一、供电方案
采用两个独立的10kV电源供电，每个电源均能提供75%的负荷用电。同时设置柴油发电机作为特别重要负荷、消防负荷及相关重要负荷的应急电源。对于供电方案的确定从以下两方面进行考虑:
1)供电可靠性。大型商业项目一般位于省会以及各大城市，供电电源比较可靠，临时停电的情况较少，限电的情况在用电紧张时期偶尔会发生，一般会避开大型商业，因此不需另外设置独立于电网的自备电源供普通的常规负荷。海岸城广场位于深圳市南山区，供电情况良好，临时停电或限电的情况没有发生过。
2)供电质量。目前大型城市的供电质量均比较良好，对于电压波动、偏差、闪变、频率偏差、谐波和三相电压不平衡都能有效控制。经过核算并综合考量，两套方案均能满足规范要求和使用要求，其中方案一的可靠性较高，方案二较实用。根据供电的实际情况，附近的10kV开关站出线均已接近全部使用，能够提供两个独立的10kV电源已实属不易，想要接取三个独立电源不太现实，因此采用方案二。变电所总容量的确定方案设计阶段根据建筑物的用电指标进行估算，建筑物的用电指标参考如下:
1)全国民用建筑工程设计技术措施－电气(2003版)推荐的用电指标:大中型商业建筑为60～120W/m2。
2)《民用建筑电气设计手册》(第2版)推荐的用电指标:大中型商业建筑为70～130W/m2。
3)全国民用建筑工程设计技术措施－电气(2009版)推荐的用电指标:大中型商业建筑为60～120W/m2，变压器容量指标为90～180V•A/m2。考虑到项目是一个超大型的商业建筑，而且定位较高，同时根据其他已建成的项目如金光华广场、华润万家和益田假日广场的设计容量，相关业态的用电指标确定为:普通商业建筑120W/m2;特殊商业建筑200W/m2;餐饮建筑300～500W/m2(根据餐饮面积的大小确定);电影院、溜冰场的负荷容量约为250kW，以最后专业公司提供的容量为准;地库15W/m2，超市150W/m2。由于餐饮建筑所占比例较大，接近30%，初步确定为130～140V•A/m2。施工图完成后确定采用9台容量为2000kV•A的变压器，变压器容量指标约为135V•A/m2。由于本项目的良好地段和业主的优惠政策，商业的出租率基本上是100%。经过一年的正常运营后，业主召开总结会，进行了实地考察，最热月满负荷时变压器的负荷率是69%，运营效果基本良好。同时69%的负荷率对变压器来讲是一个比较经济节能的运行点。经过对各商业进行分析，商业内虽有租户的调整和变化，但业态种类的变化在已确定的区域内不是很大。由于地理位置优越，一层的餐饮建筑面积扩张较大，出现了部分用电紧张的情况，如一些台位的增加(使用电炉)，通过变电所内部分配回路的调整，使得整体商业有一个自身扩容的余量。因此在后期用电容量有一定增加的情况下，不需要做整体的增容，只需在内部调整就能够解决。
二、单台变压器容量的确定
中国申办奥运会之后，随着大型场馆的不断兴起以及大体量及超大体量项目的涌现，单台变压器的容量不断向大容量挑战，直到2500kV•A甚至3200kV•A。这在工业电气设计中并不罕见，但在民用建筑电气设计中用量相对较少，同时由于上一级开闭所的限制，因此过大容量的变压器在使用上会受到一定的限制，建议采用2000kV•A以下的变压器较为适宜。根据当时JGJ16—92民用建筑电气设计规范第4.3.6条规定，变压器低压侧电压为0.4kV时，单台变压器容量不宜大于1000kV•A。该规范出台为1992年，出台时间较早，目前根据JGJ16—2008民用建筑电气设计规范第4.3.6条，变压器低压侧电压为0.4kV时，单台变压器容量不宜大于1250kV•A。广州等大城市供电局对专用变压器的设置要求是不宜大于1600kV•A。根据上述规范及标准，结合变压器当时的使用情况，并根据商业面积高价值的要求，在既满足相关规范及部门的技术要求，又满足商业性价比的需要的条件下，变压器的容量建议取值为1600～2000kV•A。海岸城广场采用9台容量为2000kV•A的变压器。
三、变电所位置的确定
根据民用建筑电气设计规范和相关设计手册，变电所位置的选择原则为:①深入或接近负荷中心。②接近电源侧。③进出线方便。④设备吊装运输方便。⑤不应设在厕所、浴室、厨房或其他经常积水场所的正下方，且不宜与上述场所贴临，如果贴临，相邻隔墙应做无渗漏、无结露等防水处理。⑥不应设在有剧烈振动或有爆炸危险介质的场所。考虑到本项目体量较大，在变电所的设置上进行了认真研究和探讨，供电半径的界定是设置变电所的关键，主要从以下几个方面考虑:
1)原则上的界定。全国民用建筑工程设计技术措施－电气(2009年版)第3.1.3.2规定，低压线路的供电半径应根据具体供电条件，干线一般不超过250m。当供电容量超过500kW(计算容量)，供电距离超过250m时，宜考虑增设变电所。在本次设计中将供电半径设置在标准的范围之内。2)当供电半径超过相关标准要求则需要准确核算，可以先从电压损失角度考虑，根据三项平衡负荷线路的电压损失计算公式:Δu%=??3/10Un(Ｒ0'cos?+X0'sin?)。计算电压损失百分数Δu%。根据JGJ16—2008民用建筑电气设计规范第3.4.4条规定，用电单位受电端供电电压的偏差允许值应符合下列要求:1)220V单相供电电压允许偏差应为标称系统电压的+7%、－10%。
2)线路的电压损失一般考虑小于4%，利用上述公式经计算后可以确定，变压器的电压损失一般小于2.7%。因此小于7%，满足规范要求。由于计算电流一般情况下选用的为额定值并考虑了一定的余量，因此实际的电流一般会小于计算电流，电压损失会更小。在实际运行中，能小于5%，也能满足JGJ16—2008规范民用建筑电气设计规范第3.4.5条的要求。
3)在考虑电压损失的同时，还应从短路容量考虑，从系统容量、变压器、母线以及低压线路几个方面统一考虑。归算到变压器低压侧的高压系统的阻抗根据下式计算Zs=(cUn)2/Ss″×103式中，Zs为归算到变压器低压侧的高压系统阻抗，mΩ;Un为变压器低压侧的标称电压，0.38kV;c为电压系数，计算三相短路电流时取1.05。变压器阻抗根据下式计算ZT=(UK%/100)×(U2r/Sr)当电阻值允许忽略不计时XT=(UK%/100)×(U2r/Sr)线路的零序阻抗根据下式计算Z(0)=Z(0)ph+3Z(0)p=［Ｒ(0)ph+3Ｒ(0)p］2+［X(0)ph+3X(0)p］??2式中，Z(0)为低压配电线路的零序阻抗;Z(0)ph为相线的零序阻抗;Z(0)p为保护线的零序阻抗;Ｒ(0)ph、X(0)ph为相线的零序电阻和电抗;Ｒ(0)p、X(0)p为保护线的零序电阻和电抗。线路的相保阻抗计算根据下式计算Zph=(Ｒ2php+X2php??)式中，Zph为线路的相保阻抗;Ｒphp为相保电阻;Xphp为相保电抗。通过上述公式可计算三相短路电流和单相接地短路电流，从而确保供电半径内的设备供电满足要求。关于海岸城广场变电所的设置将从以下两方面进行考虑:
1)一方面从技术规范角度，根据前面提到的《民用建筑电气设计手册以及全国民用建筑工程设计技术措施》中的要求，结合电压损失计算公式计算，一般容量(200kW以下)的负荷干线供电300m左右基本上均能满足要求。在满足单层并排敷设条件下，根据民用建筑电气设计手册或工业与民用配电设计手册的相关参数选取的电缆规格(可选取单层敷设在墙、地板或无孔托盘上选项，一般干线都敷设在托盘上，且敷设回路数多于9根)，通过计算，基本上也能满足短路电流计算的要求。海岸城广场长218m，宽176m，地上部分宽138m。其中地上1层中部为市政道路，2层以上连通。结合项目的实际情况，一个变电所在技术上是可行的。
2)另一方面，从占地面积、物业管理的运营维护的角度来考虑，根据供电部门的相关要求以及工程的实际情况，变电所设于地下1层。而地下1层多为商业的黄金地带，变电所数量越少面积越省，供商业使用的空间越多。同时，变电所越少，运营管理越简单方便，运营维护成本也更低。海岸城广场东西向较长，约为218m，如设两个变电所，用电设备的配电及安装较为方便。但从综合技术要求及性价比两方面来考虑，认为设置一个变电所在增加商业空间以及建成后的运营维护管理方面都有较大的优势，且一个变电所足以满足本工程的供电需求。因此确定建立一个变电所。在变电所的位置选择上，尽可能不占用可能作为商业用途的位置。结合建筑平面及结构图样，认为设在商业和车库交界的位置比较理想，对商业和公共配套区域的配电分区明确，分布合理，同时靠近大用电量的机电设备用房，做到了节能和环保。
四、结束语
通过以上对海岸城大型商业项目供配电的介绍可知，在大型商业的电气设计中，经济性、可靠性是关键。并且，一般大型商业项目的业态会随着经营状况而不断变化调整，只有灵活机动的配电方案才能以不变应万变，确保商业项目可持续性发展的供电需求。另外，随着我国的国际化进程的加快，需要了解各种不同区域的用电情况。通过研究香港中国电力公司的相关数据，了解到内地和香港的用电量使用上的差距，为电气设计提供一定的参考，以期让目前的电气设计能与国际接轨，并在若干年后依然先进。以下为香港地区的用电量供参考:①复杂商业为0.3kV•A/m2。②百货商店(包括餐饮)为0.66kV•A/m2。③百货商店(不包括餐饮)为0.4kV•A/m2。
作者：莫建文 单位：上海科进咨询有限公司深圳分公司