UPS設計培訓

2021-04-12 13:17:29 字數 4683 閱讀 7479

前言:為提高設計人員ups系統的設計能力與水平,特做此ups設計培訓內容。

注:1、本部分內容不包含ups主機的技術介紹及學習2008-9-26

ups系統設計內容中,包括ups設計、配電設計、系統圖、工程量統計四個部分。

1) ups設計包括ups主機設計、電池設計、電池與ups間連線導線設計。

2) 配電設計包括實際容量核實、實際電流計算、開關的電流整定值計算、線纜選擇計算、線管選擇、敷設方式、配電箱體選擇等幾個部分。

3) 系統圖主要規範圖面表示方式及內容。

4) 工程量統計用於計算ups系統工程量的統計,主要針對目標為ups配電線纜。

1. ups設計

1.1、ups主機設計

ups主機單位:kva

ups主機容量計算:

主機容量=實際負載容量*x/0.8。

注:實際負載容量=所有需ups供電末端的負載功率之和,單位:kw。

x:餘量係數。根據《機房設計規範》,當實際負載為計算機網路裝置和pc主機、伺服器等裝置時,x=1.5;其他裝置時,x=1.3。

0.8逆變係數

計算得出的值即為ups主機近似值,取與其相近的ups主機即可。

一般的ups主機,20kva以下主機有三相進單相出型,30kva以上均為三相進三相出型,採用三相進三相出型ups主機時注意三相電的容量平衡。

例:經統計計算,弱電系統實際負載為:pc類實際負載為7.5kw,非pc類實際負載為23.8kw。

則:ups計算容量=(7.5*1.5+23.8*1.3)/0.8=42.19kva。故選用40kva ups主機。

1.2、電池設計

電池設計即選用合適安時數電池的數量。

電池節數=(ups主機容量*0.8/電池電壓/電池安時數)*後備時間

注:常用電池型號有24 ah、38 ah、65 ah、100ah幾種,均為12v電池。

電池的供電電壓越低,則所需的電池越多,但其壽命越長,普通12v電池壽命約為3-5年。

電池節數和ups主機有關,ups電池配置以組為單位,每組的電池數量由ups主機的電池輸入給主機的電壓決定。通常的ups主機電池輸入端電壓為384v,配置時需問清楚該主機的電池輸入電壓。

例:按上例計算,該ups後備時間為2小時,選用12v/65ah的電池。

電池數量=(40000*0.8/12/65)*2=82。

如該主機的電池輸入電壓為384v,則單位電池數=384/12=32。

則本專案需配置96節電池,32節電池櫃3個。

1.3、電池與ups間連線導線設計

見「配電線纜選擇」。

2. 配電設計

配電設計順序為:實際容量核實->實際電流計算->開關的電流整定值計算(開關選擇)->線纜選擇計算->線管選擇->敷設方式。

1) 容量為某個需計算迴路的實際功率。實際功率為該迴路系統各種裝置的實際功率之和,實際功率為各種裝置的額定功率。

2) 負荷計算

a)單相迴路電流計算

公式:i=p/(u*cos )

注:i:單相迴路計算電流(a);

p:單相負荷容量(kw);

u:單相電壓(kv),為0.22;

cos :功率因數,取0.9

如上公式為:i= p/0.198

b)三相迴路電流計算

公式:i=p/(√3*u*cos )= p/(1.732*u*cos )

注:i:三相迴路計算電流(a);

p:三相負荷容量(kw);

u:三相電壓(kv),為0.38;

cos :功率因數,取0.9

如上公式為:i= p/(1.732*0.38*0.9)=p/0.6

c)配電箱負荷計算

配電箱負荷計算內容為:

pe:裝機容量(kw);

ko:同時係數;

pis:計算容量(kw):

cos :功率因數

ijs:計算電流(a)

取值:裝機容量pe為各輸出迴路負荷容量之和。

同時係數ko=1

計算容量pis=pe×ko

cos :功率因數

計算電流ijs:見a)或b)計算方法。

3) 開關的電流整定值計算(開關選擇)

開關的電流整定值*0.8>實際電流,即開關整定電流》實際電流/0.8。由開關整定電流選擇開關。

配電箱內的開關全部選用帶漏電保護器的開關。

二級配電箱及主配電箱的開關均按此進行設計。

注:0.8:降容係數。

資料:開關稱低壓斷路器.常用的有框架式斷路器、塑殼斷路器、微型斷路器.其用法不同。框架式斷路器額定電流800-4000a不等,主要用於變電所變壓器主開關或聯絡開關;塑殼斷路器額定電流100-630a不等一般作為變電所0.

4kv低壓母線饋電迴路開關或落地式配電櫃主開關、出線迴路開關等;微型斷路器額定電流63a,其整定電流3-63a不等,一般作為末端配電箱輸出迴路開關或小容量配電箱主開關。

微型斷路器整定電流值規格為3 、6.10、16、20、25、32、40、50、63a等。

由於末端配電箱內微型斷路器密集排列考慮降容係數,一般為0.8,即指10a開關用於不大於8a計算電流1 6a開關用於不大於1 2.8a計算電流。

根據有關規範,一般插座迴路選用開關要帶漏電保護器。如果弱電豎井管理間採用插座箱,在插座箱內設帶漏電保護器開關,則在配電箱中採用不帶漏電保護器的開關。目前對要求較高的末端配電箱,一般多採用施耐德、金鐘默勒、abb公司產品.其型號為c65n、dpn l7、s等。

前二種為施耐德產品,c65n帶漏電保護器有兩種:vigiele(電子式)及vigielm(電磁式) 後者**比前者貴。採用帶漏電保護器的開關時單相要用二極開關,三相用四極開關。

dpn開關有兩種:dpn、dpnk.前者最大整定電流20a.後者40a.dpn為帶n極開關.採用帶漏電保護器的為dpn vigi 30ma **較低.dpn僅單相開關。

本文例子中選用帶電子式漏電保護器的c65n開關.即c65n/2p 16a vigiele 30ma (單相);c65n/4p 16a vigiele 30ma (三相) 不帶漏電保護器的迴路則為c65n/1p或c65n/**。

4) 配電線纜選擇

末端配電箱輸出迴路一般採用導線.特別是在機房內的負荷迴路。如果供電給弱電豎井管理間插座或插座箱要經橋架敷設.可選用電纜。對於一.二類建築,建議採用阻燃型導線和電纜.以zr-bv-、. zr-vv-表示。

導線選擇:導線載流量要大於開關整定電流值。

注:距離較近的,100公尺之內,採用導線,之外,採用電纜。

資料:插座和插座箱迴路均應有pe線。根據規範規定,pe線截面與相線截面有關,當相線截面小於等於16mm 時.pe線與相線同截面.但不得小於2.

5mm ;當相線截面等於25m 、35mm 時.pe線截面為16mm :當相線截面大於35mm 時.pe線截面為相線截面的1/2。pe線採用多股銅導線.般採用bvr。

單相插座和單相插座箱三線制(其中一根pe線) 三相插座四線(其中一根pe線)。如本文例子導線為zr-bv-2×2.5+bvr-1×2.

5,zr-bv-3×2 5+bvr-1×2.5;弱電豎井樓層管理間可為zr-vv-3×2.5。

標註方式建議改為:3*zr-bv2.5+bvr2.

5,3*zr-bv2 5+bvr2.5

5) 線徑與管徑的配合

公建專案一般採用金屬管(鋼管)。有三種:ss(水煤氣鋼管).sc(鍍鋅鋼管)、tc(薄壁電線管)。

水煤氣鋼管常用於室外;鍍鋅鋼管用於地下層、底層埋地及沿牆.豎井明敷薄壁電線管有三種kbg、jdg、dg管。目前常用kbg管,jdg管廠家少,dg管即黑鐵管老產品.有的地方還在用。kbg管用於樓板.吊頂敷設。

住宅戶內採用中型pvc管;重型pvc管.格柵管.復合管等用於室外。

管子規格有16、20.25、32、40 50 70、80、100等.但sc管指內徑,tc管、pvc管指外徑。即用sc管可以比tc管pvc管規格小一檔。

6) 敷設方式

管子敷設方式一般有以下幾種:fc沿地面、底板暗敷;wc沿牆暗敷;we沿牆明敷cc沿頂板暗敷;ce沿頂板明敷ac在吊項內敷設等。

由於插座安裝底距地0.3m.所以電氣管線沿地面.底板暗敷較多。由機房弓l出至弱電豎井在吊頂內可用橋架敷設或鋼管敷設,在弱電豎井內穿鍍鋅鋼管沿牆明敷。

7) 配電箱箱體選擇

公建專案一般選用金屬箱體。根據箱子內部元器件多少及留有佈線、維修空間,有落地式壁掛式、嵌牆式等機房內安裝可用壁掛式明裝。

箱子要註明防護等級.防護等級介紹資料見下。

一般安裝於弱電機房內的配電箱無特殊要求,ip41即可;如在地下層則建議用ip54;安裝在室外的弱電裝置用配電箱則建議考慮防護等級ip65。

資料:何謂ip防護等級

ip(international protection)防護等級系統是由iec(international electro-technical commission)所起草。將電器依其防塵、防濕氣之特性加以分級。這裡所指的外物含工具,人的手掌、手指等均不可接觸到電器內之帶電部分,以免觸電。

ip防護等級是由兩個數字所組成:

第1個數字表示電器離塵、防止外物侵入的等級,

第2個數字表示電器防濕氣、防水侵入的密閉程度,

數字越大表示其防護等級越高,兩個標示數字所表示的防護等級如表一及表二

3. 配電系統圖

配電系統圖設計時要注意:每個箱子要有編號;如無具體型號則要註明安裝方式;每一出線迴路要有編號,以便平面圖上容易標註;每一出線迴路要註明相位,且要注意單相迴路負荷平衡;要有備用迴路;容量要留有擴充套件餘地。

插座箱要有系統圖,插座箱內插座建議採用ac30系列模數化插座。

如弱電豎井管理間距弱電機房距離較遠管線可放大一檔。

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