超高层五星级酒店应急电源供电方式选择

曾裕良

摘要：随着经济的发展，目前超高层建筑高区作为五星级酒店的建筑越来越多，发电机置于高区带来很多问题，包括运输、储油、消防等等，五星级酒店应急电源供电可靠性是电气设计中不可忽视的重点。本文通过对五星级酒店不同柴油发电机方案的初投资、机房面积及运营的比较，在保证可靠性的前提下，选择最优化、最经济的方案，节省投资和材料损耗。

关键词：超高层；五星级酒店；应急电源

前言

改革开放以来，我国经济快速增长，各项建设取得巨大成就，但也付出了巨大的资源和环境被破坏的代价。目前我国建筑能耗占总能耗的27%以上，而且还在以每年1个百分点的速度增加。节能减排是社会经济发展的必然趋势，也是建设和谐社会、实现绿色能源可持续发展的必由之路。随着超高层建筑高区作为五星级酒店的建筑越来越多，发电机置于高区带来很多问题，包括运输、储油、消防等等。此外五星级酒店置于超高层高区带来供电半径过大，初期投资大等一系列问题。下面以某个具体案例进行阐述和分析，该案例建筑高度为378米，为超高层建筑，总共82层，酒店位于64-82层。

1柴油发电机负荷估算

本文通过某个超高层高区五星级酒店作为例子进行分析，根据自备电源估算负荷对比，取较大容量以满足酒店用电需求，柴油发电机容量取823kW/1029kVA。

以下是自备电源负荷计算表。

方案一：低压柴油发电机（380V）+铜母线槽

酒店的柴油发电机方案一采用1台823kW/1029kVA、380V柴油发电机组，发电机输出电压提高10%，专门为酒店提供备用负荷。柴油发电机按最大备用负荷选择。

此方案的好处在于独立的系统能满足酒店管理公司的要求，但由于酒店高区部分位于塔楼的最顶层，压降会非常明显。按照最大负荷计算，压降达到约9.6%。因此需要采用大型的铜母线槽去减少压降的影响。详见附录二酒店柴油发电机方案附图SK01。

优点：

（1）母线槽维护简单，维修管理比较方便；

（2）满足酒店公司独立柴油发电机供电的设计要求。

缺点：

（1）线路长（供电线路约600米），电压降比较大（约96%），供电损耗较大；

（2）由于母线槽一段大约2米，施工起来比较困难；

（3）造价高，而且价格受铜价影响大，由于铜价上涨将造成造价大幅上升。

方案二：低压柴油发电机（380V）+升降压变压器

考虑到本项目供电半径长、电压降大，酒店的柴油发电机方案二采用1台823kW/1629kVA、380V柴油发电机组，专门为酒店提供备用负荷。柴油发电机按最大备用负荷选择。

此方案的好处在于独立的系统能满足酒店管理公司的要求，但考虑到现在铜价很高，采用大截面的铜母线槽导致造价很高，因此同时考虑采用升降压变压器以抵消压降的影响。详见附录二酒店柴油发电机方案附图SK02。

优点：

（1）将来维修管理方案比较方便；

（2）满足独立柴油发电机供电的设计要求。

（3）造价较方案一低。

缺点：

（1）占用的机房面积较大（多两台升降压变压器面积）；

（2）升降压变压器本身也会有损耗；

（3）仅适用供电半径大（供电半径大于250米）的项目。

方案三：中压柴油发电机（10kV）

酒店的柴油发电机方案三采用1台823kW/1029kVA、10kV高压柴油发电机组，专门为酒店提供备用负荷，柴油发电机按最大备用负荷选择。高压发电机出线接酒店用变压器高压侧。此方案最大的优点在于高压机组的电压输出已考虑到压降的影响及能源的消耗。详见（附录二酒店柴油发电机方案附图SK03）。

优点：

（1）将来维修管理方案比较简单；

（2）满足酒店管理公司独立柴油发电机供电的设计要求；

（3）由于不需要升降壓变压器，占用的机房面积较小；

（4）对于长距离供电，电压降影响较轻微。

缺点：

（1）市场上可供选择的产品相对较少，国内应用项目少；

（2）运营维护要求高，需要专业维护人员，较适合一线城市。

方案四：合用低压柴油发电机组+升降压变压器

此方案柴油发电机将结合整个项目共用一套柴油发电机组，采用2台1，600kW/2，000kVA的柴油发电机组。酒店高区由出线柜引出一干线回路，经1，000kVA升压变压器升压后，由10kV电缆送至64F酒店变电所，再经1，000kVA降压变压器降压后，经出线柜供办公三区与酒店。根据各功能分区用电需求，在火灾或市电停电情况对负荷进行调配。利用升压变压器能减少电压损耗，但同时变压器本身也会带来损耗。详见附录二酒店柴油发电机方案附图SK04。

优点：

（1）可以利用酒店及项目其它部分的用电需求，进行错峰用电，合用设备，造价较低；

（2）减少整个建设项目柴油发电机台数，减少柴油发电机容量，节省机房面积。

缺点：

（1）不能满足酒店公司独立柴油发电机供电的设计要求（需与酒店公司协商）；

（2）将来维修管理、计量等方面比较麻烦。

以下是不同方案的比较：

酒店柴油发电机比较

注：（1）酒店改用独立柴油发电机组后，办公三区自备电源负荷需单独供电。

（2）由于柴油发电机、升降压变压器、干线电缆，母线所占造价比例最高，本方案仅列出柴油发电机、升降压变压器及干线电缆，母线价格进行比较。所有的设备均以国产，合资设备为基准。

（3）本比较方案以5路不同市电进线为研究分析基础。

（4）以上价钱只是初步的估算，仅供参考，具体，详细的价钱估算由估价师提供。

上表中主要设备是根据备用电源负荷计算书求出，由于地下室

64F供电距离较长，干线采用低压电力电缆无法满足电压降要求，改为采用密集型防火铜母线槽供电后，可以满足电压降要求。

通过上述对四个方案的技术经济比较分析可知：

方案一的初投资最高，其运行可靠性较高，设备占地面积较小，但密集型防火铜母线槽造价高，安装困难。如有直通电缆井，也可降低电缆长度，减少投资。

方案二的初投资比方案一低，但占地面积大，需考虑机房面积是否能够满足。同时由于转换比较多，一定程度上降低了运行可靠性。该方案将作为备选方案。

方案三的初投资比方案二稍高，占地面积较少。但由于目前国内很少采用高压柴油发电机组，导致调试及运营维护困难，故不建议采用。

方案四对于其它三个方案，初投资最低，占地面积最小。虽然不能满足酒店公司书面关于柴油发电机独立的要求，对于后期维护也较为不便，但后期可以通过委托专业维护公司，费用分摊方案解决。从项目用地和节省投资方面考虑，推荐本方案。

3结语

以上四个方案技术上都能满足使用要求。从上面的分析可见，方案四的初投资的造价最低。因此，应优先考虑采用，说服酒店管理公司接受柴油发电机与大楼的其他功能区共用柴油发电机系统。但一般情况酒店管理公司不愿意与其他功能区共用柴油发电机系统，因此，若酒店管理公司不同意合用（原有方案）的方案的情况下，低压柴油发电机+升降压变压器（方案二）的经济效益较高，建议考虑采用。