某小型機房配電改造方案

./中國XXX機房整改方案一、設計依據(jù)1> 《電子計算機機房設計規(guī)范》GB50174-20082> 《計算站場地技術(shù)條件》GB－2887－84-89-873> 《計算機場地安全要求》GB-9361-884> 《低壓配電設計規(guī)范》GB50054-955> 《供配電系統(tǒng)設計規(guī)范》<GB50052-95>6> 《工業(yè)與民用供電系統(tǒng)設計規(guī)范》GBJ52-827> 《低壓配電裝置及線路設計規(guī)范》GBJ54-83二、設計內(nèi)容本次項目主要針對XXX太力現(xiàn)有機房環(huán)境進行合理規(guī)劃和改造。計算機機房必須建立一個可靠性強的供配電系統(tǒng),在這個系統(tǒng)中不僅要解決計算機設備的供配電問題,還要解決保障計算機設備正常運行的其它附屬設備的供配電問題。如機房空調(diào),機房照明系統(tǒng),消防系統(tǒng),弱電系統(tǒng)等。按照GB50174-2008《電子信息系統(tǒng)機房設計規(guī)范》和GB2887-89《計算站場地技術(shù)要求》,本項目配電系統(tǒng)按A級供電方式設計。本次機房整改項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)有設備的正常運行,還要充分考慮未來的擴容需求和后續(xù)維護。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)改造蓄電池后備時間評估強弱電合理布線三、設計標準本次改造嚴格按國家相關(guān)標準和規(guī)范執(zhí)行,充分體現(xiàn)其先進性、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負載分配情況1IT設備總功率：根據(jù)現(xiàn)場調(diào)研,機房內(nèi)現(xiàn)有網(wǎng)絡設備總功率為6KW。根據(jù)機房現(xiàn)有情況,后續(xù)擴容預留3KW容量考慮,則IT設備總功率可達9KW。2空調(diào)系統(tǒng)機房現(xiàn)有兩臺APC行級制冷空調(diào)ACSC101,兩臺家用柜式空調(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)目前機房有兩套UPS配電系統(tǒng)。一臺為山特3C3-30KVA/24KWUPS,另一臺為臺達GES15KVA/12KWUPS,以下是兩臺UPS功率分配表：UPS標稱功率帶載率負載功率后備電池UPS1〔山特30KVA/24KW33%7.1KW32節(jié)120AH/12VUPS2〔臺達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兩臺行級空調(diào)和部分IT設備由山特UPS供電。因空調(diào)屬于感性負載,在啟動時會有很大的沖擊電流,一般為運行電流的5到7倍,會對UPS及后端負載造成影響。一般UPS嚴禁帶空調(diào)類感性負載,需要用UPS供電時需增加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,應和IT負載隔離,獨立供電,以免影響IT設備正常運行。強弱電全部采用地板下走線,機房布線凌亂,不便于后期維護。五、UPS配電改造方案5.1UPS負載功率分配空調(diào)系統(tǒng)APCACSC101行級制冷空調(diào),制冷功率最大6KW,電功率2.39KW兩臺空調(diào)最大電功率總計：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APC行級空調(diào)的供電需求。IT設備目前IT設備功率約6KW,考慮日后擴容按3KW計算,則本次改造IT設備總規(guī)劃功率為9KW。UPS2〔臺達容量為15KVA/12KW,滿足IT設備供電需求。根據(jù)以上負載功率計算,本次機房改造將空調(diào)負載和IT負載分離。UPS1〔山特單獨為空調(diào)系統(tǒng)及應急照明供電,所有網(wǎng)絡設備由UPS2〔臺達集中供電。建立一個安全可靠的機房供配電系統(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蓄電池后備時間評估蓄電池后備時間及容量按以下公式計算：〔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)后備時間,查出放電速率CS計算出電池標稱容量：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=實際選用電池的標稱容量。時間與放電速率C5`10`15`20`30`40`50`60`3.5C2.4C1.1.0.0.0.0.2h3h4h5h6h8h10h20h0.42C0.0.0.0.0.0.0.本次項目按實際負載功率計算蓄電池后備續(xù)航時間。UPS1〔山特30KVA后備時間計算：〔1UPS1實際負載功率：空調(diào)負載功率4.78KW；UPS自身損耗功率按經(jīng)驗值取容量的7%計算,為24KW*0.07=1.68KW；則UPS1實際運行功率為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)驗值,在空調(diào)正常運行情況下,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,對照蓄電池放電時間曲線圖可知蓄電池放電時間T=C/I=100AH/17A=5.9小時UPS2〔臺達15KVA后備時間計算：后備電池為20節(jié)100AH/12V鉛酸蓄電池。UPS2負載功率：按實際最大擴容功率為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,對照蓄電池放電時間曲線圖可知蓄電池放電時間T=C/I=100AH/36.9A=2.7小時5.3UPS系統(tǒng)維護建議根據(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)標準和使用維護說明,建議加大巡檢和維護力度。蓄電池在使用一定時間后應進行定期檢查,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,電池會一直處于浮充狀態(tài)以維持蓄電池的自放電,這樣會降低蓄電池的活性。因此即使不停電,UPS也需要定期進行放電試驗以保持蓄電池的化學活性。季度維護計劃：〔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,建議每個季度進行一次充放電實驗。在UPS帶載正常運行時,斷開市電,讓UPS通過蓄電池放電。放電時間建議1小時。B、觀察UPS報警信息。對UPS進行在線-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。當工作環(huán)境溫度超過25℃時,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)有機房內(nèi)強弱電全部采用地板下走線的布線方式,防靜電地板鋪設高度20cm。地板下布線雜亂,強弱電縱橫交