某小型机房配电改造方案

./中国XXX机房整改方案一、设计依据1> 《电子计算机机房设计规范》GB50174-20082> 《计算站场地技术条件》GB－2887－84-89-873> 《计算机场地安全要求》GB-9361-884> 《低压配电设计规范》GB50054-955> 《供配电系统设计规范》<GB50052-95>6> 《工业与民用供电系统设计规范》GBJ52-827> 《低压配电装置及线路设计规范》GBJ54-83二、设计内容本次项目主要针对XXX太力现有机房环境进行合理规划和改造。计算机机房必须建立一个可靠性强的供配电系统,在这个系统中不仅要解决计算机设备的供配电问题,还要解决保障计算机设备正常运行的其它附属设备的供配电问题。如机房空调,机房照明系统,消防系统,弱电系统等。按照GB50174-2008《电子信息系统机房设计规范》和GB2887-89《计算站场地技术要求》,本项目配电系统按A级供电方式设计。本次机房整改项目充分利用原有配电系统,为客户提供现有系统评估和合理化改造,不仅要满足现有设备的正常运行,还要充分考虑未来的扩容需求和后续维护。本方案主要包括以下内容：原有UPS配电系统评估UPS配电系统改造蓄电池后备时间评估强弱电合理布线三、设计标准本次改造严格按国家相关标准和规范执行,充分体现其先进性、可靠性和可用性,满足规划需求和安全管理要求。平面布局与线缆传输满足安全防火要求,并充分考虑防雷、防水、防潮、防爆、防盗、防虫鼠害等需求。四、配电系统现状分析4.1UPS负载分配情况1IT设备总功率：根据现场调研,机房内现有网络设备总功率为6KW。根据机房现有情况,后续扩容预留3KW容量考虑,则IT设备总功率可达9KW。2空调系统机房现有两台APC行级制冷空调ACSC101,两台家用柜式空调。其中APC的行间级空调最大制冷功率6KW,最大电功率2.39KW,由UPS供电。3UPS系统目前机房有两套UPS配电系统。一台为山特3C3-30KVA/24KWUPS,另一台为台达GES15KVA/12KWUPS,以下是两台UPS功率分配表：UPS标称功率带载率负载功率后备电池UPS1〔山特30KVA/24KW33%7.1KW32节120AH/12VUPS2〔台达15KVA/12KW18%2.25KW20节100AH/12V4.2配电系统存在的问题根据现场勘察,APC两台行级空调和部分IT设备由山特UPS供电。因空调属于感性负载,在启动时会有很大的冲击电流,一般为运行电流的5到7倍,会对UPS及后端负载造成影响。一般UPS严禁带空调类感性负载,需要用UPS供电时需增加UPS容量配置,一般为空调电功率的5到7倍。空调用UPS供电时,应和IT负载隔离,独立供电,以免影响IT设备正常运行。强弱电全部采用地板下走线,机房布线凌乱,不便于后期维护。五、UPS配电改造方案5.1UPS负载功率分配空调系统APCACSC101行级制冷空调,制冷功率最大6KW,电功率2.39KW两台空调最大电功率总计：Pmax=2.39*2=4.78KW考虑到Pmax为最大制冷量下的电功率,取校正因数0.8则空调电功率总计为：P=4.78*0.8=3.8KW则UPS最小配置功率为：3.8*5=19KWUPS1〔山特容量为30KVA/24KW,最大输出功率24KW,满足两台APC行级空调的供电需求。IT设备目前IT设备功率约6KW,考虑日后扩容按3KW计算,则本次改造IT设备总规划功率为9KW。UPS2〔台达容量为15KVA/12KW,满足IT设备供电需求。根据以上负载功率计算,本次机房改造将空调负载和IT负载分离。UPS1〔山特单独为空调系统及应急照明供电,所有网络设备由UPS2〔台达集中供电。建立一个安全可靠的机房供配电系统。以下是UPS配电系统改造示意图：原有UPS配线系统图UPS配电系统改造示意图5.2蓄电池后备时间评估蓄电池后备时间及容量按以下公式计算：〔1Imax=P*COSФ/η*E临界E临界-电池组临界端电压；12V蓄电池一般取10.5V〔2根据后备时间,查出放电速率CS计算出电池标称容量：Ce=Imax/CS〔3工程校整考虑到Imax是在临界电压状态下的值,取ξ=0.75–0.8,则C=·ξ=实际选用电池的标称容量。时间与放电速率C5`10`15`20`30`40`50`60`3.5C2.4C1.1.0.0.0.0.2h3h4h5h6h8h10h20h0.42C0.0.0.0.0.0.0.本次项目按实际负载功率计算蓄电池后备续航时间。UPS1〔山特30KVA后备时间计算：〔1UPS1实际负载功率：空调负载功率4.78KW；UPS自身损耗功率按经验值取容量的7%计算,为24KW*0.07=1.68KW；则UPS1实际运行功率为P=4.78+1.68=6.46KW后备电池为32节100AH/12V铅酸蓄电池。则按以上公式和经验值,在空调正常运行情况下,电池最大放电电流为：〔2Imax=P/<η*E临界>,η为电池逆变效率,取0.9,则Imax=6460/<32*10.5*0.9>=21.3A〔3电池平均放电电流为：I=ξ*Imax,ξ为校正因数,取0.8则I=21.3*0.8=17A〔4根据现有铅酸蓄电池的容量,对照蓄电池放电时间曲线图可知蓄电池放电时间T=C/I=100AH/17A=5.9小时UPS2〔台达15KVA后备时间计算：后备电池为20节100AH/12V铅酸蓄电池。UPS2负载功率：按实际最大扩容功率为9KWImax=P/<η*E临界>,η为电池逆变效率,取0.93,则Imax=9000/<20*10.5*0.93>=46.1A〔3电池平均放电电流为：I=ξ*Imax,ξ为校正因数,取0.8则I=46.1*0.8=36.9A根据现有铅酸蓄电池的容量,对照蓄电池放电时间曲线图可知蓄电池放电时间T=C/I=100AH/36.9A=2.7小时5.3UPS系统维护建议根据现场调研,UPS及蓄电池使用寿命已超过5年。根据铅酸蓄电池相关标准和使用维护说明,建议加大巡检和维护力度。蓄电池在使用一定时间后应进行定期检查,如观察其外观是否异常、测量各电池的端电压是否均衡、充放电电流是否正常等。如果长期不停电,电池会一直处于浮充状态以维持蓄电池的自放电,这样会降低蓄电池的活性。因此即使不停电,UPS也需要定期进行放电试验以保持蓄电池的化学活性。季度维护计划：〔1观察UPS及蓄电池外观是否异常,包括：A、 清洁度B、 端子的损坏或发热痕迹C、 外壳或盖的损坏D、 UPS运行状态〔2定期充放电A、为了保证蓄电池具有良好的充放电特性,建议每个季度进行一次充放电实验。在UPS带载正常运行时,断开市电,让UPS通过蓄电池放电。放电时间建议1小时。B、观察UPS报警信息。对UPS进行在线-旁路、市电-电池切换操作并记录相关数据。〔3测量电池参数A、测量并记录蓄电池组的浮充电流及电压。B、在放电过程中,检测电池组放电电压、电流及各单元电池的端电压和内阻。C、检测电池组对地电压。〔4控制环境温度蓄电池使用寿命受环境温度影响。当工作环境温度超过25℃时,每温升增加10℃,电池的寿命便缩短一半左右。六、布线系统改造现有机房内强弱电全部采用地板下走线的布线方式,防静电地板铺设高度20cm。地板下布线杂乱,强弱电纵横交