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摘要：产业园日常活动需要电力支持，在产业园建设中供配电系统是重要建设环境，应用科学施工工艺，保证供配电系统优质建设，促进安全、稳定供配电。本文简述了供配电系统的基本功能要求，介绍了此次供配电系统施工背景，并对系统施工工艺予以重点分析。
关键词：供配电系统；电气工程；施工工艺；产业园
前言：本项目产业园以云计算数据中心为园区特点，该类园区建设供配电时要求科学分设智能模块，同时保证模块一体化，通常采用UPS电源实现不间断供电。在设计施工中，应落实整体设计意识，对产业园进行系统化融合，提升管理和维护效率。除此之外，产业园供配电系统应保证供电安全性，坚持绿色设计理念，促进节能降耗。
1供配电系统概述
在产业园中，供配电系统负责产业园日常运营供电，提供能源动力。尤其对本次项目产业园而言，机房配电是主要供配电方向。供配电系统使用性能直接影响产业园日常运作，影响生产过程。为保证产业园长效稳定的电力供应，应优化供配电系统设计，同时强化施工工艺应用控制。本项目以相关配电设计规范为基础要求，采用科学供电设计。本文主要对供配电系统施工中核心环节进行工艺分析，以期提升施工质量。在设计供配电施工时，应明确业主要求和意愿，分析现有条件制定供配电方案。本工程选择A+B双路物理分隔模式进行供配电施工，根据模块要求在不同楼层布设不间断系统[1]。
2工程背景
该产业园预期建设供配电系统包括低压、中压、高压配电系统和变电系统等，使用配套蓄电池和UPS系统、输出配电系统，备用发电系统，还有照明、防雷接地等多个系统。其中中压配电系统为10kV，低压配电系统为0.4kV，变电系统为10/0.4kV。设计方案设计符合相关规定与项目要求。
3施工工艺分析
3.1 UPS系统
为保证持续供电，本项目设有UPS系统。在UPS配电室中装设UPS设备，单机UPS电源设备容量为500kVA。该设备的应用作用是持续供电，保证数据中心IT服务器机柜和精密空调、冷冻水泵、冷却水泵等相关设备可安全稳定使用。本次项目UPS不间断电源为5台为一组，每组中3台和2台分别并机运行，IT机柜供配电配电系统共10组。另外4台UPS单机运行，为部分动力设备提供不间断电源。为保证不间断运行且快速恢复供电，另外设置外部维修旁路，以减小造成UPS不间断电源维护时造成的供电影响。在进行UPS电源布线时，选择放射式配电模式，与相关用电设备连接，然后根据金属封闭线槽走向为依据，使用专用线缆进行敷设。
3.2用电负荷分级
系统供电主要功能为机房用电、照明用电、消防用电和其他系统用电。结合数据中心供配电要求，针对配电系统划分负荷等级后施工。系统负荷分级主要分为三级，其中一级负荷是最重要的负荷构成，机房与消防设备都由此部分供电。
进行IT供配电系统施工时，应依据Tier IV级标准，该标准可符合高可靠性要求，所用供电系统为静态UPS，设置双路进线电源，具有互相备份功能，覆盖不同级别服务器、UPS系统和变配电系统。通过双线路备份建设，可预防单点故障，保证进线电源使用功能。消防配电系统建设中，也选择双路市电供电模式，可在双路末端予以线路切换。消防系统方面，需要保证应急照明，火灾发生后机房和园区疏散通道可保证照明效果。为此，在建设消防供配电系统时，不仅采用双路市电，而且为消防照明灯具配备蓄电池。该蓄电池作用为提供后备能源，使照明设备可在常规系统断电后持续照明1.5h。采用此工艺后，停电状态下机房也可使用照明设备。机房是产业园核心部分，该部分供电与通信机房使用密切相关，电力电池室需要使用空调设备，该空调设备也从该处获取电力。为适应机房精密空调使用需要，以及保证其他动力设备运行用电，选择末端双电源切换模式保证后供电。空调应用风冷或水冷系统时，需要进行EPS施工，保证不间断供电。通过此种施工，在发生市电缺失或者电链路故障时，可有效供应机房空调设备[2]。
二级负荷用电以系统维修和常规维护为主。在维护机房时，市电供电处于缺失状态，应保证此期间电力供应。日常照明、公共区域用电和动力系统用电是系统三级负荷。当此类系统发生故障时，数据中心可常规运行，维修时间充分，维护人员可通过检修促进系统恢复。在进行此施工时，可选择单路市电供电模式，明确用户使用要求，合理配置后备电源。
3.3 中压配电系统
本次工程选择35kV市电电源。一层用户变电站使用35/10kV变配电系统，从楼内变电站中引出电源，引入市电时容量要求是20000kVA，为双路设计，一条线路负责日常供电，另一线路为备用线路，保证均衡供电。10kV配电系统为2套。根据机楼供电容量实际需要规划单路容量。此外，在四层建设后备电源，电源设备为高压柴油发电器。
对10kV主接线进行分段单母线建设，使用母线连接两段母线，保证单母线各段可独立承担负荷。在敷设线缆时，实施放射式线路敷设，供应变压器用电。常规使用时，10kV两路电源支持同步使用，彼此为备用电源，运行中母联断路器处于断开状态。在母联设备中设有支持手动解除的自投装置，自动运行中，其中一路电源发生失电情况，经过延时，智能投入母联开关。该处电源供电恢复之后，可采用手动操作使其恢复常态，进而保证自投发生后系统不会发生自复。在电源设置时，供电能力要求为24500kVA。本配电系统母联开关与电路进线中间安装电气联锁，保证系统合闸开关同期维持2台状态。在隔离手车、开关中安装电气联锁，对手车、开关操作顺序加以限制隔离。在变压器门与前端断路器中安装联锁，运行设置为，断路器合闸必须以变压器门关闭为前提条件，而变压器门开启的前提是断路器处于分闸状态。在变压器中安装声光报警系统，提示开门状态。施工中，相关联锁应设置为支持手动解除。在市电和后备电源进线中也应对开关装设电气联锁，应用目的是避免同时合闸。电气联锁还应覆盖隔离手车、手车相关开关，以此管理其操作顺序。变压器中设置联锁可使门关闭情况下断路器方可合闸，以及断路器分闸状态方可开启变压器门[3]。
3.4后备电源
常规电源可能发生断电情况，后备电源的建设目的是保证数据中心设备由持续电力供应。在该系统施工中，应对IT负载进行管理，保证电源负荷消防、应急照明以及动力制冷等相关用电要求。经过负荷分析，本工程使用12台柴油发电机构成发电机组，其中1台为备用设备。发电机组运行中需要供油设施，通过12h满载耗油分析，建设地下储油罐2个，皆为50m3规格。发电机组电源、市电均为10kV，在施工时建设为可自动切换模式，保证短期内完成电源切换，尽量规避人为消极因素影响，保证系统稳定供电。后备电源系统中需要安装主控柜、高压开关柜和发电机组，还有发电机组控制柜、接地电阻柜。后备电源系统常规状态为自动运行，利用电压信号等外来信号分析市电运行情况，予以监控管理。市电发生集体故障或失电情况，信号会发送至主控柜，设定时间延迟，并机机组收到启动信号后自动并网，信号接收到自动并网供电过程3min内可完成控制。
3.5低压配电系统
该系统施工中，施工设计采用模组设计，两栋建筑不同楼层以单楼层为模组。单个模组内设（3~4）个模块机房。系统模组建设与机房模组一致，在不同楼层和系统中装设低配系统，即安装变压器等，对应模组进行施工。在两楼之中，在A楼一层集中安装变压器。在B楼中则选择二层进行低压配电系统建设，并在3、4层中设置低压配电系统3套，均为20000kVA。通过此种建设，可维持2~3层模组机房用电。系统线路为分段单母线，使用母联开关连接两段母线。使用机械电气联锁管理联络开关、变压器出线开关。开关可同时合闸数量为2台。其中一台变压器发生失电，另一台设备负责供应原有设备和失电变压器供电设备的有效供电。失电电源解除失电状态后，供电可自动恢复。
3.6照明系统
照明系统建设时，应保证常规状态、应急状态以及疏散指示等照明，保证不同情况下室内符合照度要求。在建设常规照明系统与应急照明系统时，应选择总箱联合分箱的建设方法，以建筑防火分区为依据，对总配电箱进行施工。功能区中，应针对正常、应急两种照明分设配电箱。在建设数据机房照明系统时，应保证系统为智能照明系统，此种施工工艺可减少电能浪费，促进电能高效使用。故障发生后，常规照明熄灭，此时安全疏散人员是关键性工作，应根据建筑内部情况安装疏散照明设备，有效指示逃生通道进与疏散出口。应使用自带电池灯具建设疏散照明设备，电池电能应保证持续供电≥1.5h。在主机房中，照明功率应为13.5W/㎡，照度值应保证500lx；在变配电以及电力电池功能室，照明功率要求7W/㎡，照度值要求200lx；在冷冻机房中，照明功率要求5W/㎡，照度值要求150lx；在监控室中，照明功率要求9W/㎡，照度值要求300lx。上述区域皆使用T5三基色荧光灯作为照明光源。
3.7防雷接地
供配电系统极易受到雷电威胁，应建设接地和防雷设施。在变压器中应使用避雷器，分别保护高压侧和低压侧，同时连接接地装置，通过此种建设可避免高压侧绕组因雷击而受损。接地方面，电阻参数为R≦1Ω，通过同一接地装置进行弱电系统、电气保护系统以及防雷接地等建设。应对电气设备进行过电压保护，并做好机房接地。
结论：综上所述，在产业园中开展供配电系统施工时，应建设UPS系统，促进不间断供电。应科学分级用电负荷，针对负荷要求设计供配电线路。完善10kV配电系统，使电路与变压器安全稳定连接，加强电气联锁应用。还应做好后备电源施工，预防供电电源故障。低压配电系统合理分设模块管理母线与开关。还应完善照明系统和防雷接地系统，促进系统总体应用安全。
参考文献：
[1]孙爱平.高低压配电房配电系统安装施工技术[J].通讯世界，2020，27（07）：148-149.
[2]朱菊青.供配电工程施工安装技术分析与探讨[J].大众标准化，2020（02）：148+150.
[3]张训杰.建筑电气供配电安装施工技术与管理研究[J].大众标准化，2020（02）：183+185.