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绿色数据中心供配电系统
文章作者:时时彩注册 发布时间:2019-08-12 10:40 点击:
概 述
智能建筑中的机房用电,如计算机机房、数据中心、网络机房、消防和安防控制室、电梯机房等用电,都属于一级符合,要有确切的保障措施。有些数据传输系统是不允许断电的,需UPS电源支持,否则,若发生断电事故,会造成中达经济损失或数据丢失。因此,电源保障和供电可靠性在智能建筑的机房建设中显得格外重要。
机房常用的供电方式
直接供电
隔离供电
交流稳压器供电
发电机组供电
不间断电源(UPS)供电
电源布置和系统设置
设计和施工必须充分了解并掌握供电对象。充分搜集机房设备和系统的资料才能做好电源布置和系统设计,从而合理地满足机房用电需要。总进线柜系统框架图如下:
机房配电还应考虑系统的扩展、升级等可能性,并应预留备用容量。单相负荷应均匀地分配在三相线路上,并使三相负荷不平衡度小于20%。
动力供配电系统(总进线柜系统图)
由总配电柜馈出的动力供配电系统采用50Hz交流电,380/220V三相五线电源,TN-S接地方式,零线和地线分开设置且零地线之间电压小于1V。动力配电柜、照明配电箱采用放射式配电直接配至各用电设备,如下图所示: 
机房内所有线缆需设计钢制桥架、线槽或钢管敷设。由于精密空调的供电电流大、负载动态范围款,为防止被干扰,应考虑另选路径单独敷设电缆。有条件时,大型机房最好采用专用电力变压器供电。
电力系统节能分析
1、精确计算供电功率:使用用电管理软件精确计算用电功率和智能化控制系统用电,提高电源利用率。为机房建设规划提供更精确的数据,智能控制整体用电量。
2、供配电系统节约电能的技术方法,主要是配电电压深入负荷中心、配电变压器的正确选择和经济运行、配电线路的合理选择和经济运行、电压调节和无功补偿等技术和方法的采用,具体可参看《论供配电系统节能技术方法与措施》。 
 
我国现有电力系统中,35kV以上电压等级输变电系统主要担负着远距离传输电能的作用,l0kV及380/220V电压等级则是配电系统的主体,与用户关系最为密切。电能通过导线、开关、变压器等设备进行传输的过程中,会产生功率损失(有功、无功功率),并在相应的时间内产生能量损失(有功、无功电量)。配电系统的线损率就是指在一段时间内,配电过程中损失的有功电量和该系统所获得的总电量之比。
线损电量通常包括两部分:技术线损电量和管理线损电量。技术线损电量是在传输过程中直接损失在传输设备上的电量,主要有:正比于电流平方的配电线路导线和变压器绕组中的电能损失,也称负载损失;与运行电压有关的变压器损失和电容、电缆的绝缘介质损失,电能表电压线圈损耗,互感器铁心损耗等,也称空载损失。技术线损电量可以通过采取相应的技术措施予以降低。管理线损电量则是在计量的管理环节上造成的,包括:各类电表的综合误差;错抄、漏抄及计算错误;设备漏电;无表用电、窃电等造成的电量损失,需要采取必要的组织措施与管理措施来避免和减少。
(1)配电系统的降损节能技术措施
a. 合理使用变压器
根据用电特点选择较为灵活的结线方式,并能随各变压器的负载率及时进行负荷调整,以确保变压器运行在最佳负载状态。变压器的三相负载力求平衡,不平衡运行不仅降低出力,而且增加损耗。要采用节能型变压器,如非晶合金变压器的空载损耗仅为S9系列的25%~30%,很适合变压器年利用小时数较低的场所。
b. 重视和合理进行无功补偿
合理地选择无功补偿方式、补偿点及补偿容量,能有效地稳定系统的电压水平,避免大量的无功通过线路远距离传输而造成有功网损。对配电网的电容器无功补偿,通常采取集中、分散、就地相结合的方式;电容器自动投切的方式可按母线电压的高低、无功功率的方向、功率因数大小、负载电流的大小、昼夜时间划分进行,具体选择要根据负荷用电特征来确定并需注意下列几个问题:
高层建筑或住宅聚集区单相负载所占比例较大,应考虑分层单相无功补偿或自动分相无功补偿,以避免由一相采样信号作无功补偿时可能造成其它两相过补偿或欠补偿,这样都会增加配网损耗,达不到补偿的目的。
装设并联电容器后,系统的谐波阻抗发生了变化,对特定频率的谐波会起到放大作用,不仅对电容器寿命产生影响,而且会使系统谐波干扰更加严重。因此有较大谐波干扰而又需补偿无功的地点应考虑增加滤波装置。
c. 对低压配电线路改造,扩大导线的载流水平
按导线截面的选择原则,可以确定满足要求的最小截面导线;但从长远来看,选用最小截面导线并不经济。如果把理论最小截面导线加大一到二级,线损下降所节省的费用,足可以在较短时间内把增加的投资收回。
d. 减少接点数量,降低接触电阻
在配电系统中,导体之间的连接普遍存在,连接点数量众多,不仅成为系统中的安全薄弱环节,而且还是造成线损增加的重要因素。必须重视搭接处的施工工艺,保证导体接触紧密,并可采用降阻剂,进一小降低接触电阻。不同材料间的搭接尤其要注意。
e. 采用节能型照明电器
根据建筑布局和照明场所合理布置光源、选择照明方式、光源类型是降损节能的有效方法。如1只20W电子节能灯的光通量相当于1只100W白炽灯的光通量。高效节能电光源,以电子镇流器取代电感镇流器;应用电子调光器、延时开关、光控开关、声控开关、感应式开关取代跷板式开关,将大幅降低照明能耗和线损。
f. 调整用电负荷,保持均衡用电
(2)配电系统降损节能的管理措施
a. 指示管理
b. 无功管理
c. 谐波管理
d. 计量管理
e. 分析
配电网的降损节能工作不但可以减少用户电费支出,提高企业经济效益,挖掘配电设备供电能力,而且对国家能源利用、环境保护、资源优化配置极为有利。应当引起供、用电部门的高度重视。在采用传统降损节能措施的同时,应加大科技投入,提高用电管理的技术水平和管理水平。
具体可参看《配电系统的降损节能技术措施》。

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