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摘要：杭州奥体主体场为能容纳8万人座的特级特大型体育建筑，含主体育场、网球中心、能源中心及商业、文化配套功能，主体场设各型变压器22台。拥有国内领先、世界一流的体育比赛设施，系统供电可靠性要求很高。本文着重对主体场电力设计规划、主体育场用电方案进行介绍，并对主体育场供配电设计的可靠性进行阐述和分析。
关键词：电力规划超前性 主体育场供电方案 供配电设计的可靠性分析
中图分类号：U223文献标识码： A
前言：杭州奥体博览中心位于江南副城萧山区与滨江交界、钱塘江与七甲河交汇之处，建成后的奥体博览中心不仅将拥有国内领先、世界一流的体育和会展设施，还将辅之以商务、旅游、休闲、文化、居住等功能。其中奥体主体场为能容纳8万人座的特级特大型体育建筑，对奥体主体场用电的可靠性要求很高，现介绍如下：
1、电力规划的超前性：规划至2015年有110KV变电站2座向奥体中心20KV配电网供电，为保证该区供电可靠性，电力部门采用近期实施、远期控制及远近结合原则：简化电压等级，主网采用110KV和20KV两个电压等级，中压配电电压为20KV，规划用户总高配10座，开关站12座。主干线按全电缆考虑，选铜芯铠装交联电缆YJV22-18/20-3*400，配电线路主干线长度控制在5公里以内，主干电缆沿道路穿管敷设。20KV开闭所均采用环网开闭所（采用户内布置，设在建筑物一层）；开闭所采用双环网接线模式（4回进线12回出线共16面单体柜）；容量控制在10000~12000KVA左右。进线开关选负荷开关，出线开关选断路器，按无人值班设计，采用电動机构，满足N-1设计要求。20KV用户侧配电网的继电保护选微机型，测控和保护一体化并设有多个通信上传接口。体现了电力规划的先进性性和超前性。
主体育场用电方案简介：主体育场用电划分为主体场馆和地下商业区，共分5个独立供电系统(5座用户总高配)，包括主体场体育用电、群文中心用电、印学博物馆用电、地下商业（含车库）用电、及钱江二路下穿隧道用电。在体育场地下一层设体育总配电室1个，来自奥体变及顺丰变的20KV电源分配至体育类各变压器，共设20/0.4KV分变配电室5个，预留远期网球中心及江水泵用电。 其余商业及配套的4个单体，采用上级降压站的不同母线段供电，在地上一层设20KV公用开关站1座，引2路20KV电源接至开关站，从开关站分接至4个总配。
主体育场供配电可靠性分析：1、首先主体育场的用电负荷是按等级划分，对比赛期间体育场馆的应急照明、消防系统、广场疏散照明、比赛厅照明、主席台及贵宾室和接待室、广播机房、新闻摄影电源、安全防范系统、体育综合处理系统、数据网络、计时计分系统、计算机房、通信机房，划为一级用电负荷。
普通照明、客梯、普通办公、排水泵、空调通风 划为二级用电负荷； 立面景观照明为三级负荷。
一级负荷采用双回路供电，在末端或合适位置互投，消防负荷采用双回路末端切换供电。二级负荷中除电梯、排水泵、生活水泵采用双回路供电外，其余均采用单回路供电；三级负荷为非保证负荷，采用单回路、开关设分励脱扣装置，在一台变压器故障时可分励切除。 其中主体场的体育用电可靠性更高，采用来自不同的奥体变及顺丰变的两条专线电源接至总高配，再分配至5个体育分变配电室。20KV中压主接线采用单母线分段，中间设联络开关，平时两路电源同时分列运行，互为备用，当一路电源故障时，通过自动/手动 操作联络开关，由另一路电源担负全部负荷，高压主进开关与联络开关之间任何情况下只能合其中的两个开关。0.4KV低压主接线为单母线分段，联络开关采用自投自复/自投不自复/手动转换开关。（自投时自动切断非保证负荷，任何情况下只合其中的两个开关）。保证系统在市电情况下可靠运行。
2、其次，为确保供电可靠，在两路市电均停电（同时）情况下，设立应急和备用电源:设置固定柴油发电机房2座（4台，共3600KW）,为应急照明、消防设备、广播扩声机房、新闻摄影、安防、体育综合处理系统、数据网络、计时计分系统、计算机房、通信机房提供应急/备用电源。当20KV市电两路同时停电或同一配电所的两台变压器同时故障时，从各变配电室的自动互投开关ATSE拾取柴油发动机延时启动信号，30秒内达到额定运行为负荷供电（若火灾则自动切断应急母线段上的非保证负荷）。
设置应急电源EPS：在贵宾室、贵宾门厅照明、应急照明采用相对集中的EPS作应急电源，蓄电池供电时间为90分钟，电源切换时间小于0.2秒。
设置不间断电源UPS：在重要弱电负荷附近（中央监控室、扩声机房、数据网络机房等）集中设置在线式UPS,为其提供优质、连续供电电源，蓄电池供电时间不低于30分钟。
3、重大赛事期间：设计增加体育照明预留临时发电机组的接口，重大比赛时由租赁的临时发电机组提供50%的体育照明用电，增加照明系统可靠性。
4、其他可靠性设计：为保证供配电设备运行的可靠性,用户高配在20KV侧继电保护采用微机综合型保护装置； 设立保护屏和监控系统主机。进线柜保护配置为：两段定时限过流保护、零序定时限保护、无压掉闸保护。馈线柜保护配置：三相过流、速断和零序电流保护。 变压器馈线柜保护配置：三相过流、速断和零序电流保护，高温报警、超温跳闸保护装置。母联柜保护配置：电流速断保护、过电流保护，电流速断保护仅在分段断路合闸瞬间投入，合闸后自动解除。主进线柜与隔离柜及计量柜间设电气联锁，分段柜与分段隔离柜间设电气联锁，高压柜内置机械联锁，实现五防。变配电室设中置柜或环网柜，进线不设保护。
5个总配室的20KV高压柜采用：直流110V铅酸免维护电池柜（100AH），作为直流操作、继电保护及信号电源，高压真空断路器选弹簧储能操作机构。
其他配电室高压真空断路器操作电源采用100V交流电源，取自进线PT；环网柜的负荷开关并联跳闸线圈采用220V交流电源，取自变配电室互投箱。高压电缆采用交联聚乙烯绝缘聚烯烃护套、无卤低烟阻燃铜芯电力电缆。
低压主进断路器、联络断路器设过载长延时、短路短延时，变电所低压馈出线路断路器设过载长延时、短路短延时、瞬时过电流保护。在部分非消防回路设分励脱扣器，火灾时可切断火灾场所相关非消防设备电源；消防设备配电线路保护的过负荷保护仅作用于信号，不切断电源。在变配室低压侧设功率因数集中自动补偿，电容器组自动循环投切，补偿后的功率因数高压侧不小于0.95。
综述：由于杭州奥体中心主体育场是能容纳8万人座的全国特大型体育场馆，设施先进，受关注度高，要求电力供电系统的可靠性很高。在电力部门的大力协助和各方主体的高度重视下，主体场区的供配电实施正全面展开，并已取得阶段性成果。
参考文献：1、杭州奥体中心、国际博览中心20KV配电网规划 （清华大学电机工程与应用电子技术系）
2、杭州奥体中心、国际博览中心20KV配电网接入系统方案（杭州恒兴电力设计有限公司）
3、杭州奥体博览城主体育场区扩初及施工设计资料。（中建国际（深圳）设计顾问有限公司）
作者简介:李亚宾，男，汉族， 单位：杭州奥体滨江指挥部 研究方向：供配电技术运行
关键词：电力规划超前性 主体育场供电方案 供配电设计的可靠性分析
中图分类号：U223文献标识码： A
前言：杭州奥体博览中心位于江南副城萧山区与滨江交界、钱塘江与七甲河交汇之处，建成后的奥体博览中心不仅将拥有国内领先、世界一流的体育和会展设施，还将辅之以商务、旅游、休闲、文化、居住等功能。其中奥体主体场为能容纳8万人座的特级特大型体育建筑，对奥体主体场用电的可靠性要求很高，现介绍如下：
1、电力规划的超前性：规划至2015年有110KV变电站2座向奥体中心20KV配电网供电，为保证该区供电可靠性，电力部门采用近期实施、远期控制及远近结合原则：简化电压等级，主网采用110KV和20KV两个电压等级，中压配电电压为20KV，规划用户总高配10座，开关站12座。主干线按全电缆考虑，选铜芯铠装交联电缆YJV22-18/20-3*400，配电线路主干线长度控制在5公里以内，主干电缆沿道路穿管敷设。20KV开闭所均采用环网开闭所（采用户内布置，设在建筑物一层）；开闭所采用双环网接线模式（4回进线12回出线共16面单体柜）；容量控制在10000~12000KVA左右。进线开关选负荷开关，出线开关选断路器，按无人值班设计，采用电動机构，满足N-1设计要求。20KV用户侧配电网的继电保护选微机型，测控和保护一体化并设有多个通信上传接口。体现了电力规划的先进性性和超前性。
主体育场用电方案简介：主体育场用电划分为主体场馆和地下商业区，共分5个独立供电系统(5座用户总高配)，包括主体场体育用电、群文中心用电、印学博物馆用电、地下商业（含车库）用电、及钱江二路下穿隧道用电。在体育场地下一层设体育总配电室1个，来自奥体变及顺丰变的20KV电源分配至体育类各变压器，共设20/0.4KV分变配电室5个，预留远期网球中心及江水泵用电。 其余商业及配套的4个单体，采用上级降压站的不同母线段供电，在地上一层设20KV公用开关站1座，引2路20KV电源接至开关站，从开关站分接至4个总配。
主体育场供配电可靠性分析：1、首先主体育场的用电负荷是按等级划分，对比赛期间体育场馆的应急照明、消防系统、广场疏散照明、比赛厅照明、主席台及贵宾室和接待室、广播机房、新闻摄影电源、安全防范系统、体育综合处理系统、数据网络、计时计分系统、计算机房、通信机房，划为一级用电负荷。
普通照明、客梯、普通办公、排水泵、空调通风 划为二级用电负荷； 立面景观照明为三级负荷。
一级负荷采用双回路供电，在末端或合适位置互投，消防负荷采用双回路末端切换供电。二级负荷中除电梯、排水泵、生活水泵采用双回路供电外，其余均采用单回路供电；三级负荷为非保证负荷，采用单回路、开关设分励脱扣装置，在一台变压器故障时可分励切除。 其中主体场的体育用电可靠性更高，采用来自不同的奥体变及顺丰变的两条专线电源接至总高配，再分配至5个体育分变配电室。20KV中压主接线采用单母线分段，中间设联络开关，平时两路电源同时分列运行，互为备用，当一路电源故障时，通过自动/手动 操作联络开关，由另一路电源担负全部负荷，高压主进开关与联络开关之间任何情况下只能合其中的两个开关。0.4KV低压主接线为单母线分段，联络开关采用自投自复/自投不自复/手动转换开关。（自投时自动切断非保证负荷，任何情况下只合其中的两个开关）。保证系统在市电情况下可靠运行。
2、其次，为确保供电可靠，在两路市电均停电（同时）情况下，设立应急和备用电源:设置固定柴油发电机房2座（4台，共3600KW）,为应急照明、消防设备、广播扩声机房、新闻摄影、安防、体育综合处理系统、数据网络、计时计分系统、计算机房、通信机房提供应急/备用电源。当20KV市电两路同时停电或同一配电所的两台变压器同时故障时，从各变配电室的自动互投开关ATSE拾取柴油发动机延时启动信号，30秒内达到额定运行为负荷供电（若火灾则自动切断应急母线段上的非保证负荷）。
设置应急电源EPS：在贵宾室、贵宾门厅照明、应急照明采用相对集中的EPS作应急电源，蓄电池供电时间为90分钟，电源切换时间小于0.2秒。
设置不间断电源UPS：在重要弱电负荷附近（中央监控室、扩声机房、数据网络机房等）集中设置在线式UPS,为其提供优质、连续供电电源，蓄电池供电时间不低于30分钟。
3、重大赛事期间：设计增加体育照明预留临时发电机组的接口，重大比赛时由租赁的临时发电机组提供50%的体育照明用电，增加照明系统可靠性。
4、其他可靠性设计：为保证供配电设备运行的可靠性,用户高配在20KV侧继电保护采用微机综合型保护装置； 设立保护屏和监控系统主机。进线柜保护配置为：两段定时限过流保护、零序定时限保护、无压掉闸保护。馈线柜保护配置：三相过流、速断和零序电流保护。 变压器馈线柜保护配置：三相过流、速断和零序电流保护，高温报警、超温跳闸保护装置。母联柜保护配置：电流速断保护、过电流保护，电流速断保护仅在分段断路合闸瞬间投入，合闸后自动解除。主进线柜与隔离柜及计量柜间设电气联锁，分段柜与分段隔离柜间设电气联锁，高压柜内置机械联锁，实现五防。变配电室设中置柜或环网柜，进线不设保护。
5个总配室的20KV高压柜采用：直流110V铅酸免维护电池柜（100AH），作为直流操作、继电保护及信号电源，高压真空断路器选弹簧储能操作机构。
其他配电室高压真空断路器操作电源采用100V交流电源，取自进线PT；环网柜的负荷开关并联跳闸线圈采用220V交流电源，取自变配电室互投箱。高压电缆采用交联聚乙烯绝缘聚烯烃护套、无卤低烟阻燃铜芯电力电缆。
低压主进断路器、联络断路器设过载长延时、短路短延时，变电所低压馈出线路断路器设过载长延时、短路短延时、瞬时过电流保护。在部分非消防回路设分励脱扣器，火灾时可切断火灾场所相关非消防设备电源；消防设备配电线路保护的过负荷保护仅作用于信号，不切断电源。在变配室低压侧设功率因数集中自动补偿，电容器组自动循环投切，补偿后的功率因数高压侧不小于0.95。
综述：由于杭州奥体中心主体育场是能容纳8万人座的全国特大型体育场馆，设施先进，受关注度高，要求电力供电系统的可靠性很高。在电力部门的大力协助和各方主体的高度重视下，主体场区的供配电实施正全面展开，并已取得阶段性成果。
参考文献：1、杭州奥体中心、国际博览中心20KV配电网规划 （清华大学电机工程与应用电子技术系）
2、杭州奥体中心、国际博览中心20KV配电网接入系统方案（杭州恒兴电力设计有限公司）
3、杭州奥体博览城主体育场区扩初及施工设计资料。（中建国际（深圳）设计顾问有限公司）
作者简介:李亚宾，男，汉族， 单位：杭州奥体滨江指挥部 研究方向：供配电技术运行