某小型機(jī)房配電改造方案

./中國XXX機(jī)房整改方案一、設(shè)計(jì)依據(jù)1> 《電子計(jì)算機(jī)機(jī)房設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50174-20082> 《計(jì)算站場地技術(shù)條件》GB－2887－84-89-873> 《計(jì)算機(jī)場地安全要求》GB-9361-884> 《低壓配電設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50054-955> 《供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》<GB50052-95>6> 《工業(yè)與民用供電系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》GBJ52-827> 《低壓配電裝置及線路設(shè)計(jì)規(guī)范》GBJ54-83二、設(shè)計(jì)內(nèi)容本次項(xiàng)目主要針對XXX太力現(xiàn)有機(jī)房環(huán)境進(jìn)行合理規(guī)劃和改造。計(jì)算機(jī)機(jī)房必須建立一個(gè)可靠性強(qiáng)的供配電系統(tǒng),在這個(gè)系統(tǒng)中不僅要解決計(jì)算機(jī)設(shè)備的供配電問題,還要解決保障計(jì)算機(jī)設(shè)備正常運(yùn)行的其它附屬設(shè)備的供配電問題。如機(jī)房空調(diào),機(jī)房照明系統(tǒng),消防系統(tǒng),弱電系統(tǒng)等。按照GB50174-2008《電子信息系統(tǒng)機(jī)房設(shè)計(jì)規(guī)范》和GB2887-89《計(jì)算站場地技術(shù)要求》,本項(xiàng)目配電系統(tǒng)按A級供電方式設(shè)計(jì)。本次機(jī)房整改項(xiàng)目充分利用原有配電系統(tǒng),為客戶提供現(xiàn)有系統(tǒng)評估和合理化改造,不僅要滿足現(xiàn)有設(shè)備的正常運(yùn)行,還要充分考慮未來的擴(kuò)容需求和后續(xù)維護(hù)。本方案主要包括以下內(nèi)容：原有UPS配電系統(tǒng)評估UPS配電系統(tǒng)改造蓄電池后備時(shí)間評估強(qiáng)弱電合理布線三、設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)本次改造嚴(yán)格按國家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范執(zhí)行,充分體現(xiàn)其先進(jìn)性、可靠性和可用性,滿足規(guī)劃需求和安全管理要求。平面布局與線纜傳輸滿足安全防火要求,并充分考慮防雷、防水、防潮、防爆、防盜、防蟲鼠害等需求。四、配電系統(tǒng)現(xiàn)狀分析4.1UPS負(fù)載分配情況1IT設(shè)備總功率：根據(jù)現(xiàn)場調(diào)研,機(jī)房內(nèi)現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)設(shè)備總功率為6KW。根據(jù)機(jī)房現(xiàn)有情況,后續(xù)擴(kuò)容預(yù)留3KW容量考慮,則IT設(shè)備總功率可達(dá)9KW。2空調(diào)系統(tǒng)機(jī)房現(xiàn)有兩臺(tái)APC行級制冷空調(diào)ACSC101,兩臺(tái)家用柜式空調(diào)。其中APC的行間級空調(diào)最大制冷功率6KW,最大電功率2.39KW,由UPS供電。3UPS系統(tǒng)目前機(jī)房有兩套UPS配電系統(tǒng)。一臺(tái)為山特3C3-30KVA/24KWUPS,另一臺(tái)為臺(tái)達(dá)GES15KVA/12KWUPS,以下是兩臺(tái)UPS功率分配表：UPS標(biāo)稱功率帶載率負(fù)載功率后備電池UPS1〔山特30KVA/24KW33%7.1KW32節(jié)120AH/12VUPS2〔臺(tái)達(dá)15KVA/12KW18%2.25KW20節(jié)100AH/12V4.2配電系統(tǒng)存在的問題根據(jù)現(xiàn)場勘察,APC兩臺(tái)行級空調(diào)和部分IT設(shè)備由山特UPS供電。因空調(diào)屬于感性負(fù)載,在啟動(dòng)時(shí)會(huì)有很大的沖擊電流,一般為運(yùn)行電流的5到7倍,會(huì)對UPS及后端負(fù)載造成影響。一般UPS嚴(yán)禁帶空調(diào)類感性負(fù)載,需要用UPS供電時(shí)需增加UPS容量配置,一般為空調(diào)電功率的5到7倍?？照{(diào)用UPS供電時(shí),應(yīng)和IT負(fù)載隔離,獨(dú)立供電,以免影響IT設(shè)備正常運(yùn)行。強(qiáng)弱電全部采用地板下走線,機(jī)房布線凌亂,不便于后期維護(hù)。五、UPS配電改造方案5.1UPS負(fù)載功率分配空調(diào)系統(tǒng)APCACSC101行級制冷空調(diào),制冷功率最大6KW,電功率2.39KW兩臺(tái)空調(diào)最大電功率總計(jì)：Pmax=2.39*2=4.78KW考慮到Pmax為最大制冷量下的電功率,取校正因數(shù)0.8則空調(diào)電功率總計(jì)為：P=4.78*0.8=3.8KW則UPS最小配置功率為：3.8*5=19KWUPS1〔山特容量為30KVA/24KW,最大輸出功率24KW,滿足兩臺(tái)APC行級空調(diào)的供電需求。IT設(shè)備目前IT設(shè)備功率約6KW,考慮日后擴(kuò)容按3KW計(jì)算,則本次改造IT設(shè)備總規(guī)劃功率為9KW。UPS2〔臺(tái)達(dá)容量為15KVA/12KW,滿足IT設(shè)備供電需求。根據(jù)以上負(fù)載功率計(jì)算,本次機(jī)房改造將空調(diào)負(fù)載和IT負(fù)載分離。UPS1〔山特單獨(dú)為空調(diào)系統(tǒng)及應(yīng)急照明供電,所有網(wǎng)絡(luò)設(shè)備由UPS2〔臺(tái)達(dá)集中供電。建立一個(gè)安全可靠的機(jī)房供配電系統(tǒng)。以下是UPS配電系統(tǒng)改造示意圖：原有UPS配線系統(tǒng)圖UPS配電系統(tǒng)改造示意圖5.2蓄電池后備時(shí)間評估蓄電池后備時(shí)間及容量按以下公式計(jì)算：〔1Imax=P*COSФ/η*E臨界E臨界-電池組臨界端電壓；12V蓄電池一般取10.5V〔2根據(jù)后備時(shí)間,查出放電速率CS計(jì)算出電池標(biāo)稱容量：Ce=Imax/CS〔3工程校整考慮到Imax是在臨界電壓狀態(tài)下的值,取ξ=0.75–0.8,則C=·ξ=實(shí)際選用電池的標(biāo)稱容量。時(shí)間與放電速率C5`10`15`20`30`40`50`60`3.5C2.4C1.1.0.0.0.0.2h3h4h5h6h8h10h20h0.42C0.0.0.0.0.0.0.本次項(xiàng)目按實(shí)際負(fù)載功率計(jì)算蓄電池后備續(xù)航時(shí)間。UPS1〔山特30KVA后備時(shí)間計(jì)算：〔1UPS1實(shí)際負(fù)載功率：空調(diào)負(fù)載功率4.78KW；UPS自身損耗功率按經(jīng)驗(yàn)值取容量的7%計(jì)算,為24KW*0.07=1.68KW；則UPS1實(shí)際運(yùn)行功率為P=4.78+1.68=6.46KW后備電池為32節(jié)100AH/12V鉛酸蓄電池。則按以上公式和經(jīng)驗(yàn)值,在空調(diào)正常運(yùn)行情況下,電池最大放電電流為：〔2Imax=P/<η*E臨界>,η為電池逆變效率,取0.9,則Imax=6460/<32*10.5*0.9>=21.3A〔3電池平均放電電流為：I=ξ*Imax,ξ為校正因數(shù),取0.8則I=21.3*0.8=17A〔4根據(jù)現(xiàn)有鉛酸蓄電池的容量,對照蓄電池放電時(shí)間曲線圖可知蓄電池放電時(shí)間T=C/I=100AH/17A=5.9小時(shí)UPS2〔臺(tái)達(dá)15KVA后備時(shí)間計(jì)算：后備電池為20節(jié)100AH/12V鉛酸蓄電池。UPS2負(fù)載功率：按實(shí)際最大擴(kuò)容功率為9KWImax=P/<η*E臨界>,η為電池逆變效率,取0.93,則Imax=9000/<20*10.5*0.93>=46.1A〔3電池平均放電電流為：I=ξ*Imax,ξ為校正因數(shù),取0.8則I=46.1*0.8=36.9A根據(jù)現(xiàn)有鉛酸蓄電池的容量,對照蓄電池放電時(shí)間曲線圖可知蓄電池放電時(shí)間T=C/I=100AH/36.9A=2.7小時(shí)5.3UPS系統(tǒng)維護(hù)建議根據(jù)現(xiàn)場調(diào)研,UPS及蓄電池使用壽命已超過5年。根據(jù)鉛酸蓄電池相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和使用維護(hù)說明,建議加大巡檢和維護(hù)力度。蓄電池在使用一定時(shí)間后應(yīng)進(jìn)行定期檢查,如觀察其外觀是否異常、測量各電池的端電壓是否均衡、充放電電流是否正常等。如果長期不停電,電池會(huì)一直處于浮充狀態(tài)以維持蓄電池的自放電,這樣會(huì)降低蓄電池的活性。因此即使不停電,UPS也需要定期進(jìn)行放電試驗(yàn)以保持蓄電池的化學(xué)活性。季度維護(hù)計(jì)劃：〔1觀察UPS及蓄電池外觀是否異常,包括：A、 清潔度B、 端子的損壞或發(fā)熱痕跡C、 外殼或蓋的損壞D、 UPS運(yùn)行狀態(tài)〔2定期充放電A、為了保證蓄電池具有良好的充放電特性,建議每個(gè)季度進(jìn)行一次充放電實(shí)驗(yàn)。在UPS帶載正常運(yùn)行時(shí),斷開市電,讓UPS通過蓄電池放電。放電時(shí)間建議1小時(shí)。B、觀察UPS報(bào)警信息。對UPS進(jìn)行在線-旁路、市電-電池切換操作并記錄相關(guān)數(shù)據(jù)?！?測量電池參數(shù)A、測量并記錄蓄電池組的浮充電流及電壓。B、在放電過程中,檢測電池組放電電壓、電流及各單元電池的端電壓和內(nèi)阻。C、檢測電池組對地電壓?！?控制環(huán)境溫度蓄電池使用壽命受環(huán)境溫度影響。當(dāng)工作環(huán)境溫度超過25℃時(shí),每溫升增加10℃,電池的壽命便縮短一半左右。六、布線系統(tǒng)改造現(xiàn)有機(jī)房內(nèi)強(qiáng)弱電全部采用地板下走線的布線方式,防靜電地板鋪設(shè)高度20cm。地板下布線雜亂,強(qiáng)弱電縱橫交