昆山市文化藝術中心電氣設計
設計單位：中國建筑設計院有限公司
項目采用的電氣系統
電氣系統的突出創新點
1、20kV/0.4kV 變配電系統
一級負荷包括消防系統（含消防控制室內的火災自動報警及控制設備、消防泵、排煙風機、加壓送風機、消防補風機等）、安防監控系統、應急及疏散照明指示、通訊、劇場調光用計算機系統用電、舞臺照明、貴賓室、演員化妝室、舞臺機械設備、電聲設備、電視轉播用電等用電負荷。一級負荷中的消防系統（含消防控制室內的火災自動報警及控制設備、消防泵、排煙風機、加壓送風機、消防補風機等）、安防監控系統、應急及疏散照明指示、通訊、計算機機房、劇場調光用計算機系統用電等用電負荷為特別重要負荷。；二級負荷包括客梯、生活泵、污水泵、劇場觀眾廳照明、空調機房的電力和照明、電影院照明、放映用電等用電負荷；三級負荷包括其他電力負荷及一般照明。
本工程從市政兩個35kV 以上變電站分別引來一路20kV 專線電源作供電電源，兩路電源分別引自不會同時損壞的兩個上級電源，每路均能承擔本工程全部負荷，兩路20kV 電源同時工作，互為備用，電纜埋地引入設在地下一層的高壓電纜分界室。
本工程選用1 臺應急柴油發電機組作為第三路電源，主用功率為2 250kW。消防時，柴油發電機組滿足全部消防負荷的需要，平時停電時，需根據容量手動投入所需負荷。當發生20 kV 市電停電、缺相、電壓或頻率超出范圍、同一組變壓器的兩臺變壓器同時故障等情況時，從變壓器主出線開關處拾取柴油發電機的延時啟動信號，送至柴油發電機房，信號延時0~10s（可調）后柴油發電機組自動啟動，并在30s 內達到額定轉速、電壓、頻率后，投入額定負載運行。此時，若發生火災，應切斷應急母線段上的非保證負荷。當市電恢復30~60s（可調）后，市電供電自動啟用，柴油發電機組經冷卻延時后自動停機。
高壓供電系統為單母線分段運行方式，中間設聯絡開關，平時兩路電源同時分列運行，互為熱備用，當一路電源故障時，通過手/ 自動操作聯絡開關斷開非保證二級以上負荷。高壓主進開關與聯絡開關之間設電氣聯鎖，任何情況下只能合其中的兩個開關。另一路電源可承擔100% 的負荷。低壓供電系統為單母線分段運行方式，聯絡開關設自投自復/ 自投不自復/ 手動轉換開關，自投時有一定的可調延時，且應自動斷開非保證負荷的二級以上負荷。低壓主進開關與聯絡開關之間設電氣聯鎖，任何情況下只能合其中的兩個開關，以保證另一臺變壓器承擔100% 的負荷。
本工程在影院地下一層設一座總變配電室。預留二期文化活動中心、展示中心的兩臺高壓柜，值班室內設模擬顯示屏。在劇場設置分配電室供劇場負荷。本工程變壓器裝機容量為16 700kVA（含預留的2 000kVA），分項設備容量為：影院1#、2# 變壓器：Pe=3 534kW（不含消防設備）、Pj=2 991kW、Qj=1 014kVar、Sj=3 245kVA。選用兩臺2 000kVA 戶內型干式變壓器，接線為D,yn11，Uk=6%，負荷率約為81%。大劇院3#、4# 舞臺照明專用變壓器：Pe=1 804kW（不含消防設備）、Pj=1 622kW、Qj=2 57kW、Sj=1 647kVA。選用兩臺1 600kVA 戶內型干式變壓器，接線為D,yn11，Uk=6%，負荷率約為53%。大劇院5#、6# 舞臺機械專用變壓器：Pe=2 144kW（不含消防設備）、Pj=1 274kW、Qj=200kW、Sj=1 289 kVA。選用兩臺1 250kVA 戶內型干式變壓器，接線為D,yn11，Uk=6 %，負荷率約為52%。大劇院7#、8# 變壓器：Pe=4 105kW（不含消防設備）、Pj=3 272kW、 Qj=898kW、Sj=3 402kVA。選用兩臺2 500kVA 戶內型干式變壓器，接線為D,Yn11，Uk=6%。負荷率約為68%。消防專用設備779kW。
采用綜合繼保實現三相定時限過流保護、電流速斷保護及零序保護；變壓器20kV 側增加單相接地信號裝置、溫度保護及信號裝置。
本工程以高壓計費為主，低壓設綜合電力儀表。
在變配電室低壓側設功率因數集中自動補償裝置，電容器組采用自動循環投切方式，要求補償后的功率因數≥ 0.95，并要求對熒光燈、氣體放電燈單燈就地補償，使其功率因數≥ 0.95。
20kV 配電設備采用中置式開關柜。高壓斷路器采用真空斷路器（24 ～ 25kA），在20kV 出線開關柜內裝設真空斷路器操作過電壓保護器。真空斷路器選用彈簧儲能操作機構，操作電源采用220V 免維護鉛酸電池柜100AH 作為直流操作、繼電保護及信號電源。
進戶高壓電纜規格、型號由供電部門的供電方案確定。
低壓斷路器運行分斷能力為35kA 及以上。1 250kVA 干式變壓器，阻抗電壓6%，低壓斷路器運行分斷能力為45kA 及以上；1 600kVA 干式變壓器，阻抗電壓6%，低壓斷路器運行分斷能力為50kA 及以上；2 000kVA干式變壓器，阻抗電壓6%，低壓斷路器運行分斷能力為65kA 及以上；2 500kVA 干式變壓器，阻抗電壓6%。
低壓主進、聯絡斷路器設過載長延時、短路短延時、短路瞬時保護脫扣器，其他低壓斷路器設過載長延時、短路瞬時脫扣器，部分回路設分勵脫扣器，這些回路既可以在聯絡開關投入時卸載部分負荷，防止變壓器過載，又可以在火災時，切斷火災場所相關非消防設備電源。
監控系統采用分散、分層、分布式結構設計，按間隔單元劃分、模塊化設計、分布式處理。系統從整個網絡結構上分為三層結構：即間隔層、通信管理層及所級監控管理層。
2、電力配電系統
低壓配電系統采用220V/380V 放射式與樹干式相結合的供電方式，對于單臺容量較大的負荷或重要負荷采用放射式供電方式；對于照明及一般負荷采用樹干式與放射式相結合的供電方式。一級負荷中特別重要負荷采用來自兩臺變壓器不同母線段的兩路電源供電并在末端互投，具備柴油機作為第三路電源；一級負荷采
用來自兩臺變壓器不同母線段的兩路電源供電并在末端互投；二級負荷采用來自兩臺變壓器不同母線段的兩路電源供電，在末端互投或由低壓母線聯絡；三級負荷采用單電源供電。
豎井采用封閉式插接母線供電，較為分散的負荷采用電纜或導線供電。本工程22kW 及以下的電動機采用全壓啟動方式，30kW 及以上電動機采用軟啟動方式。污水泵采用液位傳感器就地控制，水位超高報警、水位顯示及泵故障由BA 系統完成。冷凍機、冷凍泵、冷卻泵、冷卻塔、空調機、新風機、排風機、送風機等采用BA 系統控制。消火栓泵、噴淋泵、消防穩壓泵、排煙風機、加壓送風機等消防專用設備不進入BA 系統。平時由DDC 系統控制，火災時由消防控制室控制排風兼排煙風機，進風兼補風風機。消防設備的熱繼電器保護只作用于報警，不動作。消防設備配電用的低壓斷路器取消過載保護，相應開關脫扣器為電磁脫扣器。 本設計水泵、風機均按1 500r/min 的額定電流的1.05 倍整定熱脫扣器的動作電流，若水泵、風機訂貨時，轉速、功率發生變化，按實際額定電流的1.05 倍整定熱脫扣器的動作電流。
3、照明系統
有裝修要求的場所光源視裝修要求商定，一般場所選用節能高效熒光燈、金屬鹵化物燈或其他節能型燈具。光源顯色指數Ra ≥ 80，色溫應在2 500~5 000K 之間。
照明、插座均為單相三線分別由不同的支路供電，除應急照明配電箱出線應采用WDZN-BYJF-750V-3X2.5-SC20 低煙無鹵輻照耐火型導線外，其他均為WDZ-BYJF-750V-3X2.5-SC15 低煙無鹵輻照阻燃導線。
所有插座回路（2.2m 以上空調插座除外）、電開水器回路、室外照明燈具低于2.4m 的回路均設漏電斷路器保護。漏電斷路器動作電流≤ 30mA，動作時間≤ 0.1s。
燈具的可接近裸露導體必須接地（PE）可靠，并應有專用接地螺栓和標識。
應急照明必須選用能瞬時點亮的光源，所有疏散樓梯間及其前室、變配電室、消防控制室、消防水泵房、柴油發電機房、通訊機房、保安監控中心等的100% 照明為應急照明；疏散走廊、防排煙機房等的照明設置50%；其他公共場所應急照明一般按正常照明的10% 設置；在大空間用房、走廊、樓梯間及其前室、臺倉、臺倉出口、后臺演職員出口及主要出入口等場所設置智能疏散照明系統。信號線采用RS485 總線。每個燈與主機聯動，單獨控制疏散方向?？刂浦鳈C設在消防控制室內。安全出口標志燈、疏散指示燈、疏散樓梯、走道、臺倉、臺倉出口、后臺演職員出口的應急照明燈采用區域集中蓄電池式應急照明系統供電，其他場所應急照明采用雙電源末端互投供電，雙電源轉換時間為疏散照明≤ 5s、備用照明≤ 5s；應急照明持續供電時間應＞ 30min（初期安裝90 min）。安全出口標志燈、疏散指示燈采用LED 光源。疏散照度≥ 0.5Lx。 疏散樓梯, 人員集密流動疏散區域及地下疏散區域疏散照度應不低于5lx。應急照明平時由建筑設備監控系統統一管理，火災時由消防控制室自動控制點亮全部應急照明燈。座位排號燈、樂池內譜架燈、化妝室臺燈供電電壓為36V 以下。劇場繪景間、化妝室光源與舞臺光源色溫接近。
裝飾用燈具需與裝修設計方及甲方商定，功能性燈具（如熒光燈、安全出口標志燈、疏散指示燈）需有國家主管部門的檢測合格報告，達到設計要求方可投入使用。除注明外，變配電室燈具管吊式安裝，距地2.8m；其他有吊頂的場所選用嵌入式格柵熒光燈( 反射器為霧面合金鋁貼膜)；無吊頂場所選用控照式熒光燈，鏈吊式安裝，距地2.7m；地下車庫為管吊，距地2.5m。熒光燈燈管為三基色節能型T5 燈管，光通量2800Lm 以上，電子式鎮流器采用L 級。壁燈距地2.4m，燈具形式由甲方確定。機房、庫房等高大空間采用深照燈，管吊安裝，距地4.0m。進行裝修場所照明配電設計時，照明功率密度最大不應超過20W/m2，并應考慮留有15 % 的應急照明。廚房應采用防水防塵燈罩。除防水燈具、50V 以下低壓燈具外，一般燈具均選用I 類燈具，并增加一根PE 線。儲油間燈具防護等級為防爆型IP2X，電機防護等級為IP44，且鋼管明敷，電氣設備的金屬外殼應可靠接地。
照明控制：設備機房、庫房、辦公用房、衛生間及各種豎井等處的照明采用就地設置照明開關控制；大廳、多功能廳、新聞發布廳、電影廳、劇院觀眾廳、會議廳、國際會議廳等照明要求較高的場所采用智能控制系統；地下汽車庫、走廊等公共場所納入智能照明系統統一管理；出口標志燈、疏散指示燈、疏散走道應急照明、封閉樓梯間及其前室等處的應急照明為長亮。室外照明的控制納入智能照明系統統一管理。景觀照明燈具每套燈具的導電部分對地絕緣電阻值應＞ 2MΩ。無障礙廁位在底距地0.4~0.5m 處設求助按鈕，在門外底距地2.5m 設求助警鈴。專用無障礙衛生間，除上述要求外，照明開關應采用大翹板開關，中心距地0.8~1.1m。公用插座中心距地0.7~0.8m。
4、電纜、導線的選型及敷設
高壓電纜選用ZR-YJV-24kV 交聯聚乙烯絕緣、聚氯乙烯護套銅芯電力電纜。低壓出線電纜選用WDZ-YJFE-1kV 低煙無鹵輻照A 類阻燃電力電纜，工作溫度為90℃；變配電室消防雙電源出線、柴油發電機出線電纜、末端雙電源出線均選用WDZAN-BTLY 布線用礦物絕緣銅包鋁金屬套聚烯烴外護套耐火電纜，溫升為105℃。電纜明敷在橋架上，普通電纜與應急電源電纜應分設橋架或采取隔離措施，在豎井內距離應＞ 300mm 或采用隔離措施。若不敷設在橋架上，應穿熱鍍鋅鋼管敷設。SC32 及以下管線暗敷，SC40 及以上管明敷。垂直敷設管線，應在適當位置加拉線盒。50mm2 及以下，每30m 設一拉線盒；70~95mm2，每20m 設一拉線盒；120~240mm2，每18m 設一拉線盒。本工程SC 管均為熱鍍鋅鋼管，所有支線除雙電源互投箱出線及疏散照明指示燈線路選用WDZN-BYJF-750V-3X2.5- SC20 低煙無鹵輻照耐火型導線與至污水泵出線自帶防水電纜外，其他均選用WDZBYJF-750V-3X2.5-SC15 低煙無鹵輻照阻燃導線，穿熱鍍鋅鋼管暗敷?？刂凭€為KVV 聚氯乙烯絕緣、聚氯乙烯護套銅芯阻燃控制電纜，與消防有關的控制線為NH-KVV 聚氯乙烯絕緣、聚氯乙烯護套銅芯耐火控制電纜。應急照明、疏散照明指示燈支線應穿熱鍍鋅鋼管暗敷在樓板或墻內，且保護層厚度≥ 30mm，由頂板接線盒至吊頂燈具一段線路，長度不超過1.5m，穿鋼質耐火波紋管，普通照明支線穿熱鍍鋅鋼管暗敷在樓板或吊頂內；機房內管線在不影響使用及安全的前提下，可采用熱鍍鋅鋼管、金屬線槽或電纜橋架明敷設；屋頂管線暗敷。消防用電設備供電管線暗敷設時，應敷設在不燃燒體結構內，且保護層厚度≥ 30mm；明敷時，應采用金屬管或金屬線槽上涂防火簿涂型防火涂料保護。當采用的絕緣和護套為不延燃材料電纜時，可不穿金屬管，但應敷設在電纜井內。建筑設備監控系統控制箱電源由主機或旁邊控制箱供給，采用WDZ-BYJF-750V-3X2.5-SC15相連。污水坑液位傳感器至污水泵控制箱暗敷，防水控制線8X1.0 SC32。 PE 線必須用綠/ 黃導線或標識，可采用優質絕緣穿刺線夾，以達到良好的電氣接觸及絕緣、防水、防腐蝕的要求。所有穿過建筑物伸縮縫、沉降縫、后澆帶的管線應按《建筑電氣安裝工程圖集》中有關作法施工。平面圖中所有回路均按回路單獨穿管，不同支路不應共管敷設。各回路N、PE 線均從箱內引出。本工程電線電纜載流量均按照《建筑電氣常用數據》選擇。
5、建筑物防雷、接地及安全措施
建筑物防雷本工程防雷等級為二類。建筑的防雷裝置滿足防直擊雷、側擊雷、防雷電感應及雷電波的侵入，并設置總等電位聯結。接閃器：在屋頂采用Φ10 熱鍍鋅圓鋼作避雷帶，屋頂避雷連接線網格≤ 10m×10m 或12m×8m。利用建筑物鋼筋混凝土柱子或剪力墻內兩根Φ16 以上主筋通長連接作為引下線，間距≤ 18m，引下線上端與避雷帶焊接，下端與建筑物基礎底梁及基礎底板軸線上的上下兩層鋼筋內的兩根主筋焊接；外墻引下線在室外地面1m 以下處引出與室外接地線焊接。接地極為建筑物樁基、基礎底板軸線上的上下兩層主筋中的兩根通長焊接形成的基礎接地網并連接室外人工接地裝置、護坡樁組成。建筑物四角的外墻引下線在距室外地面上0.5m 處設測試卡子。凡突出屋面的所有金屬構件（如金屬通風管、屋頂風機、金屬屋面、金屬屋架等）均應與避雷帶可靠焊接。防雷、接地裝置凡焊接處均應刷瀝青防腐。
本工程防雷接地、變壓器中性點接地、電氣設備的保護接地、電梯機房、消防控制室、通訊機房、計算機房等的接地共用統一接地體，并要求消防控制室、通訊機房、計算機房、安防控制室、BA 監控室等的接地設獨立引下線。要求接地電阻≤ 0.5Ω，實測不滿足要求時，增設人工接地極。室外人工接地極距建筑物＞3m，距室外地面1m。用40×4mm 熱鍍鋅扁鋼連接成水平接地裝置，垂直接地極為Φ50 熱鍍鋅鋼管，長2.5m，每5m 設一根。從變配電室至強電豎井內的橋架上敷設一條40×4mm 熱鍍鋅扁鋼，將變配電室接地與強電豎井內接地相連。電纜橋架及其支架全長應不少于兩處與接地干線連接。強、弱電豎井內的接地線其下端應與總等電位接地裝置及接地網可靠連接。所有強、弱電豎井內均垂直敷設二條，水平距地0.2m 敷設一圈40×4mm熱鍍鋅扁鋼，水平與垂直接地扁鋼間應可靠焊接?？照{系統設置電加熱器的金屬風管及電伴熱裝置的消防水管可靠接地。垂直敷設的金屬管道及金屬物的底端及頂端應就地與接地裝置連接。室內墻上水平接地體距地0.2m，明敷。過門處埋地暗敷。凡正常不帶電，而當絕緣破壞有可能呈現電壓的一切電氣設備金屬外殼均應可靠接地。本工程采用總等電位聯結，接地型式采用TN-S 系統。
6、環保設計
柴油發電機房的進出風道，應進行降噪處理。滿足環境噪音晝間≤ 55dBA、夜間≤ 45dBA 的條件。其排煙管應高出屋面并符合環保部門的要求。本工程均采用環保型低煙無鹵電線、電纜。
7、節能設計
合理設置變配電室，使其位于負荷中心。采用新型節能變壓器SCB10，使其自身空載損耗、負載損耗較小。合理使用變頻器，使電機工作在最佳狀態，以達到節能的目的。采用功率因數高的三基色T5 熒光燈（電子鎮流器）、氣體燈末端單燈補償、變配電室設電容自動補償裝置等措施，降低無功損耗。合理選擇電線、電纜截面以降低線路損耗。采用高效、節能照明光源、高效燈具和附件?？刂茊挝还β拭芏戎?，合理進行燈光控制，大空間采用智能照明控制系統。走廊、樓梯間、門廳等公共場所的照明采用集中控制。昆山配電箱