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数据中心供配电系统负荷计算实例分析

目前,我国一般采用需要系数法和二项系数法来确定电气设备的负荷,其中需要系数法是世界上常用的确定负荷的方法,最简单;二项系数法在确定设备数量少、设备容量差异大的分支干线时更合理。

负荷统计计算是低压供配电系统设计中的重要组成部分。负荷计算结果对供电容量的安装、供配电设备的选择和安全经济的运行起着决定性的作用。负荷计算的目的是:

1. 作为选择变压器容量的依据,计算变配电功率,作为选择变压器容量的依据。

2. 计算流过各种主要电气设备 (断路器、隔离开关、母线、熔断器等)的负载电流作为选择设备的依据。

3. 计算流过各条线路(电源进线、高低压配电线路等)的负荷电流,作为选择线路电缆或导线截面的依据。

4. 用于保护电器的整定计算和验证电机的启动条件。

负荷计算方法

目前,我国一般采用需要系数法和二项系数法来确定电气设备的负荷,其中需要系数法是世界上常用的确定负荷的方法,最简单;二项系数法在确定设备台数少、设备容量差大的分支干线时合理计算负荷;在建筑配电中,负荷密度法和单位指标法也常用于统计负荷。单位指标法可用于方案设计阶段;需要系数法应用于初步设计和施工图设计阶段。

设备功率按以下原则计算:

1. 不同工作系统的电气设备的额定功率应转换为统一的设备功率。

? ? ? ?2. 设备功率是指额定交流输入功率。

3. 成组电气设备的设备功率不得包括备用设备。

4. 当消防用电的计算有功率大于火灾时,可以同时切断一般电源和照明负荷。低压总设备功率和负应根据未切除的一般电源、照明负荷和消防负荷计算。否则,在计算低压总负荷时,不应考虑消防负荷。当消防负荷中有与平时相同的负荷时,这部分负荷也应计入一般电力和照明负荷。

5. 单相负荷应均衡分布在三相上。当单相负荷的总计算容量小于计算范围内三相对称负荷总计算容量的15%时,全部按三相对称负荷计算;当超过15%时,单相负荷应转换为等效三相负荷,然后加入三相负荷。

负荷计算是供配电系统设计的基本计算,数据中心的负荷计算更适合使用所需的系数法。计算需要系数值、负荷选择计入、电池充电和空调照明估算。数据中心的计算仍不同于其他建筑专业。总结如下:

1. 数据中心的IT 负荷的重要性相对较高,必须使用 UPS根据不同的数据中心建设标准,等设备保证不间断供电,UPS会采取“1 1”、“2 1”、“2N配置不同。由于供电部门需要统计机房设备安装总容量,数据中心IT 使用设备的额定容量 UPS总装机容量设备。计算IT 根据设备容量的需要系数 UPS调整设备的配置模式需要系数=主 用UPS设备数量UPS配置数量。例如:UPS按照2N 设置和计算负载时,系数需要取0.5.

2. UPS配置的电池充电容量应计入负荷计算。根据数据中心的建设标准,UPS电池应根据不同的备用时间配置,即每台电池UPS电池容量和组数不同。UPS电池充电容量=电流×电压×组数×根据计算可以知道效率,UPS电池充电容量约为UPS配置容量的10%~结论简化计算可直接应用于负载计算的20%。

3. 除数据中心外IDC机架外,空调在总负荷中的比例也相当大,一般配备备用空调设备,根据数据中心的建设等级备用数量会有所不同。根据空调设备的配置方式调整空调设备容量的需要系数,即需要系数=主要空调设备数量/空调配置数量。2007年,绿色网络组织制定了数据中心能效比指标PUE,广泛应用于行业,PUE=总能耗/数据中心/数据中心/总能耗/总能耗/总能耗/总能耗/总能耗/总能耗/总能耗/总能耗/总能耗/总能耗/总能耗/总能耗/总能耗/总能耗/总能耗/总能耗/总能耗/总能耗/总能耗/总能耗/总能耗/总能耗/总能耗/总能耗/总能耗/总能耗/总能耗/总能耗/总能耗/总能耗/总能耗/总能耗/总能耗/总能耗/总能耗/总能耗/总能耗/总能耗/总能耗/总能耗/总能耗/总能耗/总能耗/总能耗/总能耗/总能耗/总能耗/总能耗/总能耗/总能耗/总能耗/总能耗/总能耗/总能耗/总能耗/总能耗/总能耗/总能耗/总能耗/总能耗/总能耗/总能耗/总能耗/总能耗/总能耗/总能耗/总能耗/总能耗/总能耗/总能耗/总能耗/总能耗/总能耗/总能耗/总能耗/总能耗/总能耗/总能耗/总能耗/总能耗/总能耗/总能耗/总能耗/总能耗/总能耗/总能耗/总能耗/总能耗/总能耗/总能耗/总能耗/总能耗/总能耗/总能耗/总能耗/总能耗/总能耗/总能耗/总能耗/总能耗/总能耗/总能耗/总能耗/总能耗/总能耗/总能耗/总能耗/总能耗/总能耗/总能耗/总能耗/总能耗/总能耗/总能耗/总能耗/总能耗/总能耗/总能耗/总能耗/总能耗/总能耗/总能耗/总能耗/总能耗/总能耗/总能耗/总能耗/总能耗/总能耗/总能耗/总能耗/总能耗/总能耗/总能耗/总能耗/总能耗/总能耗/总能耗/总能耗/总能耗/总能耗/总能耗/总能耗/总能耗/总能耗/总能耗/总能IT设备总能耗。数据中心根据数据分析PUE值一般介于1.6~1.8之间,机房空调和照明负荷约为IT60%的设备负荷~与空调相比,80%的照明负荷相当小,因此可以近似地认为机房空调负荷约为IT60%的设备负荷~80%,此 结论可直接应用于负载计算,简化计算。

4. 根据相关经验,照明负荷一般为30w/m2.办公空调负荷一般为50w/m2.餐厅用电按2计算kW按5人估算和使用燃气w/人估算。

5. 根据负荷计算要求,季节性电气设备应选择最大的,计入总设备容量。数据中心的空调负荷通常远远大于加热负荷,因此只计算空调负荷。

6. 根据负荷计算要求,消防设备容量一般不计入总设备容量,因此消防电梯不计入计算。

7. 根据供电部门的要求,无功补偿后的功率因数需要达到0.95以上,一般按变压器容量的30%进行补偿。

8. 根据相关经验数据,负载计算系数同时取0.9-0.95.

以运营商新建数据中心为例:建设标准Toer IV 等 级,IDC 机 房 约1000m二、新单机功耗5kW的IT设备200架,单机功耗100架kW的IT设备50架,IDC机房内空调和照明按配套配置(空调系统暂不考虑由UPS系统供电)。变配电及UPS设备机房约10000m2、办公区约1000m2.2台消防电梯1备,经典电影设备容量50台kW/台。办公室设电采暖2台,容量约80台kW和50kW.数据中心供配电系统设备的配置需要通过负载计算来确定。

根据通信用的不间断电源—UPS》(YD ╱T095-2008)对UPS设备输出有功功率的要求如下:≥额定容量×0.7kW/kVA,因 此,配置的UPS容量应为:(200*5 50*10)/0.7kVA=2142.86kVA.IDC机房按 Tier IV 设置标准机房,UPS设备按2N配置考虑,配置的 UPS设备总容量不小于4285.71kVA.本项目需新建2套 3”并机400kVA UPS电源系统。UPS主机配置的电池组在单机满载下的储备时间为15min(2V电池单体的放电终止电压为1.8V)考虑,每台UPS设备配置3组200AH总共有36组电池组。

各要素需要计算:UPS、UPS电池充电、机房空调及照明、办公区空调及照明等,并按供电部门要求进行无功补偿。

按负荷计算,交流总负荷约为6425.36kVA,60322年需油机保障负荷.88kW.按照Tier IV 拟设置2路10的等级和电源配置要求kV市电引入,双路市电应满足单路承担全部负荷的能力。安装1套高压开关柜(包括2台进线隔离柜、2台进线柜、2台计量柜、2台联络柜、2台出线柜 N 安装4台20000台kVA干式变压器;2套低压抽屉开关柜(每套包括2台进线柜、2台油机市电转换柜、1台 台低压联络柜,N安装4台1600台低压馈电柜和4台低压电容器柜;kW柴油发电机组。

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文章来源:https://blog.csdn.net/j6UL6lQ4vA97XlM/article/details/80934896

标签: 单相单机启动电容

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