电气工程设计优化与成本控制

1、电气工程设计优化与成本控制、/ 、.刖百：随着万达的高速发展及运营管理部门对电气功能要求的不断提高，对电气成本管控工作提出了更高的要求，理解建造标准、了解设计方法成为设计阶段电气成本管控的基 础，本文从供配电工程、室内电气工程、泛光照明工程、弱电工程四个方面对电气工程 的建造标准、设计方法及万达已实施的项目的成本管控经验做了详尽的介绍，供借鉴参考。一、供配电工程1、设计用电容量计算依据：工程的用电容量的大小决定了供配电工程的成本，容 量越大成本越高。根据2013版建造标准，各业态用电负荷密度如下：百货、超市：150 W/m2; KTV： 120 W/ 町电玩：110 w/m2;西式快餐：250

2、KWE签约容量；餐饮（无燃气）：200250 W/m2;家电、影城、次主力店（非餐饮）、精品服饰、公共区：100 W/m2；餐饮（有燃气）：150200亚/叫甲人：110 W/m20甲B: 90 W/m2;公寓、普写：80 W/叱五星级酒店：110 W/nf；地下车库：20 W/叱物管用房：80 W/m2;如下为依据13版建造标准的变压器选型计算书变压攀选型控制表1癖 3 一百货超市地下车库室内步 行街酒楂次主 力店电玩KTV万延影城国美 电器商管 用房后勤设 备用房L建筑面积 （万叫31. 254. 50. b-Cl 350. 230. 30. S0. 340.111. EB2功率负荷密 度

3、15。15。2015。ISO1201.1012。1001.00so203安装容量 （kW）45gIS0010006T5075。420W533&0SOO34。8S31G4需要系数0,80. S0. 80. S0. s0. 80,80. 30. 00,80. S0. S5业态或横层 计算容量3S0014408005400600336202. 428864027270. 4252. B6同时系数o. as10. 8S7变压器恻计 算容量3060144075328功率因数0. 950.950. 959变压器选择 （kVA）2x1250+ 及的。2x10002z2000+4al600.2、供配电

4、系统示意图一变电所目标成本范围二一变电所3、外电源工程：外电源工程指上一级变电站至项目开闭所的独立专用电源线路工程。上一级变电站是指为在建项目提供电源的变电站，通常是220/35KV、110/10KV、66/10KV、35/10KV变电站，由城市供电部门掌控。外电源的选择主要依据：(1)电压等级：外电源常用的供电电压有：10KV 20KV 35KM选用什么电压等级外电源需根据当地供电条件来决定。(2)项目总用电容量：设计电容量越大，外电源回路越多。(3)每一条独立专用回路供电容量：电源电压等级越高，每回路所带的容量越大。通常情况下10KV专用回路所带容量在 6000 10000KVA右，20K

5、V专用回路所带容量 在10000- 16000KVA£右,35KV专用回路所带容量在 16000-25000KVA右。(4)开闭所的供电方式，通常商业综合体每个开闭所应采用两路独立专用电源供电。1)两路电源同时供电，互为备用；当其中一路中断供电，另一路电源应能满足全部一级负荷及二级负荷的供电要求。外电源回路数=总用电容量/每条回路的供电容量。这是经济上较合理的一种方式，设备利用率高，成本最优。2)两路电源供电，一用一备；正常工作时，一路电源供电，另一路备用(不带负荷)外电源回路数=2 x (总用电容量/每条回路的容量)供电可靠性高，成本高，所有负荷100%&供。（5）根据外电

6、源工程成本选择外电源电压等级，同时具备10KV 20KV 35KV外电源电压等级时进行成本测算，综合比较，选择最合理的方式。（6）举例说明丹东万达广场大商业总容量 34070KVA外电源采用10KV电压供电，电缆采用 YJV 10KV-3X400规格，每条回路可带900010000KV给量，JH采用4路独立10KV专用 回路供电。红线内设两个开闭所，分别带 17520KV舟口 16550KV给量，每个开闭所采用 2路独立电源供电，每条回路同时供电，互为备用。（7）外电源工程成本主要包括1）、上一级变电站间隔费用：一个间隔出一条独立专用回路。2）、电缆工程费：电缆供应、安装工程费。3）、电缆管道

7、占用费：铺设专用电缆回路时，利用原来已有的管道。4）、电缆管道建设费：原来没有电缆管道，需新建电缆管沟和顶管施工。5）、市政工程破坏补偿费：道路、绿化。6）、供电高可靠费多回路供电时，除最大一路供电回路外的其余回路都要按容量收取。按备供容量收取。不收取，部分城市不收取此项费用。一般住宅采用单回路环网形式供电，不收取。4、变配电工程（1） 开闭所：开闭所又叫开关站，位于在建项目内，主要是用来接收外部电源， 再合理分配给具体的用户变电所， 开闭所对前级变电站起保护作用。 开闭所工程主要包 括高压配电柜和引至变电所高压电缆工程，影响成本的主要方面：1）电压等级：一般有35KV 35/10KV、10K

8、V 20KV，根据外电源提供的电压来决定， 同等条件下优先考虑10KV电压等级。2）转接容量：根据当地供电部门要求确定。通常大商业10KV开闭所在1200020000KVA 20KV在 20000 30000KVA 35KV在 40000 50000KVA3）供电电源要求：大商业、酒店、甲写、住宅专变按一级负荷用户供电，开闭所 应采用双电源供电。住宅公变可采用单电源供电或单电源环网供电。4）设置位置：应尽可能靠近所带的变电所，减少电缆敷设长度。5）高压配电系统标准配置：进线柜、出线柜、直流屏。;.6）招标关注要点：高压配电柜型分为：中置柜、环网柜。中置柜中真空断路器的额定电流和分断能力主要技术

9、参数对成本影响 较大，综合保护器只要满足基本功能要求即可，不需要太多的功能。同样参数 真空断路器进口品牌价格是国产品牌价格 2-3倍。若当地供电部门没有特别要 求应采用国产品牌。环网柜分为SF6气体绝缘型和空气绝缘型，主要元器件由负荷开关和熔 断器组成。同样功能的品牌柜（如 SM6 safeplus柜）的价格是国标柜价格 2 倍以上，有条件的情况下尽可能使用国标产品柜。开闭所至各变电所的电缆选型、路由，降低电缆及桥架成本。自动化远程监控系统：若当地供电部门没有强制要求，不需作。（2）变电所，主要设备包括高压柜、变压器、低压柜，设计优化中注意：1）设置位置：应设置在所带负荷中心，以便减少低压电缆

10、敷设长度，降低电压损 失，可减小电缆截面。2）容量配置：通常大商业独立变电所容量不低于 2000KVA不超过8000KVA使配 电设备数量达到最优配置。3）独立计量：百货、超市、酒店需要独立计量，设独立变电所，直接向供电部门 缴纳电费。4）低压出线回路设置：重要负荷、容量较大的独立业态采用放射式，一般负荷、 相同功能性质负荷采用树干式。供电半径不超过 250米，备用回路预留20%每个出线 回路选择一个低压断路器，按用电容量计算电流选择断路器整定电流，满足预期短路分断能力。出线回路的设置数量，决定了配电柜配置数量。低压断路器选型配置表:负荷计算电流（A）开关额定电流（A）负荷计算电流（A）开关额

11、定电流（A）I<510160 三 I<1802255 三 I<1016180 三 I<20025010 三 I<1520200 三 I<25030015 三 I<2025250 三 I<30036020 三 I<2532300 三 I<33040025 三 I<3040330 三 I<37045030 三 I<4050370 三 I<41050040 三 I<5063410 三 I<45055050 三 I<6080450 三I<52063060 三 I<75100520 三 I&

12、lt;58070075 三 I<90125580 三 I<66080090 三 I<125160660 三 I<750900125 三 I<160200750 三 I<83010005）配电设备成本关注点高压配电柜：变压器容量 800KVA以上选用中置柜，800KVA及以下可选用环网 柜。应选用通用的国家标准柜型。真空断路器应尽可能选用国产品牌，额定电流和分断 能力等技术参数要选择合理。综合保护器满足基本要求。直流屏电池的容量设计计算要 合理，选择性价高的免维护铅酸蓄电池品牌。变压器：选用干式、节能型，接线方式选择 D.ynll。绝缘耐热等级可选H级或 F级

13、。铁芯须采用高导磁特性冷压延方向性硅钢片，高低压线圈采用无氧铜导线（或铜 箔）绕制。变压器的效率和负荷能力曲线要高，局部放电满足要求，耐受短路能力和绝 缘水平要达到国家实验标准。低压配电柜：可采用抽屉式、固定分割式柜型，按照建造标准选择低压断路器 品牌，影响断路器成本的主要因素有极限短路分断能力Icu ,运行短路分断能力Ics ,附件功能（电动操作、二段或三段保护、分励、欠压）。根据实现的功能需要合理选择。 计量仪表要求数字式、带远传通讯接口、电度测量精度达到5%馈出柜需要电度和电流计量功能。低压补偿装置只要满足功率因数大于0.9。火灾漏电报警装置：在放射式干线回路布置、照明类和综合类用电负荷

14、回路布 置、消防照明和动力负荷回路需布置、其它纯动力负荷回路不需设置。采用分布式布置 方式。谐波治理：可采取有源滤波、无源滤波以及组合方式来进行谐波治理。各商业 广场差异较大，应先找出谐波来源，进行针对性治理。二、室内电气工程1、干线电缆、母线及桥架设计选型依据（1）电缆、母线按断路器整定电流、电压损失、机械强度、动热稳定性等参数来 设计选型。(2)电缆选型标准。按建造标准大商业消防负荷选用低烟无卤 B级阻燃耐火电缆 WDZBN其它负荷采用低烟无卤B级阻燃电缆 WDZB超高层建筑(高度超过100米)消 防设备干线及分支干线采用矿物绝缘电缆。空气环境温度30)度，并列修正系数 0.79(不多于3

15、回路或3根多芯电缆数敷设时)回路计算电流I(A)断路器长延时整定电流I(A)电缆规格(mm2)50 三 I<60802560 三 I<751003575 三 I<901253590 三 I<12516070125 三 I<16020095160 三 I<三 I<200250120200 三 I<250300150250 三 I<300360240300 三 I<330400240330 三 I<370450300(3)母线选型主要参数。断路器计算整定电流、短路耐受电流、温升、防护等级母线规格选型控制表回路

16、计算电流I(A)开关额定电流母线额定电流规格(A)K525630630630VSW660800800660 <S< 83010001000830v SW 1040125012501040 v S< 1330160016001330 vSW 1660200020001660 v S< 2080250025002080 v S< 2660320032002660 V SW 3330400040003330 vSW 416050005000(4)母线使用原则。室内步行街商铺用电、百货照明等电流超过800A以上,2500A以下的干线。(5)母线含铜量检测。以电阻率大小现场

17、检测，含铜量越低，电阻率越大导体截 面积越大。含铜量通常要达到 99.9%,电阻率小于0.01777 ( Q .mn2/m)。(6)母线温升值。在满负荷运行时，母线槽内部最高温度减去环境温度，规范规定，最大温升值不大于70K。温升值越大，母线槽内部温度越高，内部及周围的绝缘材 料设备老化越快，使用寿命急剧缩短，甚至容易引起火灾事故。(7)桥架配置原则。电缆总截面不大于桥架内截面积的40%(8)电缆桥架。使用功能上分槽式、梯式。板材分冷镀锌、热镀锌。厚度： 300mm 宽以下的1.2mm 400mms以下的1.5mm 700mms以下的2mm其它见选型表。电力电 缆填充率不大于40%控制电缆填充

18、率不大于50%电缆桥架内线缆总截面控制表桥架宽度(mm)桥架高度(mm)电力电缆总截面(mm2)控制线路总截卸(mm2)厚度(mm)200100SW 8000s< 100001.22501008000 VSW 100008000 V sw 125001.225015010000 V S< 1500012500 Vs< 187501.230010010000 V S< 1200012500 Vs< 150001.230015015000 V S< 1800018750 Vs< 225001.240010012000 V S< 1600015000

19、Vs< 200001.540015016000 Vs< 2400022500 Vs< 300001.540020024000 Vs< 3200030000 Vs< 400001.550010016000 Vs< 2000020000 Vs< 25000250015020000 Vs< 3000030000 Vs< 37500250020030000 Vs< 4000040000 Vs< 50000260010020000 Vs< 2400025000 Vs< 30000260015030000 Vs< 3600

20、037500 Vs< 45000260020036000 Vs< 4800050000 Vs< 60000270010024000 Vs< 2800030000 Vs< 35000270015036000 Vs< 4200045000 Vs< 525002.570020048000 Vs< 5600060000 Vs< 700002.580010028000 Vs< 3200035000 Vs< 400002.580015036000 Vs< 4800052500 Vs< 600002.580020056000 Vs

21、< 6400070000 Vs< 800002.590010032000 Vs< 3600040000 Vs< 450002.590015048000 Vs< 5400060000 Vs< 675002.590020064000 Vs< 7200080000 Vs< 900002.5100010036000 Vs< 4000045000 Vs< 500002.5100015054000 Vs< 6000067500 Vs< 750002.5100020072000 Vs< 8000090000 Vs< 1000

22、002.5110010036000 Vs< 4400050000 Vs< 550003110015054000 Vs< 6600075000 Vs< 825003110020072000 Vs< 88000100000 V sw1100003120010044000 V s< 4800055000 Vs< 600003120015066000 Vs< 7200082500 Vs< 900003120020088000 Vs< 96000110000 <s<12000032、动力及照明配电系统设计选型：(1)供电半径。配电箱

23、至供电负荷半径为 3050m(2)配电箱断路器配置：每个出线回路选择一个微型断路器，按用电容量计算电流选择断路器整定电流，满足预期短路分断能力。断路器品牌按建造标准选择、分断能 力：照明微断6KA动力微断10KA(3)双电源切换装置的选用原则。一级负荷设备在设备最末一级切换。二级负荷 设备可集中设置双电源切换装置。 性质相同、作用相同多台小容量一级负荷设备如卷帘 门可作为一组设备，用一套双电源切换装置。(4)双电源切换装置的选型标准：万达商业广场采用四级保护。PC级容量按计算电流的1.25倍选用。需要过载彳护的设备应选 CB级(断路器保护)。(5)降压启动方式选择。消防水泵、防排烟风机宜直接启

24、动，不能采用软启动。按照变压器容量确定是否设置降压启动设备。大于 75KW以上的常用设备可考虑软启动 装置。可选择一拖二或一拖三形式(6)变频节能装置的选择。经常使用的较大功率、变流量的水泵(冷冻水泵)，需要变风量的空调机房内风机设置。变频器可采用一拖二或一拖三形式。(7)火灾漏电报警装置：照明类、综合类及消防类用电负荷回路布置，普通动力 负荷回路不需设置。在竖井内第一个配电总箱。采用分布式布置方式。3、应急电源设置原则：(1) 一级负荷中特别重要的负荷，需要设第三路电源。(2)当没有第二路电源时，作为第二路电源满足一级负荷的供电。一、二级负荷 双电源切换装置后，不应再设 EPS或UPS(3)

25、应急电源的设计选型依据。1)柴油发电机组：一级负荷中特别重要的负荷或一级负荷只有一路电源供电。启 动时间允许在20S内，容量较大。2) EPS应急电源装置允许中断供电时间为 0.25S的负荷：应急照明。影响成本有蓄 电池品牌、供电时间。3) UPS¥间断电源中断供电不允许超过毫秒级：计算机实时处理、金融中心、通信 中心。影响成本有蓄电池品牌、供电时间。4、安全措施：(1)智能型应急疏散指示照明：室内步行街、百货、娱乐楼人员密集的场所需设 置，需要和消防报警主机联动。产品应具有标准通讯协议接口。(2)线性感温电缆的设置：变电所电缆夹层、低压电缆沟内；变电所低压出线电 缆桥架内(出变电所

26、之后不设置)；电气竖井电缆桥架内。可恢复式，与消防报警系统 联动。(3)竖井内气体灭火装置的设置：五星级及以上酒店；室外步行街；购物中心及 其地块范围内的写字楼、公寓(蜡烛)，不需要和消防报警主机联动。、泛光照明1、设计功能要求：可实现灯具全彩显示以及渐变、跳变、追光的功能。(1)灯光控制系统：主从结构、分布式控制方式。总控集成，分层独立控制。总控 制器容量满足整个广场独立像素点，稳定、可靠。分控制器可以独立处理来自前端的 LEW具控制数据，并接收来自总控制器的指令。(2) LED灯物理参数：合理的分段(一段一个独立地址编码)、芯片的功率、灯具的 灰度处理、显色性。(3)大功率金属卤化物投光灯

27、：增加亮度，亮度、色彩固定不变。(4)开关电源：满足LED灯具24V电压等级要求，所带灯具数量不宜过多。要与 分控制器相配合。(5)住宅泛光：在住宅、公寓中在四周边设置轮廓灯，里面设置少量的点灯，楼 顶设金属卤化物投光灯。2、招标中关注要点：(1) LEW具芯片品牌：日亚、可锐、欧斯朗、菲利浦这四个品牌。每个发光管分 单颗大功率芯片和表贴三合一。(2)灯具的材质和工艺：外壳和发光面板的材料、散热和防水性能。灯具的防护 等级：通常达到IP65,沿海地区达到IP67。(3) LED灯发光强度，三合一表贴灯不小于 2500mcc|灰度处理能力不小于8bit, 红绿蓝各256级，显色性不小于80。(4

28、)开关电源：防护等级IP65,容量满足要求，功率因数0.9以上。品牌：LAMBDA 明纬、衡孚等。(5)设计施工图中，设计的效果与选用灯具的数量要匹配，灯具数量多，导致成 本高，耗电量大，根据需要慎用大功率 LED洗墙灯。(6)效果图方案测算中要明确各业态范围。灯具的数量和参数要清楚。四、弱电工程1、万达广场慧云智能化管理系统(原“一键式”弱电系统集成)：*灾报警厂二二管:=.一一各流猊计工 曳悌监视工电子器更ni息发布号车管理背景甘乐2、视频监控系统：视频监控系统主要由摄像机、数字硬盘录像机、矩阵控制主机、监视器、视频切换 器、控制台及电视墙等组成。H-W,7-一UPS主£ 口鼻豆

29、含的?*=(1)矩阵控制主机：对各个摄像机图像接入和图像输出的任意切换显示，控制云 台摄像机的各种动作，任意调用前端摄像机图像。根据摄像机的数量选择矩阵的容量。(2)数字硬盘录像系统：1)将前端的视频信号转换为数字信号，实时显示前端视频信号。2)采用多媒体视像显示技术，计算机控制、管理及图像记录。3)采用视频移动探测录像功能，在前端图像出现变动时，触发系统录像。按摄像机数量选择回路数，按 存储时间选择选择硬盘容量。(3)摄像机类型：分枪式机、半球机、三可变一体化机、快球机。配置选型按建 造标准执行。.(4)电视墙：按摄像机数量配置监视器。2、楼控系统(BA):楼宇控制系统就是利用现代计算机技术对建筑物内的空调系统设备、通风排风设 备、给排水系统设备、供配电系统及其它的用电设备实行自动监测和控制，实现高效节 能的管理要求。通过收集、记录、保存及管理有关系统的重要信息及数据，达到提高运 行效率的目的。(1)