趙 洋

（中國(guó)石化集團(tuán)中原石油勘探局有限公司通信管理處，濮陽(yáng) 457001）

1 技術(shù)背景

中原石油勘探局通信管理處數(shù)據(jù)中心機(jī)房位于通信管理處南樓2層，一層為配電室、二樓為中心站機(jī)房、三樓為傳輸機(jī)房、四層為信息中心機(jī)房，由于本次需要對(duì)中心站程控機(jī)房進(jìn)行整改，并新增一模塊化機(jī)房作為數(shù)據(jù)中心，另外增加2臺(tái)總冷量為35KW的水平送風(fēng)機(jī)房精密空調(diào)，而這些都屬于用電量比較大的負(fù)載，而且該數(shù)據(jù)中心未來(lái)將會(huì)承載通信管理處最為重要的業(yè)務(wù)，因此無(wú)論供電系統(tǒng)還是空調(diào)制冷系統(tǒng)，均要滿足當(dāng)前數(shù)據(jù)中心的需要，且能平滑擴(kuò)容滿足未來(lái)發(fā)展的需要。隨著現(xiàn)有負(fù)荷功率的增大，現(xiàn)需要對(duì)供配電系統(tǒng)進(jìn)行詳細(xì)調(diào)查，通過(guò)調(diào)查數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，在現(xiàn)有供配電系統(tǒng)的安全范圍內(nèi)，臨時(shí)新增一套UPS電源系統(tǒng)，為模塊化機(jī)房安全平穩(wěn)提供不間斷電源。同時(shí)考慮到將來(lái)設(shè)備擴(kuò)展的供電需求，以及管理處供配電系統(tǒng)的改造。

2 技術(shù)研究與應(yīng)用

2.1 模塊化UPS選型及研究應(yīng)用

（1）平滑擴(kuò)容，有效節(jié)約投資

傳統(tǒng)大型UPS供電系統(tǒng)為了避免中途擴(kuò)容所帶來(lái)的斷電風(fēng)險(xiǎn)，往往采用一步到位的建設(shè)模式。這不僅使建設(shè)初期的投資大大增加，而且導(dǎo)致供電系統(tǒng)長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行在低效率。模塊化UPS5000-E采用模塊化設(shè)計(jì)，避免了傳統(tǒng)UPS系統(tǒng)停機(jī)擴(kuò)容的弊端，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)平滑升級(jí)擴(kuò)容。機(jī)房供電系統(tǒng)建設(shè)實(shí)現(xiàn)按需擴(kuò)容，有效減少初期投資與運(yùn)營(yíng)成本。不僅可以需要滿足現(xiàn)有模塊化機(jī)房的需求，并可以根據(jù)增加模塊，平滑擴(kuò)容到320KVA，以滿足4個(gè)模塊化機(jī)房負(fù)載。此UPS供電系統(tǒng)主要向下列負(fù)荷供電：模塊化機(jī)房、使用交流電的獨(dú)立機(jī)柜等。

2.2 UPS輸入、輸出配電柜的研究應(yīng)用

本次安裝雖然為臨時(shí)安裝，但輸入配電柜設(shè)計(jì)及選型要考慮到在將來(lái)供配電系統(tǒng)改造后，UPS輸入配電割接的難易度，以及雙電源切換的需求。輸出配電柜的輸出回路，不僅要考慮要4個(gè)模塊化機(jī)房，還應(yīng)考慮將來(lái)擴(kuò)容需要不間斷電源的單獨(dú)機(jī)柜。

（1）輸入配電柜配置配置電壓表，電流表，工作指示燈負(fù)載停電聲光告警。

（2）輸入配電柜配置配置兩臺(tái)UPS輸出總控制斷路器，為進(jìn)口形成1+1并機(jī)系統(tǒng)預(yù)留。

（3）輸入配電柜配置：總輸入開關(guān)容量為1000A/4P：2個(gè)（帶互鎖）。輸出分路開關(guān)630A/3P空開：2個(gè)，63A/3P空開：10個(gè)、16A/3P空開：10個(gè)。

（4）輸入配電柜帶B級(jí)防雷，數(shù)顯多功能儀表，玻璃門指示燈顯示，空開全部選用ABB或者施耐德品牌，顏色和尺寸與UPS電源系統(tǒng)保持一致。

（5）輸出配電柜配置：輸出回路共34路，總輸入開關(guān)容量為630A/3P開關(guān)：2個(gè)。輸出回路為160A/3P空開：4個(gè)、32A/1P空開：10個(gè)、16A/1P空開：20個(gè)。

（6）輸出配電柜內(nèi)C級(jí)防雷，數(shù)顯多功能儀表，玻璃門指示燈顯示，空開全部選用ABB或者施耐德品牌，顏色和尺寸與UPS電源系統(tǒng)保持一致。

（7）配電柜零線排、保護(hù)接地排必須采用銅排。零線排、保護(hù)接地排預(yù)留孔不少于總輸出回路。

（8）輸入配電柜能滿足兩臺(tái)配電柜的用電要求并有兩路以上的備用輸出回路，配置浪涌保護(hù)裝置（防雷裝置）、電壓表，電流表，工作指示燈負(fù)載停電聲光告警。

（9）配電柜技術(shù)要求：

1）UPS輸入配電柜配備1只三相數(shù)顯儀表，能夠顯示每一相的電壓和電流。

2）UPS輸出配電柜配備1只三相數(shù)顯儀表，能夠顯示UPS輸出每一相的電壓和電流。

3）配備指示燈，顯示每一路開關(guān)的通斷狀況。

4）柜內(nèi)應(yīng)安裝不小于50mm2截面的銅接地母線。

5）市電及UPS輸出分流排須采用鍍鋅銅排，用來(lái)連接分支開關(guān)，輸出須采用電流端子進(jìn)行轉(zhuǎn)接。

6）柜內(nèi)顯示表計(jì)供電線路須串接保險(xiǎn)端子，電流表輸入須串接電流型端子（試驗(yàn)性端子）。

7）所有開關(guān)須采用ABB或者施耐德品牌，接線端子須采用德國(guó)魏德米勒產(chǎn)品。

8）線纜須滿足國(guó)家一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，導(dǎo)線應(yīng)為交聯(lián)聚乙烯阻燃線，絕緣電壓至少為600V。

9）柜內(nèi)輸入端、輸出端對(duì)地應(yīng)能承受50Hz，2000V 的交流電壓1min，漏電流應(yīng)小于10mA，或2800V直流電壓1min，漏電流應(yīng)小于1mA，無(wú)擊穿、無(wú)飛弧。

10）配電柜布局應(yīng)充分考慮通風(fēng)、散熱要求，柜內(nèi)線路整齊合理、安全可靠，便于識(shí)別和安裝維護(hù)。各種相位、線路、銅排、接線點(diǎn)標(biāo)有明顯的符號(hào)、顏色、序號(hào)等標(biāo)識(shí)，便于識(shí)別。

11）配電部分須采用模塊化設(shè)計(jì)，顯示儀表、配電開關(guān)、指示燈須安裝在可拆卸的19英寸標(biāo)準(zhǔn)面板上，每個(gè)表計(jì)、開關(guān)及防雷器均要安裝標(biāo)記牌。

（10）配電柜柜體工藝要求

1）配電柜須采用電力標(biāo)準(zhǔn)機(jī)柜，前后開門，應(yīng)加鎖，高強(qiáng)度鋼組合結(jié)構(gòu)。前門為玻璃單開門，后門為雙開門，百葉窗結(jié)構(gòu)，具有良好的散熱通風(fēng)能力。

2）配電柜必須為UPS原廠生產(chǎn)，柜體顏色、尺寸與UPS電源保持一致，防護(hù)等級(jí)不低于IP31。

3）柜體應(yīng)設(shè)有保護(hù)接地，接地處應(yīng)有防銹措施和明顯標(biāo)志。

4）機(jī)柜應(yīng)有足夠的機(jī)械強(qiáng)度和剛度，其安裝固定方式應(yīng)具有抗震性和防震能力，能承受所安裝元件及短路時(shí)所產(chǎn)生的動(dòng)、熱穩(wěn)定，同時(shí)應(yīng)保證設(shè)備經(jīng)過(guò)常規(guī)的運(yùn)輸、儲(chǔ)存、吊裝和安裝后不產(chǎn)生破損變形或者影響設(shè)備的性能。

5）柜體的底部應(yīng)裝配活動(dòng)底板和可封閉的電纜孔，柜體的機(jī)械結(jié)構(gòu)應(yīng)能防蟲及小動(dòng)物，機(jī)械振動(dòng)，潮濕及有害氣體的影響。

6）柜外觀鍍膜平整，不反光，色澤一致，無(wú)氣孔砂眼、裂紋及銹斑等現(xiàn)象。柜外表面應(yīng)采用靜電噴塑式涂層材料。

7）柜立面對(duì)水平面垂直公差不大于1/1000mm，柜立面平整度公差不大于2mm。

8）柜應(yīng)具備與地基槽鋼固定的構(gòu)件。

9）配電部分須采用模塊化設(shè)計(jì)，顯示儀表、配電開關(guān)、指示燈及標(biāo)記框須安裝在可拆卸的面板上，開關(guān)在面板上只露出操作手柄。

2.3 連接電纜研究

本次需要敷設(shè)的電纜有：UPS與輸出柜連接電纜、蓄電池連接電纜、UPS臨時(shí)輸入電纜、空調(diào)室內(nèi)機(jī)連接電纜、空調(diào)室外機(jī)連接電纜。

（1）UPS與輸出柜連接電纜為長(zhǎng)期使用電纜，單臺(tái)UPS每相最大電流約為300A?？紤]到將來(lái)平滑擴(kuò)容，選擇RVVZ-120mm2電纜2根并聯(lián)敷設(shè)，安全載流量約為492A，相比1根240mm2的安全載流量要高，并且便于施工。選擇RVVZ-70 mm2電纜作為保護(hù)地。

（2）蓄電池組與UPS連接電纜為長(zhǎng)期使用電纜，選擇BVVZ-185mm2電纜敷設(shè)，安全載流量約為394A。

（3）UPS臨時(shí)輸入電纜為臨時(shí)使用電纜，僅需滿足現(xiàn)有模塊化機(jī)房負(fù)載的用電需求。現(xiàn)有模塊化機(jī)房負(fù)荷約為64.35kW，每相電流約為97.5A。選擇RVVZ-35mm2電纜敷設(shè)，安全載流量約為146A。選擇RVVZ-16 mm2電纜作為保護(hù)地。

（4）空調(diào)室內(nèi)機(jī)連接電纜與空調(diào)室外機(jī)電纜，根據(jù)額定電流，分別使用RVVZ-4*6mm2、RVVZ-4*2.5mm2。確?？照{(diào)的額定電流在安全載流量?jī)?nèi)。

3 結(jié)論與建議

通過(guò)對(duì)模塊化UPS系統(tǒng)的研究與應(yīng)用，將中心通信站30KVA UPS升級(jí)改造為120KVA模塊化UPS（可擴(kuò)容至320KVA），為模塊化機(jī)房虛擬化、云存儲(chǔ)等業(yè)務(wù)，提供安全、平穩(wěn)可靠的不間斷電源，并為將來(lái)平滑擴(kuò)容改造奠定了基礎(chǔ)。

模塊化UPS系統(tǒng)建設(shè)可極大地提高系統(tǒng)供電可靠性，及時(shí)消除電氣安全隱患，降低事故發(fā)生率，減少維護(hù)費(fèi)用，對(duì)確保油田通信網(wǎng)可靠運(yùn)行提供電力保障，有著極其重要意義。

模塊化UPS系統(tǒng)建設(shè)可以提高通信電源的工作效率，從而達(dá)到節(jié)能的目的，從而實(shí)現(xiàn)降低能源損耗，提高經(jīng)濟(jì)效益。