通信局房动力规划要求

通信机楼动力系统建设具有项目初期投资大、建设期长、影响广等特点。在通信机楼的发展中，动力系统具有重要的战略地位，是重要的基础资源通信机楼动力系统的建设和使用缺乏全面系统的规划，常采用被动分块扩容方式随着通信设备种类、数量、功耗的增加和对动力系统供电等级要求的提高，原有动力系统已出现了难以支撑业务发展的困境，机房内有空余空间安装通信设备网元，但动力系统高低压、油机已无法满足要求，需要扩建高低压、油机配套用房高压供配电系统、变压器、后备柴油发电机组、低压供配电系统构成的高低配系统缺乏规划，影响UPS系统、直流供电系统、空调配电系统供电等级的提高，在用高低配扩容改造困难概述背景通信网络设备正朝着多元化、高集成度、高功耗的方向发展通信机楼动力系统是通信网络设备最基础的保障，是通信网络系统运行的心脏动力系统应确保安全、稳定、可靠的供电。动力系统应统一规划、分步实施，根据负荷需求提高系统配置适应性通信机楼动力系统的建设应与通信系统供电等级要求、通信设备机房整体布局、土建配套、空调系统等方面形成有机整体、协调发展动力系统的供电等级、容量不断提高，动力设备的占地面积逐步扩大，系统本身的投资额不断上升，且增加了相关土建、运行、维护成本。合理规划动力系统，在满足通信系统供电需求发展变化的同时，提高供电安全性，降低成本改变被动分块建设方式，统筹规划，合理布局，有效提高机房和动力系统使用率，使通信机楼动力系统的规划具备前瞻性和科学性动力规划设计体系和流程的再造常规的动力系统建设存在分块被动的特征，可以满足整体动力容量配置不高、供电等级类别不多、供电方式单一的传统通信机楼。随着通信网络系统的发展，原有建设方式已很难适应。因此必须对动力系统建设进行整体规划设计，形成新的体系流程抓住动力系统规划设计的关键制约因素动力系统建设涉及到诸多限制性因素，必须找出并抓住主要关键因素，在规划设计期充分重视，宁可留有一定余量，否则将成为动力系统安全性、可扩容性、可适应性的薄弱点，制约通信系统的发展动力系统规划设计必须与通信机楼规划设计形成一个有机统一体通信网络系统设备供电要求和发展趋势是动力系统规划设计的已知条件和保障目的；动力系统设备总容量、需占用的机房空间、楼板载荷能力直接影响高压外市电引入、土建建设要求和成本；机房空调系统配置、机房气流组织、通信设备布局、空调用电需求影响了动力系统的配置意义目的总原则：动力系统安全、稳定、可靠供电合理配置高压、变压器、低压、油机、UPS系统、直流供电系统，避免单点故障和薄弱环节，削减过渡冗余，提高综合安全性和利用率，提升性价比抓住通信系统设备供电等级要求、实测功耗、发展趋势，优化动力系统各环节配置，同时具备模块化扩容和灵活性调整动力系统规划应重点与空调系统、节能减排系统、动环监控、运维管理密切结合，不仅开源更要“节流”，动态掌握动力系统资源占用情况，及时发现制约因素，提高供电系统运行质量，提前做好前期建设配套工作总体思路总原则动力系统规划是机楼通信网络系统规划、通信系统供电等级规划、选址与布局规划、建筑与结构规划、空调与气流组织规划、给排水规划、消防系统规划、节能减排规划中的重要部分，必须与各个系统相互配合、协调发展、统一建设动力系统规划必须具有前瞻性和科学性，紧密结合发展趋势，做到远期(10年)、中期(5年)、近期(3年)相结合动力系统应具备一定的适应性，根据实际发展情况的变化而进行相应的调整省级通信枢纽机楼高压配电系统在建设初期应当作基础设施来建设，外市电的引入容量、机房空间及面积预留应考虑终期负荷需求，并应考虑分期扩容方便高压外市电应从两个稳定可靠的独立电源引入不同的两路供电线，不应同时受到损坏，户外供电线路应埋地或在专用电缆沟内敷设，宜从不同方向进入通信机楼高压外市电前级断路器容量、高压供电线载流量应满足终期负荷需求，或者可方便扩容至终期负荷要求，出线柜的配置(预留)数量，满足机楼终期用电所需变压器数量高压配电系统具备两段独立母线，配置母联开关；两台变压器分别从两段母线取电省级通信枢纽机楼变压器在建设初期应当作基础设施来建设，变压器容量、机房空间及面积预留应考虑终期负荷需求，并应考虑分期扩容方便变压器应采用2N配置，N台变压器故障时，另N台可负担起通信负荷、空调及保证负荷，总负载率宜小于80%；2N变压器均故障时，由备用的发电机系统负担全部负荷变压器设备区域应预留足够的扩容空间高压供配电系统省级通信枢纽机楼油机在建设初期应当作基础设施来建设，固定式油机容量、机房空间及面积预留应考虑终期负荷需求，并应考虑分期扩容方便发电机组的容量宜为N+1配置，应能同时满足通信负荷功率、蓄电池组的充电功率、机房保证空满功率以及其他保证负荷功率，应满足UPS主用容量的1.5倍的功率油机应具有快速自动启动、自动切换、自动停机，手动控制功能，具备良好的抗谐波能力，配置应急油机接口，储油设施应符合消防部门要求，满足8至20小时储油量由于固定式油机需占用大空间进行进排风(否则影响发电功率)，还需采取降噪消音措施，且对建筑物楼板载荷要求高，因此油机室必须满足足够的扩容空间和土建要求油机变压器省级通信枢纽机楼低压供配电系统在建设初期应当作基础设施来建设，低压配电容量、机房空间及面积预留应考虑终期负荷需求，并应考虑分期扩容方便低压供配电系统间应设置联络装置，市电与油机电源在低压侧进行选择切换变压器至低压供配电系统母线、低压配电系统设备柜母线、总进线柜断路器容量应兼顾变压器扩容需求变配电系统中总谐波电流(THDI)大于10%时，应配置谐波治理设备，提高供电效率和质量整个低压供配电系统(包括至直流系统交流柜、UPS交流柜、空调交流柜等)的配电断路器不宜多于三级，上下级断路器之间应具有保护选择性，断路器脱扣整定值应根据通信负荷的增加而进行相应调整低压供配电系统中应严格区分负荷等级，不同等级宜用不同颜色标识，通信负荷、保证空调、消防等重要负荷应采用双电源供电，由两台不同的变压器，不同的保证母线段采用放射式供电，双电源供电线路及出线开关宜实现互为备份低压供配电系统设备区域应预留足够的扩容空间交换局容量较大或有两个以上交换系统时，应采用两个或多个独立的直流供电系统直流供电系统安装位置应尽量靠近通信负荷，降低压降及线损，宜按需求分层设置直流供电系统应重视系统压降的核算单个通信设备多路直流电源都应取自同一套开关电源系统，供电路由全程隔离布放采用主备用、冗余备份工作模式的两套通信设备，必须采用两套不同的直流系统供电，供电路由全程隔离布放直流供电系统设备区域应预留足够的扩容空间低压供配电系统直流供电系统UPS供电系统应根据负荷供电等级合理配置UPS系统类型，在确保供电安全的前提下，消减过渡冗余A级通信负荷采用2N系统；B级通信负荷采用N+X系统，或根据可靠性等级配置UPS系统；C级通信负荷采用N+1系统2N系统输入输出配电应采用全程独立双回路配置，应事先了解通信设备的两路输入电源在设备内部采取的备份方式和隔离方式，若设备的两路电源模块输入端不隔离，则不能采用该方式；N+X系统应从同一套UPS内取两路电源输出到电源列头柜UPS系统应具备对蓄电池定期进行自动浮充、限流均充转换功能，并具有自动温度补偿、深度放电保护、电池检测及电池组放电记录功能，支持蓄电池远程管理UPS系统主用容量负载率应不大于80%UPS系统应采用消除谐波的措施，消除谐波措施需根据UPS主机的性能特点作出谐波处理要求。采取消除谐波措施后系统的最大总电流谐波失真度(THDI）<5％UPS系统设备区域应预留足够的扩容空间规划建设供电系统时，应提升高压、变压器、油机、低压供配电系统的可靠性，合理减小蓄电池的容量，直流供电系统蓄电池组总放电小时数不小于1小时配置。直流供电系统、UPS供电系统每台主机后备蓄电池组并联数量应不少于2组，但不宜超过4组，蓄电池安装区域应尽可能靠近直流供电系统或UPS供电系统设备由于蓄电池设备重量大，对建筑物楼板荷载能力要求高，故安装蓄电池组的区域应预先进行合理的土建结构设计或采取必要的加固措施，并应预留足够的扩容空间蓄电池组UPS供电系统通信机楼建筑物防雷设计应满足相关规范要求机房交流电源系统的雷电过电压保护应使用分级保护，各级浪涌保护器之间应保持必要的退耦距离或增设退耦器件，以确保各级浪涌保护器协调工作。氧化锌SPD与氧化锌SPD之间退耦距离（电缆长度）应不小于5米电源用第一级模块式SPD应具有劣化指示、损坏告警、热熔保护、过流保护、遥信等功能，并可根据实际需要选择雷电记数功能在变压器低压侧或低压配进线柜(第一级/B级，120kA)、楼层配电屏(第二级/C级，40kA)、直流系统交流输入屏(第二级/C级，40kA)、UPS交流输入屏(第二级/C级，40kA)、UPS交流输出屏(第三级/D级，10kA)、UPS交流列头柜(第三级/D级，10kA)使用SPD模块式SPD，引接线长度应小于1米，SPD接地线的长度应小于1.5米机房接地系统应采用联合接地系统；通信大楼建筑防雷与通信大楼内接地系统应分别接至大楼地网，严禁经地网以外与大楼的建筑防雷接地系统有任何电气上的链接机房接地引入线应远离雷电流引下线接入点，并应靠近接地网中间位置，应有2点以上焊接，分别采用铜母线通过井道送至大楼各楼层直流电源柜输出侧的直流汇流导体应就近与接地总汇集线或接地分汇集线单点连接严禁采用中性线作为交流保护地线UPS输出中性线应单独引接至地网均压环处接地系统防雷系统机楼规划建设时，应明确信息通信系统功能定位，划分各类网元布局位置、面积及机架数量，作为电源系统规划的依据结合网元设备供电类型进行规划直流供电还是UPS供电，直流供电系统比UPS供电系统更安全稳定，投资性价比高，电源系统设备占地面积小，在网元设备采购时，应尽量要求网元设备为直流供电方式结合网元设备实际负荷值进行规划如果按通信设备厂商提供的理论值或最大值计算，往往造成计算基础值过大，导致电源系统配置容量过度，不仅增加了电源系统的投资，而且往往会增加土建结构和机房面积的需求，造成不必要的浪费，因此应按在用通信设备实测值为计算基础乘以1.2至1.3倍的余量进行电源系统配置，由于传统机楼的PUE值往往超过1.8，故在网元设备采购时应选用性能高，能耗低的产品，或将网元设备能耗和对环境温度的要求作为重要的技术指标，从源头上减少能源及其相关配套系统的消耗结合网元设备供电等级进行规划传统的核心网、传送网、数据网系统网元设备供电等级一般参照工信部标准，但是对于云计算、IDC机房的供电系统等级，应根据网元系统要求，采用分等级供电方式，使电源系统建设更趋合理性和灵活性，N+1还是2N供电方式投资运行维护差异很大结合空调系统设备和节能减排措施进行规划应采用高效的空调系统及有效的节能减排措施减少配套设备的用电，降低总电源压力其他高低配油机供电系统高压采用两段母线，根据需求设置母联装置；单台变压器容量不宜大于2000kVA；设置应急油机接入装置，两段低压系统设置母联装置，UPS系统、直流系统、机房专用空调系统必须分别从两段低压母线各取一路，形成主备用供电输入模式。当第1套满容量2000kVA变配电油机供电系统用足时，再新建第2套变配电油机供电系统系统配置原则楼层电力室及交流配电系统楼层开关电源交流输入屏楼层UPS交流输入屏楼层专用空调交流输入屏通信枢纽楼电力机房应采用分散供电模式，即分层设置电力机房，位置应选择各层机房的两端，并且尽可能位于低配系统垂直上方楼层电力机房内分别设置开关电源、UPS、专用空调交流输入屏，可采用ATS切换系统配置原则高压直流供电系统传统UPS供电系统存在的问题并机难度大，需电压、频率、相位同步能源的两次变换，设备冗余配置，使系统效率低下UPS系统造成电流谐波源，对电网形成谐波干扰，造成系统隐性故障蓄电池需要通过逆变器后提供通信设备用电，降低了可靠性UPS系统对控制系统的要求非常高，一旦控制系统故障，将造成系统瘫痪缺乏对蓄电池进行完善的管理高压直流供电系统的优点电源模块化输出和蓄电池直接并联提供负载用电，母线电源不间断供电，结构简单，整流模块可脱离控制系统自主运行电源模块化设计，支持带电热插拔，便于扩容，便于维护可对蓄电池进行完善的管理，功能与48V直流系统相同高压直流供电系统电流小，损耗低，电源模块根据需求配置扩容，效率高，即使模块负载率在40%，效率也可以达到90%以上，比传统UPS系统节能15%电源模块内部有DC/DC高频隔离