劉愛連

1 工程概況

1.1 項目背景

銀行生產(chǎn)基地工程作為中國建設(shè)銀行的集中式數(shù)據(jù)處理中心，為建設(shè)銀行全球業(yè)務(wù)提供每周7×24h不間斷的聯(lián)機數(shù)據(jù)信息服務(wù)，該項目以全國乃至全球一流大型數(shù)據(jù)中心的目標規(guī)劃，將建設(shè)成為設(shè)施先進、技術(shù)領(lǐng)先、功能齊全、安全可靠、國際接軌，具有可擴展性、可持續(xù)發(fā)展的現(xiàn)代化信息中心，項目的規(guī)劃設(shè)計做到功能布局合理，充分滿足工作流程和安全管理的需要，全面實現(xiàn)科學(xué)化管理。

1.2 項目位置及規(guī)模情況

工程位于海淀區(qū)蘇家坨鎮(zhèn)中關(guān)村創(chuàng)新園C6-15、C6-16地塊，為教育科研設(shè)計用地，具體四至范圍為：東臨稻香湖東路，南至創(chuàng)新園緯五路，西至稻香園東路，北至創(chuàng)新園中環(huán)路。項目總用地面積為13.46萬m2，擬建建筑面積28.397萬m2（含地下建筑面積），建設(shè)內(nèi)容包括：數(shù)據(jù)機房樓（C棟、D棟），柴油發(fā)電機樓，ECC監(jiān)控中心，運維辦公區(qū)，研發(fā)中心。

2 負荷預(yù)測

2.1 需要系數(shù)法負荷預(yù)測

根據(jù)用戶提供的相關(guān)負荷資料，并參照《工業(yè)與民用配電設(shè)計手冊》（第四版）及《電子信息系統(tǒng)機房設(shè)計規(guī)范》GB50174-2008，對本工程采用需要系數(shù)法進行負荷預(yù)測，負荷預(yù)測見表1。

表1 銀行生產(chǎn)基地工程負荷預(yù)測表

經(jīng)負荷預(yù)測，預(yù)計本工程用電負荷總計約為43866.1kW

2.2 配變?nèi)萘吭O(shè)計

本用戶屬于二級重要用戶，且項目內(nèi)主要負荷為IT機房A級數(shù)據(jù)中心，用電量大，供電可靠性及電源品質(zhì)要求高。依據(jù)《電子信息系統(tǒng)機房設(shè)計規(guī)范》GB50174-2008等相關(guān)規(guī)范要求，設(shè)計變壓器容量應(yīng)能滿足數(shù)據(jù)中心的冗余需求,因此數(shù)據(jù)中心機房變壓器容量按照50%考慮，其余變壓器容量按照60%考慮，功率因數(shù)cosψ取0.95。依據(jù)《國網(wǎng)北京市電力公司配電網(wǎng)技術(shù)標準規(guī)劃設(shè)計分冊》負荷測算公式：

SC——視在功率kVA；

cosψ——功率因數(shù)；

K2——所帶配電變壓器的負載率。

變壓器容量配置表見表2。

表2 銀行生產(chǎn)基地工程變壓器容量配置表

3 電網(wǎng)接入規(guī)劃設(shè)計

3.1 方案初步設(shè)想

調(diào)研本項目所處位置周邊電網(wǎng)情況，周邊可利用變電站為一座110kV三星莊變電站，距離本項目位置約3.3km；一座稻香湖110kV變電站，距離本項目位置約1.7km。設(shè)計本項目電網(wǎng)接入兩座變電站10kV側(cè)。

根據(jù)負荷特性及分布情況，建議設(shè)計三座總配，電源引自新建的分界室，1#總配作為C棟機房負荷接入點，2#總配作為D棟機房負荷接入點，3#總配作為數(shù)據(jù)機房運維中心和研發(fā)中心負荷接入點。本文僅考慮至總配層面。

3.2 電流計算及電纜選擇

參考《工業(yè)與民用配電設(shè)計手冊》第四版需要系數(shù)法確定計算電流公式：

SC——視在功率kVA；

Ur——額定電壓（線電壓），kV；

IC——計算電流A。

根據(jù)計算，可得：

C棟機房樓視在功率為39438.3kVA，則計算電流IC為2277A。

D棟機房樓視在功率為38340.8kVA，則計算電流IC為2213A。

數(shù)據(jù)機房運維中心及研發(fā)中心視在功率總計為12142kVA，則計算電流IC為701A。

考慮電纜的轉(zhuǎn)彎半徑及接入空間、載流量，本項目建議采用ZCYJY22-8.7/15

3×300mm2型電纜。截面300mm2電纜敷設(shè)在空氣中載流量為552A。本工程電纜敷設(shè)方式為沿電力溝道敷設(shè)，因此電纜載流量可按照空氣中載流量552A計算。

數(shù)據(jù)機房樓需滿足N-1電力負荷要求，C棟機房樓計算電流IC為2277A，需要八根ZC-YJY22-8.7/153×300mm2型電纜滿足負荷用電要求；D棟機房樓計算電流IC為2213A，需要負荷八根ZC-YJY22-8.7/153×300mm2型電纜滿足負荷用電要求；數(shù)據(jù)機房運維中心及研發(fā)中心計算電流IC為701A，考慮到投資經(jīng)濟型，當發(fā)生電纜故障或維護時，預(yù)留轉(zhuǎn)移重要負荷容量裕度，重要負荷約占總負荷70%左右，即490.7A，因此需要兩根ZC-YJY22-8.7/153×300mm2型電纜滿足負荷用電要求。

3.3 電壓損失計算

各類客戶受電電壓質(zhì)量執(zhí)行GB/T12325-2008《電能質(zhì)量-供電電壓偏差》的規(guī)定，10kV（20kV）及以下三相供電電壓運行偏差為額定電壓的±7%。

依據(jù)《工業(yè)與民用配電設(shè)計手冊》第四版，三相平衡負荷線路電壓損失計算公式 Δu%=Δua%Ιι （3）

Δu%——線路電壓損失百分比，%；

Δua%——三相線路每1A·km的電壓損失百分數(shù)，%／（A·km）；

Ι——負荷計算電流，A；

ι——線路長度，km。

查《工業(yè)與民用配電設(shè)計手冊》10kV交聯(lián)聚乙烯絕緣電力電纜的電壓損失，300mm2銅芯電纜取Δua%=0.002%／（A·km）。

C棟機房樓計算電流IC為2277A，需要八根ZC-YJY22-8.7/153×300mm2型電纜，假設(shè)負荷均勻分配，則每根電纜需要承載的負荷電流為284.6A；D棟機房樓計算電流IC為2213A，需要八根ZC-YJY22-8.7/153×300mm2型電纜，假設(shè)負荷均勻分配，則每根電纜需要承載的負荷電流為276.6A；數(shù)據(jù)機房運維中心及研發(fā)中心計算電流IC為701A，需要兩根ZC-YJY22-8.7/153×300mm2型電纜，假設(shè)負荷均勻分配，則每根電纜需要承載的負荷電流為350.5A。

按最遠變電站距離計算電壓損失，與110kV三星莊變電站距離最遠，約為3.3km。則：

電纜至C棟機房樓1#總配電壓損失百分比Δu%=Δua%Ιι=0.002%／（A·km）×284.6A×3.3km=1.88%。

電纜至D棟機房樓2#總配電壓電壓損失百分比Δu%=Δua%Ιι=0.002%／（A·km）×276.6A×3.3km=1.83%。

電纜至數(shù)據(jù)機房運維中心及研發(fā)中心3#總配電壓電壓損失百分比Δu%=Δua%Ιι=0.002%／（A·km）×350.5A×3.3km=2.31%。

經(jīng)過計算負荷中心各總配與電源接入點最遠變電站的電壓損失校驗，滿足規(guī)范要求，方案可行。

3.4 本工程總體方案

為本項目提供電源接入條件變電站為三星莊110kV變電站和稻香湖110kV變電站。為了提高本項目供電可靠性，建議由不同變電站提供電源。

圖1 總體方案示意圖

4 結(jié)論

本文以銀行生產(chǎn)基地工程電網(wǎng)接入規(guī)劃設(shè)計為研究對象，重點對項目進行了負荷預(yù)測及各技術(shù)參數(shù)計算，并提供電網(wǎng)接入規(guī)劃設(shè)計的總體方案。在此基礎(chǔ)上得出電網(wǎng)接入方案規(guī)劃設(shè)計的前提和基礎(chǔ)是進行負荷預(yù)測，方案的可行性可以通過選擇合適的技術(shù)參數(shù)進行計算校驗。本文對于類似項目規(guī)劃設(shè)計具有較好的參考價值，為規(guī)劃設(shè)計工作提供總體框架和指導(dǎo)思路，并在應(yīng)用過程中不斷完善，結(jié)合實際情況不斷創(chuàng)新。