在數據中心工程項目中,電力是工程的“血液”,為工藝設備提供驅動力,變配電所則是電力的樞紐。目前,數據中心設計多采用鋼筋混凝土或鋼結構等常規(guī)形式,自然采光或采用通風窗;電氣設備柜體出廠后直接運至現場安裝。采用這種傳統(tǒng)的建設模式,在電氣安裝調整過程中往往會受現場氣候條件惡劣、施工材料短缺、設備存在缺陷等因素影響,延長工期,增加費用。
而預裝模塊化變電所(以下簡稱E-House),可以很好地解決上述問題。該變配電所在國內工廠進行模塊化設計,集成,建造完成后,整體發(fā)運至項目現場。這種形式可大大減少現場電氣施工、調試工作量,縮短工程建設周期,減少施工費用,降低項目內部風險和外部風險。
法騰 E-House產品類別
E-House產品可以細分為如下幾種:集裝箱式解決方案、模塊化設計方案、單體大尺寸結構。
01 集裝箱式解決方案
制造方案基于標準貨運集裝箱設計,標準ISO集裝箱尺寸或定制化的尺寸,全焊接或噴漆鋼結構,適用于電纜底部進線和側面進線場合,通過集裝箱模塊拼接可以搭建成更復雜的組合。
02 模塊化設計方案
設計基于定制化的E-House布局和尺寸,布局和尺寸基于需安裝設備的量身訂做,為了滿足運輸和物流要求,E-House的設計采用模塊化切割,,現場拼裝后,實現更大的整體布局。
03 單體大尺寸結構
單體鋼結構框架實現大尺寸,大尺寸的E-House單體運輸,消除了運輸模塊及現場模塊再拼接的要求,但需要提前確認現場和運輸物流對最大運輸尺寸的要求。
法騰E-House的設計
在進行E-House設計前,需了解關于E-House內部系統(tǒng)配置、電氣設備預留空間以及交通運輸等要求;明確運輸E-House的最大尺寸限制要求,將常規(guī)變電所拆除為若干個滿足運輸要求的單體。這些單體依據最終的設計方案考慮是獨立安裝還是現場拼裝。
本著分散布置、集中管理的原則,使每一座E-House均位于各區(qū)域用電負荷中心,以減少末端用電負荷的供電距離,既可提高電能質量,又能減少電纜和管道的損耗。
01 E-House結構設計
由于E-House自身是為了工程量身定制的,因此它的結構設計具有較大的靈活性,它的尺寸大小基本取決于它內部所需要安裝的設備情況,同時還要考慮長距離運輸的要求。因此,如何用最小的空間合理布置設備,是E-House結構設計成功的關鍵。
02 接地系統(tǒng)設計
接地對電力系統(tǒng)和電氣設備的安全及其可靠運行,對操作、維護、運行人員的人身安全,都起著至關重要的作用。E-House作為一個獨立的配電站,一般矗立于荒郊野外,易受雷電襲擊,對防雷接地的要求更為嚴格。E-House集聚了工作接地、保護接地、防雷接地、電磁兼容性接地等于一體,如果不妥善處理好這些接地的關系,容易造成設備的損壞甚至危及人身安全。本工程采用聯合接地的方式,設置了幾個主接地排,對箱內設備進行了等電位連接。并對接地系統(tǒng)的接觸電壓、跨步電壓進行了校驗。
03 抗內燃弧措施
中壓開關柜在柜頂設置了泄壓通道,在使用過程中發(fā)生燃弧故障時,由于飛濺而出的滾燙金屬顆粒以及火光極大的偶然性,即使產品試驗滿足IEC61641-2014燃弧保護等級條款,也不能完全保證在使用過程中發(fā)生內部燃弧故障時絕對不會對人員造成致命傷害。本工程在開關柜柜頂設置專用燃弧泄壓通道,并與各柜泄壓通道有效連接,箱體外設置泄壓口,以確保電氣故障時運維人員的人身安全。設置泄壓通道時,開關柜柜頂不應設置泄壓板。
04 箱體防腐
由于使用E-House工程的自然條件一般都比較惡劣,因此箱體的防腐至關重要,直接影響E-House的使用壽命。E-House箱體的防腐處理應遵循ISO12944《色漆和清漆防護漆體系對鋼結構的腐蝕防護》標準,采用多道防腐工藝,包括前處理、鋅層、中間層、面層等多重處理工藝。
05 箱體密封與防塵
為了給E-House內部設備提供良好的使用環(huán)境,保證設備安全穩(wěn)定運行。箱體的防護等級要達到IP54以上的要求,并安裝微正壓系統(tǒng),配置微正壓空調或風機及多層過濾措施,配合風道均壓系統(tǒng),使箱體內部產生略高于外部大氣壓25Pa的氣壓差,實現艙內均衡的微正壓環(huán)境,使得外界的潮氣、灰塵、鹽霧等不能侵入E-House內部。
E-House不僅是一個產品,更是一項可作為完全獨立的交鑰匙電氣配套工程。模塊化變電所因其具有可移動性、布置形式靈活、空間利用率高,現場安裝調試周期短等眾多優(yōu)點,為國內工程電氣設計提供了思路和選擇方案。另外,E-House由于是整體在工廠建造、電氣設備集成及預調試后,再整體運輸至工程現場,大大縮短了整個工程的建設工期,減少了工程投資。