城市供电系统的基本组成分析 一、系统简要介绍 (1) 二、系统包含的要素 (1) 三、各要素的作用及其相互联系 (2) 四、系统的特征 (3) 五、系统结构（图) (4) 六、系统的基本运动规律 (4) 七、参考文献 (5) 一、系统简要介绍 城市供电系统（power supply system）由城市供电电源,输配电网和电能用户组成的总体。是为现代城市提供能源的基础设施之一.城市供电系统由供电电源、各级电压的电力网络组成的系统，城市供电系统规划是城市总体规划的组成部分。 二、系统包含的要素 1、供电电源: 城市供电电源-—为城市提供电能来源的发电厂和接受市域外电力系统电能的电源变电所总称。城市电源工程主要有城市电厂、区域变电所（站）等电源设施.城市电厂是专为本城市服务：火力发电厂、水力发电厂(站）区域变电所（站）是区域电网上供给城市电源所接入的变电所(站)。 2、输配电网 城市输配电网络工程，由城市输送电网与配电网组成。城市输送电网含有城市变电所(站)和从城市电厂、区域变电所(站）接人的输送电线路等设施. 城市变电所通常为大于10kV电压的变电所. 3、电能用户
电能用户大致可分为：居民生活用电（电压等级不满1kV、10kV)、大工业用电（电压等级为10、35、110kV），例如工矿企业、商用楼宇、居民小区等电能用户。 4、监控系统和配电网管理系统 由电力管理人员和监控设备、信息收集设备等组成，监控城市电网的运行状况，及时发现故障的发生并加以修复。电力监控系统以计算机、通讯设备、测控单元为基本工具,为变配电系统的实时数据采集、开关状态检测及远程控制提供了基础平台.配电网管理系统(DMS）包括：配电自动化系统（DAS），地理信息系统(GIS),配电网重构，管理信息系统（MIS），需求侧管理（DSM）。 三、各要素的作用及其相互联系 1、供电电源的作用： 供电电源为城市提供电能资源,满足城市用电负荷，保证城市的用电需求。城市电源工程具有自身发电或从区域电网上获取电源,为城市提供电源的功能。 2、输配电网的作用： ①输电网，具有将城市电源输入城区，并将电源变压进入城市配电网的功能， 担负着从电源或区域性大电网输电给城市的任务； ②供电网，担负着不间断地供电给城市各区域的任务； ③配电网,由高压、低压配电网等组成.高压配电网电压等级为1～10kV，含 有变配电所（站）、开关站、1~10kV高压配电线路。高压配电网具有为低压配电网变、配电源的功能，联接供电网和用户之间电路，担负着配电给用户的任务。 3、电能用户的作用：消耗电能，进行各种生产生活活动 4、监控系统和配电网管理系统的作用: 监控系统和管理系统收集城市电网的运行信息，监控电网运行状况，及时发现电网运行中出现的故障并加以修复。电力监控系统在变配电监控中发挥了核心作用，可以帮助企业消除孤岛、降低运作成本,提高生产效率，加快变配电过程中异常的反应速度。配电网管理系统对配电网进行自动化管理，有着使配电企业在远方以实时方式监视、协调和操作配电设备，提高终端用电效率和改变用电方式，提供企业管理所需信息以支持企业的生产经营和决策等作用,通过调整网络中的开关的闭合，以达到优化网络运行结构、降低网损、平衡负荷、提高电压质量等目的。 5、各要素相互之间的联系： 在这个系统中,要素与要素之间存在着一定的有机联系,从而在系统的内部和外部形成了一定的结构和秩序。供电电源提供的电能通过输配电网输
《电气工程CAD大作业》报告 系别：机电与自动化学院 专业班级：电气自动化技术0901 学生姓名：鲁学 _____________ 指导教师：陈强 （课程设计时间：2011年6月20 0——2011年6月 25 0） 华中科技大学武昌分校
1.设计的目的 (1) 2.设计任务 (1) 3.设计任务要求 (2) 负荷计算及无功补偿 (2) 3. 1. 1各部分的负荷计算 (2) 3. 1.2无功功率补偿 (5) 变压器的选择 (5) 导线与电缆的选择 (6) 电气设备的选择 (10) 4设计心得体会 (13) 参考文献 (14)
1.设计目的 ?帮助我们熟悉小型工厂的配电系统的构架及建模方案。 ?训练同学们对配电系统最基本的参数讣算，并根据计算参数选择正确的的器件来完成配电的需要系统。 ?利用CAD绘图软件画出10kv工厂供配电系统设计，使我们更加熟悉CAD的绘图，实现现10kV及以下低压供配电的CAD系统一体化设计，使其功能更趋完善，真正满足设计人员的需要，这项工作是很有实际意义的。 2.设计任务 机械厂的地理位置及负荷分布图 ⑷电WTM 7 生话X的 ft荷中 心 xx机械厂总平面图 比例1： 2000备 用 电 即 I公八电裁m
机械厂的负荷统计表 丿房编厂房名称负荷类型设备容量（kw）需要系数功率因数 号kx cose 1铸造车间2300 2锻压车3350 间 3热处理车3150 间 4电镀车间3250 5仓库320 6工具车间3360 7金工车间3400 8锅炉房250 9装配车间3180 10机修车间3160 11生活区3350 3.设计任务要求 负荷计算及无功补偿 3. 1. 1各部分的负荷计算 要进行低压供配电系统的设计，负荷的统讣计算是其中的一项重要内容，负荷讣算结果对选择供配电设备及安全经济运行均起决定性的作用。 负荷计算的目的是: ①算变配电所内变爪器的负荷电流及视在功率,作为选择变爪器容量的 据。 ②汁算流过各主要电气设备（断路器、隔离开关、母线、熔断器等）的负荷电 流，作为选择这些设备的依据。
商业银行数据中心供配电系统解决方案 商行数据中心的基础设施系统主要分电源、环境控制和机房监控管理系统。由于数据中心承载商行的核心业务，重要性高，不允许业务中断。因而数据中心一般根据TIA942标准的Tier4标准建设，可靠性要求99.99999％以上，以保证异常故障和正常维护情况下，数据中心正常工作，核心业务不受影响。 1、电源系统： 选用两路市电源互为备份，并且机房设有专用柴油发电机系统作为备用电源系统，市电电源间、市电电源和柴油发电机间通过ATS（自动切换开关）进行切换，为数据中心内UPS电源、机房空调、照明等设备供电。由于数据中心业务的重要性，系统采用双母线的供电方式供电，满足数据中心服务器等IT设备高可靠性用电要求。双母线供电系统，有两套独立UPS供电系统（包含UPS配电系统），在任一套供电母线（供电系统）需要维护或故障等无法正常供电的情况下，另一套供电母线仍能承担所有负载，保证机房业务供电，确保数据中心业务不受影响。在UPS输出到服务器等IT设备输入间，选用PDM（电源列头柜）进行电源分配和供电管理，实现对每台机柜用电监控管理，提高供电系统的可靠性和易管理性。 对于双路电源的服务器等IT设备，通过PDM直接从双母线供电系统的两套母线引人电源，即可保证其用电高可靠性。对于单路电源的服务器等IT设备，选用STS（静态切换开关）为其选择切换一套供电母线供电。在供电母线无法正常供电时，STS将自动快速切换到另一套供电正常的母线供电，确保服务器等IT设备的可靠用电。 供配电系统拓扑图
ATS ATS 柴油机发电 第一路市电 第二路市电动力配电柜 第二级配电UPS 配电柜 UPS1 UPS2 PDM1 PDM2 列头柜 STS 机柜P D U 1机柜P D U 2 机柜P D U 1机柜P D U 2 机柜机柜P D U 1 机柜P D U 2 机柜机柜P D U 1机柜P D U 2 机柜P D U 2 机柜P D U 1机柜机柜 第一级配电机柜 第三级配电 空调新风 双母线供电方案 机柜内走线 图示双母线供电系统可确保供电可靠性高达99.99999％以上 2、机房智能配电系统三级结构 数据中心三级配电系统是对机房配电的创新，机房三级配电系统有利于配电系统的设计和运维管理 第一级：机房配电接入层。主要包括大楼地下配电室到机房输入端电缆的部分及机房市电配电部分。 第二级：机房配电管理层。主要包括机房UPS 配电部分。通过使用模块化配电柜，实现机房的模块化配电，并将设备用电和辅助设备用电分开； 第三级：机柜排及机柜配电层。主要包括列头柜PDM 配电、STS 配电到负载部分； 3、 供配电系统的智能化管理 供配电系统的智能化管理：列头柜的智能监控系统可对配电系统开关状态与负载情况进行监测、告警、统计。 监控的输入部分电气参数有：电量、有功功率、无功功率、视在功率、功率因数、三相电压、电流、频率等。 监控的输出支路电气参数有：额定电流，实际电流、负载百分比、负载电流谐波百分比、负载电量、功率因数等。 这些监测信息能让值班人员掌握各设备的运行情况，及时调整负载分布，清楚了解每一个机柜的耗电量，对设备电源部分的潜在故障、对能效管理、降低能耗提供可靠依据。 模块化设计智能管理：本方案配电系统遵循以可靠性设计为核心，专
商业银行数据中心供配电系统解决方案 商行数据中心的基础设施系统主要分电源、环境控制和机房监控管理系统。由于数据中心承载商行的核心业务，重要性高，不允许业务中断。因而数据中心一般根据TIA942标准的Tier4标准建设，可靠性要求99.99999％以上，以保证异常故障和正常维护情况下，数据中心正常工作，核心业务不受影响。 1、 电源系统： 选用两路市电源互为备份，并且机房设有专用柴油发电机系统作为备用电源系统，市电电源间、市电电源和柴油发电机间通过ATS （自动切换开关）进行切换，为数据中心内UPS 电源、机房空调、照明等设备供电。由于数据中心业务的重要性，系统采用双母线的供电方式供电，满足数据中心服务器等IT 设备高可靠性用电要求。双母线供电系统，有两套独立UPS 供电系统（包含UPS 配电系统），在任一套供电母线（供电系统）需要维护或故障等无法正常供电的情况下，另一套供电母线仍能承担所有负载，保证机房业务供电，确保数据中心业务不受影响。在UPS 输出到服务器等IT 设备输入间，选用PDM （电源列头柜）进行电源分配和供电管理，实现对每台机柜用电监控管理，提高供电系统的可靠性和易管理性。 对于双路电源的服务器等IT 设备，通过PDM 直接从双母线供电系统的两套母线引人电源，即可保证其用电高可靠性。对于单路电源的服务器等IT 设备，选用STS （静态切换开关）为其选择切换一套供电母线供电。在供电母线无法正常供电时，STS 将自动快速切换到另一套供电正常的母线供电，确保服务器等IT 设备的可靠用电。 供配电系统拓扑图 机柜P D U 1机柜P D U 2 机柜机柜机 柜P D U 1 机柜机柜机柜机柜P D U 2 机柜P D U 2 机柜P D U 1机柜机柜 机柜 图示双母线供电系统可确保供电可靠性高达99.99999％以上
供配电系统基本知识
课题1：供配电系统基础知识 课型：讲解、参观 教学目的： （1）了解电力系统基本概念和组成 （2）了解用电负荷的分类 （3）掌握常用低压供配电系统基础知识 教学重点：低压供配电系统基础知识 教学难点：中线、零线、地线的区别 教学分析： 授课时主要通过参观学院配电室，让学生对供配电有个感性认识。再讲解电力系统的组成、电力的产生、传输、分配等基本概念，重点分析常用的几种低压供配电系统。 复习、提问： （1）家里的电是怎么来的呢？ （2）一般家里用的电是多少伏特的？ 教学过程： 一、课程绪论 先向学生介绍课程主干内容、地位及学习方法、考试考核手段（根据教学大纲要求）等。再引入本次课的内容，电力系统及低压供配电系统基础知识。 二、电力系统概述 1、电力的产生、传输、分配过程： 电力的产生、传输、分配过程如参考书上第2页图1-2所示，从发电厂（水力、火力、核能、风力、太阳能、垃圾发电等）先发电，发出的电压一般为10.5KV，13.8KV或13.75KV。为了能将电能输送远些，并减少输电损耗，需通过升压变压器将电压升高到110KV，220KV或500KV。然后经过远距离高压输送后，再经过降
压变压器降压至负载所需电量，如35KV，10KV，最后经配电线路分配到用电单位和住宅区基层用户，或者再降压至380/220V供电给普通用户。因此这个由发电、送电、变电、配电和用电组成的整体就是电力系统。 提问：为什么要升压供电？ 答案：电流↑，传输距离↑，热能消耗↑，电能损失↑ 所以，在传输容量一定的条件下，输电电压↑，输电电流↓，电能消耗↓ 我国常用的输电电压等级：有35kV、110kV、220kV、330kV、500kV等多种 提问：目前我们常用的电力传输线路有哪 几种？ 答案：架空线路、电缆线路 2、电力系统：由发电、送电、变电、配电和 用电组成的“整体”。 3、电力网：输送、变换和分配电能的网络。 由输电线路和变配电所组成，分为输电网 和配电网。 （1）输电网：由35KV以上的输电线路和与其连接的变电所组成，其作用是将电能输 送到各个地区的配电网或直接送给大型企业用户。 （2）配电网：由10KV及以下的配电线路和配电变压器组成，其作用是将电能送给各类用户。一般将3KV、6KV、10KV的电压称为配电电压。 4、电力网的电压等级： 低压：1KV以下；中压：（1-10）KV； 高压：（10-330）KV；超高压：（330-1000）
电力系统的组成及其作用 电力系统是由发电厂、输电网、配电网和电力用户组成的整体，是将一次能源转换成电能并输送和分配到用户的一个统一系统。输电网和配电网统称为电网，是电力系统的重要组成部分。发电厂将一次能源转换成电能，经过电网将电能输送和分配到电力用户的用电设备，从而完成电能从生产到使用的整个过程。电力系统还包括保证其安全可靠运行的继电保护装置、安全自动装置、调度自动化系统和电力通信等相应的辅助系统（一般称为二次系统）。 输电网是电力系统中最高电压等级的电网，是电力系统中的主要网络（简称主网），起到电力系统骨架的作用，所以又可称为网架。在一个现代电力系统中既有超高压交流输电，又有超高压直流输电。这种输电系统通常称为交、直流混合输电系统。 配电网是将电能从枢纽变电站直接分配到用户区或用户的电网，它的作用是将电力分配到配电变电站后再向用户供电，也有一部分电力不经配电变电站，直接分配到大用户，由大用户的配电装置进行配电。 在电力系统中，电网按电压等级的高低分层，按负荷密度的地域分区。不同容量的发电厂和用户应分别接入不同电压等级的电网。大容量主力电厂应接入主网，较大容量的电厂应接入较高压的电网，容量较小的可接入较低电压的电网。 配电网应按地区划分，一个配电网担任分配一个地区的电力及向该地区供电的任务。因此，它不应当与邻近的地区配电网直接进行横向联系，若要联系应通过高一级电网发生横向联系。配电网之间通过输电网发生联系。不同电压等级电网的纵向联系通过输电网逐级降压形成。不同电压等级的电网要避免电磁环网。 电力系统之间通过输电线连接，形成互联电力系统。连接两个电力系统的输电线称为联络线。
数据中心机房环境及供配电系统解决方案 一、机房环境 1、以通信行业标准规定的通信设备（交换设备、传输设备、数据网络设备）的正常使用环境要求为基础，确定数据中心机房的环境要求。 2、机房环境温湿度要求 AA级、A级机房温度为21～25℃，B级、C级机房温度为18～28℃，相对湿度40～70%，温度变化率小于5℃/h，且不结露。 3、机房洁净度要求 机房内灰尘粒子应为非导电、非导磁及无腐蚀的粒子。灰尘粒子浓度应满足：（1）直径大于0.5μm的灰尘粒子浓度≤18000粒/升。（2）直径大于5μm 的灰尘粒子浓度≤300粒/升。 3.1.4 楼层净空高度要求 （1）数据中心机房的有效净空高度是指设备机柜底部至横梁底部之间高度，不宜小于3200mm。 （2）当机房上方需要安装风管时，有效净空高度应相应增加；采用高度大于2200mm机柜时，有效净空高度也应相应增加。 4、数据中心一般机房的楼面均布活荷载应为6～10kN/m2；电源电池室机房的楼面均布活荷载应符合相关标准要求。 5、机房走线架应选择敞开式线架，走线架不设底板和侧板，宽度应不小于400mm，且与机柜顶端间距应不小于300mm。 二、机房供电系统 1、电源系统： 选用两路市电源互为备份，并且机房设有专用柴油发电机系统作为备用电源系统，市电电源间、市电电源和柴油发电机间通过ATS（自动切换开关）进行切换，为数据中心内UPS电源、机房空调、照明等设备供电。由于数据中心业务的重要性，系统采用双母线的供电方式供电，满足数据中心服务器等IT设备高可靠性用电要求。双母线供电系统，有两套独立UPS供电系统（包含UPS配电系统），在任一套供电母线（供电系统）需要维护或故障等无法正常供电的情况下，另一套供电母线仍能承担所有负载，保证机房业务供电，确保数据中心业务不受影响。在UPS输出到服务器等IT设备输入间，选用PDM（电源列头柜）进行电源分配和供电管理，实现对每台机柜用电监控管理，提高供电系统的可靠性和易管理性。对于双路电源的服务器等IT设备，通过PDM直接从双母线供电系统的两套母线引人电源，即可保证其用电高可靠性。对于单路电源的服务器等IT设备，选用STS（静态切换开关）为其选择切换一套供电母线供电。在供电母线无法正常供电时，STS将自动快速切换到另一套供电正常的母线供电，确保服务器等IT设备的可靠用电。
浅谈数据中心机房供配电系统设计 丁国余 上海**系统工程有限公司 摘要：现代的数据中心中都包括大量的计算机，对于这种场所的电力供应，都要求供电系统必须在所有的时间都有效，这就不同于一般建筑的供配电系统，它是一个交叉的系统，涉及到市电供电、防雷接地、防静电、UPS不间断供电、柴油发电机等，每个系统互相交叉，互有影响，这就使我们在设计时必须考虑多方面的因素。 关键词：数据中心、UPS不间断供电、冗余、接地、防静电 一、系统概述 现代的数据中心机房中都包括大量的计算机，对于这种场所的电力供应，都要求供电系统必须在所有的时间都有效，扩容容易，维护简便，容错力强，最重要的是性价比高。数据中心机房是现代信息化建设的基础工程，为各个业务提供稳定、安全的工作环境，而机房的供配电系统就是这基础工程的心脏和大动脉，供配电系统的稳定，能够保障其它系统发挥作用和核心业务正常运行。系统不同于一般建筑的供配电系统，它是一个交叉的系统，涉及到市电供电、防雷接地、防静电、UPS不间断供电、柴油发电机等，各个系统互相交叉，互有影响，这就使我们在设计时必须考虑多方面的因素。 二、设计标准 数据中心有专门的设计标准，全球第一个综合性的数据中心电信基础标准TIA-942 《数据中心电信基础设施标准》，是2005年4月由美国电信产业协会(TIA)、TIA技术工程委员会(TR42)和美国国家标准学会(ANSI)批准的。国内的相关规范和标准也是综合国外标准以及国内数据中心建设发展情况做出的，数据中心设计规范GB 50174—2008《电子信息系统机房设计规范》也于2008年l1月12日发布，2009年6月1日开始实施。 设计一个数据中心首先需要根据用户重要性和业主对数据中心可靠性、安全性等的具体需求，确定机房等级．再按照相应等级确定适合的供配电系统。国内的数据中心首先需要满足国内规范的要求。GB 50174—2008中关于数据中心
摘要 本论文主要是对小型工厂供配电系统的电气部分进行设计。工厂由户外引入10kV的高压电源，经过工厂变电所降为220/380V的低压电，直接供给工厂车间的动力系统和照明系统。 在选择电气设备之前，先对工厂负荷进行计算，确定工厂总的负荷容量，同时在低压母线侧进行无功功率的补偿，以提高功率因数。根据补偿后的负荷容量，选择工厂变电所变压器的容量和台数，然后确定工厂采用的供电系统，选择合适的车间配电方案，画出供配电系统主接线图。 高压一次设备、低压一次设备和导线截面积选择时，都必须满足电路正常条件下和短路故障条件下工作的要求。电气设备不仅要满足在短路故障条件下的工作要求，还必须按最大可能的短路故障时的动稳态度和热稳态度进行校验，以判断设备是否满足工作要求。电路发生三相短路时的短路电流电流最大，计算三相短路电流，以进行设备的校验。 最后，进行继电保护和防雷接地，来提高系统的安全性和可靠性。 关键词：负荷计算，三相短路，主接线，继电保护，设备选择
目录 摘要 ........................................................................ I Abstract .................................................... 错误!未定义书签。目录 ....................................................................... II 1 绪论 (1) 2 电力负荷及其计算 (2) 2.1 负荷分级及供电电源措施 (2) 2.1.1 工厂电力负荷的分级 (2) 2.1.2 各级负荷的供电措施 (2) 2.2工厂计算负荷的确定 (3) 2.2.1负荷计算的目的和意义 (3) 2.2.2负荷计算的方法 (3) 2.2.3需要系数法确定计算负荷 (4) 2.2.4二项式法确定计算负荷 (6) 2.2.5工厂负荷的计算 (6) 2.3无功功率补偿 (9) 2.3.1功率因数 (9) 2.3.2无功补偿的选择 (10) 2.3.3无功补偿的计算 (11) 3 变压器的选择及其电气主接线 (13) 3.1变压器的选择 (13) 3.1.1电力变压器及其分类 (13) 3.1.2电力变压器的连接组别 (13) 3.1.3变压器台数和容量的选择 (14) 3.1.4电力变压器的校验 (15) 3.2工厂变配电所的主接线图 (15) 3.2.1电气主接线的概况 (15) 3.2.2车间和小型工厂变电所的主接线图 (16) 3.2.3本工厂变电所主接线的确定 (21) 4 短路电流的计算 (22) 4.1短路的原因、后果及其形式 (22) 4.1.1短路的原因 (22) 4.1.2短路的后果 (22) 4.1.3短路的形式 (23) 4.2无限大容量电力系统的三相短路计算 (23) 4.2.1无限大容量电力系统 (23) 4.2.2短路电流的计算方法 (23) 4.2.3工厂三相短路电流的计算 (25) 第5章金工车间的配电 (28) 5.1低压配电线路接线方式 (28) 5.2低压配电系统的接地型式 (29) 第6章设备选择与校验 (33) 6.1导线的选择与校验 (33)
课程设计说明书 课程设计题目某大酒店供配电设计 学院专业班级机械设计制造及自动化 学生姓名胡月学号 9 指导教师原艳红 成绩 设计日期～ 目录
第一章工程概述 (2) 第二章供配电系统设计 (4) 第一节供配电系统设计任务、内容及要求 (4) 第二节负荷计算 (6) 第三节无功功率补偿.................................................错误!未定义书签。 第四节高低压配电系统设计...........................................错误!未定义书签。 第五节短路电流计算 (19) 第六节设备选择.....................................................错误!未定义书签。第三章照明系统设计. (26) 第一节酒店照明设计的特点 (27) 第二节照度计算.....................................................错误!未定义书签。 第三节照明配电系统 (37) 第四节灯具选择 (39) 第五节房间插座布置 (40) 第六节标志照明 (40) 第四章防雷系统设计.....................................................错误!未定义书签。第五章消防系统设计. (44) 第一节系统设计 (45) 第二节本工程消防系统 (48) 参考文献 ...............................................................错误!未定义书签。 第一章工程概述
供配电系统设计报告 课题某加工厂供配电系统设计专业班级自动化**** 姓名*** 学号0909***** 指导老师 完成时间201*年**月**日
任务书 一．负荷情况 某厂变电所担负三个车间、一个办公楼和一个食堂的供电任务，负荷均为380/220V负荷。各部门电气设备、负荷情况如下： （一）一号车间 食堂接有下表所列用电设备负荷
二、供用电协议 （1）从电力系统的某66/10KV 变电站，用10KV 架空线路向工厂馈电。该变电 站在工厂南侧1km 。 （2）系统变电站馈电线的定时限过电流保护的整定时间s t op 2=，工厂总配变电所保护整定时间不得大于1.5s 。 （3）在工厂总配电所的10KV 进线侧进行电能计量。工厂最大负荷时功率因数 不得低于0.9。 （4）系统变电站10KV 母线出口断路器的断流容量为200MV A 。其配电系统图 如图1。 （5）供电贴费和每月电费制：每月基本电费按主变压器容量计为18元/kV A ，动力电费为0.2元/kW·h ，照明电费为0.5元/kW·h 。此外，电力用户需按新装变压器容量计算，一次性地向供电部门交纳供电贴费：6～10kV 为800元/kV A 。 区域变电站 图1 配电系统图 三．工厂负荷性质 生产车间大部分为一班制，少部分车间为两班制，年最大有功负荷利用小时数为4000h ，工厂属Ⅲ级负荷。 四．工厂自然条件 （1）气象资料：本厂所在地区的年最高气温为38o C ，年平均气温为23 o C ，年 最低气温为－8 o C ，年最热月平均最高气温为33 o C ，年最热月平均气温为26 o C ，年最热月地下0.8m 处平均温度为25 o C 。当地主导风向为东北风，
计算机机房供电系统及其等级划分 摘要：计算机机房的供配电系统一般应由三部分组成。计算机机房供电的等级是根据计算机的工作性质及所起的重要性来划分。为了便于管理和满足计算机工作的要求，一般将计算机机房供电的等级划分为3级。计算机机房供电的等级 计算机机房供电的等级是根据计算机的工作性质及所起的重要性来划分。为了便于管理和满足计算机工作的要求，一般将计算机机房供电的等级划分为3级。 一、一级负荷计算机机房 这类计算机机房在正常用电时，如果突然中断供电，计算机不能工作将影响到国计民生的大事，将会导致重大的人身伤亡和恶性事故的发生。如国防建设、生产、交通运输、邮电、财政、金融、航空管理等部门，他们，刀的计算机因供电突然中断将会造成难以弥补的重大损失。对于一级负荷的计算机机房采取一类供电，即建立不停电系统。 二、二级负荷计算机机房 这类计算机机房在用电时，如果突然中断，计算机不能正常运行，将在一定的程度上影响生产、通信、运输等，给国计民生造成一定的损失。如:一些科研单位和计算机控制的生产单位等。对于二级负荷的计算机机房采取二类供电，即需要建立带备用的供电系统。 三、三级负荷计算机机房 这类负荷计算机机房因突然中断供电不会引起过大的损失。如:一些单位使用计算机只做一般统计、计算、情报检索等工作。 对于三级负荷计算机机房采取三类供电，即一般用户供电考虑。 现在，计算机机房里一般都配备UPS电源，可利用UPS电源特有的一段备用时间及时处理完机上的工作，等下次有电时再开机。 还应指出，计算机机房一类供电方式和一级负荷的供电方式还有些区别，即计算机机房供电中还有电网质量的问题。 综上所述，金融、邮电、证券行业的计算机机房供电应属于一级负荷，采用一类供电方式。 计算机机房供配电系统的划分 计算机机房的供配电系统一般应由三部分组成。即计算机设备供配系统;机房辅助设备供配电系统;备用供电系统。
数据中心机房供配电系统设计 发表时间：2018-05-08T17:00:27.807Z 来源：《电力设备》2017年第34期作者：潘勇 [导读] 摘要：随着我国科学技术的不断发展，互联网技术、计算机技术等先进科学技术逐渐被广泛应用至社会生产中，对推动社会经济发展具有促进作用，而信息时代的到来使得现代数据中心功率密度日益增加，整体耗电量日益增加，再加上现代数据中心需要长期不间断运转，同时还要充分保证运转的可靠性、安全性、稳定性，这就需要技术人员在对数据中心机房供配电系统进行设计的过程中充分考虑到功率、能耗等方面问题，以保证设计科学合理。 （中国船级社上海规范研究所 200135） 摘要：随着我国科学技术的不断发展，互联网技术、计算机技术等先进科学技术逐渐被广泛应用至社会生产中，对推动社会经济发展具有促进作用，而信息时代的到来使得现代数据中心功率密度日益增加，整体耗电量日益增加，再加上现代数据中心需要长期不间断运转，同时还要充分保证运转的可靠性、安全性、稳定性，这就需要技术人员在对数据中心机房供配电系统进行设计的过程中充分考虑到功率、能耗等方面问题，以保证设计科学合理。本文将结合实际情况对数据中心机房供配电系统设计进行分析，旨在有效降低数据中心能耗并提高其工作效率。 关键词：数据中心；机房供配电系统；设计 互联网技术的广泛应用促进了大数据时代的发展，而现代数据中心作为在internet网络基础设施上传递、加速、展示、计算、存储数据信息的重要工具，对社会生产、发展具有重要意义。由于现代数据中心的运转具有长期性、连续性特点，会在运转过程中产生大量能耗，因此如何在充分保证数据中心实用性的基础上降低其能源消耗已经成为当前社会需要考虑的重要问题。这就要求技术人员在对数据中心机房供配电系统进行设计的过程中应严格按照相关规程中的具体要求进行操作，同时充分考虑到客观因素对数据中心运行的影响，以保证系统设计根据实用性。本文将结合实际情况对数据中心机房供配电系统设计进行分析，以期为今后相关工作奠定良好基础。 一、数据中心机房供配电系统设计标准 随着信息设备功能越来越强，功率密度越来越高。数据中心设备机柜用电负荷由以前的2kVA/台，提高到3kVA/台、4kVA/台，并且仍然呈现出逐渐上升的趋势，而机房单位面积的平均用电负荷也显著增加，从最初的1kVA/m2转变为1.5kVA/m2、2kVA/m2，为数据中心的正产运转带来较大困难，无法充分保证运行的安全性、稳定性。与此同时，随着科学技术与社会经济的快速发展，现阶段数据中心规模日益增加，对供电总容量的要求也从数千kVA提高到数万kVA。由于现代社会运行对信息、数据的依赖越来越多，对信息系统的可靠性、连续性要求也越来越高。因此，在今后发展过程中相关设计人员应结合数据中心的不同用途或等级的数据中心，以及供配电系统的可靠性有不同的要求，合理设计数据中心机房供配电系统，以保证系统运转的安全性、稳定性。通常情况下，数据中心对供配电系统的一般要求为 99.00%，较高要求为99.90%、99.99%，若是数据中心具有一定特殊性，还会具有更高的要求，以保证数据中心的正常运转。 二、机房供电系统设备 （一）配电柜设置 机房专用配电柜主要是指低压配电柜，在机房三个供配电系统中都是重要的组成装置，其设计质量将会直接影响到整个机房的正常运行。因此在设计过程中，设计人员应充分认识到配电柜的重要性，并结合数据中心的实际情况以及客观因素进行合理设计。首先，设计人员应针对计算机用电设备，机房辅助用电设备，备用供电设备等各方面的相互关系进行详细考察，在充分掌握相关数据信息的基础上，才可以进行下一步工作，为今后数据中心机房供配电系统设计奠定有力基础。其次，设计人员应及时掌握各种通电设备在实际运转过程中产生的负荷，对于控制开关的安装位置进行充分考虑，保证配电柜内部布局的整齐划一，避免出现线路不清晰现象为后期的维护、检修带来一定困难。最后，设计人员应协调好机房各个配电柜之间的控制关系，以保证配电柜可以安全使用。 （二）机房内用电插座设置 机房内部所使用的插座通常会分为两类：计算机设备专用电源插座和机房辅助设备电源插座，其中，备用插座属于机房辅助用电插座，在配置备用插座时，设计人员应结合辅助设备的实际用电量进行选择，且留出一定余量，防止计算机辅助设备在使用过程中出现故障影响机房正常运行，在机房内主要工作间应设三相动力电源插座；计算机用电插座主要是来自于UPS电源的输出配电柜，而设计人员在配置计算机设备用电插座的过程中应结合计算机设备的实际用电量，对插座容量进行确定，并且保证插座具有一定余量，以保证计算机设备的正常运行，在放置备用插座时应注意安置在设备附近，做好标记，防止与其他插座混淆。此外，在安装机房插座的过程中应注意将插座安装至机房墙壁下方、距离地坪0.3m处的活动地板下面，以保证机房电源插座使用的安全性。 三、数据中心机房供配电系统设计 （一）设计思路 在数据中心机房供配电系统中，动力配电是极其重要的组成部分，主要用于供给机房专用空调设备、照明和通风设备、维修插座、一般动力等，而UPS配电则主要用于为计算机设备、网络交换设备、储存设备、安全设备等提供安全保证。相关设计人员在设计过程中应充分考虑到各个数据中心、机房等实际用电量、功能、以及重要性等方面内容，以保证设计的科学合理性。在设计过程中，设计人员应充分遵循以下基本原则：①若是数据中心机房的容量较大，设计人员应将UPS供电系统作为专用电力变压器安装在机房内，若是其机房容量较小，设计人员则可以将专用低压馈电线进行供电，以保证数据中心机房的正常运行。②在设计配电系统时，设计人员应结合当前数据中心的实际需求以及功率等详细信息，选择合适配电级数，注意尽可能选择较小配电级数。③UPS设备应靠近数据中心主机房设置。④在设计过程中，若是数据中心具备较大规模，应将动力系统与UPS系统总供电电源独立，并分别由不同的电力变压器供电进行控制，以有效提高当前系统运行水平。⑤机房内其他电力负荷不得由UPS供电。⑥在设置计算机电源时，应对计算机设备所接入的非线性负荷进行限制，充分保证系统的供电质量，为数据中心的正常运转提供有力保障。 （二）动力供配电系统配置 设计人员在设计过程中应明确供配电系统的实际参数，并且结合当前数据中心的实际情况，对系统中各个环节配置进行合理设计。在该系统中，由总配电柜馈出的动力供配电系统应采用50Hz交流电，380V/220V三相五线电源，TN-S接地方式进行设置、连接。与此同时，动力配电柜、照明配电箱在设置过程中均应采用放射式配电与各用电设备进行直接连接。由于动力配电柜（箱）具有火警联动保护功能，
高速铁路牵引供电系统 电气化铁路的组成 由于电力机车本身不带原动机，需要靠外部电力系统经过牵引供电装置供给其电能，故电气化铁路是由电力机车和牵引供电系统组成的。 牵引供电系统主要由牵引变电所和接触网两部分组成，所以人们又称电力机车、牵引变电所和接触网为电气化铁道的三大元件。 一、电力机车 （一）工作原理 电力机车靠其顶部升起的受电弓和接触网接触获取电能。电力机车顶部都有受电弓，由司机控制其升降。受电弓升起时，紧贴接触网线摩擦滑行，将电能引入机车，经机车主断路器到机车主变压器，主变压器降压后，经供电装置供给牵引电动机，牵引电动机通过传动机构使电力机车运行。 （二）组成部分 电力机车由机械部分(包括车体和转向架)、电气部分和空气管路系统构成。 车体是电力机车的骨架，是由钢板和压型梁组焊成的复杂的空间结构，电力机车大部分机械及电气设备都安装在车体内，它也是机车乘务员的工作场所。 转向架是由牵引电机把电能转变成机械能，便电力机车沿轨道走行的机械装置。它的上部支持着车体，它的下部轮对与铁路轨道接触。 电气部分包括机车主电路、辅助电路和控制电路形成的全部电气设备，在机车上占的比重最大，除安装在转向架中的牵引电机之外，其余均安装在车顶、车内、车下和司机室内。 空气管路系统主要执行机车空气制动功能，由空气压缩机、气阀柜、制动机和管路等组成 （三）分类 干线电力牵引中，按照供电电流制分为：直流制电力机车和交流制电力机车和多流制电力机车。交流机车又分为单相低频电力机车(25Hz或16 2/3Hz)和单相工频(50Hz)电力机车。单相工频电力机车，又可分为交--直传动电力机车和交—直—交传动电力 机车。 二、牵引变电所 牵引变电所的主要任务是将电力系统输送来的110kV三相交流电变换为（或55）kV单相电，然后以单相供电方式经馈电线送至接触网上，电压变化由牵引变压器完
第七章供配电常识 第一节供配电系统基本知识 一、电力系统 电力系统是由发电厂、电力网和电能用户组成的一个发电、输电、变电、配电和用电的整体。电能的生产、输送、分配和使用的全过程，实际上是同时进行的，即发电厂任何时刻生产的电能等于该时刻用电设备消耗的电能与输送、分配中损耗的电能之和。 发电机生产电能，在发电机中机械能转化为电能；变压器、电力线路输送、分配电能；电动机、电灯、电炉等用电设备使用电能。在这些用电设备中，电能转化为机械能、光能、热能等等。这些生产、输送、分配、使用电能的发电机、变压器、电力线路及各种用电设备联系在一起组成的统一整体，就是电力系统，如图7-1所示。 与电力系统相关联的还有“电力网络”和“动力系统”。电力网络或电网是指电力系统中除发电机和用电设备之外的部分, 即电力系统中各级电压的电力线路及其联系的变配电所；动力系统是指电力系统加上发电厂的“动力部分”，所谓“动力部分”，包括水力发电厂的水库、水轮机，热力发电厂的锅炉、汽轮机、热力网和用电设备，以及核电厂的反应堆等等。所以，电力网络是电力系统的一个组成部分，而电力系统又是动力系统的一个组成部分，这三者的关系也示于图7-1。 图 7-1 动力系统、电力系统、电力网络示意图 1.发电厂 发电厂是将自然界蕴藏的各种一次能源转换为电能（二次能源）的工厂。
发电厂有很多类型，按其所利用的能源不同，分为火力发电厂、水力发电厂、核能发电厂以及风力、地热、太阳能、潮汐发电厂等类型。目前在我国接入电力系统的发电厂最主要的有火力发电厂和水力发电厂，以及核能发电厂（又称核电站）。 (1)水力发电厂，简称水电厂或水电站 它利用水流的位能来生产电能，主要由水库、水轮机和发电机组成。水库中的水具有一定的位能，经引水管道送入水轮机推动水轮机旋转，水轮机与发电机联轴，带动发电机转子一起转动发电。其能量转换过程是：水流位能→机械能→电能。 (2)火力发电厂，简称火电厂或火电站 它利用燃料的化学能来生产电能，其主要设备有锅炉、汽轮机、发电机。我国的火电厂以燃煤为主。 为了提高燃料的效率，现代火电厂都将煤块粉碎成煤粉燃烧。煤粉在锅炉的炉膛内充分燃烧，将锅炉的水烧成高温高压的蒸汽，推动汽轮机转动，使与之联轴的发电机旋转发电。其能量转换过程是：燃料的化学能→热能→机械能→电能。 (3)核能发电厂通常称为核电站 它主要是利用原子核的裂变能来生产电能，其生产过程与火电厂基本相同，只是以核反应堆 (俗称原子锅炉) 代替了燃煤锅炉，以少量的核燃料代替了煤炭。其能量转换过程是：核裂变能→热能→机械能→电能。 (4)风力发电、地热发电、太阳能发电简介 风力发电利用风力的动能来生产电能，它建在有丰富风力资源的地方。 地热发电利用地球内部蕴藏的大量地热能来生产电能，它建在有足够地热资源的地方。 太阳能发电厂是利用太阳光能或太阳热能来生产电能，它应建在常年日照时间长的地方。 2.变配电所 变电所的任务是接受电能、变换电压和分配电能，即受电―变压―配电。 配电所的任务是接受电能和分配电能，但不改变电压，即受电－配电。 变电所可分为升压变电所和降压变电所两大类：升压变电所一般建在发电厂，主要任务是将低电压变换为高电压；降压变电所一般建在靠近负荷中心的地点，主要任务是将高电压变换到一个合理的电压等级。降压变电所根据其在电力系统中的地位和作用不同，又分枢纽变电站、地区变电所和工业企业变电所等。 3.电力线路 电力线路的作用是输送电能，并把发电厂、变配电所和电能用户连接起来。水力发电厂须建在水力资源丰富的地方，火力发电厂一般也多建在燃料产地，即所谓的“坑口电站”，因此，发电厂一般距电能用户均较远，所以需要多种不同电压等级的电力线路，将发电厂生产的电能源源不断地输送到各级电能用户。 通常把电压在35kV及以上的高压电线路称为送电线路，而把10kV及以下的电力线路，称为配电线路。
1.1机房U P S及配电系统 本方案依据《供配电系统设计规范》（GB50052-95）要求，把机房设备用电作为重点考虑。供配电系统包括线路分配、开关柜、UPS电源、普通插座和专用插座的布设，以及空调、门禁、视频监控照明等辅助设备的配电系统。所有设备采用双回路供电，每个机柜均设计两路独立回路。 1.1.1功能要求 考虑到E地块供电的可靠性，机房供配电系统采用市电供电和UPS相结合的供电方式； 按照机房工程的求的设备量计算整个机房的市电用电量，由电气施工方提供2路独立回路至机房配电柜，我方负责机房配电柜配出部分，所有机房内设备用电经过机房市电和UPS配电柜之后由机房内部独立控制； 市电配电柜动力用电（机房空调、照明、新风等需与消防联动的用电设备）总开关安装分励脱扣装置，接收消防控制器的低压信号，在消防报警之后切断动力用电总开关，达到消防的要求； 机房内安装UPS电源，电池容量配备满载120分钟后备电池； 机房内提供市电和UPS电，机柜均单独回路供电； 消防系统由UPS供电； 1.1.2设计要点 配电柜充分考虑市电及UPS的用电负载,及20%-25%的冗余。 配电柜主电缆由楼层配电柜引入，动力开关与消防联动。
计算机插座回路采用ZR-BVR3*电源线。 机房内采用两路市电提供UPS电源，经ATS全自动切换开关，可以做到不断电的情况下自动切换， UPS提供两路16A的电源至机柜下方的接线箱，再连接至机柜内的PDU电源模块。 电源插座全部采用专业PDU。 配电柜内开关均选用施奈德断路器。 UPS输出电源和市电做旁通备份，在UPS全部发生故障的情况下，可通过专业的手动切换开关来完成电源的切换，这种专业切换开关通过机械联动机构，避免市电和UPS电源同时合闸，因频率不同步而造成的险情。 机房内考虑空调电源、门禁电源和及其它设备电源。 在适当区域布置适量的市电电源点，提供维修及保洁等使用。 配电柜配备专业的电量仪，带电流、电压指示。 强弱电桥架分开无交叉，桥架管线的通道进出口做到密封、防水、防鼠要求。 1.1.3电源设计分类 机房计算机设备包括小型机、PC服务器、网络设备、通讯设备等，由于这些设备进行数据的实时处理与实时传递，关系重大，所以对电源的质量与可靠性的要求极高，因此该配电系统按照一级负荷考虑进行设计。 用电设备供电电源均为三相五线制或单相三线制,采用双回路供电，总供电量满足UPS、空调、照明等设备的用电量要求。 用电设备、配电线路装设过流过载两段保护，同时配电系统各级之间有选择性地配合，配电以树干式、放射式向用电设备供电；
1.1机房UPS及配电系统 本方案依据《供配电系统设计规范》（GB50052-95）要求，把机房设备 UPS电源、普通插座用电作为重点考虑。供配电系统包括线路分配、开关柜、 和专用插座的布设，以及空调、门禁、视频监控照明等辅助设备的配电系统。所有设备采用双回路供电，每个机柜均设计两路独立回路。 1.1.1功能要求 UPS相 考虑到E地块供电的可靠性，机房供配电系统采用市电供电和结合的供电方式； 按照机房工程的求的设备量计算整个机房的市电用电量，由电气施工方提供2路独立回路至机房配电柜，我方负责机房配电柜配 UPS配电柜之后由机房出部分，所有机房内设备用电经过机房市电和 内部独立控制； 市电配电柜动力用电（机房空调、照明、新风等需与消防联动的用电设备）总开关安装分励脱扣装置，接收消防控制器的低压信 号，在消防报警之后切断动力用电总开关，达到消防的要求； 机房内安装UPS电源，电池容量配备满载120分钟后备电池； 机房内提供市电和UPS电，机柜均单独回路供电； 消防系统由UPS供电； 1.1.2设计要点 配电柜充分考虑市电及UPS的用电负载,及20%-25%的冗余。 配电柜主电缆由楼层配电柜引入，动力开关与消防联动。
计算机插座回路采用ZR-BVR3*2.5电源线。 机房内采用两路市电提供UPS电源，经ATS全自动切换开关，可以做到不断电的情况下自动切换，UPS提供两路16A的电源至机柜下方 的接线箱，再连接至机柜内的PDU电源模块。 电源插座全部采用专业PDU。 配电柜内开关均选用施奈德断路器。 UPS输出电源和市电做旁通备份，在UPS全部发生故障的情况下，可通过专业的手动切换开关来完成电源的切换，这种专业切换开关 通过机械联动机构，避免市电和UPS电源同时合闸，因频率不同步 而造成的险情。 机房内考虑空调电源、门禁电源和及其它设备电源。 在适当区域布置适量的市电电源点，提供维修及保洁等使用。 配电柜配备专业的电量仪，带电流、电压指示。 强弱电桥架分开无交叉，桥架管线的通道进出口做到密封、防水、防鼠要求。 1.1.3电源设计分类 C服务器、网络设备、通讯设备等，由机房计算机设备包括小型机、P 于这些设备进行数据的实时处理与实时传递，关系重大，所以对电源的 质量与可靠性的要求极高，因此该配电系统按照一级负荷考虑进行设计。 用电设备供电电源均为三相五线制或单相三线制 ,采用双回路供电，总 供电量满足UPS、空调、照明等设备的用电量要求。