艾默生200K UPS并机方案书.docx

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艾默生200KUPS并机方案书

目录

I设计说明1

一、概述1

二、设计依据1

三、设计范围2

四、设计原则2

五、系统产品介绍3

六、施工说明17

II预算编制说明20

一、工程费用概况20

二、预算编制依据20

三、有关费用取定及说明21

四、概预算表格21

Ⅲ图纸

1

新增600KVAUPS供电系统图

S20017DYW-15-01

2

新大楼一层平面布置图

S20017DYW-15-02

3

4

新大楼一层平面布置图（灯带）

新大楼六层平面布置图

S20017DYW-15-03

S20017DYW-15-04

5

新增600KVAUPS配电图

S20017DYW-15-05

6

新增1列交流配电屏配电图

S20017DYW-15-06

7

新增2列交流配电屏配电图

S20017DYW-15-07

8

新增3列交流配电屏配电图

S20017DYW-15-08

9

中心新增交流配电箱配电图

S20017DYW-15-09

10

电力室走道新增交流配电箱配电图

S20017DYW-15-10

11

新增600KVAUPS输入配电屏供货图

S20017DYW-15-11

12

新增600KVAUPS输出配电屏供货图

S20017DYW-15-12

13

新增1#列头配电屏供货图

S20017DYW-15-13

14

新增2/3#列头配电屏供货图

S20017DYW-15-14

15

新增墙挂式配电箱供货图

S20017DYW-15-15

I　设计说明

一、概述

本工程设计为“2011年新大楼项目配套UPS设备安装工程一阶段设计”。

大楼目前处于全面整修阶段，大楼总共7层，本次工程按照建设单位的相关要求，在一楼电力室新增一套600KVAUPS设备；将一楼信息机房全面规划、在第一列列头安装配电柜；在六楼中心机房安装UPS逆变配电箱。

鉴于信息机房非常重要，建议由建筑物总配电系统提供不少于1路独立电力线路引至机房供配电系统，该线路前端可为多路由不同变电站引入的市电线路及柴油发电机线路，经ATS自动切换系统互投后引入机房，机房内用电设备供电电源均为三相五线制及单相三线制。

为避免机房辅助设备在启动、制动及正常运行时对信息设备可能造成的干扰，机房区域内的精密空调、正常照明、临时用电等设备直接采用市电电源，电源为三相五线或单相三线，上述用电设备自成体系，与信息设备电源相互独立，形成辅助设备供配电系统。

照明系统在火灾报警时应有消防联动控制回路。

机房区域信息设备、应急照明、消防安防用电均采用UPS系统供电。

二、设计依据

2.1设计委托函。

2.2设备厂家提供的相关设备技术资料。

2.3提供的相关资料。

2.4不间断电源技术方案。

2.5截至2011年4月设计人员现场勘察数据。

三、设计范围

本设计的原则为：

本着安全、经济和实用的原则，尽量控制成本，合理安排费用。

故拟定：

（1）一层电力室新装一套600KVAUPS设备的安装：

包含3台200KVA主机、1台输入柜、1台输出柜,6组235AH蓄电池，3台电池开关柜安装、走线架的安装以及主设备电缆的布放。

（2）一楼信息机房新增一面列头配电柜的安装，电源线的布放以及按“三线分离”规划机房走线架，要求交直流电源线与信号线、光缆尾纤等三线严格规定路由和敷设方式，并采用阻燃缆线；

（3）不包括UPS设备前端低压部分、地线系统、机房内空调和装修、照明等其他部分。

四、设计原则

（1）机房用电设备、配电线路敷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，配电以放射式向用电设备供电。

（2）UPS设备前端主干进线采用RVVZ22铠装电缆；配电柜后端各回路所有电线电缆皆采用国标RVVZ铜芯免检产品，敷设后测其绝缘电阻应不低于10MΩ，线径不小于2.5mm²。

（3）机房内强弱电线缆走线应合理选择走线方式，活动地板下线缆布放系统应不影响下送风精密空调系统气流循环。

不同类型线缆分别独立安装于各自的金属桥架、线槽（管）内，并作识别标记；所有走线部件均需采用不下于6mm2的接地线就近连接至保护地接地铜排或接地箱上，以保证电磁屏蔽效果。

（4）为保证电源运行时三相基本平衡，应尽可能将单相负荷均匀分布在各相上，机房低压配电系统三相负荷不平衡度应控制在5~20%以内，建议输出配电系统采用带热插拔输出断路器可调相的精密智能配电柜。

（5）机房配电系统中应设计有效的多级防雷放浪涌装置以防止闪电雷击及过电压带来的危害。

（6）机房低压配电线路的保护主要包括：

短路保护、过负载保护和接地保护。

由于机房内设备较多，在确定配电系统及选择断路器时，应尽可能在某一回路发生线路故障时，只切断该供电回路，不影响其他回路的正常使用。

配电线路上下级断路器的动作应具有选择性，各级之间应能协调配合。

（7）由于漏电保护开关灵敏度较高（微安级），易引起线路经常掉电，对于信息设备、精密空调系统等关键设备的正常运转是不利的，所以此类线路不宜加装漏电保护开关。

（8）按用户方的相关建设要求，本项目UPS不间断电源系统主体设计采用1套艾默生Nxr600KVA模块化UPS系统，由3台200KVA模块组成。

（9）蓄电池系统按UPS系统运行于60%满载（约324KW）时延时1小时设计，采用10年寿命意大利非凡FIAMMSP系列密封铅酸阀控蓄电池。

同时根据YD/T5040-2005《通信电源设备工程安装设计规范》规定，蓄电池系统并联组数应控制在4组以内。

因为在同一直流系统中的蓄电池，运行的理想状态是每一只蓄电池的性能完全一样，并联使用的蓄电池组数越多，各组之间的性能差别越大，对蓄电池的运行越不利，在蓄电池寿命的中后期，供电安全不仅不能提高，反而有所下降。

五、系统产品介绍

本项目推荐采用艾默生Nxr双变换在线式模块化UPS构建不间断供电系统。

艾默生NXR智能高频在线式模块化UPS是艾默生网络能源最新推出的新一代三进三出型全数字在线式智能交流不间断电源系统。

可4台机组直接并联运行，支持8台机组构建双总线系统。

所有指标均达到中华人民共和国信息产业部2001年1月2日颁发的《中华人民共和国通信用不间断电源-UPS标准》的I类UPS标准。

LiebertNXR系列UPS是采用最先进DSP数字控制技术的第4代在线式双变换UPS产品，具有优异的性能和突出的可靠性。

艾默生网络能源有限公司凭借其执业界牛耳之研发实力，以及多年引领行业标准带来的敏锐嗅觉，倾力开发出先进的一代全数字化DSPIGBT整流技术，纯在线、双变换、智能型、绿色环保的NXR系列UPS产品，为广大用户寻求更为理想的网络能源解决方案提供了新的选择。

其主要特点如下：

✓基于DSP的全数字控制技术

在LibertNXRUPS中，所有的功率变换器（诸如整流器、逆变器和DC/DC变换器等）和系统元件（诸如旁路和逆变器的静态开关）都是由2个16位40MHz的DSP（数字信号处理器）控制的。

DSP的高速和精确控制性能使UPS可由先进的柔性的逻辑算法实现极高的性能和可靠性。

✓高可靠的功率器件

整流器和逆变器都是基于第四代IGBT元件，DC/DC变换器也是使用IGBT。

其可靠性和高速开关特性使UPS具备高可靠性和高效率。

✓系统效率高：

NXR系统负载率在50%-75%的时候，效率高达96%。

系统负载率25%的时候效率大于95%。

以120KVA系统并机系统为例，最大单机负载不超过40%～45%，因此常见负载率30%左右的情况。

以常规UPS输出功率因数0.8计，负载率30%时效率一般为90%，比艾默生NXr低5%则并机系统一年的电费差距大约是：

120KVA×0.8×30%×[1÷90%－1÷95%]×8760小时×1元×2＝2.95万元

✓优越的整流器性能

NXR使用DSP数字控制技术的IGBT整流技术属于最新一代的技术，它可以使得输入功率因素达到0.99，输入谐波含量小于3%。

比传统的12脉冲加11次滤波器的谐波还要低40%。

真正做到绿色电源。

NXR整流器采用PWM调制方式，所用器件为IGBT绝缘栅双极晶体管。

PWM调制方式的整流器在不需任何附加修正电路的条件下，将UPS输入功率因数提高到接近于1的水平。

而相控六脉冲整流的功率因数只有0.65左右。

如果以1元/千瓦。

小时来计算，用六脉冲整流的100KVAUPS一年运行需额外增加约14万元的电费。

若想使其达到IGBT整流技术UPS功率因数的水平，另需加装有源率波器。

无论线性负载或非线性负载整流器都有非常小的输入电流谐波（＜3%和非常高的输入功率因数（＞0.99），可以减少对电网无公功率的索取，降低运行成本，也可减少前端的配电装置和电缆的成本，同时使得前端发电机的容量大为降低，配比仅需1.1~1.4。

✓先进的并联功能

并联功能在增加UPS系统容量的同时更进一步提高了电源的可靠性。

例如在N+1系统中，假设1台UPS因偶然故障而退出，剩余的系统仍然能够向精密的负载提高稳定的电力供应。

并联功能通过共享并联信号电缆、实时的负载均分调节和灵活的智能化控制实现。

精密负载在各种运行模式和条件下都受到最大可靠性和可用性的保护。

负载不平衡度在1+1系统中＜4%，在N+1系统中＜5%。

✓极宽的输入电压/频率范围

整流器输入电压范围是相电压从120V到276V（低于176V时降额），频率范围从40Hz到70Hz。

在176V，整流器在不给电池充电时负担100%负载，在120V，可承担72%负载。

这是一个全球性宽的UPS输电压范围，最大可能阻止电池的不必要的放电，这样保证电池的更长的寿命和可用性。

✓配置图形LCD显示器的多功能面板

LibertNXRUPS的多功能面板配有大尺寸图形显示LCD、模拟LED显示和功能键、菜单键。

通过图形的LCD显示和界面友好的菜单操作系统,用户能容易非浏览输入、输出、负载和电池参数。

并且当前的UPS状态和告警是可自动地快速通知。

另外,为提示的警告和故障，蜂鸣器会发出哔哔声，故障指示LED将被点亮。

超过1000条历史记录可作为故障分析的参考。

✓大功率电池充电器

支持采用高容量电池进行长延时备电的用法，可以保证在10小时内恢复电池容量。

在100%负载条件下充电电流可设置到正常输入电流的25%。

一个高效能的内部充电器可以在又一次停电之前缩短电池的恢复时间，同时无需增加长延时所必须的外配充电器。

✓直流冷启动功能

增加一个冷启动选件后，LibertNXRUPS能够在没有市电的情况下直接从电池启动。

这样就允许仅使用电池供电或用于特殊的高可靠性环境。

✓紧凑的结构设计

紧凑的结构设计极大的减小了对安装空间和地板承重的要求，因此使用户节省了空间和投资。

✓优秀的外观设计

优秀的外观设计使UPS能够非常协调的和IT机房其他现代化设备融为一体。

✓全面前维护设计

UPS的结构布局满足前面维护、检修的要求，减少了后部和侧面所需的安装空间。

主要的部件和器件可以在前面更换。

标准上下出线设计，无需增加额外的边柜和空间。

✓冗余风扇设计和风扇故障检测功能

8个风扇（30KVA有7个）安装在UPS机柜中确保在各种运行状态下100%负载时有足够的散热功率，同时每个风扇故障都能被检测出并在LCD中显示告警。

此外，3个冗余的风扇可方便地安装，这样保证UPS即使在部分风扇故障时仍可持续工作。

✓内置的多种温度检测功能（可检测外部温度）

有12个温度继电器安装在每一个重要的发热器件上，诸如逆变散热器、输入电感、输出电感、DC/DC电感和平衡电路电感。

温度过高时将通过温度继电器触发适当的保护操作。

例如30KVA和40KVA的内部电池安装有标准的温度探测器以测量内部电池的温度以优化电池管理。

同时测量的温度可以显示出来。

通过安装2个温度探测器选件可以分别测量外接电池的温度和环境温度。

✓配置测试仪器电源接口

1个通用输出插座装备在UPS内部以方便测试、调试和维修UPS。

这个输出插座能够通过2.5A电流。

✓先进的智能化监控功能

UPS可通过UPS监控软件接入先进的网络环境，如：

基于Windows的UPS监控、HiroLink+HiroVisor、SiteNet、ModBus/Jbus、SiteScan、SiteScan2、SNMP等协议。

可进行UPS本身的监控和安全自动的关闭服务器和PC机。

UPS在选择并定义告警条件后可发声或播电话告警。

✓自诊断和自检测功能

UPS有自诊断、自检查功能，系统部件能快速、完全的自检。

（1）系统部件的快速、完全的自检；

（2）LED指示，快速了解UPS状态；

（3）内部记录芯片记录UPS故障状态和参数；

（4）可记录1000个系统参数，便于故障追溯与分析。

（5）LCD显示当前和历史故障报警，并可通过通信端口（RS232、LAN）上传；

（6）故障前后的UPS状态参数记录，便于分析故障原因；

（7）LCD可显示整流器、逆变器与监控软件版本信息。

✓独有的黑匣子技术

运用“黑匣子”技术，通过运行过程中的不断记录和覆盖，实时保留3个周期内核心电气数据，并要故障发生时将其冻结，为工程师的现场诊断提供了宝贵的一手资料。

✓可灵活的连接多种电池

LibertNXR允许使用任何类型的电池，例如密封免维护的铅酸电池，镍镉电池。

而且，设备具有电压调节功能用于电池浮充的补偿和终止充电。

✓内置的双总线功能

NXR系列UPS将双总线同步控制（LBS）功能标准内置于主机内，配置双总线系统时，仅需一根LBS控制电缆即可实现，大大降低了双总线系统的投资成本和安装的工程量。

双总线同步装置使独立的UPS系统（或并联系统）输出同步，甚至当2个系统正处于不同的操作模式（旁路/逆变）或在电池状态。

✓具有短路保护的逆变器

逆变器可以承受负载短路的冲击，在短路消除后可重新启动。

✓瞬态恢复功能

输出在负载100%变化时，可在5ms内恢复至标准输出。

✓全面电池管理功能（TBM）

革命性的全面电池管理功能使UPS系统的电池始终处于良好的状态：

（1）TBM支持UPS使用各种类型的电池，如铅酸蓄电池、镍镉电池、锂电池等；

（2）TBM可通过检测判定对电池浮充、均充或终止充电；

（3）TBM允许用户通过放电检测电池的良好状态；

（4）TBM可以自动进行均浮充和温度补偿；

（5）TBM可以在UPS前面板设置定期电池自动检测；

（6）TBM可以精确的预测出当前电池容量；

（7）TBM确保电池避免过放电的损害；

（8）TBM可以对电池故障进行提前预警；

（9）TBM提供选件可进行电池模块的故障检测；

TBM始终保持电池处于最佳状态，确保UPS使用健康的电池组。

由此延长电池的使用寿命和UPS系统的可用性。

✓频率变换器技术

LiebertNXRUPS当不需要旁路时可以作为频率变换器使用。

尤其是连接电池时，还可以像UPS一样避免负载受到电网故障的损害。

频率变换器的应用如下：

（1）在输入为60Hz的电网时支持50Hz的负载；

（2）在输入为50Hz的电网时支持60Hz的负载。

✓EcoMode

LiebertNXRUPS在电网较好的条件下，允许对电网要求的高的负载采用ECO（经济运行模式）。

✓通过的标准和认证

TheLibertNXRUPS满足以下标准：

EmcRequirements

Conduction

IEC62040-2tables2

Radiation

IEC62040-2,classA

Harmonic

IEC61000-3-4

Immunity

EN61000-4-2.3.4..6.8.9.11LevelIII，

EN61000-4-5LevelIV

EnvironmentRequirements

IEC62040-1-1

IEC62040-2

IEC62040-3

IEC61000-3-4

IEC61000-4-2,4,5,6,8,11

ANSIC62.41（IEEE587）

EN50091-1-1

EN50091-2

EN60950-1

EN60529

IEC60146-1-1

LibertNXRUPS已通过CE认证

✓双路输入

LibertNXRUPS支持双路输入，即整流器输入和旁路输入可以分别连接，但要求输入的电源中线相同。

在此状态下，相同可靠性会有所提供，因为两路输入同时故障的机会较小。

✓显示板提供多种语言

LibertNXRUPS提供用户一个大型图形显示LCD，小型LED状态显示和功能键和开关键。

LCD显示告警、参数、历史历史事件、信息等。

提供Chinese、English、Italian、German、French、Spanish、Dutch、Swedish、Polish、Russian、Japanese等多达11种语言显示。

✓技术指标

UPS模块机组功率

200KVA

物理参数

宽×深×高（mm）

600×843×1400

重量（kg）

336

输入特性（整流器）

额定输入电压

380/400/415VAC，三相四线

额定工作频率

50/60Hz

输入电压范围

208V～477V

-20%～＋25%满载，-25%～-45%线性降额

-45%可带70%负载

输入频率范围

40Hz～70Hz

输入功率因数

满载＞0.99，半载＞0.98

输入电流谐波（THDi）

＜3%

输入功率缓启动功能

有，5-30秒可设置

直流特性

充电器输出稳压精度

1%

直流纹波低压

≤1%

输出特性（逆变器）

逆变器输出电压

380/400/415VAC，三相四线

输出功率因数

0.9

电压

稳定性

稳态

＜±1%典型值

瞬态

＜±5%典型值

瞬态响应时间

＜20ms

逆变器过载能力

%1小时，125%10分钟，150%1分钟，＞150%200毫秒

相移

特性

带100%均衡负载时

＜1°

带100%不均衡负载时

＜1°

总谐波

含量THDv

100%线性负载

1%

100%非线性负载

3%

旁路

旁路输入电压

380/400/415VAC，三相四线

旁路电压范围

默认-20%～＋15%

-40%、-30%、-10%～＋10%、＋15%等其它范围值可通过软件设置

旁路过载能力

135%长期，170%1小时，1000%100ms

系统

频率

50Hz/60Hz（可设置）

市电同步跟踪范围

±2Hz（默认值），±0.5Hz～3Hz每0.5Hz可调

实测频率精度（内部时钟）

50Hz/60Hz±0.02%

系统效率（满载）

50%以上时＞96%，25%以上时＞95%

工作环境

运行温度范围

0～40℃（详见用户手册）

存储温度

-25～70℃（不含电池）

相对湿度

0～95%无凝露

最大运行高度

≤海拔1000m，1000～2000m之间每增加100m，所带负载减少1%

噪音（1m）

55～62dB，随负载率调整

保护等级

IP20

符合标准

安规：

IEC60950-1，IEC62040-1-1/AS62040-1-1，电磁兼容：

IEC62040-2/AS62040-2/EN50091-2CLASSA，设计与测试：

IEC62040-3/AS62040-3

✓电缆选用要求

名称

200KVAUPS模块

电流（A）

断路器

电缆（mm²）

电池（三线或四线）480V标称

354

500A

240

旁路（3P）

303

400A

120

输出（3P）

303

400A

120

输入（3P）

322

400A

120

中线

150

保护地线

70

NXR系列主路输入为3相+零线+保护地，旁路输入为3相+零线（中线），整流器和旁路输入电源必须使用同一个中线。

输出为3相5线制，3相+零线+保护地

NXR系列电池为＋、－、N三线输入，可采用4P塑壳直流断路器，额定极限短路分断容量Icu≥35KA。

NXR系列电池电压可由360V调至480V，本项目按480V设计。

本项目采用主旁同源方式接线，因此，只需安装主输入断路器及线缆，旁路不需要单独安装。

●蓄电池系统

本项目UPS蓄电池系统设计选用武汉非凡电源有限公司生产的FIAMM10年寿命SP系列阀控免维护密封铅酸蓄电池。

FIAMMSP系列是根据市场长期运作所得经验研制而成的。

SP系列的出品，是为了确保在不同环境中都能体现出优异的放电性能。

◆技术特点：

✓极板与板栅：

加厚的极板与板栅保证了长久的使用寿命；

✓隔板：

多微孔玻璃纤维隔板；

✓外壳材质：

FV0级防火ABS塑料；

✓安全阀：

安全低压气阀；

◆标准及认证：

✓国际电工委员会标准：

IEC60896Part21-22；

✓英国标准：

BS6290Part4；

✓美国UL实验室：

UL94证书；

✓生产许可证编号：

XK06-044-00658

◆产品特点：

✓安全可靠性高；

✓免维护；

✓循环寿命长；

✓设计寿命＞10年；

◆电性能特点：

✓浮充电压（20~25℃）：

备用时2.27~2.28V/Cell；

✓均充电压：

2.35V/Cell；

✓最大充电电流：

0.25C20A；

✓浮充电压温度补偿系数：

-2.5mV/℃/Cell

✓自放电（20℃）：

＜2%/月

✓不同放电电流和终止电压的放电曲线图

◆非凡SP系列蓄电池恒功率放电数据（1.70VPCat25℃）：

六、施工说明

6.1主要工作量表：

序号

项目名称

单位

数量

1

铺橡皮垫

10平方米

2.64

2

安装480Ｖ阀控式密封铅酸蓄电池（1000AH以下）

组

6

3

阀控式密封铅酸蓄电池补充电及容量试验（补充电）

组

6

4

阀控式密封铅酸蓄电池补充电及容量试验（容量试验）

组

6

5

安装落地式交流配电屏、油机转换屏及控制屏

台

3

6

安装墙挂式配电箱

台

1

7

配电系统自动性能调测

系统

4

8

安装调试三相不停电电源（200KVA以下）

套

3

9

布放电源线[35平方毫米以下（五芯）]

10米条

8.5

10

布放电源线[185平方毫米以下（五芯）]

10米条

6

11

布放电源线[240平方毫米以下（单芯）]

10米条

33.6

12

布放电源线[240平方毫米以下五芯）]

10米条

52.8

13

接地网电阻测试

组

1

6.2布缆表：

详见附表

6.3施工内容：

UPS机房：

详见2#图纸

II　预算编制说明

一、工程费用概况

本单项工程总投资，其中主设备硬件费为元，各单位工程投资详见表1.1-1。

表1.1-1工程投资表

二、预算编制依据

（1）邮部[1995]626号“关于发布《通信建设工程概算预算编制办法及费用定额》等标准的通知”。

A.通信建设工程概算、预算编制办法及费用定额；

B.通信建设工程预算定额第一册《电信设备安装工程》；

（2）邮电部[1995]年945号关于发布《通信建设工程类别划分标准