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数据中心供配电系统负荷计算实例分析

* 来源: * 作者: * 发表时间: 2020-06-14 1:05:31 * 浏览: 5
负载的统计计算是低压电源和配电系统设计中的重要内容。负荷计算结果在报告供电容量,选择供电和配电设备以及安全经济运行中起着决定性的作用。 var_bdhmProtocol =((“ https:” == document.location.protocol)?” https://”:“ http://”),document.write(unescape(“%3Cscriptsrc ='” + _bdhmProtocol +” hm.baidu .com / h.js%3F83e8d4ba8c3dd1c5d05a795e63a2d7b4'type ='text / javascript'%3E%3C / script%3E”)),负载计算的目的和意义负载的统计计算是低压电源设计中的重要内容供配电系统负荷计算结果在报告供电容量,选择供配电设备以及安全经济运行中起着决定性的作用。负载计算的目的是:1.计算变电站中变压器的负载电流和视在功率,作为选择变压器容量的基础。 2.计算流经每个主要电气设备(断路器,隔离开关,母线,保险丝等)的负载电流,作为选择设备的基础。 3.计算流经每条线(电源输入线,高低压配电线等)的负载电流,作为选择电缆或导体横截面的基础。 4.计算峰值负载,用于设置防护设备的计算和验证电动机的启动条件。负荷计算方法目前在中国广泛使用,通过需求系数法和二项式系数法来确定电气设备的负荷。其中,需求系数法是确定负荷计算的最常用方法。二项式系数法用于确定载荷。设备数量少,每台设备容量差异大的支干线在计算负荷时更为合理,在建筑配电中,负荷密度法和单位指标法也常用于计算负荷。在方案设计阶段可以采用单位指标法,在初步设计和施工图设计阶段应采用需求系数法。负荷计算原理计算负荷时,应按照以下原则计算设备功率:1.将不同工作系统的电气设备的额定功率转换为统一的设备功率。 2.整流器的设备功率是指额定交流输入功率。 3.群组电气设备的设备电源不应包括备用设备。 4.当计算出的消防有功功率大于火时,一般功率和照明负载可同时切断。低压的总功率和计算出的负载应根据未切割的总功率和照明负载加上火灾负载来计算。否则,在计算低压总负荷时不应考虑火灾负荷。当火灾负载中有通常使用的负载时,这部分负载也应包括在一般电源和照明负载中。 5.单相负载应均匀分配给三相。当单相负载的总计算容量小于计算范围内三相对称负载的总计算容量的15%时,将计算所有三相对称负载,当超过15%时,单相负载应转换为等效的三相负载,然后再添加到三相负载中。数据中心相关经验总结负载计算是配电系统设计的基本计算。数据中心的负载计算更适合使用需求系数法。该计算需要系数值,负荷舍入,电池充电和空调照明估计等。在数据中心的计算中,它与其他建筑专业的计算不同。总结如下:1. IT中心数据负载重要性相对较高,必须使用UPS等设备来确保不间断电源。根据数据中心的建设标准,UPS将采用不同的配置,例如“ 1 + 1”,“ 2 + 1”和“ 2N”。由于供电部门需要计算机房的总装机容量,因此数据中心中IT设备的额定容量应使用UPS设备的总装机容量。根据UPS设备的配置方式调整计算IT设备容量时的需求因子,即需求因子=主UPS设备数量和UPS配置数量。例如:UPS是根据2N设置的,并且负载计算需要系数为0.5。 2. UPS配置的电池充电容量需要包含在负载计算中。根据数据中心建设标准的不同,需要根据备用时间配置UPS电池,即每个UPS的电池容量和配置的组数不同。 UPS电池充电容量=电流*电压*组数*效率根据计算,UPS电池充电容量约为UPS配置容量的10%至20%,该结论可直接用于简化计算负荷计算。 3.在数据中心,除了IDC机架外,空调在总负载中所占的比例也较大。通常,将配置备用空调设备,备用数据的数量将根据数据中心的建设水平而有所不同。计算空调器容量时的需求因子根据空调器的配置方法进行调整,即需求因子=主空调器数量/空调器数量。绿色网络组织于2007年制定了数据中心能效比指数PUE,该指数目前已被业界广泛使用。 PUE =数据中心的总能耗/ IT设备的总能耗。根据数据中心的数据分析,数据中心的PUE值通常在1.6到1.8之间,也就是说,机房的空调和照明负载约为IT设备负载的60%至80%,而且照明负荷比空调要多得多。它很小,因此可以近似地认为计算机室的空调负载约为IT设备负载的60%至80%。该结论可直接用于负荷计算,以简化计算。 4.根据相关经验,照明负载通常估计为30w / m2,办公室空调负载通常估计为50w / m2,如果餐厅有电,则估计为2kW /人,当燃气为使用时,按5w /人计算。估计。 5.根据负荷计算要求,应选择季节性用电设备,并将其包括在设备总容量中。数据中心的空调负载通常比供暖负载大得多,因此仅需要计算空调负载。 6.根据负荷计算要求,消防设备的能力通常不包括在设备总容量中,因此消防电梯不包括在内。 7.根据供电部门的要求,无功补偿后的功率因数需要大于0.95,一般按变压器容量的30%进行补偿。 8.根据相关经验数据,负荷计算中的同时系数为0.9-0.95。示例分析本文以一个运营商的新数据中心为例:建设标准为ToerIV级别,IDC机房约1000平方米,单机功耗5kW的200台IT设备,单机5kW的50台IT设备。单机功耗为100kW,并有IDC机房根据匹配配置空调和照明(空调系统不认为由UPS系统供电)。变压器,配电和UPS的机房约1000平方米,办公面积约1000平方米。两台消防电梯,一台一拖,一台备用,设备容量为50kW /台。该办公室配备了2个电加热单元,分别具有约80kW和50kW的容量。这是必需的红色以通过负载计算确定此数据中心的供电和配电系统的设备配置。步骤1:确定IT设备电源的系统配置根据“ UPS通信不间断电源”(YD / T095-2008),UPS设备的有功输出要求为:≥额定容量× 0.7kW / kVA,因此配置UPS容量应为:(200 * 5 + 50 * 10)/0.7kVA=2142.86kVA。 IDC机房是根据TierIV标准机房设置的,而UPS设备是根据2N配置考虑的。配置的UPS设备的总容量应不少于4285.71kVA。该项目需要建设2套“ 3 + 3”并联400kVAUPS电力系统。 UPS主机配置的电池组基于单机满负荷(2V电池单元的放电终止电压为1.8V)下的15分钟待机时间。每个UPS设备都配备3套200AH电池组,共36套。步骤2:执行负载计算to要计算的每个元素:UPS,UPS电池充电,机房空调和照明,办公室区域空调和照明等。并根据供电部门的要求执行无功功率补偿。第三步:根据负荷计算结果和配置设备根据负荷计算,交流总负荷约为6425.36kVA,油机保证负荷为6032.88kW。根据TierIV等级和电源配置的要求,计划建立两个10kV主干线引入,双向主干线应满足单线承受全负荷的能力。高压开关柜1套(包括2个线路隔离柜,2个线路柜,2个计量柜,2个联络柜和N个出口柜),4套2000kVA干式变压器,低压抽屉式开关柜2套(每套包含2个进线柜,2个油机电源转换柜,1个低压接线柜,N个低压馈线柜,4个低压电容器柜),安装4台1600kW柴油发电机组。