通过以上分析可知,超高层建筑应急柴油发电机组低区采用0.4kV发电机组,而高区采用10kV发电机组,或全部采用10kV发电机组并机供电。
3 超高层10kV应急电源供配电系统方案
超高层建筑10kV应急电源由10kV应急柴油发电机单机或并机提供,如何与建筑内市电切换是保障应急电源供配电系统可靠性的关键。本文就常见的10kV发电机组并机作为应急电源的供配电系统方案进行技术经济分析比较。
10kV应急电源供配电系统方案比较优化原则如下:
(1)应急电源系统应满足国家相关标准和规范。
(2)应急电源系统应满足大楼应灾时人员和重要财产安全的应急电源供电和重要客户停电时仍需工作的备用电源供电的需求,优先保障应急电源供电的需求。
(3)应急电源系统应尽可能保持独立性,便于应急电源设备加强维护,提高可靠性。
(4)应急电源系统转换允许停电时间不大于15s。
(5)满足应急电源系统可靠性的基础上,尽可能减少投资。
(6)应急电源10kV投切要求可靠。
(7)应急电源系统控制一旦失效,其影响应降至最低,并能通过专业人员的简单操控及时恢复应急电源的供电;尽可能减少停电事故的发生,并控制停电故障区域,缩短停电恢复时间。
3.1 方案一:专用变压器分布式应急电源供电
该方案中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。当市电故障停电时,起动发电机即可提供应急电源。

图1 方案一
优点:
(1)系统接线简单。
(2)应急电源系统分界明确,利于维护。
(3)应急电源低压投切,无需依赖变电所控制系统投切,应急电源供电时间最快。
缺点:
(1)应急专用变压器平时不带电运行,其可靠性取决于维护,提高了维护成本和运行风险。
(2)分变电所设置应急专用变压器,增加了占地和投资。
(3)应急电源容量受制于应急变压器容量,不利于系统应急备用电源的充分利用。
(4)专用应急变压器平时无法带载维护,且内部线包容易受潮,该类故障不容易发现,一旦故障,系统可靠性得不到有效保障。
(5)单回路应急电源供电线路,没有线路冗余。
3.2 方案二:10kV总配应急电源双路切换供电
该方案中10kV应急电源提供双路,分别与市电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故障或检修失电时,应急发电机组起动,并将各分区变电站的非保障负荷切除,通过与主变主开关连锁的应急电源开关闭合,顺序提供各分区应急电源供电(发电机初期带载能力受限,需调节负荷的带载量)。