解決方案

機房配電規劃設計方案

機房配電規劃設計方案

一、主要考慮因素及設計方案
一個系統能夠正常工作,不僅需要有良好的主設備、性能卓越的UPS電源和安全舒適的工作環境,還需要有一個設計合理、可靠性高的供配電系統。我們為該項目考慮與設計的內容如下:
  1. 機房內用電設備供電電源均為三相五線制及單相三線制,采用雙回路供電;
  2. 用電設備作接地保護,并入土建大樓配電系統;
  3. 機房用電設備、配電線路裝置過流過載兩段保護,同時配電系統各級之間有選擇性地配合,配電以放射式向用電設備供電;
  4. 機房配電系統所用電線為深圳聯嘉祥阻燃聚氯乙烯絕緣導線,敷設噴塑橋架、鍍鋅鐵管及金屬軟管。
  5. 機房的設備供電和空調照明供電分為兩個獨立回路,其中設備供電由UPS提供并按設備總用電量的1.3倍進行預留,而空調照明用電由市電提供并按空調設備的要求供配。
  6. 機房內照明裝置宜采用機房專用無眩光燈盤,照明亮度大于300LUX,事故照明亮度應大于60LUX。
  7. 機房內的配電系統考慮了與應急照明系統的自動切換。
  8. 該機房電源進線正常時由市電供電,市電故障時由UPS供電,進線直接引入機房專用配電柜總輸入開關。
  9. 機房設計了一個市電配電箱,對機房的市電進行配電,配電箱為機房專用標準配電箱,配備ABB低壓開關。柜內配有市電備用回路,安裝德國OBO防雷保護器。
  10. 機房設計了一個UPS配電箱,對機房的UPS電進行配電,配電箱為機房專用標準配電箱,配備ABB低壓開關。箱內配有UPS電源備用回路,安裝德國OBO防雷保護器。
  11.  機房所有插座均采用普通電源插座和彈起式銅插座,普通電源插座安裝在墻壁上,彈起式電源插座安裝在防靜電地板上,美觀大方。
二、配電設備及材料選型
機房配電工程設計采用以下公司的產品:
  1.  配電柜:國際落地式柜體,也可以是國標定制
  2. 電氣原件:西門子、TCL-羅格朗、西蒙、奇勝、施耐德、松下、ABB、霍尼韋爾朗能
  3. 燈具:無眩光燈盤,歐普照明、TCL照明、亞明照明、華藝HY照明、松下照明、陽光照明、FSL佛山照明、三雄•極光
  4. 開關插座:TCL-羅格朗、西門子Siemens、世耐爾開關 Sinel、西蒙Simon開關插座 、松下Panasonic、梅蘭日蘭Merlin Gerin、奇勝Clipsal 、飛雕開關插座 、松本SOBEN
  5. PDU:突破、克萊沃、可來博、勝威南方、APC 、友冠、躍圖、GuangYi(光翼)、盛唐、DataBay(數碼灣)、Kstar(科士達)
  6. 電線電纜:寶勝、魯能泰山、遠東、勝華電纜、上上、亨通光電、耐克森Nexans、南纜、普睿司曼、五彩-江南、起帆、
 以上產品均為國產或進口的電氣優質產品,經實踐證明產品質量可靠。
三、配電系統設計
1、 空調照明部分:獨立配電盤和機房設備配電獨立,它接到總配電室送過來的市電電源,通過總電源開關,輸出到分支回路中,改配電盤我們需要考慮到的回路:排氣扇回路,照明回路,空調專用回路,維修插座回路,其它輔助插座回路,飲水機回路,備用回路;
2、 UPS電源部分:UPS前端采用雙電源,UPS輸出采用獨立專用的配電箱,若是多臺UPS 在此還需考慮多電源切換,改配電盤,我門需要考慮到的供電回路:服務器機柜,監控報警回路,交換機機柜,工作站機柜,消防回路,備用回路3條;
3、 詳細情況請見電氣回路系統圖。
四、UPS不間斷電源設計
1、最新UPS選型理念
UPS的生產商習慣按其主電路結構的技術屬性來對UPS進行分類,這種分類也已被廣大用戶接受,并以此來判定UPS的優劣。第一類為后備式,主要有APC的BK500,山特的TG500;第二類為在線互動式,主要有APC的SmartUPS;第三類為在線雙變換式,主要有MGE和EXIDE的大機;第四類為在線電壓補償式,主要有APC秀康DP300系列UPS。
而具體描述UPS的技術性能指標有四大類:1)對電網的適應能力;2)滿足負載要求的UPS常規輸出指標;3)UPS的輸出能力和可靠性;4)智能管理和通信功能。
那么在這四大類指標中,比較和選擇UPS應重點關注哪些特性呢?以下是當前專家和行業大用戶普遍認可的一些觀點:
a.選擇大功率UPS要慎重考慮UPS的輸入功率因數和輸入電流諧波(電力公害問題)。
雙逆變在線式UPS,其AC/DC逆變器多為整流濾波電路,它的輸入功因數低,一般只在0.8左右,輸入電流諧波大,達30%,加專門濾波措施后,也僅能降到10%。輸入功率因數低,意味著輸入無功功率大,輸入諧波電流則干擾破壞電網,特別是三相大功率UPS這兩項指標危害很大,形成所謂的電力公害,這會1)使由同一電網供電的變壓器、電動機、電容器等產生附加諧波損耗、過熱、加速老化;2)引起異步電動機轉矩降低,振動加劇噪聲增大;3)引起繼電器和自動裝置誤動作,其次諧波對通訊線路、測量儀器產生輻射干擾,影響電能計量的精度等。所以,UPS的輸入功率因數和輸入諧波電流應被視為重要性能指標之一,應該把輸入功率因數>0.95,輸入電流諧波<5%作為判定UPS性能指標是否合格的標準之一。
歐美發達國家早已立例,嚴格限制用電設備對電網的污染。我國有關部門亦正制訂相關法規,施行日期亦不會遙遠,因此用戶在購買UPS不間斷電源時,若不考慮此因素,將會留下日后治理的諸多麻煩,造成經濟上的重大損失,同時也會因為治理而產生系統效率降低,可靠性下降等副作用。作為UPS,相應有三類解決方案。
第一,對于帶有整流濾波輸入的傳統雙變換UPS,無論是采用相控或不控整流,從市電吸取能量的方式均不是連續的正弦波,而是以脈動的斷續方式向電網吸取電流,使得這類UPS具有諧波電流,功率因數低、效率低,對電網造成較大的污染,若采用12脈沖整流及輸入濾波器,雖然可以將輸入功率因數改善到0.95,諧波電流小于5%,但系統的總效率降低到90%左右,且成本增加,可靠性下降。
第二,輸入整流器采用高頻化整流技術,輸入功率因數≈1,輸入總諧波電流<5%,對電網無污染。但電路復雜,AC-AC總效率一般為92%左右。
第三,采用雙逆變電壓補償在線式的UPS,其輸入端是一個四象限高頻逆變器,從市電吸取的電流是連續的正弦波,且與輸入電壓同相位,因此其輸入功率因數≈1,輸入諧波電流≤ 3%,對電網無污染。 AC-AC總效率高達
96%。
由上可見,目前只有采用雙逆變電壓補償在線式UPS,才能在獲得輸入功率因數≈1,輸入諧波電流<3%的同時,保持UPS系統AC-AC總效率達96%或以上。雙逆變電壓補償在線式UPS為APC公司專利技術。APC Silcon 20K系列大型UPS,即屬此類。
b.要考慮UPS的輸出能力與可靠性。
輸出功率因數、輸出電流波峰系數、輸出過載能力、輸出不平衡負載的能力等指標,直接反映了UPS的輸出能力,對這些指標的限制,說明了UPS輸出能力的局限性和脆弱的一面,盡管在配置UPS容量時盡可以使負載滿足UPS的要求,甚至留出很大的余量,但這些指標卻直接反映了UPS的可靠性。過載能力強,允許輸出電流波峰系數高的,對負載功率因數限制小的,在同樣電網環境和負載條件運行,其可靠性必然高,這是毋容置疑的道理。
c.要考慮效率與可靠性
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