...供电局《北京奥运场馆及配套设施配电系统技术规范》,谢谢!
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发布时间：2024-08-19 01:54
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时间：2024-08-22 23:51
1.奥运场馆供配电设置基本原则
1.1体育建筑供配电相关设计规范条文
1.1.1《民用建筑电气设计规范JGJ/T16-92》中有关电力负荷分级及供电要求的规定如下：
第3.1.1条电力负荷应根据供电可靠性及中断供电在政治、经济上所造成的损失或影响的程度，分为一级负荷、二级负荷及三级负荷。
3.1.1.1一级负荷
(1)中断供电将造成人身伤亡者。
(2)中断供电将造成重大政治影响者。
(3)中断供电将造成重大经济损失者。
(4)中断供电将造成公共场所秩序严重混乱者。
对于某些特等建筑，如重要的交通枢纽、重要的通信枢纽、国宾馆、国家级及承担重大国事活动的会堂、国家级大型体育中心，以及经常用于重要国际活动的大量人员集中的公共场所等的一级负荷，为特别重要负荷。
中断供电将影响实时处理计算机及计算机网络正常工作或中断供电后将发生爆炸、火灾以及严重中毒的一级负荷亦为特别重要负荷。
3.1.1.2二级负荷
(1) 中断供电将造成较大政治影响者。
(2) 中断供电将造成较大经济损失者。
(3) 中断供电将造成公共场所秩序混乱者。
3.1.1.3三级负荷
不属于一级和二级的电力负荷。
3.1.9一级负荷的供电电源应符合下列要求：
3.1.9.1一级负荷应由两个电源供电，当一个电源发生故障时，另一个电源应不致同时受到损坏。
一级负荷容量较大或有高压用电设备时，应采用两路高压电源。如一级负荷容量不大时，应优先采用从电力系统或临近单位取得第二低压电源，亦可采用应急发电机组，如一级负荷仅为照明或电话站负荷时，宜采用蓄电池组作为备用电源。
3.1.9.2一级负荷中特别重要负荷，除上述两个电源外，还必须增设应急电源。为保证对特别重要负荷的供电，严禁将其他负荷接入应急供电系统。
1.1.2《体育建筑设计规范JGJ31-2003》中有关电力负荷分级的规定如下：
第1.0.7条体育建筑等级应根据其使用要求分级，且应符合表1.0.7规定。
表1.0.7体育建筑等级
第10.3.1条体育建筑电力负荷应根据体育建筑的使用要求，区别对待，并应符合下列要求：
1．甲级以上体育场、体育馆、游泳馆的比赛厅（场）、主席台、贵宾室、接待室、广场照明、计时记分装置、计算机房、电话机房、广播机房、电台和电视转播、新闻摄影电源及应急照明等用电设备，电力负荷应为一级，特级体育设施应为特别重要负荷；
2．体育建筑的电气消防用电设备负荷等级应为该工程最高负荷等级；
3．1项中非比赛使用的电气设备及乙级以下体育建筑的用电设备为二级。
1.2往届奥运会的要求
根据悉尼、雅典奥组委关于其举办奥运会的供配电设置指导方针，将对负荷供电质量和可靠性水平划分为以下3类：
赛事特别重要一级供电要求（Imperative）??中断供电直接影响比赛和转播的正常运行
赛事特别重要二级供电要求（Critical）??中断供电间接影响比赛和转播的正常运行
赛事一级供电要求（Normal）??中断供电不直接影响比赛和转播的正常运行
综合考虑上述情况，结合国内工程设计实践，对于作为特级体育建筑的奥运会竞赛场馆，其赛事用电负荷级别与规范规定的负荷级别的基本对应关系（表1），供电设置系统示意图（图1-a、1-b、1-c）如下：
表1赛事用电负荷级别与规范规定的负荷级别的基本对应关系
国内相关设计规范的负荷分类 2008年奥运会赛事相关负荷分类
特别重要负荷 赛事特别重要一级负荷（Imperative）
赛事特别重要二级负荷（Critical）
一、二级负荷 赛事一级负荷（Normal）
1.3电力公司奥运场馆供电要求
为提高奥运场馆及配套设施配电系统的建设质量，满足奥运场馆及配套设施对电力供应的高水平要求，北京电力公司制定了一套技术规范，其适用于北京地区所有奥运项目的变配电系统设计及设计图纸审核。
1）该规范首先将奥运场馆及配套设施分类
A类：室内赛场、夜间赛场、新闻中心、广播电视中心、组委会驻地等；
B类：室外赛场、运动员村、记者驻地等；
C类：训练场馆、其他配套设施。
2）不同类别场馆对配电系统电气主接线及运行方式有不同要求
a.10kV一次主接线应采用单母线分段接线或环形接线，0.4kV低压主接线采用单母线分段接线；对于A类场馆负荷还应设置应急母线。
b.10kV总配电室运行方式为两路（或多路）电源同时运行，设分段（联络）开关，分段断路器装设母联备自投和手投；10kV分配电室满足两路或多路电源供电，不设10kV联络开关。
c.为提高场馆供电的可靠性，确保不间断供电，A类场馆应装设10kV电源合环保护。
1.4临时电源和永久电源
由于奥运会鲜明的短期性特点，及其在赛事期间的庞大电力负荷需求，如果依照奥运会赛事期间的电力负荷需求来设置一个永久的电力供应系统，对于奥运会赛后很少举办重大国际赛事的固定场馆的供配电系统将会造成大量的闲置与浪费，势必增加场馆的一次性投资和赛后的运营费用。
按照勤俭办奥运的原则，对于奥运竞赛场馆的供配电系统设计应该考虑临时系统与永久系统之分。这包括永久发电机容量和临时发电机容量配置，永久变压器容量与临时变压器容量的配置，电气设备数量配置（如体育照明灯具）等，也必须考虑纯赛时负荷与纯赛后负荷及二者混合负荷电力供应系统的划分。针对上述问题，对于不同体育场馆的具体问题尚需要进一步分析，才能综合确定。
1.5柴油发电机应用
国内通常的设计做法是对特别重要负荷采用市电加永久柴油发电机冷备用的形式。而根据历届奥运会技术设计手册及其电力供应原则，奥运会期间通常采用临时柴油发电机为重要赛事负荷供电，其应用方式可以总结为以下几种：
发电机备用运行模式（见图2-a）；发电机在线运行模式（见图2-b）；发电机并机运行模式1，2（见图2-c）；发电机并网工作（注：根据国内电力行业规定，不允许发电机并网工作）。
在奥运会电力需求高峰期间，租赁临时柴油发电机为赛事相关的重要负荷供电，而永久发电机仅负担场馆的永久消防设备及应急照明负荷，这样可以大大减小场馆永久发电机装机容量，进而减小一次性投资和赛后运营费用。但是对于永久场馆内一些赛时赛后兼有的负荷，如通信、网络、普通赛事技术系统等在赛后是否应改由永久柴油发电机供电及如何实现转换尚需根据不同场馆的具体情况进行研究确定。
此外，对于奥运会临时场馆不设永久柴油发电机，而仅仅设置临时柴油发电机，作为赛事特别重要负荷、消防设备和应急照明的共同备用电源。
1.6体育照明供电
由于奥运竞赛场馆的场地照明通常采用金属卤化物灯作为光源，而此种光源在电源转换时间不为0时存在熄灭的可能，且一旦熄灭需要10分钟以后才能冷却下来再次点亮。为保证此类灯具不经冷却即可点亮，则需增设昂贵的热触发装置（其价格与灯具相当）。通常更经济有效的做法是将场地照明灯具由两个（或以上）独立电源供电，且每个电源的灯具要均匀分布全场，即可保证在一个电源失电时，全场可至少保证正常照度的50%。
若比赛期间场地的体育照明供电发生中断，将直接影响比赛和转播的进行，因此体育照明负荷应按赛事特别重要一级负荷要求供电。同时国际奥委会要求50%的场地照明必须由柴油发电机提供电源以保证供电可靠性。根据历届奥运会经验和国内电力供应情况，我们按图3设计体育照明的配电系统，设置两台柴油发电机，其中一台在比赛期间作为主用电源为50%照明负荷供电，以满足国际奥委会的需求。
图3
2.实践应用
2.1负荷分级
奥林匹克公园网球中心、曲棍球场、射箭场、沙滩排球场均属于特级体育场馆。按照上文负荷分级原则,将场馆内各类负荷总结归纳如表2，各类负荷根据其级别按上文图1进行设计。
表2负荷分级表
赛事特别重要一级负荷（Imperative） 比赛场体育照明、主席台、贵宾室、接待室及广场照明，计时计分装置、计算机房、移动、固定通信机房（车）、扩声机房、电台和电视转播、新闻摄影电源、中央监控室、交通监控指挥、消防指挥室、电台和电视转播、文字记者工作电源，消防设备、应急照明等
赛事特别重要二级负荷（Critical） 热身区、颁奖区、医疗、兴奋剂检测、竞赛官员办公室、场馆管理运行相关房间、场馆通讯中心、安保及安检相关负荷、注册中心等
赛事一级负荷（Normal） 普通动力负荷、空调、大屏幕、餐饮售卖点、更衣室、卫生间等
2.2永久电源和临时电源
各个场馆均从市网不同降压站引来两路10kV电源，每路均能承担本场馆全部负荷。两路电源同时工作，互为备用。
网球中心在奥运赛后计划将进行改造以举办中国网球公开赛，因此在变压器及电气设备配置上按照赛时负荷需求设计，不考虑临时设备。但为保障赛时供电，仍选用六台柴油发电机组作为特别重要负荷的应急备用电源，其中1台为永久柴油发电机，其余5台为赛时临时发电机。
在曲棍球场、射箭场和沙滩排球场的电源设计中，分别设计了5台、2台、4台柴油发电机作为相关负荷的备用电源，全部为临时发电机，这主要是基于如下几点考虑的：
1) 3个场馆均是临时场馆，不具备优良的设置永久发电机的相关土建条件；
2) 3个场馆在承办奥运会赛时的负荷等级最高，根据节俭办奥运的原则，设置临时发电机既能满足赛时相关负荷的供电要求，又十分经济；
3) 3个场馆的变配电设备采用箱式组合式变电站，且置于主体建筑物之外，设置临时发电机更便于与变配电设备连接；
4) 以往奥运会中也大量的使用了临时发电机作为备用电源，临时发电机在奥运会历史上有着十分丰富且成功的运行经验，完全可以作为相关赛时负荷的备用电源。
2.3发电机应用
网球中心的永久发电机为场馆内消防、安防（仅场馆永久的监控、门禁等安防设备，非赛时临时安防设施）、固定通信、贵宾区照明等供电。按备用运行模式设计。
各场馆均设置了1台体育照明专用柴油发电机，属临时发电机，按在线运行模式设计。
其它临时发电机作为赛事特别重要负荷的第三路电源，按备用运行模式设计。
考虑到临时租赁发电机容量不会太大，因此各场馆均设置了多台机组，限制在每台800kW以下。
2.4体育照明供电
参照往届奥运会体育照明负荷的配电方式，奥组委要求有50％的体育照明负荷必须设置专用的柴油发电机为其供电，目的是不受其他电源故障的影响，保证场地内至少有一半照度以满足奥运会比赛转播要求，而该柴油发电机组的可靠性由设备赞助商保证。因此在本次设计的体育照明负荷配电运行方案中，设置了专用的发电机组为50％的体育照明负荷供电，在奥运会比赛过程中，专用发电机作为主用电源为50％体育照明负荷供电，市电作为该部分负荷的备用电源；另外50％体育照明负荷由市电作为主用电源，非专用发电机作为备用电源供电。
由于在本次设计过程中始终无法从北京奥组委处得到关于柴油发电机组赞助商的明确信息，因此由赞助商提供的为50％体育照明负荷供电的专用发电机组的可靠性是否能够保证尚无法确定，针对此种情况，对上述方案的运行方式稍作调整（图4，注：进线开关与联络开关设电气连锁，三开关不允许同时合闸），使方案中为体育照明负荷供电的两路市电，两台发电机组共4个电源同时工作，各负担25％的体育照明负荷，在任意两路电源故障时仍能保证50％的体育照明负荷不断电。
图4
本文所述是针对举办奥运赛事这一特殊活动的体育场馆，总结的供配电的设置原则，及其在奥林匹克网球中心、曲棍球场、射箭场、沙滩排球场应用的情况，仅供读者参考
