在数据中心工程项目中,电力是工程的“血液”,为工艺设备提供驱动力,变配电所则是电力的枢纽。目前,数据中心设计多采用钢筋混凝土或钢结构等常规形式,自然采光或采用通风窗;电气设备柜体出厂后直接运至现场安装。采用这种传统的建设模式,在电气安装调整过程中往往会受现场气候条件恶劣、施工材料短缺、设备存在缺陷等因素影响,延长工期,增加费用。
而预装模块化变电所(以下简称E-House),可以很好地解决上述问题。该变配电所在国内工厂进行模块化设计,集成,建造完成后,整体发运至项目现场。这种形式可大大减少现场电气施工、调试工作量,缩短工程建设周期,减少施工费用,降低项目内部风险和外部风险。
法腾 E-House产品类别
E-House产品可以细分为如下几种:集装箱式解决方案、模块化设计方案、单体大尺寸结构。
01 集装箱式解决方案
制造方案基于标准货运集装箱设计,标准ISO集装箱尺寸或定制化的尺寸,全焊接或喷漆钢结构,适用于电缆底部进线和侧面进线场合,通过集装箱模块拼接可以搭建成更复杂的组合。
02 模块化设计方案
设计基于定制化的E-House布局和尺寸,布局和尺寸基于需安装设备的量身订做,为了满足运输和物流要求,E-House的设计采用模块化切割,,现场拼装后,实现更大的整体布局。
03 单体大尺寸结构
单体钢结构框架实现大尺寸,大尺寸的E-House单体运输,消除了运输模块及现场模块再拼接的要求,但需要提前确认现场和运输物流对最大运输尺寸的要求。
法腾E-House的设计
在进行E-House设计前,需了解关于E-House内部系统配置、电气设备预留空间以及交通运输等要求;明确运输E-House的最大尺寸限制要求,将常规变电所拆除为若干个满足运输要求的单体。这些单体依据最终的设计方案考虑是独立安装还是现场拼装。
本着分散布置、集中管理的原则,使每一座E-House均位于各区域用电负荷中心,以减少末端用电负荷的供电距离,既可提高电能质量,又能减少电缆和管道的损耗。
01 E-House结构设计
由于E-House自身是为了工程量身定制的,因此它的结构设计具有较大的灵活性,它的尺寸大小基本取决于它内部所需要安装的设备情况,同时还要考虑长距离运输的要求。因此,如何用最小的空间合理布置设备,是E-House结构设计成功的关键。
02 接地系统设计
接地对电力系统和电气设备的安全及其可靠运行,对操作、维护、运行人员的人身安全,都起着至关重要的作用。E-House作为一个独立的配电站,一般矗立于荒郊野外,易受雷电袭击,对防雷接地的要求更为严格。E-House集聚了工作接地、保护接地、防雷接地、电磁兼容性接地等于一体,如果不妥善处理好这些接地的关系,容易造成设备的损坏甚至危及人身安全。本工程采用联合接地的方式,设置了几个主接地排,对箱内设备进行了等电位连接。并对接地系统的接触电压、跨步电压进行了校验。
03 抗内燃弧措施
中压开关柜在柜顶设置了泄压通道,在使用过程中发生燃弧故障时,由于飞溅而出的滚烫金属颗粒以及火光极大的偶然性,即使产品试验满足IEC61641-2014燃弧保护等级条款,也不能完全保证在使用过程中发生内部燃弧故障时绝对不会对人员造成致命伤害。本工程在开关柜柜顶设置专用燃弧泄压通道,并与各柜泄压通道有效连接,箱体外设置泄压口,以确保电气故障时运维人员的人身安全。设置泄压通道时,开关柜柜顶不应设置泄压板。
04 箱体防腐
由于使用E-House工程的自然条件一般都比较恶劣,因此箱体的防腐至关重要,直接影响E-House的使用寿命。E-House箱体的防腐处理应遵循ISO12944《色漆和清漆防护漆体系对钢结构的腐蚀防护》标准,采用多道防腐工艺,包括前处理、锌层、中间层、面层等多重处理工艺。
05 箱体密封与防尘
为了给E-House内部设备提供良好的使用环境,保证设备安全稳定运行。箱体的防护等级要达到IP54以上的要求,并安装微正压系统,配置微正压空调或风机及多层过滤措施,配合风道均压系统,使箱体内部产生略高于外部大气压25Pa的气压差,实现舱内均衡的微正压环境,使得外界的潮气、灰尘、盐雾等不能侵入E-House内部。
E-House不仅是一个产品,更是一项可作为完全独立的交钥匙电气配套工程。模块化变电所因其具有可移动性、布置形式灵活、空间利用率高,现场安装调试周期短等众多优点,为国内工程电气设计提供了思路和选择方案。另外,E-House由于是整体在工厂建造、电气设备集成及预调试后,再整体运输至工程现场,大大缩短了整个工程的建设工期,减少了工程投资。