，为浙江省首家专业国际赛车场。全赛道符合国际汽车运动联合会（FIA）二级标准，总长3.2 km，逆时针行驶方向，共有16个弯道，赛道宽度14～17 m，最大高度落差为22 m，辅助道路约为12 km。CIK卡丁车赛车场符合国际汽联—国际卡丁车协会（FIA-CIK）赛车场C类标准，赛道全长814 m，转弯位数量10个，宽度7～10 m。

项目一期主体建筑主要有赛车中心、凯世精品酒店、迎宾中心、展览中心、卡丁车楼、员工宿舍、救护中心等，主要为一类高层公共建筑、Ⅰ类地下停车库、多层公共建筑[1]。建筑单体结合F2主赛道完美融合设置，主体位于地块东北端，可通过赛车中心主看台和酒店贵宾包厢俯瞰短小刺激的东赛道;西赛道的维修区和围场紧邻卡丁车赛道，由卡丁车中心提供便捷的接待服务。

项目落成后全年对外提供竞技、展览以及大型的休闲驾驶交流活动，赛车道均在第一阶段完成。项目致力于体现“一站式”的设计理念，融合了办公、体育、酒店、展览、医疗等各类型建筑，需充分结合赛车场的特殊要求考虑整体的电气系统设计。

2    电气系统阐述

2.1    高压供电系统

项目建筑功能复杂、人员密集、社会影响面大，消防用电均按一级负荷要求供电。赛车中心的比赛场、弱电机房、电台和电视转播及新闻摄影用电等按一级负荷考虑，其中赛车场动力/照明及相关智能化系统用电应列为特别重要负荷[2]。建筑电气设计中前期需对负荷容量进行准确估算，考虑变配电房的设置并及时进行电力征询。该工程一期总用电量超10 000 kVA，且总用电量估计达16 000 kVA。为确保重要负荷的供电可靠性，设计采用两路10 kV专线供电，并引自不同的城市变电所，运行方式为两路常供，高压不设母联[3]。外线双电源可以保证系统的供电可靠性，不过采用专线接入方式的电力外线投资费用较高。双电源接入典型供电模式比较如表1所示。

接入场地的两路10 kV电力专线输送至10 kV高压配电室后，向各变电所放射式供电。高压第一路/第二路电源进线柜与本侧电源进线隔离柜之间应采取电气联锁，以防止隔离柜误操作。高压柜采用直流操作，带有计算机通信接口（RS485），设置可测量电压、电流、功率因数技术参数的接口，以便实现能源自动管理。

2.2    配变电所和自备应急电源

项目占地面积大，单体分布不均匀，需综合场地建筑分布、功能分区、负荷等级和用电容量等考虑变电所设置。各变电所低压供电半径控制在150 m内，可缩短供电距离，经济节能。江浙地区梅雨季节雨水偏多，需避免因场地积水引起的变配电设备的损坏。为避免各种消防水、洪水或积水从其他渠道浸泡，地下一层变电所室内设置80 cm抬高，并在室外设置专用排水泵作为排水措施[2]。赛车中心的变电所根据功能排布设置在地上四层，需充分考虑变压器等设施的运输和维护通道，在建筑立面上设置可拆卸铝板以满足后续设备吊装的需要。

有重要负荷的变电所内变压器成组设置，分设在两段10 kV高压母线上。成组变压器#1B与#2B的低压进线主开关与母联开关，三者只能合其二，必须设机械闭锁装置。类似项目竣验前包括后续运营中，低压出线回路数量、开关整定电流上均存在较多的不确定性，建议高低压配电室中要留出一到两台备用柜位，并预留20%～30%的低压备用开关，所有塑壳断路器均选用智能型电子脱扣器，便于后续增加和调改的实现。

为保证赛车动力/照明等重要负荷的运行，部分变电所内设置柴油发电机组作为备用电源，有充足的燃料贮存空间满足发电机满负荷运行至少24 h。包括在全赛道Mylaps X2智能化计时系统在内的比赛用电等处设置UPS不间断电源，用以保证特别重要负荷的用电。

以广场车库变电所为例，主要供展览中心、凯世精品酒店、广场车库等用电，10/0.4 kV变配电关系如图1所示。

2.3    低压配电系统

项目场外电气线路需充分结合赛道及地势进行设计。赛道周围设有强弱电管线、雨水/给水管道、污水管道以及各类管线的检查井。赛道本身和其他重要道路均铺设在钢筋混凝土平台上，混凝土平台由桩基承托。电气需配合解决场地内的各类市政设备用电、赛道动力和照明等高低压电力管线、火灾自动报警等线路的敷设。需充分考虑管线的路由，除满足现有电力设备供电要求外，结合赛道结构荷载要求、后期场外充电桩及二期配电房的10 kV高低压预埋管等，避让管线密集区域，在穿越赛道处对电力管线的预留作充分考虑。

设计中要注意根据建筑种类、规模、负荷性质、容量及发展等合理供电，以放射式为主、结合树干式。体育、旅馆、展览建筑等场所人员密集，低压线缆均应采用低烟无卤型。电气工程设计的各类规范条文中，对不同用电负荷等级的供电要求仅是最低要求，应结合项目特点确定具体的低压供电干线。

2.4    电气照明系统

项目定位为国际赛车场，照明应达到节能美观的整体效果。每年有超过10%的电力用于照明，LED光源的充分使用不仅能提高灯具效率、延长灯具寿命，还能节约能源[4]。各建筑物以暖色LED光源为主，辅以小功率陶瓷金属卤化物灯等。内装灯光的设计上注意灯光色彩和布置的合理应用，如展览中心AMG区域和VIP拱形车库运用白色线条灯突出未来感;试驾体验馆运用大面积红色营造科技感。室内灯光、室外亮化及赛道照明结合赛车场特点，与整体项目风格相适应。建筑亮化照明、场地照明、FIA赛道场地照明、卡丁车赛车道照明等统一协调，利于营造“一体化”的体育和休闲氛围。06781BA0-0821-4532-9259-C02AC285977A

2.5    防雷及接地系统

浙江绍兴为雷暴多发地区，年平均雷暴日Td=51 d，应充分考虑各类防雷措施。赛车中心大看台区域能容纳约6 000名观众，比赛时人员密集，大量的高科技信息设备集中工作。本工程各建筑屋面设置接闪带用以防直击雷，屋面上所有金属构件均与防雷装置可靠连接。利用建筑物结构柱内主筋作为引下线，要求柱内四根主筋通长焊接，搭接长度不小于100 mm。大部分建筑构架屋面巧妙地利用铝板作为接闪带，厚度大于0.65 mm，兼顾了建筑外观和接闪效果[5]。

考虑到赛车场很多观众和大量电气电子设备都会处于户外环境，为避免因雷击引起人员损伤或设备方面的损失，需注意做好户外场所的防雷保护。如室外LED显示屏等信息系统设备的外壳应与金属支架相连且可靠接地，相应的配电系统和信息系统必须配备浪涌保护器（SPD）[6]。室外路灯和配电柜等要求将设备外壳与电源PE线相连并可靠接地。户外设备的配电系统采用局部TT接地保护系统，采用剩余电流保护器（RCD）并配备SPD设备。

接地装置利用建筑物基础与桩基内主筋，并通过扁钢40×4将地下承台与基础连为一体，采用联合接地方式，接地电阻不大于1 Ω。建筑物内所有垂直敷设的金属管道及金属物体的顶端和底端均与防雷接地装置连接。

2.6    绿色和节能

变压器空载损耗的降低可有效减少电能损耗，如选用SCB13型干式变压器，空载损耗比SCB11型降低约12%。展览中心、酒店等处的季节性负荷（如空调机组）单独设置变压器，非空调季节可以通过关停供制冷机房主电源的变压器，避免变压器空载损耗。采用高效节能的照明光源、高效灯具和附件，其中大面积场所如地下车库必须采用LED照明灯具，并严格控制单位功率密度值。对赛车场、看台、展廳、酒店大堂、停车场等场所的照明系统结合智能控制技术，采取分区、分组定时、感应等节能控制措施;道路、景观照明集中分组控制，具备深夜减光控制功能;景观照明设置了平时、节日等多种照明模式。

电梯具备节能运行功能，选用配备高效电机及先进控制技术的电梯;当两台及以上电梯成组设置时，配置具有节能运行模式及群控功能的控制系统。水泵、风机、电梯等动力设备配置的低压交流电动机选用了高能效的产品。在满足供电部门电业计费要求的同时，本工程对电能消耗进行分项计量，设置能耗数据采集系统，实现建筑各类能耗数据的实时采集和处理。

3    结语

浙江国际赛车场依托专业的FIA二级赛道及国际运营团队、创新的商业合作模式，融合精品酒店、创意餐饮、水疗健身等休闲娱乐以及专业细致的星级服务，带来了独具特色的“沉浸式赛车生活体验”。浙江国际赛车场是一个令人振奋的项目，笔者相当荣幸能参与该工程的电气设计，这个过程中肯定也存在一些不足之处，欢迎各位同仁提出意见和建议。

[参考文献]

[1] 建筑设计防火规范：GB 50016—2014（2018年版）[S].

[2] 民用建筑电气设计标准：GB 51348—2019[S].

[3] 供配电系统设计规范：GB 50052—2009[S].

[4] 建筑照明设计标准：GB 50034—2013[S].

[5] 建筑物防雷设计规范：GB 50057—2010[S].

[6] 叶谋杰，胡戎.上海F1国际赛车场的防雷设计[J].建筑电气，2008（1）：24-29.

收稿日期：2022-03-14

作者简介：李峰（1975—），女，浙江绍兴人，高级工程师，研究方向：建筑电气设计。06781BA0-0821-4532-9259-C02AC285977A