1.奧運場館供配電的基本原則
1.1體育建築供配電相關設計規範的規定
1.1.1《民用建築電氣設計規範》(JGJ/T16-92)對電力負荷分類和供電要求的規定如下:
第3.1.1條電力負荷根據供電可靠性和停電造成的政治經濟損失或影響程度，分為壹級負荷、二級負荷和三級負荷。
3.1.1.1主要負載
(1)電源中斷會造成人身傷害或死亡。
(2)電力供應的中斷會產生重大的政治影響。
(3)供電中斷會造成重大經濟損失。
(4)供電中斷會造成公共場所嚴重混亂。
對於壹些特殊建築，如重要的交通樞紐、重要的通信樞紐、國賓館、國家館和大型國家體育中心，以及經常有大量人員用於重要國際活動的公共場所，壹級荷載尤為重要。
供電中斷會影響實時處理計算機和計算機網絡的正常工作，或者供電中斷後會引起爆炸、火災和嚴重中毒的壹級負荷也是特別重要的負荷。
3.1.1.2二級負荷
(1)電力供應中斷會有很大的政治影響。
(2)供電中斷會造成重大經濟損失。
(3)供電中斷會造成公共場所秩序混亂。
3.1.1.3三級負荷
不屬於壹、二級的電力負荷。
3.1.9壹級負荷的供電應符合下列要求:
3.1.9.1主要負載應由兩個電源供電。當壹個電源發生故障時，另壹個電源不得同時損壞。
當壹次負載容量較大或有高壓電氣設備時，應使用兩個高壓電源。如果壹次負荷容量不大，應優先考慮從電力系統或附近機組獲得的二次低壓電源，也可使用應急發電機組。如果主要負載僅用於照明或電話站，則應使用蓄電池作為備用電源。
3.1.9.2壹級負荷中特別重要的負荷，除上述兩個電源外，還必須增加應急電源。為了保證對特別重要負荷的供電，禁止將其他負荷接入應急供電系統。
1.1.2《體育建築設計規範》(JGJ31-2003)對電力負荷分類規定如下:
第1.0.7條體育建築的等級應按其使用要求進行分級，並應符合表1.0.7的規定。
表1.0.7體育建築等級
第10.3.1條體育建築的用電負荷應當根據體育建築的使用要求區別對待，並符合下列要求:
1.甲級以上體育場館的比賽館(場)、裙樓、貴賓室、接待室、廣場照明、計時記分裝置、計算機房、電話房、廣播室、廣播電視轉播、新聞攝影供電、應急照明等用電負荷應為壹級，其中超級體育設施尤為重要；
2.體育建築電氣消防電氣設備的負荷等級應為工程最高負荷等級；
3.1中非比賽用電設備和B級以下體育建築用電設備為二級。
歷屆奧運會的要求。
根據悉尼和雅典奧組委關於舉辦奧運會的供配電設置的指南，負荷供電的質量和可靠性水平分為以下三類:
遊戲尤為重要。主要電源要求是什麽？供電中斷直接影響比賽和轉播的正常進行。
遊戲尤為重要。二次電源的關鍵要求是什麽？供電中斷間接影響比賽和轉播的正常進行。
第壹級電源要求是什麽(正常)？供電中斷不會直接影響比賽和轉播的正常進行。
綜合考慮以上情況，結合國內工程設計實踐，對於作為超壹流體育建築的奧運比賽場館，比賽用電負荷等級與規範規定的負荷等級(表1)和供電系統示意圖(圖1-a、1-b、1-c)的基本對應關系如下:
表1運動會用電負荷等級與規範規定負荷等級的基本對應關系
國內相關設計規範的荷載分類；2008年奧運會負荷分類。
特別重要的負載事件是特別重要的壹級負載。
臨界負荷對事件尤為重要。
壹、二級負載事件的壹級負載(正常)。
1.3電力公司奧運場館供電要求
為提高奧運場館及配套設施配電系統的建設質量，滿足奧運場館及配套設施供電的高水平要求，北京電力公司制定了壹套技術規範，適用於北京所有奧運工程的配電系統設計和設計圖紙審查。
1)本規範首先對奧運場館及配套設施進行分類。
甲類:室內體育場、夜間體育場、新聞中心、廣播電視中心、組委會駐地等。
B類:室外體育場、運動員村、記者住宅等。
C類:訓練場地及其他配套設施。
2)不同類型的場館對配電系統的電氣主接線和運行方式有不同的要求。
A.10kV壹次主接線應采用單母線分段接線或環形接線，0.4kV低壓主接線應采用單母線分段接線；A類場館負荷也應設置應急大巴。
B.10 kV主配電室運行方式為兩路(或多路)電源同時運行，帶分段(聯絡)開關，分段斷路器配母聯自動切換和手動切換；10kV配電室滿足兩個及以上電源的要求，無10kV聯絡開關。
C.為提高場館供電可靠性，保證不間斷供電，甲類場館應配備10kV供電回路保護。
1.4臨時電源和永久電源
由於奧運會具有鮮明的短期特性，奧運會期間電力負荷需求巨大，如果按照奧運會期間的電力負荷需求設置永久性供電系統，奧運會後很少舉辦重大國際賽事的固定場館的供配電系統會造成大量的閑置和浪費，勢必增加場館的壹次性投資和賽後的運營費用。
根據勤儉辦奧運的原則，奧運比賽場館供配電系統的設計應考慮臨時系統和永久系統的區別。這包括永久發電機容量和臨時發電機容量的配置，永久變壓器容量和臨時變壓器容量的配置，電氣設備數量的配置(如運動照明燈)等。，還必須考慮純賽時負荷和純賽後負荷及其混合負荷的供電系統劃分。針對以上問題，不同場館的具體問題還需要進壹步分析，才能綜合確定。
1.5柴油發電機的應用
中國通常的設計做法是采用市電加永久柴油發電機的形式作為特別重要負荷的冷備用。根據歷屆奧運會技術設計手冊及其供電原則，奧運會期間通常采用臨時柴油發電機為重要賽事供電，其使用方法可歸納如下:
發電機備用運行模式(見圖2-a)；發電機在線運行模式(見圖2-b)；發電機並聯運行方式1，2(見圖2-c)；發電機並網(註:根據國內電力行業規定，發電機不允許並網)。
在奧運會用電需求高峰期，租賃臨時柴油發電機為與賽事相關的重要負荷供電，而永久發電機只承擔場館的永久消防設備和應急照明負荷，可以大大減少場館永久發電機的裝機容量，從而減少壹次性投資和賽後運營費用。但仍需研究確定永久柴油發電機是否應用於永久場館的部分賽時及賽後負荷供電，如普通賽事的通信、網絡、技術系統等，以及賽後如何實現轉換。
此外，奧運會臨時場館不配備永久性柴油發電機，只配備臨時柴油發電機，作為特別重要負荷、消防設備和應急照明的備用電源。
1.6體育照明電源
因為在奧運比賽場館的照明中通常采用金屬鹵化物燈作為光源，這種光源在功率轉換時間不為0的情況下可能會熄滅，壹旦熄滅需要10分鐘的冷卻和再次點亮時間。為了保證這類燈在不制冷的情況下也能點亮，需要增加壹個昂貴的熱觸發裝置(其價格與燈相當)。通常情況下，由兩個(或多個)獨立的電源為場館的照明燈具供電更為經濟有效，每個電源的燈具應均勻分布在整個場館內，這樣當壹個電源斷電時，整個場館至少能保證50%的正常照明。
如果比賽過程中場館體育照明供電中斷，將直接影響比賽和轉播的進度，因此體育照明負荷應按比賽特別重要的壹級負荷要求供電。同時，國際奧委會要求50%的場館照明必須由柴油發電機供電，以保證供電的可靠性。根據歷屆奧運會經驗和國內供電情況，我們按照圖3設計了體育照明的配電系統，設置兩臺柴油發電機，其中壹臺作為主電源，在比賽期間提供50%的照明負荷，滿足國際奧委會的需要。
圖3
2.實際應用
2.1載荷分類
奧林匹克公園內的網球中心、曲棍球場、射箭場、沙灘排球場屬於超壹流體育場館。根據上述荷載分類原則，表2匯總了場館內的各類荷載，各類荷載按其級別按上圖1進行設計。
表2負荷分類表
重要壹級負荷(重要)為體育場館、主席臺、貴賓室、接待室及廣場的照明、計時記分裝置、計算機房、移動及固定通信機房(車)、擴聲室、廣播電視廣播、新聞攝影電源、中央監控室、交通監控指揮、消防指揮室、廣播電視廣播、記者工作電源、消防設備、應急照明等。
關鍵熱身區、頒獎區、醫療、興奮劑檢查、競賽官員辦公室、場館管理和運行相關房間、場館通信中心、安保和安保相關負荷、註冊中心等。
正常負荷(Normal)普通電力負荷、空調、大屏幕、餐飲銷售點、更衣室、衛生間等。
2.2永久電源和臨時電源
每個場館從城網不同降壓站引出兩路10kV電源，每路電源可承擔場館的全部負荷。兩個電源同時工作，互為備用。
網球中心計劃在奧運會後重建，以舉辦中國網球公開賽。因此，變壓器和電氣設備是根據賽時負荷要求設計的，不考慮臨時設備。但為保證賽時供電，仍選擇6臺柴油發電機作為特別重要負荷的應急備用電源，其中1為永久柴油發電機，其余5臺為賽時臨時發電機。
曲棍球場、射箭場、沙灘排球場的供電設計中，設計了5臺、2臺、4臺柴油發電機作為相關負荷的備用電源，均為臨時發電機，主要基於以下考慮:
1)三個場館都是臨時場館，不具備設置永久發電機的優良土建條件；
2)三個場館在舉辦奧運會時負荷水平最高。按照節儉辦奧運的原則，設置臨時發電機既能滿足賽時相關負荷的供電要求，又非常經濟；
3)三個場館的變配電設備采用箱式組合變電站，放置在主樓外，通過設置臨時發電機更方便與變配電設備連接；
4)往屆奧運會廣泛使用臨時發電機作為備用電源。臨時發電機在奧運會歷史上有豐富和成功的運行經驗，可以作為相關賽時負荷的備用電源。
2.3發電機應用
網球中心永久發電機為消防、安保(僅限場館內監控、門禁等永久安保設備，不包括賽時臨時安保設施)、固定通信、貴賓區照明等提供電力。根據待機運行模式設計。
每個場館有1臺體育照明用柴油發電機，為臨時發電機，按在線運行模式設計。
其他臨時發電機作為賽時特別重要負荷的第三電源，設計為備用運行模式。
考慮到臨時租用的發電機容量不會太大，每個場館安裝多臺發電機，每臺發電機限制在800kW以內。
2.4體育照明電源
參照歷屆奧運會體育照明負荷的分配方式，奧運會組委會要求50%的體育照明負荷必須配備專用柴油發電機供電，以保證場館內至少壹半的照度滿足奧運會轉播的要求，不受其他電源故障的影響，柴油發電機的可靠性由設備贊助商保證。因此，在本次設計的體育照明負荷分配運行方案中，設置專用發電機組為50%的體育照明負荷供電。奧運會期間，專用發電機作為50%的體育照明負荷的主電源，市電作為這部分負荷的備用電源。此外，50%的體育照明負荷由市電作為主電源，非專用發電機作為備用電源。
由於在本次設計過程中從未從BOCOG獲得柴油發電機組贊助商的明確信息，因此無法確定贊助商提供的專用發電機組能否保證提供50%的體育照明負荷。針對這種情況，對上述方案的運行方式稍作調整(圖4，註:進線開關和聯絡開關電氣聯鎖，不允許三個開關同時合上)。該方案中，體育照明負荷的兩路市電和兩臺發電機組的四路電源同時工作，各承擔25%的體育照明負荷，當任意兩路電源故障時，仍能保持50%的體育照明負荷不間斷。
圖4
摘要:本文介紹了奧運會體育場館的供配電原理及其在奧林匹克網球中心、曲棍球場、射箭場和沙灘排球場的應用，僅供讀者參考。