超高层建筑应急电源供配电系统设计
摘要：本文首要针对超高层建筑应急电源供配电体系的规划展开了讨论，对应急电源体系作了详细的论述，并体系剖析了超高层建筑应急电源供配电体系的规划，以期能为有关方面的需求供给有利的参阅和借鉴。
要害词：超高层建筑；应急电源；规划
0引言
所谓的应急电源，是在建筑物产生火情或其他紧迫情况下，对疏散照明或其他消防、紧迫状态急需的各种用电设备供电的电源。关于超高层建筑来说，因为对供电的牢靠性有着高要求，特别是在杂乱情况产生的布景下，对应急电源有着十分迫切的需求。因而，对应急电源体系的规划也就亟需高度重视。基于此，本文就超高层建筑应急电源供配电体系的规划进行了讨论，信任对有关方面的需求能有必定的协助。
1应急电源体系
应急电源体系是为保证正常市电供电悉数失效或部分失效而供给的应急电源，是重要应急设备的应急供电。因而，应急电源体系应保证其自身的牢靠性，这需求平常要点加强保护，设备和线路应具有独立性，非重要应急设备不该接入应急电源体系，以避免非应急设备影呼应急电源体系的牢靠性。
超高层建筑应急电源体系应满意以下要求：
（1）应急电源设备自身的功能牢靠。
（2）应急电源体系的牢靠性高。
（3）需求考虑要害设备和线路的冗余。
（4）投切时刻满意消防和设备答应中断供电的时刻要求。
（5）正常供电和应急电源监控体系牢靠、完善。
（6）应急电源体系应具有独立性，便于加强保护。
超高层建筑的应急电源一般由应急柴油发电机组和不间断电源（UPS和EPS）组合而成，应急柴油发电机组适合大容量、答应停电时刻＞15s的应急电源设备。关于答应停电时刻＜0.5s的应急电源设备，则选用UPS；关于答应停电时刻＜5.0s的应急电源设备，则选用UPS或EPS。因而，为了保证答应停电时刻＜15s，应急电源设备应是应急柴油发电机组和不间断电源的组合。
超高层建筑中有大量特别重要负荷等保证性负荷，因而应将柴油发电机组作为大容量的应急电源。一般选用0.4kV（低压）和10kV（高压）的柴油发电机组，当传输间隔满意电压质量要求时，应当选用0.4kV发电机组；当传输间隔不能满意电压质量要求时，则选用电压等级为10kV的柴油发电机组。
因为10kV发电机组需求经过10kV保护开关、10/0.4kV变压器等设备供给应急电源，体系中存在配变电设备，因而10kV发电机组的供电牢靠性较0.4kV发电机组的有所下降。
经过以上剖析可知，超高层建筑应急柴油发电机组低区选用0.4kV发电机组，而高区选用10kV发电机组，或悉数选用10kV发电机组并机供电。
2超高层建筑应急电源供配电体系规划
超高层建筑10kV应急电源由10kV应急柴油发电机单机或并机供给，如何与建筑内市电切换是保证应急电源供配电体系牢靠性的要害。本文就常见的10kV发电机组并机作为应急电源的供配电体系计划进行技术经济剖析比较。
10kV应急电源供配电体系计划比较优化准则如下：
（1）应急电源体系应满意国家相关标准和标准。
（2）应急电源体系应满意大楼应灾时人员和重要产业安全的应急电源供电和重要客户停电时仍需作业的备用电源供电的需求，优先保证应急电源供电的需求。
（3）应急电源体系应尽可能保持独立性，便于应急电源设备加强保护，进步牢靠性。
（4）应急电源体系转化答应停电时刻不大于15s。
（5）满意应急电源体系牢靠性的基础上，尽可能减少出资。
（6）应急电源10kV投切要求牢靠。
（7）应急电源体系控制一旦失效，其影呼应降至最低，并能经过专业人员的简略控制及时康复应急电源的供电；尽可能减少停电事端的产生，并控制停电毛病区域，缩短停电康复时刻。
2.1计划一：专用变压器分布式应急电源供电
该计划中10kV应急电源线路至分区设置10/0.4kV专用应急变压器，如图1所示。当市电毛病停电时，起动发电机即可供给应急电源。
长处：
（1）体系接线简略。
（2）应急电源体系分界明确，利于保护。
（3）应急电源低压投切，无需依赖变电所控制体系投切，应急电源供电时刻最快。
缺陷：
（1）应急专用变压器平常不带电运转，其牢靠性取决于保护，进步了保护成本和运转危险。
（2）分变电所设置应急专用变压器，增加了占地和出资。
（3）应急电源容量受制于应急变压器容量，不利于体系应急备用电源的充分利用。
（4）专用应急变压器平常无法带载保护，且内部线包简单受潮，该类毛病不简单发现，一旦毛病，体系牢靠性得不到有用保证。
（5）单回路应急电源供电线路，没有线路冗余。
2.2计划二：10kV总配应急电源双路切换供电
该计划中10kV应急电源供给双路，别离与市电10kV总配主开关切换供电，如图2所示。当任何一路市电或一台主变毛病或检修失电时，应急发电机组起动，并将各分区变电站的非保证负荷切除，经过与主变主开关连锁的应急电源开关闭合，次序供给各分区应急电源供电（发电机初期带载才能受限，需调理负荷的带载量）。
长处：
（1）出资最省，机房总占地面积小。
（2）切换节点最少。
（3）双回路10kV应急电源供电，线路有冗余。
（4）切换点在10kV总配，便于操作人员保护。
缺陷：
（1）切换点在总配主开关侧，一旦切换失效，将影响整个大楼的应急电源供电，危险大。
（2）10kV总配后应急电源体系无相对独立性，应急电源与非应急电源合用配电体系和线路，失电后需求经过控制体系主动切除非保证负荷，不能彻底满意GB50052—2009《供配电规划标准》的要求。
（3）应急电源设备需求加强保护来进步牢靠性，因为应急电源与非应急电源合用配电体系，因而加强保护不能得到保证。
（4）应急电源体系投切依赖于控制体系，对控制体系的牢靠性要求高。
（5）因为杂乱的开关连锁动作，应急电源体系转化答应停电时刻不大于15s难度较大。
2.3计划三：10kV应急电源分布式单路切换供电
该计划中10kV应急电源单路至分区变电所，与分区一侧主开关实现连锁投切，如图3所示。当市电毛病停电时，应急发电机组起动，并将分区变电站的非保证负荷切除，经过与分区主开关连锁的应急电源开关闭合，次序供给各分区应急电源供电（发电机初期带载才能受限，需调理负荷的带载量）。
长处：采纳点到点的分区专线、专供方法，危险涣散，供电安全性较计划二的高。
缺陷：
（1）应急电源单回路供电，电缆毛病、分区母线毛病时，该分区应急电源供电失效。
（2）分区10kV配电后应急电源体系无相对独立性，应急电源与非应急电源合用配电体系和线路，失电后需求经过控制体系主动切除非保证负荷，仍不能彻底满意GB50052—2009的要求；
（3）应急电源体系投切依赖于控制体系，对控制体系的牢靠性要求高。
（4）因为杂乱的开关连锁动作，应急电源体系转化答应停电时刻不大于15s难度较大。
V2.4计划四：10kV应急电源分布式双路切换供电
该计划中10kV应急电源双路至分区变电所，别离与分区主开关实现连锁投切，如图4所示。当市电毛病停电时，应急发电机组起动，并将分区变电站的非保证负荷切除，经过与分区主开关连锁的应急电源开关闭合，次序供给各分区应急电源供电（发电机初期带载才能受限，需调理负荷的带载量）。
长处：
（1）采纳点到点的分区专线、专供方法，危险涣散，供电安全性较计划二的高。
（2）双回路10kV应急电源供电，线路有冗余，供电牢靠性、安全性较计划三有明显进步。
缺陷：
（1）分区10kV配电后应急电源体系无相对独立性，应急电源与非应急电源合用配电体系和线路，失电后需求经过控制体系主动切除非保证负荷，仍不能彻底满意GB50052—2009的要求。
（2）应急电源体系投切依赖于控制体系，对控制体系的牢靠性要求高。
（3）较计划三增加了线路和切换点，增加造价和占用空间。
（4）因为杂乱的开关连锁动作，应急电源体系转化答应停电时刻不大于15s难度较大。
2.5计划五：10kV应急电源分区专设应急母线投切
该计划中10kV应急电源单路供电至分区变电站，市电和应急电源10kV开关连锁组成电源主动转化开关投切，如图5所示。当市电侧母线毛病失电时，分区变电站市电与应急电源10kV开关连锁实现主动转化投切，设置专用应急电源变压器，带分区悉数重要保证负荷。该变压器平常正常使用，市电毛病失电时，作为应急电源的专用变压器。
该计划特点如下：
（1）应急电源分区供电，采纳点到点的分区专线、专供方法，下降危险，供电牢靠性、安全性高。
（2）分区市电与应急电源10kV开关连锁组成主动电源转化，不依赖控制体系，极大地进步了应急电源体系投切的牢靠性。
（3）应急电源体系彻底独立，应急电源与非应急电源配电体系和线路分隔设置，失电后无需经过控制体系主动切除非保证负荷，满意GB50052—2009的要求。
（4）没有杂乱的非保证负荷切除要求，应急电源体系转化答应停电时刻快速。
（5）设置专用应急电源变压器，带分区悉数重要保证负荷，平常参加正常运转，市电毛病失电时作为应急电源的专用变压器，加强保护便利，不会出现平常不带载而引起内部线包受潮等隐患。
（6）应急电源10kV线路选用专用竖井和耐火3h的阻燃耐火电缆，保证电缆的质量和火灾的持续供电才能，选用单路专线至分区变电所，下降了造价。
（7）应急电源体系控制一旦投切失效，仅影响该分区的应急电源供电，并能经过专业人员的简略控制及时康复应急电源的供电，尽可能较少停电毛病区域和停电康复时刻。
3计划归纳技术经济剖析
某超高层项目的经济技术剖析和归纳功能剖析如表1、表2所示。由表1、表2可知，计划五具有牢靠性最高、应急电源转化投切快速、体系控制相对简略、保护便利、造价较低等归纳功能优势，为最优计划。
注：上述内容仅包含应急电源配电体系首要电气设备，不含变配电相关监控体系的费用。
4结语
综上所述，应急电源体系关于超高层建筑来说有着十分重要的效果，特别是在应对产生特殊情况的时分。因而，咱们需求做好应急电源体系的规划作业，以保证体系的正常稳定运转，从而在超高层建筑出现紧迫需求用电时供给必要的电源。