通信局房動力規(guī)劃要求

通信機樓動力系統(tǒng)建設具有項目初期投資大、建設期長、影響廣等特點。在通信機樓的發(fā)展中，動力系統(tǒng)具有重要的戰(zhàn)略地位，是重要的基礎資源通信機樓動力系統(tǒng)的建設和使用缺乏全面系統(tǒng)的規(guī)劃，常采用被動分塊擴容方式隨著通信設備種類、數量、功耗的增加和對動力系統(tǒng)供電等級要求的提高，原有動力系統(tǒng)已出現了難以支撐業(yè)務發(fā)展的困境，機房內有空余空間安裝通信設備網元，但動力系統(tǒng)高低壓、油機已無法滿足要求，需要擴建高低壓、油機配套用房高壓供配電系統(tǒng)、變壓器、后備柴油發(fā)電機組、低壓供配電系統(tǒng)構成的高低配系統(tǒng)缺乏規(guī)劃，影響UPS系統(tǒng)、直流供電系統(tǒng)、空調配電系統(tǒng)供電等級的提高，在用高低配擴容改造困難概述背景通信網絡設備正朝著多元化、高集成度、高功耗的方向發(fā)展通信機樓動力系統(tǒng)是通信網絡設備最基礎的保障，是通信網絡系統(tǒng)運行的心臟動力系統(tǒng)應確保安全、穩(wěn)定、可靠的供電。動力系統(tǒng)應統(tǒng)一規(guī)劃、分步實施，根據負荷需求提高系統(tǒng)配置適應性通信機樓動力系統(tǒng)的建設應與通信系統(tǒng)供電等級要求、通信設備機房整體布局、土建配套、空調系統(tǒng)等方面形成有機整體、協(xié)調發(fā)展動力系統(tǒng)的供電等級、容量不斷提高，動力設備的占地面積逐步擴大，系統(tǒng)本身的投資額不斷上升，且增加了相關土建、運行、維護成本。合理規(guī)劃動力系統(tǒng)，在滿足通信系統(tǒng)供電需求發(fā)展變化的同時，提高供電安全性，降低成本改變被動分塊建設方式，統(tǒng)籌規(guī)劃，合理布局，有效提高機房和動力系統(tǒng)使用率，使通信機樓動力系統(tǒng)的規(guī)劃具備前瞻性和科學性動力規(guī)劃設計體系和流程的再造常規(guī)的動力系統(tǒng)建設存在分塊被動的特征，可以滿足整體動力容量配置不高、供電等級類別不多、供電方式單一的傳統(tǒng)通信機樓。隨著通信網絡系統(tǒng)的發(fā)展，原有建設方式已很難適應。因此必須對動力系統(tǒng)建設進行整體規(guī)劃設計，形成新的體系流程抓住動力系統(tǒng)規(guī)劃設計的關鍵制約因素動力系統(tǒng)建設涉及到諸多限制性因素，必須找出并抓住主要關鍵因素，在規(guī)劃設計期充分重視，寧可留有一定余量，否則將成為動力系統(tǒng)安全性、可擴容性、可適應性的薄弱點，制約通信系統(tǒng)的發(fā)展動力系統(tǒng)規(guī)劃設計必須與通信機樓規(guī)劃設計形成一個有機統(tǒng)一體通信網絡系統(tǒng)設備供電要求和發(fā)展趨勢是動力系統(tǒng)規(guī)劃設計的已知條件和保障目的；動力系統(tǒng)設備總容量、需占用的機房空間、樓板載荷能力直接影響高壓外市電引入、土建建設要求和成本；機房空調系統(tǒng)配置、機房氣流組織、通信設備布局、空調用電需求影響了動力系統(tǒng)的配置意義目的總原則：動力系統(tǒng)安全、穩(wěn)定、可靠供電合理配置高壓、變壓器、低壓、油機、UPS系統(tǒng)、直流供電系統(tǒng)，避免單點故障和薄弱環(huán)節(jié)，削減過渡冗余，提高綜合安全性和利用率，提升性價比抓住通信系統(tǒng)設備供電等級要求、實測功耗、發(fā)展趨勢，優(yōu)化動力系統(tǒng)各環(huán)節(jié)配置，同時具備模塊化擴容和靈活性調整動力系統(tǒng)規(guī)劃應重點與空調系統(tǒng)、節(jié)能減排系統(tǒng)、動環(huán)監(jiān)控、運維管理密切結合，不僅開源更要“節(jié)流”，動態(tài)掌握動力系統(tǒng)資源占用情況，及時發(fā)現制約因素，提高供電系統(tǒng)運行質量，提前做好前期建設配套工作總體思路總原則動力系統(tǒng)規(guī)劃是機樓通信網絡系統(tǒng)規(guī)劃、通信系統(tǒng)供電等級規(guī)劃、選址與布局規(guī)劃、建筑與結構規(guī)劃、空調與氣流組織規(guī)劃、給排水規(guī)劃、消防系統(tǒng)規(guī)劃、節(jié)能減排規(guī)劃中的重要部分，必須與各個系統(tǒng)相互配合、協(xié)調發(fā)展、統(tǒng)一建設動力系統(tǒng)規(guī)劃必須具有前瞻性和科學性，緊密結合發(fā)展趨勢，做到遠期(10年)、中期(5年)、近期(3年)相結合動力系統(tǒng)應具備一定的適應性，根據實際發(fā)展情況的變化而進行相應的調整省級通信樞紐機樓高壓配電系統(tǒng)在建設初期應當作基礎設施來建設，外市電的引入容量、機房空間及面積預留應考慮終期負荷需求，并應考慮分期擴容方便高壓外市電應從兩個穩(wěn)定可靠的獨立電源引入不同的兩路供電線，不應同時受到損壞，戶外供電線路應埋地或在專用電纜溝內敷設，宜從不同方向進入通信機樓高壓外市電前級斷路器容量、高壓供電線載流量應滿足終期負荷需求，或者可方便擴容至終期負荷要求，出線柜的配置(預留)數量，滿足機樓終期用電所需變壓器數量高壓配電系統(tǒng)具備兩段獨立母線，配置母聯開關；兩臺變壓器分別從兩段母線取電省級通信樞紐機樓變壓器在建設初期應當作基礎設施來建設，變壓器容量、機房空間及面積預留應考慮終期負荷需求，并應考慮分期擴容方便變壓器應采用2N配置，N臺變壓器故障時，另N臺可負擔起通信負荷、空調及保證負荷，總負載率宜小于80%；2N變壓器均故障時，由備用的發(fā)電機系統(tǒng)負擔全部負荷變壓器設備區(qū)域應預留足夠的擴容空間高壓供配電系統(tǒng)省級通信樞紐機樓油機在建設初期應當作基礎設施來建設，固定式油機容量、機房空間及面積預留應考慮終期負荷需求，并應考慮分期擴容方便發(fā)電機組的容量宜為N+1配置，應能同時滿足通信負荷功率、蓄電池組的充電功率、機房保證空滿功率以及其他保證負荷功率，應滿足UPS主用容量的1.5倍的功率油機應具有快速自動啟動、自動切換、自動停機，手動控制功能，具備良好的抗諧波能力，配置應急油機接口，儲油設施應符合消防部門要求，滿足8至20小時儲油量由于固定式油機需占用大空間進行進排風(否則影響發(fā)電功率)，還需采取降噪消音措施，且對建筑物樓板載荷要求高，因此油機室必須滿足足夠的擴容空間和土建要求油機變壓器省級通信樞紐機樓低壓供配電系統(tǒng)在建設初期應當作基礎設施來建設，低壓配電容量、機房空間及面積預留應考慮終期負荷需求，并應考慮分期擴容方便低壓供配電系統(tǒng)間應設置聯絡裝置，市電與油機電源在低壓側進行選擇切換變壓器至低壓供配電系統(tǒng)母線、低壓配電系統(tǒng)設備柜母線、總進線柜斷路器容量應兼顧變壓器擴容需求變配電系統(tǒng)中總諧波電流(THDI)大于10%時，應配置諧波治理設備，提高供電效率和質量整個低壓供配電系統(tǒng)(包括至直流系統(tǒng)交流柜、UPS交流柜、空調交流柜等)的配電斷路器不宜多于三級，上下級斷路器之間應具有保護選擇性，斷路器脫扣整定值應根據通信負荷的增加而進行相應調整低壓供配電系統(tǒng)中應嚴格區(qū)分負荷等級，不同等級宜用不同顏色標識，通信負荷、保證空調、消防等重要負荷應采用雙電源供電，由兩臺不同的變壓器，不同的保證母線段采用放射式供電，雙電源供電線路及出線開關宜實現互為備份低壓供配電系統(tǒng)設備區(qū)域應預留足夠的擴容空間交換局容量較大或有兩個以上交換系統(tǒng)時，應采用兩個或多個獨立的直流供電系統(tǒng)直流供電系統(tǒng)安裝位置應盡量靠近通信負荷，降低壓降及線損，宜按需求分層設置直流供電系統(tǒng)應重視系統(tǒng)壓降的核算單個通信設備多路直流電源都應取自同一套開關電源系統(tǒng)，供電路由全程隔離布放采用主備用、冗余備份工作模式的兩套通信設備，必須采用兩套不同的直流系統(tǒng)供電，供電路由全程隔離布放直流供電系統(tǒng)設備區(qū)域應預留足夠的擴容空間低壓供配電系統(tǒng)直流供電系統(tǒng)UPS供電系統(tǒng)應根據負荷供電等級合理配置UPS系統(tǒng)類型，在確保供電安全的前提下，消減過渡冗余A級通信負荷采用2N系統(tǒng)；B級通信負荷采用N+X系統(tǒng)，或根據可靠性等級配置UPS系統(tǒng)；C級通信負荷采用N+1系統(tǒng)2N系統(tǒng)輸入輸出配電應采用全程獨立雙回路配置，應事先了解通信設備的兩路輸入電源在設備內部采取的備份方式和隔離方式，若設備的兩路電源模塊輸入端不隔離，則不能采用該方式；N+X系統(tǒng)應從同一套UPS內取兩路電源輸出到電源列頭柜UPS系統(tǒng)應具備對蓄電池定期進行自動浮充、限流均充轉換功能，并具有自動溫度補償、深度放電保護、電池檢測及電池組放電記錄功能，支持蓄電池遠程管理UPS系統(tǒng)主用容量負載率應不大于80%UPS系統(tǒng)應采用消除諧波的措施，消除諧波措施需根據UPS主機的性能特點作出諧波處理要求。采取消除諧波措施后系統(tǒng)的最大總電流諧波失真度(THDI）<5％UPS系統(tǒng)設備區(qū)域應預留足夠的擴容空間規(guī)劃建設供電系統(tǒng)時，應提升高壓、變壓器、油機、低壓供配電系統(tǒng)的可靠性，合理減小蓄電池的容量，直流供電系統(tǒng)蓄電池組總放電小時數不小于1小時配置。直流供電系統(tǒng)、UPS供電系統(tǒng)每臺主機后備蓄電池組并聯數量應不少于2組，但不宜超過4組，蓄電池安裝區(qū)域應盡可能靠近直流供電系統(tǒng)或UPS供電系統(tǒng)設備由于蓄電池設備重量大，對建筑物樓板荷載能力要求高，故安裝蓄電池組的區(qū)域應預先進行合理的土建結構設計或采取必要的加固措施，并應預留足夠的擴容空間蓄電池組UPS供電系統(tǒng)通信機樓建筑物防雷設計應滿足相關規(guī)范要求機房交流電源系統(tǒng)的雷電過電壓保護應使用分級保護，各級浪涌保護器之間應保持必要的退耦距離或增設退耦器件，以確保各級浪涌保護器協(xié)調工作。氧化鋅SPD與氧化鋅SPD之間退耦距離（電纜長度）應不小于5米電源用第一級模塊式SPD應具有劣化指示、損壞告警、熱熔保護、過流保護、遙信等功能，并可根據實際需要選擇雷電記數功能在變壓器低壓側或低壓配進線柜(第一級/B級，120kA)、樓層配電屏(第二級/C級，40kA)、直流系統(tǒng)交流輸入屏(第二級/C級，40kA)、UPS交流輸入屏(第二級/C級，40kA)、UPS交流輸出屏(第三級/D級，10kA)、UPS交流列頭柜(第三級/D級，10kA)使用SPD模塊式SPD，引接線長度應小于1米，SPD接地線的長度應小于1.5米機房接地系統(tǒng)應采用聯合接地系統(tǒng)；通信大樓建筑防雷與通信大樓內接地系統(tǒng)應分別接至大樓地網，嚴禁經地網以外與大樓的建筑防雷接地系統(tǒng)有任何電氣上的鏈接機房接地引入線應遠離雷電流引下線接入點，并應靠近接地網中間位置，應有2點以上焊接，分別采用銅母線通過井道送至大樓各樓層直流電源柜輸出側的直流匯流導體應就近與接地總匯集線或接地分匯集線單點連接嚴禁采用中性線作為交流保護地線UPS輸出中性線應單獨引接至地網均壓環(huán)處接地系統(tǒng)防雷系統(tǒng)機樓規(guī)劃建設時，應明確信息通信系統(tǒng)功能定位，劃分各類網元布局位置、面積及機架數量，作為電源系統(tǒng)規(guī)劃的依據結合網元設備供電類型進行規(guī)劃直流供電還是UPS供電，直流供電系統(tǒng)比UPS供電系統(tǒng)更安全穩(wěn)定，投資性價比高，電源系統(tǒng)設備占地面積小，在網元設備采購時，應盡量要求網元設備為直流供電方式結合網元設備實際負荷值進行規(guī)劃如果按通信設備廠商提供的理論值或最大值計算，往往造成計算基礎值過大，導致電源系統(tǒng)配置容量過度，不僅增加了電源系統(tǒng)的投資，而且往往會增加土建結構和機房面積的需求，造成不必要的浪費，因此應按在用通信設備實測值為計算基礎乘以1.2至1.3倍的余量進行電源系統(tǒng)配置，由于傳統(tǒng)機樓的PUE值往往超過1.8，故在網元設備采購時應選用性能高，能耗低的產品，或將網元設備能耗和對環(huán)境溫度的要求作為重要的技術指標，從源頭上減少能源及其相關配套系統(tǒng)的消耗結合網元設備供電等級進行規(guī)劃傳統(tǒng)的核心網、傳送網、數據網系統(tǒng)網元設備供電等級一般參照工信部標準，但是對于云計算、IDC機房的供電系統(tǒng)等級，應根據網元系統(tǒng)要求，采用分等級供電方式，使電源系統(tǒng)建設更趨合理性和靈活性，N+1還是2N供電方式投資運行維護差異很大結合空調系統(tǒng)設備和節(jié)能減排措施進行規(guī)劃應采用高效的空調系統(tǒng)及有效的節(jié)能減排措施減少配套設備的用電，降低總電源壓力其他高低配油機供電系統(tǒng)高壓采用兩段母線，根據需求設置母聯裝置；單臺變壓器容量不宜大于2000kVA；設置應急油機接入裝置，兩段低壓系統(tǒng)設置母聯裝置，UPS系統(tǒng)、直流系統(tǒng)、機房專用空調系統(tǒng)必須分別從兩段低壓母線各取一路，形成主備用供電輸入模式。當第1套滿容量2000kVA變配電油機供電系統(tǒng)用足時，再新建第2套變配電油機供電系統(tǒng)系統(tǒng)配置原則樓層電力室及交流配電系統(tǒng)樓層開關電源交流輸入屏樓層UPS交流輸入屏樓層專用空調交流輸入屏通信樞紐樓電力機房應采用分散供電模式，即分層設置電力機房，位置應選擇各層機房的兩端，并且盡可能位于低配系統(tǒng)垂直上方樓層電力機房內分別設置開關電源、UPS、專用空調交流輸入屏，可采用ATS切換系統(tǒng)配置原則高壓直流供電系統(tǒng)傳統(tǒng)UPS供電系統(tǒng)存在的問題并機難度大，需電壓、頻率、相位同步能源的兩次變換，設備冗余配置，使系統(tǒng)效率低下UPS系統(tǒng)造成電流諧波源，對電網形成諧波干擾，造成系統(tǒng)隱性故障蓄電池需要通過逆變器后提供通信設備用電，降低了可靠性UPS系統(tǒng)對控制系統(tǒng)的要求非常高，一旦控制系統(tǒng)故障，將造成系統(tǒng)癱瘓缺乏對蓄電池進行完善的管理高壓直流供電系統(tǒng)的優(yōu)點電源模塊化輸出和蓄電池直接并聯提供負載用電，母線電源不間斷供電，結構簡單，整流模塊可脫離控制系統(tǒng)自主運行電源模塊化設計，支持帶電熱插拔，便于擴容，便于維護可對蓄電池進行完善的管理，功能與48V直流系統(tǒng)相同高壓直流供電系統(tǒng)電流小，損耗低，電源模塊根據需求配置擴容，效率高，即使模塊負載率在40%，效率也可以達到90%以上，比傳統(tǒng)UPS系統(tǒng)節(jié)能15%電源模塊內部有DC/DC高頻隔離