机房供电系统设计

机房供电系统设计
机房供电系统设计

机房供电系统设计(机房电气工程)

机房电气工程中,安全、可靠是机房供配电系统设计的关键出发点,由于机房的供配电系统、照明、设备防雷、机房接地、UPS不间断电源等与一般的强电设计有所不同,又与弱电专业的十几个子系统密切相关。因此,它们处于强、弱电专业设计分工的接合部。

机房在智能建筑中的重要性确定了安全、可靠是供配电系统设计的关键出发点。由于机房的供配电系统、照明、设备防雷、机房接地、UPS不间断电源等与一般的强电设计有所不同,又与弱电专业的十几个子系统密切相关。因此,它们处于强、弱电专业设计分工的接合部。有两种专业技术规范在这些界面上,有些规定也不十分明确,带来的问题是:机房各子系统的设计深度差距较大;主要弱电机房预留的位置不合适,面积过大或偏小;弱电竖井中遗漏接地干线和电源插座;UPS电源容量、支持时间长短不一;UPS电源供电方式是采用集中式还是分散式不能确定;各子系统的供电和接地方式不规范等。一部分设计文件中,还经常发现有文字说明描述不清楚、系统图和平面图五花八门、图形符号不按现行制图,标准绘制等问题。

机房常用的供电方式不间断电源(UPS)供电。由于采用了脉宽调频技术、高效功率器件的成熟、微处理器的发展等因素,不间断电源已经成为计算机房供电的主要手段。不间断电源最大的特点,在于不间断性,而且能最大限度地提供稳定电压,隔离外电网的干扰。外电网一旦停电,UPS能在设备所允许的极短时间内(微秒至毫秒级)自动

从备用能源经逆变器变换成电压、频率和相位都与原供电电源相同的电能继续向计算机供电。或者平时由逆变器供电,只在逆变器发生故障时,由静态电子开关自动将计算机瞬时切换到外电网供电或切换到另一台与之并联的UPS上,实现不间断供电。UPS提供的电源具有较高的电压和频率稳定性,波形失真也较小,干扰更优于外电网,是计算机系统最理想的供电方式。几乎所有的重要计算机设备都采用UPS 供电。

(一)电源布置和系统设计

设计和施工必须充分了解并掌握供电对象。充分搜集机房设备和系统的资料才能做好电源布置和系统设计,从而合理地满足机房用电需要。

机房应设单独电源管理间,用符合防火要求的隔墙与弱电设备隔离,避免电源管理间操声、蓄电池酸碱液渗漏和电气火灾等事故传播到计算机设备机房内。计算机设备机房与电源管理间中间设单扇朝电源管理间方向开启的连通门,还可考虑设置玻璃观察视窗。电源管理间应做水泥地面,为防潮、防湿可砌高0.3~0.5m的水泥平台搁置配电柜和UPS电源等。

UPS主供:主机设备、网络设备、保安监控设备、多媒体、消防、应急照明等。

市电主供:空调设备、普通照明和给排风、维修插座、一般动力等。

(二)动力供配电系统

由总配电柜馈出的动力供配电系统采用50Hz交流电,

380/220V三相五线电源,TN-S接地方式,零线和地线分开设置且零地线之间电压小于lV。动力配电柜、照明配电箱采用放射式配电直接配至各用电设备。

机房内所有线缆须设计钢制桥架、线槽或钢管敷设。由于精密空调的供电电流大、负载动态范围宽,为防止干扰,应考虑另选路径单独敷设电缆。

动力配电柜(箱)具有火警联动保护功能,出现火警时可与消防系统联动及时切断电源,关闭防烟防火阀,并且在值班室安装手动电源切断装置。动力柜、照明箱内的开关和主要元器件采用进口产品,并设置有效的防雷措施。有条件时,大型机房最好采用专用电力变压器供电。

(三)UPS供配电系统

UPS供配电系统的供电范围是计算机设备(主机和附属设备)、通信设备、网络设备、保安监控设备、消防系统、应急照明等。UPS输出配电回路(每个配电控制开关为一个回路)需按机房内设备要

求设置,小型机/服务器、网络核心交换机及重要路由器要由独立双回路供电,其他计算机设备可用一个回路带3~4个插座,固定于地板下。UPS电源分别送到主机房配电柜(末端)既可靠,又方便使用。还应该考虑为数据中心中关键的负载设备安装电源分配单元(PDU),这些设施是合并了几个组件功能到一起的一个装置,通常很小,比分开安装几个独立的面板和变压器更有效。如果机房细分为不同的房间或空间,每一个房间或空间是由它们各自独立的紧急电源开关(EPO)所支持,那么这些空间应该拥有自己独立的水平分布区域。

电源分配单元(PDU)集成了独立的变压器、瞬时电压浪涌抑制(TVSS)、输出面板和电源控制的功能,并提供了更多的优点。

一个典型的PDU包括以下组件。

● 离线变压器双输入断路器应被视为允许连接一个临时接驳,允许维护或资源冉分布时不用关闭关键的负载。

● 变压器:尽可能靠近负载以减少从地线到零线之间的共模噪声,减少电压源接地和信号源接地之间的差别。当变压器位于PDU装置内时,就达到了最近的位置。

● 瞬时电压浪涌抑制(TVSS):当导线长度尽可能的短时,最好低于2OOm皿,瞬时电压浪涌抑制(TVSS)装置的效率将大大地提高了。通过提供在同一个装置中瞬时电压浪涌抑制(TVSS)作为分配面板,可以提高效率。

● 分配面板:可以将面板与变压器安装在同一个机柜中或

在需要更多面板的情况下,可以使用一个远程的电源面板。

● 计量、监测、警报、和远程控制当提供一个传统的面板系统时,通常意味着大量的空间要求。

● 紧急电源关闭(EPO)控制。

单点接地总线应该用电力分配单元(PDU)将电源分配到关键的负载上。在需要额外分支电路的地方,面板或PDU"sidecars"可以是次级反馈的。应该提供两个冗余PDU给每个机架供电,每一个PDU 最好采用不同的UPS系统供电;提供给单相或三相计算机设备一个可以安装在机架上的快速转换开关或从每一个PDU馈给的静态开关。选择性地,可以提供给单线和三线设备,从分开的UPS系统馈给的双馈给静态开关式PDU,尽管这种安排提供稍微少一些的冗余和灵活性。应该考虑用彩色的表示牌和馈给电缆来区别A和B分布,例如,所有的A侧用白色,所有的B侧用蓝色。

一条电路不应该服务多于一个机架,防止一条电路对多个机架产生电路故障。为了提供冗余,每一个机架和机柜应该各自独有的、两个专用的、从两个不同的电力分配单元(PDU)或供电面板来的16A、220V的电路。对于高密度的机架可能要求更高的安培容量,一些新服务器可能要求一个或多个、单相或三相插座,额定电流要求5OA或更高。每一个插座应该用服务于它的PDU或电路号来标识。

(四)配电设备的安装和线路敷设问题

在机房设备布局确定的前提下,按照电气设备用途和设计图纸进行设备安装和线路敷设。

(1)设备安装。机房配电柜、UPS电源柜落地安装;动力配电箱、照明配电箱底边距地1.4m墙上暗装;根据机房内设备负荷容量和分布情况,机柜(箱)内元器件配置作到排列有序、安装牢固、理线整齐、接线正确、标志明显、外观良好,内外清洁。分设单相、三相回路,配用小型真空断路器,如C65N等线路保护开关。箱内设置辅助等电位接地母排。电源柜及其他电气装置的底座应与建筑楼地面牢靠固定。电气接线盒内无残留物,盖板整齐、严密、紧贴墙面。同类电气设备安装高度应一致。吊顶内电气装置应安装在便于维修处。特种电源配电装置应有明显标志,并注明频率、电压。暗装照明箱或开关面板安装在机房出入口附近墙面的方便位置。分体空调插座设置在机房内墙面上距地1.8m处。

主机房内应分别设置维修和测试用电源插座,两者应有明显的区别标志。测试用电源插座应由计算机主机电源系统供电。其他房间内应适当设置维修用电源插座。单相检修电源回路要在电源管理间各墙面距地0.3m设置检修电源插座,禁止使用2kW以上大功率电感性电动工具。确需使用这类工具以及三相检修设备,应使用施工移动式配电盘从机房所在楼层附近的动力或照明配电箱接取电源。

(2)线路敷设。供电距离尽量短,主要是从供电安全考虑,电子计算机电源间应靠近主机房设备。主机房内活动地板下部的低压配电线路应采用铜芯屏蔽导线或铜芯屏蔽电缆。机房内的电源线、信号线和通信线应分别铺设,排列整齐,捆扎固定,长度留有余量。UPS 电源配电箱(柜)引出的配电线路,穿薄皮钢管或阻燃PVC管,沿机房活动地板下敷设至各排机柜和配线架的背面,经带穿线孔的活动地板引上,穿管保护迸大金属导轨式插座线槽、机柜或配线架。控制台或设备桌后的敷线,用金属导轨式插座线槽并用螺栓固定,安装在设备桌背面距活动地板0.1~0.3m处。

信号线缆在活动地板下从机柜、配线架至各设备,应采用金属线槽沿设备周围或主机房从设备背面的活动地板穿线孔引人的设

备(注意不得与电源线路共用活动地板穿线孔,且间距大于0.1m),信号线缆避免沿机房墙边敷设以防与强电线管交叉。活动地板下部的电源线应尽可能远离计算机信号线,并避免并排敷设。当不能避免时,应采取相应的屏蔽措施。桌上设备之间的信号连线是短线的(长度于3m)应沿设备背部桌面明敷,但不得悬吊在设备桌背侧空中;是长线的(长度大于3m)应从活动地板穿线孔翻下(上)穿薄皮钢管在活动地板下敷设。机房照明负荷和普通空调负荷,由电源管理间分别引出动力和照明回路供电。照明和空调负荷线路均沿吊顶内或墙面敷设,避免在弱电机房

(3)可靠接地。总配电柜、UPS电源柜、动力配电箱、照明配电箱的金属框架及基础型

钢必需接地(PE)或接零(PEN)可靠。门和框架的接地端子间用裸编铜线连接。柜、箱内配线整齐。照明配电箱内的漏电保护器的动作电流不大于30mmA,动作时间不大于0.ls。接地(PE)或接零(PEN)支线必须单独与接地(PE)或接零(PEN)干线相连接,不得串联连接。UPS电源柜输出端的中性线(N极),必须与由接地装置直接引来的接地干线连接,作重复接地,接地电阻小于4?。当灯具距地面高度小于2.4m时,灯具的可接近裸露导体必须接地(PE)或接零(PEN)可靠,并应有专用接地螺栓和标识。外电源进线至机房电源管理间时,应将电缆的金属外皮与接地装置连接;从楼外引入的皑装信号电缆和屏蔽信号线,进入弱电机房前也应注意采取防雷击措施,避免沿建筑外墙或防雷引线引雷人室,遭受雷击和高频电磁干扰。同轴电缆的屏蔽层必须与机壳一起接地。

上述线缆进人机房后,应设金属接线箱(盒),并将线缆金属(屏蔽)外皮连接避雷器或浪涌电压抑止器(SPD),然后与机房等电位接地母排,用截面积不小于16mm2的铜芯绝.缘线连通。这样可以有效的抑制线缆接收到的电磁干扰信号,从而保证信号传输的质量。从机房送出的信号线路应采用金属线槽沿墙并在吊顶内敷设,避免与其他电气管路平行紧贴。尽量避开空调、消防、暖气和给排水等管道,与它们的间距按相关规范执行。金属电缆桥架及其支架和引入或引出

的金属电缆导管必须接地(PE)或接零(PEN)可靠,且必须符合下列规定:

1)金属电缆桥架及其支架全长应不少于2处与接地(PE)或接零(PEN)干线相连接。

2)电缆桥架间连接板的两端跨接铜芯接地线,接地线最小允许截面积不小于6mm2。

3)接地(PE)或接零(PEN)线在插座间不串联连接。

工程实施中按上述做法可以较好地处理机房供电的可靠和

安全,各种不同电压和频率的信号线缆敷设安全、相互隔离度好、整齐、美观并方便维护管理。

(4)消防系统的要求。消防系统的设备动力电缆,控制电缆、电线,按规范要求选用耐

火型电缆、电线。其他弱电系统所用电缆、电线均采用阻燃型。在设备选择及线路敷时,应充分考虑电磁兼容问题。

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机房供电概述及系统设计

(一)机房供电概述 1.供配电系统 供配电是数据中心机房的生命线,这句话一点也不夸张,因为离开了电我们的机房是连一分钟也运行不了的,因此要建一个好的机房,首先要将供配电解决好。一般要求主要开关设备应该被设计成适合增容、维护和冗余,并提供双倍的或隔离的冗余配置。设计时应该考虑到开关装置、总线或断路器维护的方便性。瞬时电压浪涌抑制(TVSS)应该被安装在电力分配系统的每一级上,并且采用适当的规格,以便能够抑制可能发生的瞬时的能量。 不同类别机房对电源的要求: A类机房:停电后会产生重大损失和社会影响,要求建立不停电电源系统。 B类机房:停电后会产生一定损失和社会影响,要求建立备用电源系统。 C类机房:停电后不会产生大的陨失和社会影响,可按一般用户配置。 2.市电输变电系统 对于一级负荷机房应该有从不同变电站供给的双路供电,加上柴油发电机,通过应急电源柜切换后供给机房内的UPS和精密空调机组,ATS切换最好做在机房配电系统就近,切换后以最短距离输送给机房设备。备用发电机系统是至关重要的一个因素。即便其中有一个故障时,也能够直接地向计算机和其它设备提供一个理想质量和容量的电力供应。发电机的设计应能够处理UPS系统或电脑设备负荷的谐波电流。备用发电机应该提供备用电源给所有的冷却设备,避免负载设备温度上升以及停止运行。如果发电机不支持这些系统,它们所带来的益处就显得很有限。在自动控制发生故障时,发电机应该能够采用手动控制。应该给每一个发电机输出提供瞬时电压浪涌抑制(TVSS)装置。 发电机燃料应该是柴油,这样启动比较快。考虑现场储藏量的要求,通常需要保证4 小时到60天。并且需要给所有燃料储藏系统提供一个远程的燃料监控和警报系统。由于微生物增长是柴油燃料最常见的故障,应设计有便携的或安装固定的清洁系统。在寒冷的季节,需要考虑给燃料系统加热或循环,避免柴油燃料胶凝。当确定好现场燃料储藏系统的容量时,同时需要考虑燃料供货商在紧急情况时的反应时间。 在发电机周围提供UPS照明电源或单独的电池,在发电机和装置同时发生故障时提供照明。同样,在发电机周围也应该提供UPS供电插座。

机房UPS供电系统设计方案

机房UPS供电系统设计方案 .txt年轻的时候拍下许多照片,摆在客厅给别人看;等到老了,才明白照片事拍给自己看的。当大部分的人都在关注你飞得高不高时,只有少部分人关心你飞得累不累,这就是友情!机房UPS供电系统设计方案探讨 1引言 计算机在通信系统中的广泛应用,对供电质量提出了越来越高的要求,由此在通信机房中安装UPS(不间断电源)供电系统变得越来越普遍。一个设计良好的UPS供电系统能给负载提供优质电源,然而在实际应用中,许多问题又往往是UPS供电系统本身引起的。因此,如何建立~个合理的、安全的UPS供电系统成为大家关注的问题。本文将从UPS供电系统设计角度对这~问题进行探讨。 2对UPS前级供电系统的要求 UPS可以向负载提供稳压精度高、稳频、波形失真度小的高质量电源,并且在与静态旁路切换时可以做到供电无间断。但要做到这点,它的前级供电质量不容忽视。我们在设计通信机房前级供电系统时,应考虑以下几个方面: (1)前级供电系统电源质量不宜太差,电压及频率应稳定在正常范围。一般地讲,大容量UPS主机输人电压范围应为380V±15%。电压过低,将使UPS备电池频繁放电,最终因长期处于欠压充电状态而大大缩短它的使用寿命,相反,电压过高,则易引起逆变器损坏。对于旁路输入,其电压和频率波动也有~定的范围,一般为额定电压±10%,额定频率±15%,如果前级电源变化范围过大,就会导致逆变器和旁路电源之间的切换被禁止或有间断。因此,如果通信机房的前级电网在电压范围上达不到要求,应在UPS前级配置合适的抗干扰交流稳压电源,但不宜采用电子管型交流稳压器或磁饱和稳压器,因为这两类稳压器在开机时可产生瞬时高压,输出波形失真度也较大,易造成UPS故障。 (2)前级供电系统中不应当带有别的频繁启动负载,比如经常使用的电梯,频繁开启的空调等。原因是在这些负载开、关机时会出现瞬间高低压,使供电线路上电压波形失真度过大,造成UPS市电旁路供电与逆变器供电转换控制电

大型小区供电系统设计

摘要 本次课程设计的课题是住宅小区供电系统的设计,根据设计的基本要求,运 用所学的相关知识,查阅相关的资料,进行供电系统的初步设计。本次设计的基本流程是:进行负荷计算,根据负荷计算结果进行变压器的选择并确定供电方案,之后依次进行短路电流的计算,高、低压电器设备的选择和校验,继电保护,防雷与接地保护,电测量仪表设计等,在这一框架下,按照国家的标准,结合小区实际情况完成设计。本次设计考虑到了供电系统的安全、可靠、灵活、经济四项基本要求,在选择供电方案和电器设备时,优先选择低能耗并且满足设计要求的方案和设备,除此以外,还考虑到了小区未来的负荷发展情况,做到了远、近期 结合,留有扩建的可能性。 关键词:负荷统计;变压器选择;短路计算;继电保护;备用电源

目录 1 引言 (1) 2 负荷计算 (2) 2.1 供电负荷的分析 (2) 2.2 供电负荷的计算 (3) 3 供电方案的确定 (5) 3.1 主接线方案原则 (5) 3.2 主接线方案设计 (5) 3.3 低压部分配电系统 (6) 4.1 变压器台数的选择 (8) 4.2 变压器容量的选择 (8) 4.3 变压器型号的选择 (8) 4.4 线路的选择 (9) 5 短路计算 (11) 5.1 短路故障的形式 (11) 5.2 短路电流的计算 (11) 6 高、低压设备的选择 (14) 6.1 设备选择的基本原则 (14) 6.2 高压设备的选择 (15) 6.3 低压设备的选择 (16) 7 继电保护 (19) 7.1 继电保护的意义及设置原则 (19) 7.2 变压器的继电保护 (19) 8 变电所防雷与接地 (22) 8.1变电所防雷保护的设计: (22) 8.2 变电所接地保护的设计: (22) 结论 (24) 致谢 (25) 参考文献 (26) 附录 (27)

自来水厂供电系统设计方案

自来水厂供电系统设计方案 一、课程设计的目的与任务 供电系统与电气控制是自动化专业的专业课,具有很强的实践性和工程背景,供电系统与电气控制课程设计的目的在于培养学生综合运用供电系统与电气控制的知识和理论分析和解决供电系统设计问题,使学生建立正确的设计思想,掌握工程设计的一般程序、规和方法,提高学生调查研究、查阅文献及正确使用技术资料、标准、手册等工具书的能力,理解分析、制定设计方案的能力,设计计算和绘图能力,实验研究及系统调试能力,编写设计说明书的能力。 二、原始资料 (1) 自来水厂用电设备一览表(附表2) (2) 自来水厂平面布置图(附图5) (3) 自来水厂机修车间平面布置图(附图6) (4) 该厂年最大有功负荷利用小时数 T max =8000小时 (5) 该厂一、二泵房为二级负荷,机修及办公室为三级负荷。 (6) 电源条件: 距该厂8公里处,有一地区变电所,地区变电所可分别从两段35kV 母线上各提供一回电源,这两段母线的短路容量皆为: MVA sd P 350)3( (7) 气象及其他有关资料 a) 要求车间变电所低压侧的功率因数为0.85。高压侧功率因数为0.95。 b) 年平均温度及最高温度 最热月平均最高温度 年平均温度 最热月土壤平均温度 35℃ 18℃ 30℃

三、设计要求容: (1) 计算自来水厂、机修车间的总计算负荷。并确定为提高功率因数所需的补 偿容量。 (2) 选择该自来水厂总降压变电所、机修车间变电所的变压器台数及额定容 量。 (3) 选择和确定自来水厂高压供电系统(包括供电电压,总降压变电所一次接 线图,场高压电力网接线)。 (4) 选择高压电力网导线型号及截面。 (5) 选择和校验总降压变电所的一次电气设备。 (6) 拟定机修车间供电系统一次接线图(包括车间变电所一次接线及车间低压 电力网接线)。 (7) 选择机修车间的低压电力网的导线型号及截面。 (8) 选择和校验机修车间供电系统的一次电气设备(包括各支线上的开关及 熔丝)。 四、负荷计算 地区变点所 U p =35KV 总降压变电所 U e =10KV 去自来 水厂 自来 图二 课题(2)电力系统结构图

机房UPS供电系统设计方案

机房UPS供电系统设计方案.txt年轻的时候拍下许多照片,摆在客厅给别人看;等到老了,才明白照片事拍给自己看的。当大部分的人都在关注你飞得高不高时,只有少部分人关心你飞得累不累,这就是友情!机房UPS供电系统设计方案探讨 1引言 计算机在通信系统中的广泛应用,对供电质量提出了越来越高的要求,由此在通信机房中安装UPS(不间断电源)供电系统变得越来越普遍。一个设计良好的UPS供电系统能给负载提供优质电源,然而在实际应用中,许多问题又往往是UPS供电系统本身引起的。因此,如何建立~个合理的、安全的UPS供电系统成为大家关注的问题。本文将从UPS供电系统设计角度对这~问题进行探讨。 2对UPS前级供电系统的要求 UPS可以向负载提供稳压精度高、稳频、波形失真度小的高质量电源,并且在与静态旁路切换时可以做到供电无间断。但要做到这点,它的前级供电质量不容忽视。我们在设计通信机房前级供电系统时,应考虑以下几个方面: (1)前级供电系统电源质量不宜太差,电压及频率应稳定在正常范围。一般地讲,大容量UPS主机输人电压范围应为380V±15%。电压过低,将使UPS备电池频繁放电,最终因长期处于欠压充电状态而大大缩短它的使用寿命,相反,电压过高,则易引起逆变器损坏。对于旁路输入,其电压和频率波动也有~定的范围,一般为额定电压±10%,额定频率±15%,如果前级电源变化范围过大,就会导致逆变器和旁路电源之间的切换被禁止或有间断。因此,如果通信机房的前级电网在电压范围上达不到要求,应在UPS前级配置合适的抗干扰交流稳压电源,但不宜采用电子管型交流稳压器或磁饱和稳压器,因为这两类稳压器在开机时可产生瞬时高压,输出波形失真度也较大,易造成UPS故障。 (2)前级供电系统中不应当带有别的频繁启动负载,比如经常使用的电梯,频繁开启的空调等。原因是在这些负载开、关机时会出现瞬间高低压,使供电线路上电压波形失真度过大,造成UPS市电旁路供电与逆变器供电转换控制电路误动作,进而引起同步控制电路故障。所以在条件许可下,宜将UPS电源尽可耀于电网输入的前端。 (3)前级供电系统中的交流发电机组容量应适当放大。大多数通信机房都备有发电机组,以解决较长时间停电难以供电问题。但在配置发电机组时,其容量应考虑不少于UPS电源额定输出功率的1.5-2倍,以保证发电机输出电压、频率正常,并改善其波形失真度。 3 UPS容量的确定 根据负载容量及性质,选择适当的UPS,既可保证UPS的供电质量,降低故障率,又可节省投资,提高经济效益。一般来说,UPS容量的确定主要是要满足当前负载的需要,同时,也要考虑几个因素:

住宅小区供电系统设计

本科毕业设计 (论文) 住宅小区供电系统设计 The Power Supply System Design of Residence 学院:电子工程学院 专业班级:电气工程及其自动化 学生姓名:学号: XXXXXXXXX 指导教师: XXXXXXXX(副教授) 2012年6月

住宅小区供电系统设计 摘要:本次毕业设计的课题是住宅小区供电系统的设计,根据设计的基本要求,运用所学的相关知识,查阅相关的资料,进行供电系统的初步设计。本次设计的基本流程是:进行负荷计算,根据负荷计算结果进行变压器的选择并确定供电方案,之后依次进行短路电流的计算,高、低压电器设备的选择和校验,继电保护,防雷与接地保护,电测量仪表设计,电梯双电源互备投电路设计等,在这一框架下,按照国家的标准,结合小区实际情况完成设计。本次设计考虑到了供电系统的安全、可靠、灵活、经济四项基本要求,在选择供电方案和电器设备时,优先选择低能耗并且满足设计要求的方案和设备,除此以外,还考虑到了小区未来的负荷发展情况,做到了远、近期结合,留有扩建的可能性。 关键词:负荷统计;变压器选择;短路计算;继电保护;备用电源

The Power Supply System Design of Residence Abstract: The subject of this graduation project is the design of the residence area power supply system. According to the basic requirements of the design, using of the relevant knowledge, searching relevant information. Begin the design of the power supply system. The basic process of design is load statistics, according to the load calculation results to select the transformer, then begin the Short-circuit calculation, selection and calibration of high and low voltage electrical equipment, relay protection, lightning arrest and grounding protection, electrical measuring instrument design and the design of elevator power each other prepare to input. In this framework, according to the national standards, combined with the actual situation of residential to complete the graduation project. This design considerations to the power supply system of safe, reliable, flexible and economic four basic requirements, in the choice of power supply plan and electrical equipment, preferred select low energy consume and meet the design requirements of the plan and equipment. Besides, consider to the residential future of the loads, combination of recent and forward, it support the possibility of the expansion. Keywords: Load statistics; Transformer selection; Short-circuit calculation; Relay protection; Standby power

数据中心机房供电及解决及方案

中国移动正规划建设多个集团级和更多数量的省级数据中心,这些数据中心将优先采用云计算和虚拟化技术,以及仓储式、模块化机房的建设模式,具有规模大,用电负荷密度高、总功率大、空间紧凑等特点。同时集团公司对规划建设的数据中心提出了低成本、低能耗、扩展灵活的目标。因此对机房供电系统的可靠性、经济性、可扩展性、运行维护成本、节能环保和占地空间等提出了更高的要求。 本文通过对通信电源新产品、新技术应用分析,提出了新型全分散供电结构、336V高压直流电源和锂电池的应用,来实现建设高可靠性、高维护性、高效节能和高灵活性的数据中心机房供电系统。 新型全分散供电结构 一、新型全分散供电结构形式 新型全分散供电结构是指将不间断电源系统(含电池)分散安装在用电设备 的列头或列间,就地为ICT设备供电。全分散供电系统主要由电池柜、电源机柜和配电柜组成,其组成示意图如图1所示:

二、新型全分散供电结构特点 1、可取消电力电池室的建设,节约机房前期土建建设成本 由于将电源设备(含电池)分散到ICT设备机房内部安装,无需再单独设置电力电池室,这样可减少机房前期土建建设成本,更能提高机房的利用率; 2、柔性规划,按需扩容,实现边成长边投资的建设模式 选择模块化电源设备建设,电源系统容量可以根据机房的实际容量需求配置,逐步扩容,无需在建设初期一次性按最大容量建设,只要在机房初期规划好配电容量即可; 3、电源系统结构简单,可靠性高 从电源系统组成方面来看,全分散供电电源系统组成相对传统集中供电电源系统组成简单,系统可靠性非常高。全分散供电系统完全贴近通信设备供电,省去了输出配电屏到列头柜间的供电环节,通过系统可靠性计算,全分散供电系统可用度可达到99.999999%; 4、电源系统效率高,节能效果明显

机房UPS及配电系统

1.1机房UPS及配电系统 本方案依据《供配电系统设计规范》(GB50052-95)要求,把机房设备用电作为重点考虑。供配电系统包括线路分配、开关柜、UPS电源、普通插座和专用插座的布设,以及空调、门禁、视频监控照明等辅助设备的配电系统。所有设备采用双回路供电,每个机柜均设计两路独立回路。 1.1.1功能要求 考虑到E地块供电的可靠性,机房供配电系统采用市电供电和UPS相结合的供电方式; 按照机房工程的求的设备量计算整个机房的市电用电量,由电气施工方提供2路独立回路至机房配电柜,我方负责机房配电柜配出部分,所有 机房内设备用电经过机房市电和UPS配电柜之后由机房内部独立控制; 市电配电柜动力用电(机房空调、照明、新风等需与消防联动的用电设备)总开关安装分励脱扣装置,接收消防控制器的低压信号,在消防报 警之后切断动力用电总开关,达到消防的要求; 机房内安装UPS电源,电池容量配备满载120分钟后备电池; 机房内提供市电和UPS电,机柜均单独回路供电; 消防系统由UPS供电; 1.1.2设计要点 配电柜充分考虑市电及UPS的用电负载,及20%-25%的冗余。 配电柜主电缆由楼层配电柜引入,动力开关与消防联动。

计算机插座回路采用ZR-BVR3*2.5电源线。 机房内采用两路市电提供UPS电源,经ATS全自动切换开关,可以做到不断电的情况下自动切换,UPS提供两路16A的电源至机柜下方的接线 箱,再连接至机柜内的PDU电源模块。 电源插座全部采用专业PDU。 配电柜内开关均选用施奈德断路器。 UPS输出电源和市电做旁通备份,在UPS全部发生故障的情况下,可通过专业的手动切换开关来完成电源的切换,这种专业切换开关通过机械 联动机构,避免市电和UPS电源同时合闸,因频率不同步而造成的险情。 机房内考虑空调电源、门禁电源和及其它设备电源。 在适当区域布置适量的市电电源点,提供维修及保洁等使用。 配电柜配备专业的电量仪,带电流、电压指示。 强弱电桥架分开无交叉,桥架管线的通道进出口做到密封、防水、防鼠要求。 1.1.3电源设计分类 机房计算机设备包括小型机、PC服务器、网络设备、通讯设备等,由于这些设备进行数据的实时处理与实时传递,关系重大,所以对电源的质量与可靠性的要求极高,因此该配电系统按照一级负荷考虑进行设计。 用电设备供电电源均为三相五线制或单相三线制,采用双回路供电,总供电量满足UPS、空调、照明等设备的用电量要求。 用电设备、配电线路装设过流过载两段保护,同时配电系统各级之间有选择

某小区供配电系统设计

南阳理工学院本科生毕业设计(论文) 学院(系):电子与电气工程学院 专业:电气工程及其自动化 学生: 指导教师: 完成日期 2014 年 5 月

南阳理工学院本科生毕业设计(论文) 某小区供配电系统设计 Design for the Power Supply and distribution system of a residence community 总计: 36 页 表格: 10 个 插图: 9 幅

南阳理工学院本科毕业设计(论文) 某小区供配电系统设计 Design for the Power Supply and distribution system of a residence community 学院:电子与电气工程学院 专业:电气工程及其自动化 学生姓名: 学号: 指导教师(职称): 评阅教师: 完成日期: 南阳理工学院 Nanyang Institute of Technology

某小区供配电系统设计 [摘要]住宅小区供配电系统的稳定运行直接影响着人们的日常生活及秩序。因此研究小区供配电系统如何更好的实现安全、可靠、经济运行具有现实的意义。本课题初步对住宅小区的供配电系统进行设计,并根据国家相关标准对所设计的内容进行规范化。分析小区的原始数据和供电特点,对小区各类负荷进行计算;通过计算负荷选择变压器的容量和数目完成变电所的设计;合理选择电气主接线方式;根据短路电流选择合适的电力电缆;确定建筑物防雷等级,做好小区的防雷接地保护。设计过程中不仅要保证供电的质量和安全性,还应尽量满足供电的经济性,节省能源和材料。 [关键词]计算负荷;短路电流;变压器;供配电设计;防雷接地 Design for the Power Supply and Distribution System of a Residence Community Electrical Engineering and Automation Specialty MA Jun-yao Abstract: Residence community for safe and reliable operation of the distribution system directly affects people's daily lives.This project is initially designed for the power supply and distribution system of the residence community. And also the design is normalized in accordance with the relevant national regulations and standards. So the power supply and distribution system in residence community district how to realize the safe, reliable and economic operation has realistic meaning. Analysis the raw data for the residence community and load calculation of the residence community. Based on the calculated load the measures of power supply and distribution of the residence community is designed. It includes the electric main wiring design, transformer and distribution substation design. Meanwhile the appropriate electric power cable are selected according to the short-circuit current. And the protection design about grounding for lightning is also essential. Not only must the quality and safety of power supply be ensured, but also the economical power supply, energy-saving and material-saving should be met as much as possible. Key words:Load calculation; Short-circuit current; Transformer; Power supply and distribution design; Grounding for lightning 目录

大学供电系统设计

学号09750201 工业与民用供电课程设计 设计说明书 某大学校区供电系统设计 起止日期:2013 年1 月7 日至2013 年 1 月12 日 学生姓名安从源 班级09电气2班 成绩 指导教师(签字) 控制与机械工程学院 2013年1月12日

供电技术课程设计任务书 (任务序号09750201) 一、基础材料 本课程设计针对某大学校区供电系统设计。 ⒈负荷的水平与类型 ⑴负荷水平:(见附表) ⑵负荷类型:本供电区域负荷属于二级负荷,要求不间断供电。 ⑶该校最大负荷利用小时数为5600小时。 ⑷ 0.4kV负荷的同时系数为0.7,10kV负荷的同时系数为0.8。 ⒉电源情况 ⑴由该厂东北方向8KM处一个35KV电压等级线路提供一个电源A,其出口短路容量S d=150MVA。 ⑵由该厂西北方向5KM处一个10KV电压等级线路提供一个电源B,其出口短路容量S d=75MVA。 ⑶功率因数:电源A要求功率因数大于0.92,电源B要求功率因数大于0.95。 ⑷供电电价为两部电价 基本电价:按变压器容量计算每月基本电价,15元/ KVA。 电度电价:35KV供电电压时0.70元/kwh,10KV供电电压时0.75元/kwh。 ⒊环境情况 ⑴环境年平均气温15℃。 ⑵ 35kV变电站为独立建筑物,10kV变电站布置在相关建筑物的地下室或底层内。 ⑶各级变压器均为室内布置。 二、设计范围 ⒈确定全校计算负荷。 ⒉确定全校的供电系统结构形式。 ⒊确定35KV变电站、10KV变电站的主接线形式、变压器台数及容量。 ⒋计算35kV及10kV断路器出口处短路电流。 ⒌确定35kv断路器及隔离开关,确定35kv电缆及10kv电缆型号。 ⒍确定无功功率补偿装置。 ⒎确定总降压变电所及车间变电所的平、立面图。 三、设计成果 ⒈设计计算书。 ⒉供电系统结构示意图一张。 ⒊ 35KV变电所一次设备主接线图一张。 ⒋ 35KV变电所的平面图、剖面图一张。 ⒌母线电压测量及绝缘监视电路图一张。 ⒍定时限过流保护的原理图与展开图一张。 指导教师(签字): 教研室主任(签字): 批准日期:2010年01月12日

机房配电系统技术要求

机房配电系统技术要求 机房供配电系统提供电源的质量好坏直接影响着网络前端系统的稳定性和可靠性。在GB5014-93《电子计算机机房设计规范》中对电压变化、频率变化、波形失真率分级如下表: 本前端机房按A级供电标准进行设计,机房内主要用电设备有:数字电视前端设备、光传输设备、计算机设备(含计算机、网络交换机、路由器、服务器等)和外围设备(含空调、照明、新排风机等)。UPS配电系统供电范围包括:数字电视前端设备、光传输设备、计算机设备、消防设备和应急照明等。市电配电系统供电范围包括:空调设备、新排风设备、普通照明、维修插座、一般动力等。 1.电源负载情况 本次设计市电总负载如下: 24台设备机柜 50KW 6台专用空调 30KW 新风换气机1台 1KW 照明、维修插座系统 4KW 合计:85KW 两台120KVA UPS主机分A、B两路互为备份,负载机房、设备机柜、监控系统、门禁、消防、应急照明等。 2.配电系统 本工程供电系统采用三相五线制,采用电缆线槽上、下走线方式。UPS输出配电柜所输出的两路交流电源按以下方式向各种机房设备供电:经双电源供电列头柜分别向带双电源输入端的网络设备供电,经双电源转换控制器和单电源列头柜所组成的供配电系统向带单电源输入端的网络设备供电。采用双总线输出供电系统的目的是,消除可能出现的从UPS输出端到最终的信息网络设备输入端之间的各种供配电线路系统中的单点瓶颈故障隐患,提高供电

系统的可维护性、现场增容性。 改造明细如下: 由于已配备量2台120KVA UPS,本次机房工程不采购UPS,利用原有的2台UPS为机柜供电,组成双母线供电,为每个机柜提供A、B两路电源,实现高可靠性供电方式。 (1)机房市电负荷为空调、新风机、照明和市电插座等;其余UPS负荷为网络前端设备,同时还为应急照明灯具供电; (2)机房的设备供电、空调供电与照明供电互为独立,其中插座等小容量设备采用树干式供电,大容量设备则专线供电。设备供电按设备总用量的1.5倍预留; (3)在二楼配电室新增一个挂墙式市电配电箱(内装1个塑壳160A/3P开关),从配电室原有的配电柜引1条市电主干电缆(ZC-YJV-4x35+1x16)至挂墙式市电配电箱;经过挂墙式配电箱后,引至机房配电列头柜市电负载开关; (4)从一楼UPS房UPS输出柜(A、B电源)引2条主干电缆(ZC-YJV-4x35+1x16)引至一期数据机房配电列头柜,每个机柜分别引2条电源线至配电列头柜,分别接A、B UPS,组成双母线供电方式。 (5)机柜内有单电源设备的,安装STS静态切换开关,为单电源设备供电,保证单电源设备也由A、B 电源供电,从而建立一个安全、稳定的不间断电源供电系统。 (6)机房采用三级防雷设计,在市电总配电柜设置B级防雷器、在UPS总配电柜每台UPS输出设置C级防雷器,机柜PDU采用防浪涌设计; (7)从机房配电列头柜敷设六组三相市电(ZR-VV-4*10MM2+1*6MM2)负载机房空调; (8)从机房配电列头柜敷设两组电缆(ZR-BVV3*4MM2)到1至24号设备机柜,两组电缆分别为UPS1、UPS2输出。 (9)数字前端机房按照附图要求分别安装8个10A的市电插座; (10)从电源列头柜或配电箱到设备采用阻燃铜芯的电线,阻燃电线走镀锌线槽保护。活动地板下部的电源线尽可能地远离信号线,避免并排敷设; (11)墙柱面安装疏散指示灯的位置安装二三孔市电插座; (12)留有扩充预留备用部分,用清晰的标志区别开来,方便今后使用; (13)铺设联通数据机房、模拟机房和数字电视机房的弱电线槽。 3.照明系统 机房主要照明灯具采用原有600*600MM格栅灯盘,选用优质灯管。 1)前端机房按300L x/M2布置灯具,其他功能间照明照度也按300L x/M2布置灯具。

某住宅小区供配电系统设计

For pers onal use only in study and research; not for commercial use 学号6 9 《工厂供电》 课程设计 (2010级本科) 题目:_某住宅小区供配电系统设计_ 学院:物理与机电工程学院 专业:电气工程及其自动化 作者姓名:甘孝田 指导教师:赵文忠职称:教授 完成日期:2012年12 月27 日

工厂供电课程设计任务书

四.需收集和阅读的资料及参考文献(指导教师推荐)

【1】刘涤尘、王明阳、吴政球?电气工程基础[M].武汉:武汉理工大学出版社.2003年【2】张学成.工矿企业供电设计指导书[M].北京:北京矿业大学出版社.1998年【3】刘介才.工厂供电简明设计手册[M].北京:机械工业出版社.1993年 【4】刘介才.实用供配电技术手册[M].北京:中国水利水电出版社.2002年 【5】刘介才.工厂供电[M].北京:机械工业出版社.1997年 【7】JGJ16-2008民用建筑电气设计规范 【8】GB50054-95低压配电设计规范 【9】GB50052-95供配电系统设计规范 【10】GB50217-2007电力工程电缆设计规范 【11】GB50060-92 3?110KV高压配电装置设计规范 指导教师签名:赵文忠 2012年12 月14 日

目录 一、设计说明 .............................................................. 1.. 1.1工程概况 ......... ... ..................................................... .1 1.2设计依据 (1) 1.3设计原则 (1) 1.4小区概况 (1) 二、小区负荷计算 .......................................................... 1.. 三、无功补偿方式 (3) 3.1无功补偿方式.......................................................... 3. 3.2无功补偿容量.......................................................... 3. 3.3并联电容器的选择及制 (4) 四、变配电所位置和型式的选择 .............................................. 4. 4.1 变配电所位置的确定 (4) 4.2变配电所的总体布置 (4) 五、主变压器台数和容量的确定 .............................................. 5. 5.1变压器主变台数的选择.......................................................... 5. 5.2变压器容量的选择 (5) 六、变配电所主接线方案的选择 .............................................. 5. 6.1变电所主接线方案的评价 (6) 七、短路电流的计算 ........................................................ 7. 7.1短路计算的意义和方法 (7) 7.2相关节点的短路计算............................................................ 7. 7.2.4 K-1点的短路电流计算 (8) 7.2.5 K-2点的短路电流计算 (8) 八、变电所低压侧一次设备的选择与校验 (9) 8.1低压母线的选择与校验 (9) 8.2低压电缆、设备的选择与校验 (10) 九、变压器保护设置 (13) 9.1变电所10kV馈线保护 (14)

机房大数据中心供配电系统解决方案设计

商业银行数据中心供配电系统解决方案 商行数据中心的基础设施系统主要分电源、环境控制和机房监控管理系统。由于数据中心承载商行的核心业务,重要性高,不允许业务中断。因而数据中心一般根据TIA942标准的Tier4标准建设,可靠性要求99.99999%以上,以保证异常故障和正常维护情况下,数据中心正常工作,核心业务不受影响。 1、 电源系统: 选用两路市电源互为备份,并且机房设有专用柴油发电机系统作为备用电源系统,市电电源间、市电电源和柴油发电机间通过ATS (自动切换开关)进行切换,为数据中心内UPS 电源、机房空调、照明等设备供电。由于数据中心业务的重要性,系统采用双母线的供电方式供电,满足数据中心服务器等IT 设备高可靠性用电要求。双母线供电系统,有两套独立UPS 供电系统(包含UPS 配电系统),在任一套供电母线(供电系统)需要维护或故障等无法正常供电的情况下,另一套供电母线仍能承担所有负载,保证机房业务供电,确保数据中心业务不受影响。在UPS 输出到服务器等IT 设备输入间,选用PDM (电源列头柜)进行电源分配和供电管理,实现对每台机柜用电监控管理,提高供电系统的可靠性和易管理性。 对于双路电源的服务器等IT 设备,通过PDM 直接从双母线供电系统的两套母线引人电源,即可保证其用电高可靠性。对于单路电源的服务器等IT 设备,选用STS (静态切换开关)为其选择切换一套供电母线供电。在供电母线无法正常供电时,STS 将自动快速切换到另一套供电正常的母线供电,确保服务器等IT 设备的可靠用电。 供配电系统拓扑图 机柜P D U 1机柜P D U 2 机柜机柜机 柜P D U 1 机柜机柜机柜机柜P D U 2 机柜P D U 2 机柜P D U 1机柜机柜 机柜 图示双母线供电系统可确保供电可靠性高达99.99999%以上

某小区供配电系统设计

, 南阳理工学院 本科生毕业设计(论文)( @ 学院(系):电子与电气工程学院 专业:电气工程及其自动化 学生: 指导教师: : 完成日期 2014 年 5 月

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南阳理工学院本科生毕业设计(论文) 某小区供配电系统设计 Design for the Power Supply and distribution system of a residence community 总计: 36 页 表格: 10 个 插图: 9 幅

南阳理工学院本科毕业设计(论文) 某小区供配电系统设计 Design for the Power Supply and distribution system of a residence community 学院:电子与电气工程学院 专业:电气工程及其自动化 学生姓名: 学号: 指导教师(职称): 评阅教师: 完成日期: 南阳理工学院 Nanyang Institute of Technology

某小区供配电系统设计 [摘要]住宅小区供配电系统的稳定运行直接影响着人们的日常生活及秩序。因此研究小区供配电系统如何更好的实现安全、可靠、经济运行具有现实的意义。本课题初步对住宅小区的供配电系统进行设计,并根据国家相关标准对所设计的内容进行规范化。分析小区的原始数据和供电特点,对小区各类负荷进行计算;通过计算负荷选择变压器的容量和数目完成变电所的设计;合理选择电气主接线方式;根据短路电流选择合适的电力电缆;确定建筑物防雷等级,做好小区的防雷接地保护。设计过程中不仅要保证供电的质量和安全性,还应尽量满足供电的经济性,节省能源和材料。 [关键词]计算负荷;短路电流;变压器;供配电设计;防雷接地 Design for the Power Supply and Distribution System of a Residence Community Electrical Engineering and Automation Specialty MA Jun-yao Abstract: Residence community for safe and reliable operation of the distribution system directly affects people's daily project is initially designed for the power supply and distribution system of the residence community. And also the design is normalized in accordance with the relevant national regulations and standards. So the power supply and distribution system in residence community district how to realize the safe, reliable and economic operation has realistic meaning. Analysis the raw data for the residence community and load calculation of the residence community. Based on the calculated load the measures of power supply and distribution of the residence community is designed. It includes the electric main wiring design, transformer and distribution substation design. Meanwhile the appropriate electric power cable are selected according to the short-circuit current. And the protection design about grounding for lightning is also essential. Not only must the quality and safety of power supply be ensured, but also the economical power supply, energy-saving and material-saving should be met as much as possible. Key words: Load calculation; Short-circuit current; Transformer; Power supply and distribution design; Grounding for lightning

机房供电概述..

机房供电概述及系统设计 (一)机房供电概述 1.供配电系统 供配电是数据中心机房的生命线,这句话一点也不夸张,因为离开了电我们的机房是连一分钟也运行不了的,因此要建一个好的机房,首先要将供配电解决好。一般要求主要开关设备应该被设计成适合增容、维护和冗余,并提供双倍的或隔离的冗余配置。设计时应该考虑到开关装置、总线或断路器维护的方便性。瞬时电压浪涌抑制(TVSS)应该被安装在电力分配系统的每一级上,并且采用适当的规格,以便能够抑制可能发生的瞬时的能量。 不同类别机房对电源的要求: A类机房:停电后会产生重大损失和社会影响,要求建立不停电电源系统。 B类机房:停电后会产生一定损失和社会影响,要求建立备用电源系统。 C类机房:停电后不会产生大的陨失和社会影响,可按一般用户配置。 2.市电输变电系统 对于一级负荷机房应该有从不同变电站供给的双路供电,加上柴油发电机,通过应急电源柜切换后供给机房内的UPS和精密空调机组,ATS切换最好做在机房配电系统就近,切换后以最短距离输送给机房设备。备用发电机系统是至关重要的一个因素。即便其中有一个故障时,也能够直接地向计算机和其它设备提供一个理想质量和容量的电力供应。发电机的设计应能够处理UPS系统或电脑设备负荷的谐波电流。备用发电机应该提供备用电源给所有的冷却设备,避免负载设备温度上升以及停止运行。如果发电机不支持这些系统,它们所带来的益处就显得很有限。在自动控制发生故障时,发电机应该能够采用手动控制。应该给每一个发电机输出提供瞬时电压浪涌抑制(TVSS)装置。 发电机燃料应该是柴油,这样启动比较快。考虑现场储藏量的要求,通常需要保证4小时到60天。并且需要给所有燃料储藏系统提供一个远程的燃料监控和警报系统。由于微生物增长是柴油燃料最常见的故障,应设计有便携的或安装固定的清洁系统。在寒冷的季节,需要考虑给燃料系统加热或循环,避免柴油燃料胶凝。当确定好现场燃料储藏系统的容量时,同时需要考虑燃料供货商在紧急情况时的反应时间。 在发电机周围提供UPS照明电源或单独的电池,在发电机和装置同时发生故障时提供照明。同样,在发电机周围也应该提供UPS供电插座。 在组件的分别测试之外,备用发电机系统、UPS系统和自动转换开关应该作为一个系统一起测试。在冗余系统测试单个组件的故障时,冗余系统是为在一个组件发生故障时能够继续起作用而设计的。此外,一旦数据中心开始运行,应该定期测试系统,确保各个组件能够继续正常地发挥作用。 3.机房用电的配置 配电必须充分考虑到今后的发展余量。如lBMP550A服务器,每台高配功率为lKW,一个机柜若装6台就是6KW,假如预期机房在今后会装到最多四十个机柜那就是240KW;UPS一般可按照设备容量的1.3倍计算,就是312KVA,再加上适当的余量,选用3台200KVAUPS冗余供电是一种较为理想的方案。 UPS的供电总容量2台200KVA冗余UPS可少算一台400KVA,精密空调单台的实际耗电功率为20KW,假如配置10台精密空调的话,总功率为10*20引200KW,机房UPS、空调总功率为:400+200=600KW,机房供配电要考虑到日后的发展余量等因素,一般可按照UPS与空调容量总和的150%配置,就是600*1.5=900KW,另外再加上新风机4KW、

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