机房精密空调设计方案.docx
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机房精密空调设计方案
•机房的IT负载容量核算
对于机房UPS容量的确定前提是IT负载的确定.只有机房的总负载（包括现在以及未来3年的负载）能够确定.我们就可以以此为基础来计算UPS的容量.并考虑3年后的合理的扩容方案。
负载的核算方法：
1）现有负载的计算：
现场勘查所有机房的输入配电柜.计算所有IT负载之和即可得到现在总负载容量（实际值）。
同时将这些负载理论功率容量与实际值作比较.从而得到现实负载容量与理论值之间的差异系数。
2）未来负载的计算：
将未来负载按照型号可以查到理论值.可以根据步骤1）得到的差异系数就可以得到未来增加的负载的真实值.同时放大一定比例就可以得到相应的UPS容量。
以上的目的提供合理的UPS容量满足现在以及未来的需求.避免“大马拉小车”所造成的用户运行成本过高的现象.同时也避免由于负载的增加所造成的UPS供电系统不断扩容的麻烦。
3）实际上IT负载的增加所造成的UPS系统扩容是一个系统工程.不仅是简单的UPS容量的增加.同时需要考虑UPS前端的配电容量是否能够满足扩容的需要。
根据单位现在的情况为：
总配电室由两台800KVA干式变压器为全机关供电.两台变压器分别已用970A（640KVA）和690A（455KVA）.也就是说两台变压器的带载率分别是80%和57%.如果增加负载的话.只能在负载小一些的变压器后端增加。
可以增加的容量仅为200KVA.如果还需要增加更多的负载.必须要增加相应的变压器容量。
•模块化供电系统与传统供电系统方案配置
方案一.模块化供电系统：
型号：
SYPX500KW（生产厂家：
APC）
UPS主机柜（SYPF250KDx2），可以放置20个25KW的功率模块
方案特点及优势:
◆高可用性:
供电具有冗余功能.并在负载为475KW时,具备（N+1）功能;当负载为450KW时,具备（N+2）功能.因此在初期负载为200KW时.供电系统承担的负载带载率为40%.此时供电系统的冗余度为（N+12）,即可以允许12个功率模块同时发生故障.系统的供电功能任然保持正常运行。
相对于传统UPS供电系统.其可靠性大幅提高。
带载率
冗余度
系统效率
200KW
40%
N+12
96%
300KW
60%
N+8
96%
◆先进性：
采用UPS领域最先进的结构与技术。
◆维修方便:
该系统所有模块均支持热插拔功能,故障判定简单准确,可以在几分钟之内将故障模块换下
◆对前端配电及发电机的容量要求小,由于该系统优异的电气参数:
输入功率因数满载:
>0.995半载:
>0.9925%负载:
>0.97；输入电流谐波:
<5%
因此前端配电系统与UPS供电系统的配比可以为（1.2：
1）.可以大幅减少前端的配电容量。
◆占地面积小,重量轻:
该系统满配置占地<3平方米,加上维护空间<10平方米,可以解决空间紧张的矛盾
◆UPS系统运行效率高:
该系统效率在正常运行时>96%（40%-100%负载）在电池运行时>96%（40%-100%负载）相比传统UPS主机在效率指标上至少高出2%（相同带载率）,系统年节省费用约4-5万元.
◆容量扩容：
需要在购置一套系统.可以将系统最大容量扩展到500-1000KW（视相应配置的功率模块个数）基本配置：
序号
型号
描述
数量
套
1
SYIOF500KMBR
UPS手动维护旁路/输出配电系统
（MBWD）
右部输入/输出接口柜.内置手动维修旁路功能.
400（W）*1991（H）*1070（D）.320公斤/台
1
2
UPS系统输入/静态旁路柜（UPSI/ObaseFrame）
APCSymmetraPX静态旁路模块,250kW/250kVA,输入400V3PH,输出400V3PH600（W）*1991（H）*1070（D）.480公斤/台
电缆输入方式:
上部
1
2
SYSW500KD
静态旁路
250KW静态旁路（安装在上面静态旁路柜中）,重量76Kg
1
3
SYPF250KD
UPS主机柜
（SYPF250KD）
APCSymmetraPX250kW电源主机柜,400/480V.可安装10个功率模块.热插拔。
600（W）*1991（H）*1070（D）.210公斤/台
2
4
SYPM25KD
功率模块
APCSymmetraPX25kW功率模块,400/480V
安装UPS主机柜内.43公斤/模块
20
5
SYBBE500K500D
第三方电池电池开关保护柜（SYBBE500K500D）
将多组电池并联连接后.连接到UPS
600（W）*1991（H）*1070（D）300KG/台
1
6
延时电池组
见后面配置表
7
订制
电池汇流柜
1
8
订制
电池架与线缆
（定制化）
1套
9
售后服务
自开机调试之日起一年
1
延时电池组：
（负载以400KVA/320KW计算）
电池型号
数量
延时30分钟
M2AH2-300
576（共计2组电池.每组288支电池）
延时60分钟
M2AH2-500
576（共计2组电池.每组288支电池）
延时120分钟
M2AH2-600
864（共计3组电池.每组288支电池）
方案二.传统UPS系统.3台Galaxy60006000系列600KVA（生产厂家：
APC）以并联冗余方式工作
方案特点及优势:
◆高可用性:
供电具有冗余功能.并在负载<400KVA时,具备（1+2）冗余并联功能.因此系统的可靠性大幅提高
负载容量
单台UPS带载率
冗余度
单台UPS效率
<480KW
≤30%
2
90%
<960KW
≤60%
1
91%
◆对前端配电及发电机的容量要求小,由于该系统优异的电气参数:
输入功率因数满载:
>0.95（选配THM和PDC滤波器）输入电流谐波:
<5%（选配THM和PDC滤波器）
在增加THM和PDC滤波器.因此前端配电系统与UPS供电系统的配比可以为（1.8：
1）.可以大幅减少前端的配电容量。
即前端供电系统需要增加约2000KW的功率容量（现有两台变压器的总容量为1600KVA）.是现有配电系统容量的1.25倍。
◆占地面积大,重量很重（3600公斤/台.总量可以达到10800公斤）:
单台UPS满配置占地>15平方米,加上维护空间>20平方米,3台UPS的总占地面积>60平方米.无法解决空间紧张的矛盾.
◆UPS系统运行效率不高:
该系统效率在正常运行时>93%（50%-100%负载）
◆容量扩容：
需要在购置一套Galaxy6000系列600KVA系统.可以将系统最大容量扩展到1440KW
基本配置
延时30分钟
2-1000
384（共计2组电池.每组192支电池）
延时60分钟
2-2000
384（共计2组电池.每组192支电池）
延时120分钟
2-2000
576（共计3组电池.每组192支电池）
•UPS系统方案对比：
模块化UPS（N+X）1套SYPX500KW
3台施耐德公司Galaxy6000系列
600KVAUPS
备注说明
可用性
在为负载供电的每路供电路径,UPS系统
在为负载供电的每路供电路径,UPS系统
对于模块化UPS系统.系统冗
的冗余度可以根据负载的不同而变化,负载越轻,UPS的冗余度越高;因此,该方案的可用性最高.
的冗余度不能随着负载的不同而变化,及只有一个冗余度.可用性较好
余度随着负载的减轻而增加.大大提升提高了整个系统的可用性.
输出最大容量
500KW
960KW
前端配电容量要求
600KW（可以得到500KW的电力容量）
2000KW（可以得到1000KW的电力容量.是现有单位总容量的1.25倍）
即首先需要向供电局申请现有电力容量的1.25倍才能保证UPS系统正常扩容.而模块化系统仅为现有供电系统容量的50%
可维护性
系统各模块均具备热插拔功能,故障的恢复速度快（几分钟）
传统UPS内部结构模块化,但维修需要将该UPS断电.（至少几小时）
模块化系统具有快速恢复,满足重要负载的供电要求.
可管理性
人机界面为触摸式显示屏,可以监控的参数包括:
电压,电流,频率,功率因数,电池组状况,故障报警,运行日志.并可以通过运行图显示设备运行状态.输出配电状况:
可以监测随机配置的配电柜的各输出MCCB支路电流状况.远程监控功能:
随机配置WEB管理卡,可以通过WEB浏览方式对UPS系统进行远程监控.
人机界面为普通LCD显示屏.可以监控的参数包括:
电压,电流,频率,功率因数,电池组状况,故障报警,运行日志.无法监测输出开关支路电流状况远程监控功能:
WEB管理卡为选件.
模块化系统具有更高的管理性及良好的人机界面,可以方便管理人员更好的了解系统.节省管理人员的精力.
可扩容性
通过增加功率模块就可以最大扩容至500KW扩,容简单,增加一套系统可以扩容到500-1000KW.不会影响到负载,且成本低.
扩容相对复杂,可能需要断电等措施占地面积大
满足未来5-10年机房扩容的需要.
UPS输入及手动维护旁路柜
标准配置.并可以支持电流监控开关状态功能.
人机界面为触摸显示屏,可以文字及图形显示设备工作状况.
选配
模块化系统具有更高的配置使得系统的性能价格比更好.
UPS输出分配柜
标准配置.并可以支持电流监控开关状态功能.
选配
模块化系统具有更高的配置使得系统的性能价格比更好.
显示界面
10英寸彩色显示人机界面为触摸显示屏,可以文字及图形显示设备工作状况.
选配
模块化系统具有更高的配置使得系统的性能价格比更好.
监控
标准配置远程WEB管理卡.
选配
模块化系统具有更高的配置使得系统的性能价格比更好.
占地面积
10平方米/套（包括维修空间.当扩容到500KW时,占地面积不需增加.仅增加功率模块即可。
最少为50-60平方米.如果考虑电池的占地面积.总的占地面积应达到100-120平方米
模块化系统有更高的功率密度,适应更复杂的现场环境.
重量
1500公斤/套
3600公斤/台*3
模块化系统对机房的承重要求低,满足更多环境的要求.
搬运就位
可以通过模块部件的搬运,到达现场后在组装在一起,因此不受电梯载重,运输通道狭窄的影响.
单机重量达3600公斤/台.设备占地面积15平方米/台.高度达1.9米;而且无法拆卸,因此设备就位会非常麻烦.
模块化系统适应负载环境,节省安装费用.
运行费用
按照负载满载（320KW）计算,模块化UPS设备带载率为64%,此时UPS效率为96%
按照负载满载（320KW）计算,每个供电路径的UPS设备带载率为16%,此时传统UPS效率一般为90%
如果负载为320KW效,率高出5-6%,模块化系统每年就可以节省电费7-8万元左右（0.7元/度）,因此,模块化系统可以节省用户在运行方面的费用.
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