


安徽省农村信用社联合社信息技术服务楼20kV变配电系统
本工程为安徽省农村信用社联合社信息技术服务楼20kV变配电系统工程。主用容量29890kVA,备用容量13130kVA,正常运行时两路电源同供。本工程建筑为银行办公及省级金融数据中心,主要功能为数据中心及其配套设施,为超高层公共建筑,总建筑面积154751平方米,其中,数据中心机房建筑面积12630平方米。
一、设计要点
1.供电总体规划需安全、合理
总配和分配的设置需结合整个区域的布局设置配电房。本项目总配设置在地下负一层,数据中心总配设置在地下负一层,分配结合设置在负荷中心的原则设置,办公区域分配设置在地下负一层,数据中心分配设置在地下负一层、地上二层和五层,置于负荷中心。
2.供电方案需经济合理
本项目所在地位于滨湖新区,市政电源采用20kV电源供电,办公部分电压等级采用20kV直接降至0.4kV供电,数据中心部分电压等级采用20kV降至10kV后再降至0.4kV供电,10kV部分采用柴油发电机并网,作为数据中心的后备电源。
3.供电可靠性要求高
本工程为超高层建筑,有一级负荷中特别重要负荷,除两路市电外还需设置自备应急电源。另外本工程中还包含省级数据中心机房,本工程数据中心机房为A级机房,数据中心用电每周7天、每天24小时运行。特点是用电量大,可靠性要求高,电源品质要求高。
二、设计难点
1.供电电压等级多
本工程涉及20kV,10kV,0.4kV三个电压等级,在民用配电工程中要求较高,难度较大。
2.供电配电房设置较多
本工程设置总配1个,分配12个,10kV柴油发电机房1个,0.4kV柴油发电机房1个。
3.供电性质不一样、供电管理需独立分开
本项目一部分供电为办公部分用电,另一部分为数据中心机房用电,为方便管理,供电系统需分开设置,配电房需分开设置,数据中心部分配电房还需物理隔离设置。
4.设备运输方式和设备通道需考虑全面
地下负一层的配电房、柴油发电机房需充分考虑设备吊装孔和设备运输通道,与建筑结构专业充分沟通协调,做好预留;设置在二楼和五楼的数据中心分配,需预留吊装平台和运输通道,同时结合外墙的美观设计和施工。本项目的楼上部分配电房需等设备吊装进配电房后再进行外墙施工,以不影响外立面的美观。
5.柴油发电机并网有两种电压等级,并网可靠性要求高
本项目有两个柴油发电机房,一座0.4kV柴油发电机房从客服中心主楼分配内并网,供办公楼内一级负荷中特别重要负荷供电;另一座10kV柴油发电机房作为数据中心应急备用电源,供电可靠性要求高,从数据中心总配内10kV侧并入电网,柴油发电机按4+1冗余配置10kV 2000kW(常用功率)柴油发电机组5台,柴油发电机组并机运行,在10kV市电母线上进行市电和发电机电源的切换。另设置一组10/0.4kV 630kVA应急变压器供柴油发电机组及柴油发电机房内进排风、并机柜直流电源、测试负载控制电源等用电。
三、设计先进性
1.供电总体规划布局、容量分配合理
本工程设置总配1个,分配12个,变电所设置结合整个项目的负荷分布情况布局,深入负荷中心,数据中心有两个分配分别设置在二层和五层。同时,大部分变电所设置在负一层,有效的节约了地面空间。
本工程设置20/0.4kV变压器10台:4*1250kVA+3*630kVA+3*1000kVA,设置20/10kV变压器2台:2*10000kVA;设置10/0.4kV变压器8台:8*2500kVA;说明:非机房部分用电4*1250kVA+3*630kVA+3*1000kVA,其中2*1250kVA+1*630kVA需要做高可靠性保障电源; 同时设置2台800kW低压柴油发电机作为一级负荷中特别重要负荷使用。数据中心机房用8*2500kVA,采用2N系统,正常运行时两路电源同供,各带10000kVA,其中10000kVA需要做高可靠性保障电源。
2.供电总体结构合理、经济性高
本工程采用两路20千伏专用线,主用电源引自上级110kV贵阳路变26开关专线,备用电源引自中海开闭所08间隔; 两路电源同供,正常运行时分别带19890kVA、10000kVA。主用容量29890kVA,备用容量13130kVA,两路电源互为部分备用,节约造价,经济合理。数据中心用电采用2N供电系统,总容量20000kVA, 其中10000kVA为一级负荷中特别重要负荷,需加设柴油发电机组。
因市政电源提供电压等级为20kV,办公区域负荷采用20kV直降0.4kV的供电方式,节约中间供电环节和供电电压等级,节省造价,数据中心机房负荷因需要10kV柴油发电机作为应急备用电源,则针对数据中心配电系统,需采用两次降压的供电结构:20kV母线采用分段单母线的接线方式,分列运行,经降压变压器降至10kV后,再分配至各终端变配电室,终端配电室再进行一次10kV降至0.4kV的供电方式。
3.供电可靠性高
本工程含三种电源:市电电源;应急电源;不间断电源。本工程两路外线电源,分别引自不同的上级变电站,且为20kV专用线。数据中心配电部分:正常情况下,两路20kV线路同时工作(数据中心两台主变),各自承担50%的负载。一路发生故障时,另一路可以带100%的数据中心机房负荷,同时两台主变在设置上物理隔离,供电安全性和可靠性非常高。
应急备用电源有10kV柴油发电机和0.4kV柴油发电机,10kV柴油发电机可以针对数据中心负荷做到全备份,从数据中心总配内10kV侧并入电网,柴油发电机按4+1冗余配置10kV 2000kW(常用功率)柴油发电机组5台,柴油发电机组并机运行,在10kV市电母线上进行市电和发电机电源的切换。0.4kV柴油发电机针对办公区域内一级负荷中特别重要负荷做到全备用和覆盖,作为两路市电电源的第三路电源补充,供电可靠性非常高。
4.供电质量高,电能损耗小
①变电所内照明光源采用T5型节能光源,并要求荧光灯配高性能电子镇流器,使其功率因数不小于0.90。比普通型光源节能30%。
②在变压器低压侧设集中低压无功补偿,无功补偿采用智能型无功补偿系统,电容器组采用自动循环投切方式,要求补偿后的功率因数不小于0.92。
③选用节能型供配电产品,如变压器选用SCB11型,三相配电变压器满足现行国家标准《三相配电变压器能效限定值及节能评价值》GB20052 的2级节能评价值要求。
5.供电安全性高
①数据中心机房供电和非数据中心机房供电从系统上分开设计,同时,不同负荷性质的变压器和配电柜物理隔离设计。
②高、低压开关柜外壳,控制柜外壳、变压器外壳、柴油发电机外壳、UPS外壳,蓄电池架,直流开关箱,电缆金属铠装层,电缆保护管以及所有金属支架,电缆桥架等均须可靠接地。
③变电所、柴油发电机房、UPS室、配电间等的保护接地和工作接地、通信及网络设备接地、工艺设备工作接地、防静电接地与建筑已有接地装置可靠连接。


