1 1 n通信机楼动力系统建设具有项目初期投 资大、建设期长、影响广等特点。在通信 机楼的发展中，动力系统具有重要的战略 地位，是重要的基础资源 n通信机楼动力系统的建设和使用缺乏全 面系统的规划，常采用被动分块扩容方式 n随着通信设备种类、数量、功耗的增加 和对动力系统供电等级要求的提高，原有 动力系统已出现了难以支撑业务发展的困 境，机房内有空余空间安装通信设备网元 ，但动力系统高低压、油机已无法满足要 求，需要扩建高低压、油机配套用房 n高压供配电系统、变压器、后备柴油发 电机组、低压供配电系统构成的高低配系 统缺乏规划，影响UPS系统、直流供电系 统、空调配电系统供电等级的提高，在用 高低配扩容改造困难 概述背景 n通信网络设备正朝着多元化、高 集成度、高功耗的方向发展 n通信机楼动力系统是通信网络设 备最基础的保障，是通信网络系统 运行的心脏 n动力系统应确保安全、稳定、可 靠的供电。 n动力系统应统一规划、分步实施 ，根据负荷需求提高系统配置适应 性 n通信机楼动力系统的建设应与通 信系统供电等级要求、通信设备机 房整体布局、土建配套、空调系统 等方面形成有机整体、协调发展 2 2 n动力系统的供电等级、容量 不断提高，动力设备的占地面 积逐步扩大，系统本身的投资 额不断上升，且增加了相关土 建、运行、维护成本。合理规 划动力系统，在满足通信系统 供电需求发展变化的同时，提 高供电安全性，降低成本 n改变被动分块建设方式，统 筹规划，合理布局，有效提高 机房和动力系统使用率，使通 信机楼动力系统的规划具备前 瞻性和科学性 n动力规划设计体系和流程的再造 常规的动力系统建设存在分块被动的特征，可以满 足整体动力容量配置不高、供电等级类别不多、供 电方式单一的传统通信机楼。随着通信网络系统的 发展，原有建设方式已很难适应。因此必须对动力 系统建设进行整体规划设计，形成新的体系流程 n抓住动力系统规划设计的关键制约因素 动力系统建设涉及到诸多限制性因素，必须找出并 抓住主要关键因素，在规划设计期充分重视，宁可 留有一定余量，否则将成为动力系统安全性、可扩 容性、可适应性的薄弱点，制约通信系统的发展 n动力系统规划设计必须与通信机楼规划设计 形成一个有机统一体 通信网络系统设备供电要求和发展趋势是动力系统 规划设计的已知条件和保障目的；动力系统设备总 容量、需占用的机房空间、楼板载荷能力直接影响 高压外市电引入、土建建设要求和成本；机房空调 系统配置、机房气流组织、通信设备布局、空调用 电需求影响了动力系统的配置 意义目的 3 3 n总原则：动力系统安全、稳定、可靠供电 n合理配置高压、变压器、低压、油机、 UPS系统、直流供电系统，避免单点故障和 薄弱环节，削减过渡冗余，提高综合安全性 和利用率，提升性价比 n抓住通信系统设备供电等级要求、实测功 耗、发展趋势，优化动力系统各环节配置， 同时具备模块化扩容和灵活性调整 n动力系统规划应重点与空调系统、节能减 排系统、动环监控、运维管理密切结合，不 仅开源更要“节流”，动态掌握动力系统资 源占用情况，及时发现制约因素，提高供电 系统运行质量，提前做好前期建设配套工作 总体思路总原则 n动力系统规划是机楼通信网 络系统规划、通信系统供电等 级规划、选址与布局规划、建 筑与结构规划、空调与气流组 织规划、给排水规划、消防系 统规划、节能减排规划中的重 要部分，必须与各个系统相互 配合、协调发展、统一建设 n动力系统规划必须具有前瞻 性和科学性，紧密结合发展趋 势，做到远期(10年)、中期(5 年)、近期(3年)相结合 n动力系统应具备一定的适应 性，根据实际发展情况的变化 而进行相应的调整 4 4 n省级通信枢纽机楼高压配电系统在建设初期应当作基础设施来建设，外市电的引入容 量、机房空间及面积预留应考虑终期负荷需求，并应考虑分期扩容方便 n高压外市电应从两个稳定可靠的独立电源引入不同的两路供电线，不应同时受到损坏 ，户外供电线路应埋地或在专用电缆沟内敷设，宜从不同方向进入通信机楼 n高压外市电前级断路器容量、高压供电线载流量应满足终期负荷需求，或者可方便扩 容至终期负荷要求，出线柜的配置(预留)数量，满足机楼终期用电所需变压器数量 n高压配电系统具备两段独立母线，配置母联开关；两台变压器分别从两段母线取电 n省级通信枢纽机楼变压器在建设初期应当作基础设施来建设，变压器容量、机房空 间及面积预留应考虑终期负荷需求，并应考虑分期扩容方便 n变压器应采用2N配置，N台变压器故障时，另N台可负担起通信负荷、空调及保证负 荷，总负载率宜小于80%；2N变压器均故障时，由备用的发电机系统负担全部负荷 n变压器设备区域应预留足够的扩容空间 高 压 供 配 电 系 统 n省级通信枢纽机楼油机在建设初期应当作基础设施来建设，固定式油机容量、机房 空间及面积预留应考虑终期负荷需求，并应考虑分期扩容方便 n发电机组的容量宜为N+1配置，应能同时满足通信负荷功率、蓄电池组的充电功率、 机房保证空满功率以及其他保证负荷功率，应满足UPS主用容量的1.5倍的功率 n油机应具有快速自动启动、自动切换、自动停机，手动控制功能，具备良好的抗谐 波能力，配置应急油机接口，储油设施应符合消防部门要求，满足8至20小时储油量 n由于固定式油机需占用大空间进行进排风(否则影响发电功率)，还需采取降噪消音措 施，且对建筑物楼板载荷要求高，因此油机室必须满足足够的扩容空间和土建要求 油机变压器 5 5 n省级通信枢纽机楼低压供配电系统在建设初期应当作基础设施来建设，低压配电容 量、机房空间及面积预留应考虑终期负荷需求，并应考虑分期扩容方便 n低压供配电系统间应设置联络装置，市电与油机电源在低压侧进行选择切换 n变压器至低压供配电系统母线、低压配电系统设备柜母线、总进线柜断路器容量应兼 顾变压器扩容需求 n变配电系统中总谐波电流(THDI)大于10%时，应配置谐波治理设备，提高供电效率和 质量 n整个低压供配电系统(包括至直流系统交流柜、UPS交流柜、空调交流柜等)的配电断 路器不宜多于三级，上下级断路器之间应具有保护选择性，断路器脱扣整定值应根据 通信负荷的增加而进行相应调整 n低压供配电系统中应严格区分负荷等级，不同等级宜用不同颜色标识，通信负荷、保 证空调、消防等重要负荷应采用双电源供电，由两台不同的变压器，不同的保证母线 段采用放射式供电，双电源供电线路及出线开关宜实现互为备份 n低压供配电系统设备区域应预留足够的扩容空间 n交换局容量较大或有两个以上交换系统时，应采用两个或多个独立的直流供电系统 n直流供电系统安装位置应尽量靠近通信负荷，降低压降及线损，宜按需求分层设置 n直流供电系统应重视系统压降的核算 n单个通信设备多路直流电源都应取自同一套开关电源系统，供电路由全程隔离布放 n采用主备用、冗余备份工作模式的两套通信设备，必须采用两套不同的直流系统供 电，供电路由全程隔离布放 n直流供电系统设备区域应预留足够的扩容空间 低 压 供 配 电 系 统 直 流 供 电 系 统 6 6 nUPS供电系统应根据负荷供电等级合理配置UPS系统类型，在确保供电安全的前提下 ，消减过渡冗余 nA级通信负荷采用2N系统；B级通信负荷采用N+X系统，或根据可靠性等级配置UPS 系统；C级通信负荷采用N+1系统 n2N系统输入输出配电应采用全程独立双回路配置，应事先了解通信设备的两路输入 电源在设备内部采取的备份方式和隔离方式，若设备的两路电源模块输入端不隔离， 则不能采用该方式；N+X系统应从同一套UPS内取两路电源输出到电源列头柜 nUPS系统应具备对蓄电池定期进行自动浮充、限流均充转换功能，并具有自动温度补 偿、深度放电保护、电池检测及电池组放电记录功能，支持蓄电池远程管理 nUPS系统主用容量负载率应不大于80% nUPS系统应采用消除谐波的措施，消除谐波措施需根据UPS主机的性能特点作出谐波 处理要求。采取消除谐波措施后系统的最大总电流谐波失真度(THDI）5 nUPS系统设备区域应预留足够的扩容空间 n规划建设供电系统时，应提升高压、变压器、油机、低压供配电系统的可靠性，合 理减小蓄电池的容量，直流供电系统蓄电池组总放电小时数不小于1小时配置。 n直流供电系统、UPS供电系统每台主机后备蓄电池组并联数量应不少于2组，但不宜 超过4组，蓄电池安装区域应尽可能靠近直流供电系统或UPS供电系统设备 n由于蓄电池设备重量大，对建筑物楼板荷载能力要求高，故安装蓄电池组的区域应 预先进行合理的土建结构设计或采取必要的加固措施，并应预留足够的扩容空间 蓄 电 池 组 U P S 供 电 系 统 7 7 n通信机楼建筑物防雷设计应满足相关规范要求 n机房交流电源系统的雷电过电压保护应使用分级保护，各级浪涌保护器之间应保持必 要的退耦距离或增设退耦器件，以确保各级浪涌保护器协调工作。氧化锌SPD与氧化锌 SPD之间退耦距离（电缆长度）应不小于5米 n电源用第一级模块式SPD应具有劣化指示、损坏告警、热熔保护、过流保护、遥信等 功能，并可根据实际需要选择雷电记数功能 n在变压器低压侧或低压配进线柜(第一级/B级，120kA)、楼层配电屏(第二级/C级， 40kA)、直流系统交流输入屏(第二级/C级，40kA)、UPS交流输入屏(第二级/C级， 40kA)、UPS交流输出屏(第三级/D级，10kA)、UPS交流列头柜(第三级/D级，10kA)使 用SPD n模块式SPD，引接线长度应小于1米，SPD接地线的长度应小于1.5米 n机房接地系统应采用联合接地系统；通信大楼建筑防雷与通信大楼内接地系统应分 别接至大楼地网，严禁经地网以外与大楼的建筑防雷接地系统有任何电气上的链接 n机房接地引入线应远离雷电流引下线接入点，并应靠近接地网中间位置，应有2点以 上焊接，分别采用铜母线通过井道送至大楼各楼层 n直流电源柜输出侧的直流汇流导体应就近与接地总汇集线或接地分汇集线单点连接 n严禁采用中性线作为交流保护地线 nUPS输出中性线应单独引接至地网均压环处 接 地 系 统 防 雷 系 统 8 8 n机楼规划建设时，应明确信息通信系统功能定位，划分各类网元布局位置、面积及机 架数量，作为电源系统规划的依据 n结合网元设备供电类型进行规划 直流供电还是UPS供电，直流供电系统比UPS供电系统更安全稳定，投资性价比高，电 源系统设备占地面积小，在网元设备采购时，应尽量要求网元设备为直流供电方式 n结合网元设备实际负荷值进行规划 如果按通信设备厂商提供的理论值或最大值计算，往往造成计算基础值过大，导致电 源系统配置容量过度，不仅增加了电源系统的投资，而且往往会增加土建结构和机房 面积的需求，造成不必要的浪费，因此应按在用通信设备实测值为计算基础乘以1.2至 1.3倍的余量进行电源系统配置，由于传统机楼的PUE值往往超过1.8，故在网元设备采 购时应选用性能高，能耗低的产品，或将网元设备能耗和对环境温度的要求作为重要 的技术指标，从源头上减少能源及其相关配套系统的消耗 n结合网元设备供电等级进行规划 传统的核心网、传送网、数据网系统网元设备供电等级一般参照工信部标准，但是对 于云计算、IDC机房的供电系统等级，应根据网元系统要求，采用分等级供电方式，使 电源系统建设更趋合理性和灵活性，N+1还是2N供电方式投资运行维护差异很大 n结合空调系统设备和节能减排措施进行规划 应采用高效的空调系统及有效的节能减排措施减少配套设备的用电，降低总电源压力 其 他 9 9 n高低配油机供电系统 高压采用两段母线，根据需求设置母联装置；单台变压器容量不宜大于2000kVA；设 置应急油机接入装置，两段低压系统设置母联装置，UPS系统、直流系统、机房专用空 调系统必须分别从两段低压母线各取一路，形成主备用供电输入模式。当第1套满容量 2000kVA变配电油机供电系统用足时，再新建第2套变配电油机供电系统 系 统 配 置 原 则