秀场供配电系统设计概述.docx

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1、秀场供配电系统设计概述发布时间：2012-12-15作者：魏成刚来源：万达规划院绿建节能所摘要：本文通过对武汉秀场供配电系统的详细介绍，给读者展示了一种新型演艺剧场秀场的配电设计的一些相关知识，其内容主要包括：秀场负荷的种类、负荷特点、负荷容量；高压配电系统的设计、低压配电系统、智能照明配电系统；开闭所、变配电所及变压器的设置等。使广大读者对秀场及其供配电系统的设计有个初步的了解和认识。关键词：秀场、配电设计、高压配电系统、低压配电系统、变压器、应急发电机、水中升降台、灯光音响一、秀场概述秀场是近年来逐渐兴起的一种特殊类型的表演剧场，它和我们常规的剧场有着很大的差别。二者的主要区别为：在常规剧

2、场中，演员是在舞台及舞台上空进行各种表演，而且表演的节目是经常变化的；而在秀场中，演员是在水池中、舞台上、及高空进行表演，通常一台节目要表演好几年。秀场节目内容丰富，编排复杂，气势宏大，节目精彩，观赏性很强，是一种非常高端的现场表演节目。目前，全世界已建成的秀场屈指可数，比较有名的有美国拉斯维加斯的0秀、K秀和澳门的水舞间。这几个秀场都是由德贡公司设计的。武汉秀场是万达集团携手比利时的德贡公司、英国的ST1JF1SH等一批国际行业顶级设计公司联合设计打造的，具有世界最高设计水平的秀场。本次在武汉秀场中设置的机械臂、旋转座椅台等设备在秀场中均为首次使用，这给节目的创意提供了更为丰富的设备条件，使

3、武汉秀场节目的内容及编排可以更加精彩，观赏性更强。武汉秀场项目位于武汉东湖JT地块，是东湖中央文化旅游区项目的重要组成部分，紧邻秀场的是一座配套的六星级奢华酒店，酒店与秀场地下联通。项目地块呈扇形，东北两侧接邻楚河和水果湖，南侧为白鹭街，西邻武汉东路。武汉秀场总建筑面积8.6万平方米。其中，地上建筑面积2.76万平方米，地下建筑面积5.85万平米；秀场建筑高度59.8米，地上一层，局部8层，地下4层；秀场内观众厅座位数为2000个，厅内包括摇摆座椅区，升降座椅区，干舞台区和湿舞台区等；地下还配有停车库，设有停车位200个。武汉秀场效果图二、秀场电气负荷的特点1、负荷种类繁多秀场是一个集舞台机械

4、、舞台灯光、舞台音响、视频显示、特技特效设备等于一体的一个非常复杂的演艺剧场，其设备种类繁多，数量庞大，其设备主要包括以下几类：舞台机械设备灯光、音响设备视频显示设备活动座椅台水中升降台大型机械臂特技、特效设备暖通空调设备水处理设备建筑电气设备2、设备控制复杂秀场中的机电设备既有连续运行的建筑机电设备如：空调机组、各类风机、水泵、电梯等，也有短时运行的舞台机械、灯光、音响、吊挂设备等如：水中升降台、干式升降台、音箱、起重机等。这类冲击性负荷很多而且容量很大，由于负荷波动很大、存在多种电磁干扰，这给整个电气系统的设计造成了很大的困难。在实际演出时，有水中升降台的上下运动、吊杆的上下运动、吊挂设备

5、的水平运动等，演员在空中飞行、穿梭，各种特技动作令人眼花缭乱；不仅运动速度快、同时运动设备多，而且要求控制精度高，这一切给设备控制系统的设计提出了更高、更严的要求。3、对供电可靠性要求很高秀场中存在大量的一级负荷和特备重要负荷，很多机电设备的运行和演员的生命安全悉悉相关，这些设备的安全运行是非常重要的，而可靠的供电是设备安全运行的基础。因此，秀场对供电系统的可靠性要求非常高。三、负荷等级及容量1、负荷等级秀场中存在着各种各样的用电设备，他们对电源的要求也是各不相同的，按断电后造成人员伤害和经济损失后果的严重程度不同，本工程的各种负荷可分为：一级负荷：消防负荷、走道照明、值班照明、警卫照明、各业

6、务计算机系统用电、安防监控系统用电、电子信息设备机房用电、客梯、排污泵、生活水泵、舞台照明、舞台机械、电声设备、演员化妆间、贵宾间等；二级负荷：观众厅照明、空调机房等；三级负荷：普通照明、货梯等；2、负荷容量本工程的主要用电负荷为一级负荷，包括少量二级负荷和三级负荷。武汉秀场的各类机电负荷，按其负荷等级，容量统计如下：一级负荷约：28750kW二级负荷约：1850kW三级负荷约：2700kW秀场高压配电系统示意图四、供配电设计1、供电电源本工程从市政公用电网引来四路IOkV电源。电源电缆从建筑物北侧穿钢管引入设置在地下一层的两个IOkV开闭所，每个开闭所由两路独立的IOkV电源供电。2、备用电

7、源本工程选用一台主供功率为1600kW的柴油发电机组作为第三路电源；当IOkV市电停电或者两路IOkV市电发生故障时，系统自动启动柴油发电机组。柴油发电机组应在30秒内达到额定转速、额定电压和额定频率后，投入负荷运行；当市电恢复后，系统延迟一段时间后自动回复市电供电，柴油发电机组经冷却延时后自动停机。3、开闭所、变电所根据秀场负荷容量及实际分布情况，秀场共设置了两个开闭所均位于地下一层；3个IOkV变配电所，其中两个设置在地下一层，另一个设置在地上的变压器层；由1#开闭所引两路IOkV高压供1#变配电所使用；由2#开闭所引两路IOkV高压至秀场2#和3#变配电所；1#变配电所内共设置4台200

8、0kVA的变压器；2#变配电所设置2台2000kVA,2台160OkVA的变压器；3#变配电所设置4台160OkVA的变压器。4、高压配电系统为保证秀场供电电源的可靠性，高压配电系统采用单母线分段运行方式，两段母线中间设联络开关，两路电源同时工作分列运行，互为备用。当其中一路电源故障时，通过手动/自动操作联络开关闭合，由另一路电源负担全部负荷。主进线开关和母联开关之间设置电器连锁，任何时候只允许其中两只开关合闸。5、低压配电系统低压配电系统采用单母线分段运行方式，母线之间设置联络开关，当其中一路进线故障时，自动切断非保证负荷，以确保变压器正常工作，低压主进线开关和母联开关之间设置电气连锁和机械

9、连锁，保证任何时候只允许其中的两个开关闭合。6、计量和功率因数补偿本工程根据供电部门的要求在高压侧设置计量总表，低压侧根据使用管理需求设置照明、空调、动力、夜景照明等分项计量子表。在变配电所低压侧设置功率因数集中补偿电容器装置，电容器组采用自动循环投切方式，要求补偿后的功率因数高压侧不小于0.9。因此，要求银光灯、气体放电灯单灯就地补偿，使其功率因数不低于0.9。7、动力配电系统a、220/380V低压配电系统采用放射式和树干式相结合的配电方式，对重要负荷和大容量负荷采用放射式配电，一般负荷采用放射式和树干式相结合的配电方式；b、一级负荷采用双电源供电末端互投；二级负荷采用双回路供电方式，三级

10、负荷采用单电源供电。c、标准层采用树干式供电，较为分散的负荷采用放射式供电；d、37kW以下的电机采用直接启动方式，37kW及以上的电机采用降压启动方式；污水泵采用液位控制和手动就地控制方式，水位显示、超液位报警、故障报警等除就地控制箱有显示外，同时将各种信号上传至DDC；f、冷冻机、冷冻泵、冷却泵、冷却塔、空调机、新风机、排风机、送风机等采用DDC自动控制和就地手动控制相结合的方式；g、消防专用设备：消火栓、消火栓泵、排烟风机、送风机等各种控制信号不进入BA系统，消防设备的过载信号只报警不跳闸；h、排风兼排烟风机、进风兼补风风机：这些风机平时由DDC控制，演出时部分风机接收演出系统的控制信号

11、，火灾时由消防控制室控制，消防控制室具有优先权，用于消防时，只报警不跳闸。8、照明系统a、走廊、楼梯间、观众厅、会议室、排练室、舞台工作灯、休息室、主要出入口、门厅、室外照明等公共区域的照明采用基于总线的智能照明控制系统进行控制；b、办公室、卫生间、宿舍、设备机房、仓库等照明采用就地控制方式；c、光源：有装修要求的场所视装修要求商定，一般场所采用节能型荧光灯、金卤灯或其他节能型灯具，光源显色指数大于80,色温控制在3300K5500K之间。d、照度要求:办公室、消防控制室5001x排练室、声控室、光控室3001x出入口、休息厅等2001X化妆间、道具室、卫生间1501x空调机房、风机房IOO1

12、x走道、车库、楼梯间50751xe照明和插座分别由不同的支路供电，照明和插座均为单向三线配线，f、应急照明：观众厅、消防及重要设备机房等保证正常照明的照度；主要出入口、休息厅、主要通道等人员密集场所的地面最低照度不低于I1x;楼梯间内地面最低照度不低于51x；疏散走道地面最低照度不低于O.510g、出入口标志灯、疏散指示灯、疏散楼梯间等场所使用的应急照明灯具采用自带蓄电池的供电方式；其他应急照明灯具采用双电源末端互投供电；备用应急照明灯具的供电时间不小于90分钟，疏散照明灯具供电时间不小30分钟。五、结束语综上所述，秀场是一种比较少见的高端演艺剧场，它是目前世界上最复杂的剧场类建筑。它的复杂主

13、要体现在机电设备的复杂多样、控制系统复杂、建筑形式复杂；随着世界文化交流的不断深入，秀场类建筑将会越来越多。希望通过本文粗浅的介绍，使广大电气设计人员和读者对秀场的配电设计有一个简单认识和了解，对他们的日后的设计工作有所帮助。另外，秀场的供配电设计过程也是一个复杂的、多专业联合协调工作的过程，在秀场的设计过程中还应注意以下问题：特种设备负荷的计算：升降座椅台、水中升降台等特种设备的使用时间多数是很短的，其需要系数的选取要根据工艺专业的提资条件来确定，由于这类设备的功率很大，对整个秀场的负荷容量影响很大，应引起设计者足够的重视。秀场设备机房的设置：秀场的舞台机械设备、水中设备、灯光音响设备、吊挂设备、特技特效设备等机电设备非常的多，所需设备机房数量也很多，而且机房位置既有布置在地下各层的，也有很多机房设置在地上各层的。因此，在前期的方案设计中应给予足够的重视，让建筑专业预留足够数量的设备机房，以免后期实施时不够用时。