第四篇电气篇一、设计依据1．建筑、结构、给排水、空调等专业所提的用电、控制要求及图纸。

2．中国农业大学体育馆奥运工程设计大纲。

3．本工程技术设计将采用的最新中国标准规范与法规、以及国际电工委员会（IEC）的标准规范和奥运项目对场地的相关技术要求。

二、设计范围本工程电气设计包括如下内容：1．10/0.4kV变配电、自备发电及电力监控系统2．动力配电系统3．电气照明及控制系统4．防雷与接地系统5．火灾自动报警及联动控制系统6．综合布线系统7．有线电视系统8．音频扩声系统9．安全防范系统（包括闭路电视监控、防盗报警、门禁保安巡更及呼叫系统）10．停车场管理系统11．设备监控系统12．电子大屏幕显示系统13．各弱电子系统的集成（BMS）三、变配电系统1．本工程的比赛场地、主席台、贵宾室、接待室、电子显示屏、记时记分装置、电台及电视转播、新闻摄影电源、各重要技术设备机房、应急照明、主要通道的照明及消防设备用电属一级负荷。

为满足国家体育场在奥运期间的基本要求，以达到2008年的标准和使用要求为基本条件，结合本工程的特点，供电系统采用两路独立的10kV供电电源＋一台低压自备发电机供电方式。

2．两路10kV电源分别由学校10kV变电所和附近10kV开闭所引入（与学校引入的电源来自不同的独立电源系统），10kV为单母线分段，两路电源同时工作，互为备用，每路可带100%负荷。

母联开关装设——备用电源自动投入装置，平时断开，当一路电源失电时，BZT工作，母联开关合闸，由另一路电源对全部负荷供电。

当失电回路恢复供电后，自动恢复正常工作状态。

3．当两路高压电源均失电时，自备发电机组应快速自启动並在15秒内能保证所有消防负荷、安保设备、媒体综合、主体育馆场地照明、重要办公和会议室、各智能化系统和相关业务用房用电，确保主体育场比赛、转播正常工作。

当紧急状态消除并恢复供电后，发电机组自动停机，并切换至市电供电状态。

发电机单独设应急母线段，并与市电母线段加装联络开关，发电机电源进线与联络开关之间采用自动切换方式（带电气、机械联锁装置）。

4．除发电机组外，在场地照明控制室、主席台、贵宾室、接待室、应急照明系统、电台和电视转播等处设EPS电源装置，计时记分系统、计算机系统、各智能机房设备采用UPS作为应急电源。

5．根据建筑平面布局，考虑到主体育场的安全，本工程变配电所、发电机房设于地下一层，并靠近负荷中心。

6．变压器赛时选用四台10/0.4kV干式变压器。

其中赛后两台1250kVA变压器（1Tr、2Tr）供电采用单母线分段方式，联络开关自动投入，手动复位。

另两台800kVA（3Tr）和1000kVA（4Tr）仅为赛时临时投入使用，它主要供媒体和安保用电，亦采用单母线分段方式，联络开关自动投入，手动复位。

7．在高压开关柜和低压配电柜，采用微机继电保护装置及低压的电力监控仪表组成变配电综合自动化系统。

控制内容包括高压回路、变压器、直流屏和全部低压回路。

保护测量装置和监控仪表直接分布式安装在开关柜面，其中高压回路部分除实现相应的保护功能，同时要求具备独立测量回路，可以采集高压回路的电压、电流、功率、电能、频率、功率因数、跳闸电流、跳闸记录、开关状态等。

所有低压回路具有三相综合数字表计显示功能，具有遥测、遥信、遥控、远方参数设置及网络通讯一体化功能；可以采集这些低压回路的电压、电流、功率、电能、频率、功率因数、跳闸记录、开关状态等。

为保证供电系统的可靠运行，还采用分布式光纤感温在线故障预警系统。

8．供配电系统容量的估算：电力变压器总安装容量：4300kVA（包括各类照明、电视转播、办公、餐饮、采暖空调等）：赛时安装设备容量 3972kW，计算负荷 2984kVA；赛后安装设备容量 1936kW，计算负荷 1552kVA；赛时应急照明 60kW（由EPS供电）；赛时应急负荷 762kW（由柴油发电机供电）；消防负荷 102 kW；9．无功补偿及谐波抑制在低压配电室设置集中补偿电容器柜，按负荷运行状态，采用动态补偿并带谐波装置的补偿柜，对无功功率进行自动补偿，使功率因数不低于0.9。

另外在无功功率偏低的场所设就地补偿电容器。

在体育馆的音响系统工作电源前设隔离变压器。

10．为了体现绿色奥运，路灯、草坪灯、电子显示牌可使用太阳能光伏系统供电。

11．主要设备及材料选择为了保证供电的可靠运行，采用较先进、实用、安全、节能的设备和自动化设施，对设备尽可能采用少维修或免维修产品，并同时配置配电自动化。

10kV高压开关柜选用金属铠装移开式中置开关柜，配真空断路器，变压器选用节能型干式变压器配强迫风冷装置，低压配电柜选用单元隔离式抽出柜，柜内800A及以上开关选用ACB框架开关，变压器及大容量的出线采用密集型母线槽，所有800A及以上均选用大于75kA高分断能力断路器，低于800A的选用分断能力大于等于50kA断路器。

直流系统选用微机型高频开关直流屏。

高压电力电缆选用阻燃型低烟无卤交联聚乙烯铜芯电力电缆，室外高压线路沿电缆埋地敷设，室内沿电缆桥架敷设。

四、动力配电系统1．动力配电电压为交流220/380V，配电系统接地型式采用TN-S系统。

2．低压配电线路采用放射式为主，辅以树干式和混合配电方式。

大容量干线及树干式干线采用封闭式母线槽；小容量干线采用阻燃型低烟无卤交联聚乙烯铜心电力电缆沿电缆桥架（或电缆沟）敷设；支线采用阻燃低烟无卤塑料绝缘铜芯导线穿金属线槽明敷或电线管暗敷。

消防中心、消防设备配电干线采用矿物绝缘防火电缆。

3．消防水泵、防排烟风机和防灾中心（消防、保安监控、公交监控）、应急照明、智能化系统（CA、OA、BA）均采用双回路专线供电，末端自动切换。

所有双回路电源自动切换设备均需设电气、机械联锁装置，且其切换、保护开关均要求采用四极。

4．为保证供电的连续性，各智能化系统（CAS、OAS、BAS、FAS）重要电子设备还采用不间断电源（UPS）供电。

在比赛场设有电子大屏幕系统，为防止谐波电流导致Ｎ线过载，其Ｎ线截面按相线两倍选择。

装在配电间、设备房内、车库内的配电箱，除大容量配电箱采用落地安装，其余采用明装挂墙式。

装在各类管理用房、办公室、会议室等公共场所的配电箱，嵌入墙内安装。

装在室外配电箱，采用防水落地配电柜，设于30cm水泥平台上。

5．面板开关、插座采用86系列名牌产品。

配电箱选用挂墙或嵌入式排骨箱配进口或合资MCB断路器。

6．小于或等于22kW电机采用直接启动方式，30kW以上电机采用软启动器，软启动软停止。

五、电气照明及控制系统1．本系统包括比赛场地照明、训练场地照明、景观照明、室外停车场照明、室内一般照明和应急照明。

一般照明由变压器供电，确保照明由市电、发电机切换后的应急母线（0.4kV）供电，应急照明由双电源供电，一路引自市电变压器低压侧出线回路，另一路取自集中供电式应急电源EPS供电。

2．鉴于照明设计的要求应满足比赛和电视转播，参照国际照度标准，提出主要用房照度如下：训练场 500（lx）走廊及交通区 200（lx）主要办公室及行政区 500（lx）更衣室、淋浴室 200（lx）仓库 150（lx）设备间 400（lx）控制室 600（lx）按摩室、休息室 200（lx）停车场 70（lx）3．场地及景观照明采用集中智能控制系统，灯光控制按日常维护与清洁、训练、娱乐与集会、各类比赛、彩电转播等使用功能不同模式进行编程控制，光源采用AC380V金属卤化物灯。

4．其他各功能场所采用高效灯具和节能光源。

所有40W及以上容量的光源采用低功耗电感式镇流器（灯具内设电容补偿）或电子镇流器，功率因数应不低于0.85。

采用发电机确保的部分金属卤化物灯具，当电源切换后，首先由EPS确保场地部分照明的不间断供电，发电机启动后自动切换到发电机供电。

5．提高主场的照明质量、可靠性措施：1）比赛场照明选用合理的电缆截面供电，以确保各灯末端电压偏移不超过1%。

2）公共场所、变电所、水泵房、消防中心、重要办公与会议室、电梯前室、疏散楼梯及前室、疏散走道等均设应急照明灯，疏散走道及公共出口设疏散指示标志灯，均由集中供电式应急电源EPS供电。

3）在场馆内还设置专业的热启动照明灯具作应急转播照明灯，采用发电机提供备用电源，以保证比赛及电视转播的正常进行。

6．体育馆比赛场地照明要求1）光源显色指数Ra≥90。

2）光源色温不小于5000K，色温偏差不大于500K。

3）灯具，为高显色指数的金属卤化物灯具。

4）可以实现以下照度等级（地面）。

300 Lx，500 Lx，750 Lx，1000 Lx，1250 Lx ，1500 Lx，2000 Lx，2500 Lx（垂直照度）5）采用智能控制系统。

在灯光控制室设置集中控制装置，在灯光配电房可实现就地控制。

6）眩光指数GR＜30。

7）在场内主要摄像方向上，垂直照度：最小值与最大值之比不小于0.7，最小值与平均照度之比不小于0.8；水平照度：最小值与最大值之比不小于0.7，最小值与平均照度之比不小于0.8。

7．在比赛期间，紧靠比赛区域的观众席的垂直照度水平不低于提供比赛区域的25%。

其他观众区的照度标准符合国家标准和规范。

8．为防止频闪效应，在同一计算点（或瞄准点），由三相不同的光源共同照明，且每相光通量相接近。

9．人防地下室的通风、水泵及照明配电按防护单元的划分单独设计。

总电源采用双回路供电，一路接市电，另一路接区域人防战备电源。

照明平时兼地下室正常照明，由市电供电。

六、建筑物防雷接地1．本工程属二类防雷建筑物。

2．防雷措施包括防直击雷、防雷电波浸入及防雷击电磁脉冲保护。

1）防直击雷措施：利用建筑物金属体做防雷及接地装置，利用结构柱内或剪力墙内两根对称主钢筋作防雷及接地引下线，顶端与金属网架连通，底部与基础梁及桩基内主钢筋连通。

屋面金属拉杆相互连通，并使整个屋面组成不大于10mx10m（12mx8m）的网格，凡突出屋面的非金属体加装独立小针保护。

2）雷电波浸入措施：所有进入建筑物的电缆金属外皮、钢管及各种金属管道应在进出口处就近与接地装置连接。

垂直敷设的金属管道上下端与防雷系统接。

3）防雷击电磁脉冲保护措施：变压器高低压侧各相装设避雷器。

各层主配电箱以及重要设备配电箱，屋顶的配电箱设浪涌保护器，并与防雷分界处作等电位连接。

弱电机房以及进线处设浪涌保护器。

3．为防止侧击雷，每层圈梁外侧用两根水平钢筋连成闭合环路作均压环，外墙金属栏杆、金属门窗等与均压环连接。

4．所有防雷钢筋均应焊接连通，防雷接地与电气、弱电系统共用接地装置，接地电阻不大于1Ω。

每类接地设专用接地干线。

5．在总配电房设总等电位连接。

6．消防中心、弱电系统主机房预留专用接地端子箱，端子箱接地干线采用BV-25mm2穿PC32管引至联合接地极。