常用UPS的品牌:APC 、山特
1.1 機房UPS及配電系統
本方案依據《供配電系統設計規範》(GB50052-95)要求,把機房設備用電作爲重點考慮。供配電系統包括線(xiàn)路分配、開關櫃、UPS電源、普通插座和專用插座的布設,以及空調、門禁、視頻(pín)監控照明等輔助設備的配電系統。所有設備采用雙回路供電,每個機櫃均設計兩路獨立回路。
1.1.1 功能要求
Ø 考慮到E地塊供電的可靠性,機房供配電系統采用市電供電和UPS相(xiàng)結合的供電方式;
Ø 按照機房工程的求的設備量計算整個機房的市電用電量,由電氣施工方提供2路獨立回路至機房配電櫃,我方負責機房配電櫃配出部分,所有機房内設備用電經過機房市電和UPS配電櫃之後由機房内部獨立控制;
Ø 市電配電櫃動力用電(機房空調、照明、新風等需與消防聯動的用電設備)總開關安裝分勵脫扣裝置,接收消防控制器的低壓信号,在消防報警之後切斷動力用電總開關,達到消防的要求;
Ø 機房内安裝UPS電源,電池容量配備滿載120分鍾後備電池;
Ø 機房内提供市電和UPS電,機櫃均單獨回路供電;
Ø 消防系統由UPS供電;
1.1.2 設計要點
Ø 配電櫃充分考慮市電及UPS的用電負載,及20%-25%的冗餘。
Ø 配電櫃主電纜由樓層配電櫃引入,動力開關與消防聯動。
Ø 計算機插座回路采用ZR-BVR3*2.5電源線(xiàn)。
Ø 機房内采用兩路市電提供UPS電源,經ATS全自動切換開關,可以做到不斷電的情況下自動切換, UPS提供兩路16A的電源至機櫃下方的接線(xiàn)箱,再連接至機櫃内的PDU電源模塊。
Ø 電源插座全部采用專業PDU。
Ø 配電櫃内開關均選用施奈德斷路器。
Ø UPS輸出電源和市電做旁通備份,在UPS全部發生故障的情況下,可通過專業的手動切換開關來完成電源的切換,這種專業切換開關通過機械聯動機構,避免市電和UPS電源同時合閘,因頻(pín)率不同步而造成的險情。
Ø 機房内考慮空調電源、門禁電源和及其它設備電源。
Ø 在适當區域布置适量的市電電源點,提供維修及保潔等使用。
Ø 配電櫃配備專業的電量儀,帶電流、電壓指示。
Ø 強弱電橋架分開無交叉,橋架管線(xiàn)的通道進出口做到密封、防水、防鼠要求。
1.1.3 電源設計分類
機房計算機設備包括小型機、PC服務器、網絡設備、通訊設備等,由于這些設備進行數據的實時處理與實時傳遞,關系重大,所以對電源的質量與可靠性的要求極高,因此該配電系統按照一級負荷考慮進行設計。
用電設備供電電源均爲三相(xiàng)五線(xiàn)制或單相(xiàng)三線(xiàn)制,采用雙回路供電,總供電量滿足UPS、空調、照明等設備的用電量要求。
用電設備、配電線(xiàn)路裝設過流過載兩段保護,同時配電系統各級之間有選擇性地配合,配電以樹(shù)幹式、放(fàng)射式向用電設備供電;
配電系統所用線(xiàn)纜均爲阻燃銅芯絕緣護套電力電纜及阻燃銅芯線(xiàn),敷設鍍鋅鐵線(xiàn)槽、鍍鋅鋼管及金屬軟管;
1.1.4 配電系統設計
配電間設兩路電源進線(xiàn)的總配電櫃一台,通過提供UPS的電源和UPS輸出電源的再分配至電信網絡機房和安保機房。同時對機房的配電櫃提供市電電源。機房内線(xiàn)纜由配電櫃至各工作點線(xiàn)纜,全部布放(fàng)在靜電地闆的金屬橋架内,分支電線(xiàn)由橋架引出,外套金屬軟管,直接上到機房機櫃上等用電設備上。
機房外通過橋架、鍍鋅鋼管鋪設至各工作點預設位置,電線(xiàn)由此引出,外套金屬軟管接到用電設備上。
1.1.5 電力線(xiàn)纜的電磁輻射防護
1、天花闆采用微孔鋁合金天花闆;鋪設防靜電地闆,并在地闆下作靜電接地;機房内地闆支撐腳、金屬天花、牆面闆均做有效的電氣連接并分别連接的大廈聯合接地彙流排,形成法拉第效應,有效的防止電磁幹擾。
2、爲了防止機房内電力配線(xiàn)産生電磁幹擾,在機房施工中所有路由均穿金屬管且保證一定的壁厚,金屬管接頭采用螺絲接頭連接,并擰8個以上絲扣;使用金屬軟管作爲過渡連接時,盡量減少接頭(不多于兩個),并使接頭深度嵌入,這樣能夠保證所有接頭部位形成低阻位,有效減少非連續接頭部位産生的漏磁通。
3、機房内所有電纜、電線(xiàn)、信号線(xiàn)全部采用地闆下敷設。
4、機房内配線(xiàn)采用輻射放(fàng)散式配線(xiàn)方式,嚴禁采用環形配線(xiàn)。
5、交流工作地、安全保護地采用大廈等電位聯合接地體,形成良好電氣接地網。
6、直流工作地采用機房地坪網格裝均壓帶,保證有效接地電阻小于1歐姆,解決設備外殼靜電荷有效洩漏的問題。
7、對動力配電櫃(盤、箱)的母線(xiàn)輸入端加裝防浪湧、防過電壓、防細小雷電流避雷器。
1.1.6 配電櫃及開關的選擇
配電櫃櫃體采用國産産品,配電櫃所有元器件均采用施奈德系列産品,符合IEC947-2IEC898标準,主開關采用NS系列空氣斷路器。分支開關采用Multi9系列斷路器,操作壽命均在5萬次以上,性能可靠、安全、免維護。Multi9系列開關采用道軌式安裝法,因此分配負載數量多,增容相(xiàng)當方便。根據要求可提供多種附件緊急停電掣各開關輔助觸頭(報警、故障、分合指示等)主開關操作方式任選(直接手柄操作,旋轉手柄操作,)。櫃體采用全封式結構,玻璃門或普通門防護、防塵、120度傾角防水。最高保護等級可爲IP45符合IEC529 BS5420标準。操作安全、方便,所有開關都安裝在帶有開口的防護闆後,隻有操作手柄及按鈕可見(jiàn)。
1.1.7 UPS電源的選擇
根據設備需求分析,我們爲世博村(cūn)E地塊的配電系統選用柏克80KVA UPS電源,,後備電池按30分鍾考慮。
柏克UPS技術特點:
1、逆變器
電源裝置中逆變器采用原裝進口産品,并滿足下列要求:
² 逆變器采用進口品牌主模塊和高可靠性的數字集成電路雙CPU SPWM多閉環逆變技術作爲功率輸出單元和控制單元;
² 逆變器要求用一體化隔離(lí)式變壓器輸出純正弦波、能100%三相(xiàng)不平衡運行;
² 逆變器能向任何感性或容性負荷供電;
² 逆變器設有濾波器,把總諧波畸變率限制在5%以下;
² 逆變器的每逆變橋的橋臂設有保護電路,以防止因過流等損壞逆變橋橋臂固态闆;
² 逆變器的輸入回路和輸出回路設有熔斷器和斷路器等過流保護裝置,熔斷器須設有熔斷指示,以便維修人員(yuán)進行維修和維護;
² 在旁路模式中,它保證爲用戶提供可靠的電源,具有持久性、可靠性,并且能夠完全避免危險的運行狀态;
² 逆變器具有抗短路能力,集成靜态旁路開關和絕緣隔離(lí)變壓器;
² 逆變器參數的選擇要根據輸出波型來設定。
2、整流器/充電裝置
電源裝置中負責對電池充電的充電器須采用高頻(pín)程控大功率充電器,并采用一體化設計電流1-100A可設定,同時并滿足如下要求:
² 整流模塊爲原裝進口産品,可靠性高,所有器件及導線(xiàn)采用無自爆、耐火(huǒ)和阻燃産品。
² 控制電路采用高速CPU控制,數字化程度高,安全可靠。
² 充電器具有對電池充電全智能化自動管理功能,并防止對蓄電池過充的功能;
² 充電器具有自診斷功能,能準确判斷其故障位置,便于維修。
² 充電裝置須有短路、過流等保護功能。
² 所有組成部分均做在同一機櫃中,體積小,維護簡單。
² 有電池均充和浮充電自動轉換功能,電池保護功能好。
² 有電池測試功能,可以測試電池狀态,供電情況等。
3、顯示裝置
帶有背光大屏幕中文液晶觸摸顯示屏,人機界面友(yǒu)好,可顯示如下内容:單路交流進線(xiàn)三相(xiàng)電源電壓、充電電壓、充電電流、電池組電壓、電池組充放(fàng)電電流、單個充電模塊電壓、單個充電模塊電流、逆變器輸出電壓、頻(pín)率等。
以上測量精度不小于1.0級,電源裝置取消常規的測量表,全部通過監控系統液晶顯示屏顯示。
4、UPS技術參數
基本技術參數
标稱容量( KVA ) | 10-800KVA | |
工作方式 | 雙變換純在線(xiàn)式,帶隔離(lí)變壓器輸出工頻(pín)機 | |
相(xiàng) 數 | 單相(xiàng) +N+G | |
輸入功率因數 | >0.95 (加濾波器或 12 脈沖整流器) | |
多種工作模式 | 具有UPS、EPS、ECO節能模式整機效率>0.98 | |
整 流 器 | 輸入标稱電壓 | 220/380V/230/400VAC 、 240/415VAC |
範圍 | 380/220± 25% | |
輸入标稱頻(pín)率 | 50Hz ± 10% , 60Hz ± 10% | |
輸出紋波 | < 2 % | |
軟 啓 動 | 0 ~ 100% 5sec | |
充 電 | 充電模式 | 先恒流後恒壓,帶溫度補償充電和自動均浮充轉換 |
溫度補償電壓 | 3mV/ ℃(單體) | |
充電電流 | 0.1C (根據電池容量設置自動調節) | |
電池 | 電池類型 | 免維護鉛酸蓄電池 |
電池容量 | 7 ~ 999AH 可設定(根據不同功率容量範圍不同) | |
逆 變 器 | 相(xiàng) 數 | 單相(xiàng) +N |
額定功率 | 額定容量× 0.8 | |
标稱電壓 | 380VAC | |
輸出電壓穩定度 | ± 1% (穩态負載),± 5% (負載波動) | |
頻(pín)率穩定度 | 50Hz , 50Hz <± 0. 5% (不同步時) | |
波峰因數 | > 3 : 1 | |
輸出波形失真度 | 正弦波,線(xiàn)性負載< 3% ;非線(xiàn)性負載< 5% | |
動态特性 | 瞬變電壓<± 5% (由 0 到 100% 躍變),瞬間恢複時間< 10ms | |
不平衡負載電壓 | <± 5% | |
過載保護 | 120%正常工作125%60 分鍾 ; 150%10分鍾; 200 % 1S | |
逆變器效率 | >93%(滿載) | |
旁路 | 相(xiàng) 數 | 三相(xiàng) +N |
标稱電壓 | 380VAC、 400VAC、 415VAC | |
轉換時間 | < 0ms (靜态開關零切換) | |
保護功能 | 輸入保護 | 電壓、頻(pín)率超限;錯相(xiàng)、缺相(xiàng) |
輸出保護 | 過流、短路、功因過低 | |
電池保護 | 過充保護、過放(fàng)保護 | |
溫度保護 | 環境過溫保護、逆變器過溫保護 | |
硬件故障保護 | 輔助電源異常、 斷路器跳(tiào)閘、熔斷器斷開及功率器件過流過壓保護 | |
報警 | 具有語音報警功能 | |
系 統 參 數 | 工作環境 | 環境溫度: -20 ~ 55℃,相(xiàng)對深度 30% ~ 90% 海拔高度< 1000 米 (每增加 100 米 功率下降 1% ,最高 4000 米 ) |
冷卻方式 | 強制通風 | |
通訊接口 | RS232 、 RS485 。可選幹接點接口、 SNMP 卡(網絡遠程監控) 真人語音報警功能 | |
冗餘功能 | 串聯熱備份或并聯 | |
抗浪湧能力 | 10/700 μ S , 5KV ; 8/20 μ S , 20KA | |
防護等級 | IP20 | |
安全性能 | 輸入輸出對地的抗電 3000VAC ,漏電流小于 3.5mA ;絕緣電阻大于 2M Ω( 500VDC ) | |
噪聲 dB | 55~60 | |
顯示裝置 | 帶有背光大屏幕中文彩色液晶觸摸顯示屏,人機界面友(yǒu)好,可顯示如下内容:單路交流進線(xiàn)三相(xiàng)電源電壓、充電電壓、充電電流、電池組電壓、電池組充放(fàng)電電流、單個充電模塊電壓、單個充電模塊電流、逆變器輸出電壓、頻(pín)率等并儲存256條故障信息。 | |
電池管理軟件 | 智能電池充電:根據用戶的電池配置自動調整電池的充電參數,并會根據供電環境對電池進行均充浮充轉換、溫度補償充電,放(fàng)電管理。延長電池的使用壽命,減少管理員(yuán)的負擔; |
5、蓄電池選擇:
蓄電池采用柏克高品質全密封閥控式免維護鉛酸膠體蓄電池,。浮充使用壽命≥10年長壽命系列電池,核對性充放(fàng)電次數大于600次,并滿足事故負荷供電所需時間。
1.2 機房空調系統
機房中的電子設備在運行中散熱量大而且集中,散濕量極小,散熱量的95%是(shì)顯熱,熱濕比極大。在這種情況下,空氣處理可近似作爲一個等濕降溫過程。
根據熱的傳播方式—傳導、輻射、對流分析,疏散顯熱的最有效方式是(shì)對流,這就需要大量的冷風将熱量帶走。
中央空調主要考慮人體對環境的要求,不具備大風量。因此,中央空調方式就會出現(xiàn)雖然冷量夠,但(dàn)設備熱量卻散不出去(qù)的問題。集中空調是(shì)用風管送風,而非靜壓風庫,送風均勻度較差,所以中央空調不适合在機房使用,一定要考慮機房專用吸頂式的空調機組。
機房精密空調充分考慮了電子設備的特點,在相(xiàng)同制冷量的基礎上,加大了風量。加之下送風利用四面送風的方式,使得送、回風均勻,能夠較爲迅速、有效地帶走機器熱量,同時具備分開擺放(fàng),按負載量不同擺放(fàng),按照冷熱氣流流動方向擺放(fàng)。家用、商用空調、中央空調都沒辦法保證2℃的溫差,而電子設備在溫度不穩定的狀态下工作,壽命會大大降低。
此外,機房對潔淨度亦有嚴格的要求,這個要求遠遠高于辦公用房。由于中央空調送風方式的特點決定其不能滿足此要求。而機房專用空調中有中效過濾系統,可随時更換過濾網,方便 、省時、經濟。普通舒适性空調機的溫、濕度控制精度低 、過濾性能較差。
根據各機房的功能需求配置相(xiàng)應的空調及新風系統。其中計算機網絡機房配置機房專用精密空調、采用地闆下送風方式,新風機組與消防系統聯動
1.2.1 機房冷負荷計算及選型
機房主要的熱負荷來源于設備的發熱量及維護結構的熱負荷。因此,我們要了解主設備的數量及用電情況以确定精密空調的容量及配置。但(dàn)在暫不确定設備數量等情況時,機房熱負荷沒有條件精确計算,根據以往經驗,可根據機房的面積進行測算。
中心機房總面積近850平方米:
在此項目的設計中,采用面積計算法,按實際的機房面積計算。每個平方按照350W進行估算, 所以熱負荷爲:350×850=154700W。
因此若考慮主機房空調系統采用2台60KW和2台40KW柏克精密空調,有20%的餘量。
主機房設計爲一個獨立的新風區,在下送風區的機房内安裝一台吸頂式新風處理機。
經現(xiàn)場實地勘察,以上所有空調的室外機均需放(fàng)置在大樓3樓裙房室外平台的位置。
1.2.2 産品功能及主要特點
n 機房專用空調機組的機械性能
Ø 機櫃表面噴塗均勻、無破損,機櫃顔色要求爲灰色;信号燈、開關、測量顯示裝置布局合理。
Ø 40KW制冷量的空調室内機的尺寸應不大于:1740mm(長)*850mm(寬)*1950mm(高)。操作及維修安全、方便。
Ø 60KW制冷量的空調室内機的尺寸應不大于:1900mm(長)*850mm(寬)*1950mm(高)。操作及維修安全、方便。
Ø 結構工藝:部件排列合理、整齊;導線(xiàn)顔色和截面合理,布放(fàng)平整;接插件牢固;進出線(xiàn)符合工程需要;具備抗震措施。
Ø 标牌、标記:應平整清晰。
n 機房專用空調機組的适應環境
Ø 溫度:室内 -10℃ ~+30℃
室外 -30℃~+46℃
Ø 濕度:≤95%RH
n 機房專用空調機組的溫度、濕度控制性能
Ø 機房專用空調應能按要求,自動調節室内溫、濕度,具有制冷、加熱、加濕、除濕等功能。
Ø 溫度調節範圍:+17℃~+28℃
Ø 溫度調節精度:±2℃溫度變化率< 5℃/小時
Ø 濕度調節範圍:40% ~60%RH
Ø 濕度調節精度:±5 %RH
n 機房專用空調機組的機組性能
Ø 機房專用空調機組應選用直接膨脹風冷冷卻方式,送回風方式爲下送風上回風。
Ø 機房專用空調應具備制冷、加熱、加濕、除濕及溫、濕度傳感器和控制器。
Ø 制冷壓縮機要求:采用美國COMPLAND 渦旋式高效壓縮機,節能。 機房專用空調的加熱性能:使用PTC陶瓷模塊式加熱系統。
Ø 機房專用空調的加濕性能:
Ø 應采用電極式加濕器。精密空調的加濕量不小于10KG/H。
Ø 機房專用空調的空氣潔淨度:高效過濾器,波浪形設計,三層過濾完全滿足計算機房潔淨度要求,材質選用合成纖維,可清洗。
Ø 使用大風量直接驅動離(lí)心風機。
Ø 具有雙重外殼(Double Skin)箱體結構,使機組靜音運行;内部不會滋生、存留細菌;防火(huǒ)等級爲A0級(ISO1182.2)。
Ø 機房專用空調的控制系統:
² 應具有先進的控制系統
² 應具有256條大容量故障信息記錄;48小時溫濕度曆史曲線(xiàn),曲線(xiàn)精度可調。
² 内容及參數掉電保護設計。
² 機組應具有過壓 、欠壓等報警及故、障診斷,告警記錄功能,自動保護,自動恢複,自動重啓動等功能。
² 控制系統應具有多級密碼保護功能。
n 機房專用空調機組主要技術參數要求
直接膨脹風冷式機房專用空調 | 40KW | 60KW |
總冷量 (24℃-50%) | ≥40kw | ≥60kw |
顯冷量 (24℃-50%) | ≥38kw | ≥55kw |
壓縮機數量 | 2 | 2 |
風量 | ≥12300m3/H | ≥17000m3/H |
電加熱量 | ≥12kw | ≥12kw |
加濕量 | ≥10kg/h | ≥10kg/h |
噪音等級 dB(A) | ≤58 | ≤60 |
尺寸(長*寬*高)MM | ≤1740*850*1950 | ≤1900*850*1950 |
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