弱電(diàn)機房每次設計或者施工(gōng)的時候，總是要統計一下用(yòng)電(diàn)負荷，需要甲方或者總包提供多(duō)少負荷的配電(diàn)箱（配電(diàn)櫃），這是一項非常重要的工(gōng)作(zuò)，如何做好這個工(gōng)作(zuò)呢(ne)？那麽需要計算，如何計算呢(ne)？看完本篇文(wén)章你就知道了

機房作(zuò)為(wèi)設備高密度存放的地方，用(yòng)電(diàn)量非常大。據統計，一個數據中(zhōng)心機房建成後的維護費用(yòng)的七成都是電(diàn)費，也不外乎各個企業都在想辦(bàn)法給機房降溫了。有(yǒu)建在山(shān)上的、地底的，還有(yǒu)建在海中(zhōng)的，省電(diàn)還真是不容易啊！相較于省電(diàn)，機房的用(yòng)電(diàn)也是個大問題，今天來介紹機房負荷的計算方法。了解這個是安(ān)全用(yòng)電(diàn)的基礎，這是非常重要的内容，一起來看看吧。

一、負荷計算目的和意義

低壓供配電(diàn)系統的設計中(zhōng)負荷的統計計算是一項重要内容，負荷計算結果對供電(diàn)容量報裝(zhuāng)、選擇供配電(diàn)設備及安(ān)全經濟運行均起決定性的作(zuò)用(yòng)。負荷計算的目的是：

1. 計算變配電(diàn)所内變壓器的負荷電(diàn)流及視在功率，作(zuò)為(wèi)選擇變壓器容量的依據。

2. 計算流過各主要電(diàn)氣設備 （斷路器、隔離開關、母線(xiàn)、熔斷器等）的負荷電(diàn)流，作(zuò)為(wèi)選擇設備的依據。

3. 計算流過各條線(xiàn)路（電(diàn)源進線(xiàn)、高低壓配電(diàn)線(xiàn)路等）的負荷電(diàn)流，作(zuò)為(wèi)選擇線(xiàn)路電(diàn)纜或導線(xiàn)截面的依據。

4. 計算尖峰負荷，用(yòng)于保護電(diàn)器的整定計算和校驗電(diàn)動機的啓動條件。

二、負荷計算方法

我國(guó)目前普遍采用(yòng)需要系數法和二項式系數法确定用(yòng)電(diàn)設備的負荷，其中(zhōng)需要系數法是國(guó)際上普遍采用(yòng)的确定計算負荷的方法，最為(wèi)簡便；而二項式系數法在确定設備台數較少且各台設備容量差别大的分(fēn)支幹線(xiàn)計算負荷時比較合理(lǐ)；在建築配電(diàn)中(zhōng)，還常用(yòng)負荷密度法和單位指标法統計計算負荷。在方案設計階段可(kě)采用(yòng)單位指标法；在初步設計及施工(gōng)圖設計階段，宜采用(yòng)需要系數法。

三、負荷計算原則

進行負荷計算時，應按下列原則計算設備功率：

1. 對于不同工(gōng)作(zuò)制的用(yòng)電(diàn)設備的額定功率應換算為(wèi)統一的設備功率。

2. 整流器的設備功率是指額定交流輸入功率。

3. 成組用(yòng)電(diàn)設備的設備功率，不應包括備用(yòng)設備。

4. 當消防用(yòng)電(diàn)的計算有(yǒu)功功率大于火災時可(kě)能(néng)同時切除一般電(diàn)力、照明負荷計算有(yǒu)功功率，應按未切除的一般電(diàn)力、照明負荷加上消防負荷計算低壓總的設備功率、計算負荷。否則計算低壓總負荷時，不應考慮消防負荷。當消防負荷中(zhōng)有(yǒu)與平時兼用(yòng)的負荷時，該部分(fēn)負荷也應計入一般電(diàn)力、照明負荷。

5. 單相負荷應均衡分(fēn)配到三相上，當單相負荷的總計算容量小(xiǎo)于計算範圍内三相對稱負荷總計算容量的15%時，全部按三相對稱負荷計算；當超過15%時，應将單相負荷換算為(wèi)等效三相負荷，再與三相負荷相加。

四、數據中(zhōng)心相關經驗總結

負荷計算是供配電(diàn)系統設計的基本計算，數據中(zhōng)心的負荷計算更适合使用(yòng)需要系數法。計算時需要系數的取值、負荷取舍計入、蓄電(diàn)池充電(diàn)和空調照明的估算等内容，在數據中(zhōng)心的計算中(zhōng)還是有(yǒu)别于其他(tā)建築專業的計算，現總結如下：

1. 數據中(zhōng)心的ＩＴ 負荷重要性都比較高，必須使用(yòng) UPS等設備來保證不間斷供電(diàn)，根據數據中(zhōng)心的建設标準不同，UPS會采取“1+1”、“2+1”、“2N”等不同的配置。由于供電(diàn)部門需要統計機房設備安(ān)裝(zhuāng)總容量，所以數據中(zhōng)心的ＩＴ 設備額定容量要用(yòng) UPS設備的總裝(zhuāng)機容量。計算IT 設備容量時的需要系數根據 UPS設備的配置方式調整，即需要系數＝主 用(yòng)UPS設備數量UPS配置數量。例如：UPS按照2N 設置，進行負荷計算時，需要系數取0.5。

2. UPS配置的蓄電(diàn)池充電(diàn)容量需計入負荷計算。根據數據中(zhōng)心的建設标準不同，UPS蓄電(diàn)池需按照不同後備時間配置，即每台UPS配置的蓄電(diàn)池容量及組數不同。UPS蓄電(diàn)池充電(diàn)容量＝電(diàn)流×電(diàn)壓×組數×效率根據計算可(kě)知，UPS蓄電(diàn)池充電(diàn)容量約為(wèi)UPS配置容量的10%~20%，做負荷計算時可(kě)直接應用(yòng)結論簡化計算。

3. 在數據中(zhōng)心中(zhōng)，除了IDC機架外，空調在總負荷中(zhōng)占的比重也相當大，一般會配置備用(yòng)空調設備，根據數據中(zhōng)心的建設等級備用(yòng)數量會不同。計算空調設備容量時的需要系數根據空調設備的配置方式調整，即需要系數＝主用(yòng)空調設備數量／空調配置數量。2007年綠色網絡組織制定了數據中(zhōng)心能(néng)效比指标PUE，目前被行業廣泛使用(yòng)，PUE＝數據中(zhōng)心總能(néng)耗／IT設備總能(néng)耗。根據對數據中(zhōng)心進行數據分(fēn)析，數據中(zhōng)心的PUE值一般介于1.6～1.8之間，即機房空調和照明負荷約為(wèi)IT設備負荷的60%~80%，照明負荷與空調相比來說占比相當小(xiǎo)，所以可(kě)近似認為(wèi)機房空調負荷約為(wèi)ＩＴ設備負荷的60%~80%，此 結論可(kě)以直接在負荷計算中(zhōng)應用(yòng)來簡化計算。

4. 根據相關經驗據，照明負荷一般按照30w/ｍ２估算、辦(bàn)公(gōng)空調負荷一般按照50w／ｍ２估算、有(yǒu)餐廳用(yòng)電(diàn)的情況下按照2kW／人估算、用(yòng)燃氣的情況下按照5w／人估算。

5. 根據負荷計算要求，季節性用(yòng)電(diàn)設備應選擇其最大者計入總設備容量。數據中(zhōng)心空調負荷一般會遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于采暖負荷，所以計算時隻需計算空調負荷即可(kě)。

6. 根據負荷計算要求，消防設備容量一般不計入總設備容量，所以計算時消防電(diàn)梯不計入。

7. 根據供電(diàn)部門要求，進行無功補償後的功率因數需達到0.95以上，一般按照變壓器容量的30%進行補償。

8. 根據相關經驗數據，負荷計算中(zhōng)同時系數取0.9-0.95。

五、實例分(fēn)析

本文(wén)以某運營商(shāng)新(xīn)建數據中(zhōng)心為(wèi)例：建設标準為(wèi)Toer IV 等 級，IDC 機 房 約1000ｍ2，新(xīn)建單機功耗5kW的IT設備200架、單機功耗100kW的IT設備50架，IDC機房内空調和照明按配套配置（空調系統暫不考慮由UPS系統供電(diàn)）。變配電(diàn)及UPS等設備機房約1000ｍ2、辦(bàn)公(gōng)區(qū)約1000ｍ2。消防電(diàn)梯2台1用(yòng)1備，設備容量為(wèi)50kW／台。辦(bàn)公(gōng)室設電(diàn)采暖2台，容量分(fēn)别約80kW和50kW。要求通過負荷計算确定本數據中(zhōng)心供配電(diàn)系統設備配置。

步驟1：确定為(wèi)IT 設備供電(diàn)的系統配置

根據《通信用(yòng)不間斷電(diàn)源—UPS》（YD ╱T095-2008）對UPS設備輸出有(yǒu)功功率的要求為(wèi)：≥額定容量×0.7kW／kVA，因 此，配置的UPS容量應為(wèi)：(200*5+50*10)/0.7kVA=2142.86kVA。IDC機房按 Tier IV 标準機房設置，UPS設備按2N配置考慮，配置的 UPS設備總容量不應小(xiǎo)于4285.71kVA。本工(gōng)程需新(xīn)建2套“3+3”并機400kVA UPS電(diàn)源系統。UPS主機配置的蓄電(diàn)池組按單機滿負荷情況下後備時間為(wèi)15min（2V蓄電(diàn)池單體(tǐ)的放電(diàn)終止電(diàn)壓為(wèi)1.8V）考慮，每台UPS設備配置3組200AH蓄電(diàn)池組，共計36組。

步驟2：進行負荷計算

需進行計算的各要素：UPS、UPS蓄電(diàn)池充電(diàn)、機房空調及照明、辦(bàn)公(gōng)區(qū)空調及照明等。并按照供電(diàn)部門要求進行無功補償。

步驟3：根據負荷計算結果及配置設備

根據負荷計算，交流總負荷約為(wèi)6425.36kVA，需油機保障負荷為(wèi)6032.88kW。按照Tier IV 等級和電(diàn)源配置的要求，拟設置2路10kV市電(diàn)引入，雙路市電(diàn)應滿足單路承擔全部負荷的能(néng)力。安(ān)裝(zhuāng)高壓開關櫃1套（包含進線(xiàn)隔離櫃2台、進線(xiàn)櫃2台、計量櫃2台、聯絡櫃2台、出線(xiàn)櫃 N 台）；安(ān)裝(zhuāng)4台2000kVA幹式變壓器；低壓抽屜式開關櫃2套（每套包含2台進線(xiàn)櫃、2台油機市電(diàn)轉換櫃、1 台低壓聯絡櫃、N台低壓饋電(diàn)櫃、4台低壓電(diàn)容器櫃）；安(ān)裝(zhuāng)4台1600kW柴油發電(diàn)機組。

結合以上的實例，相信大家對如何計算機房負荷有(yǒu)了更清晰的認知。機房是個用(yòng)電(diàn)“大戶”，機房用(yòng)電(diàn)的安(ān)全不容忽視，保障用(yòng)電(diàn)安(ān)全才能(néng)保障機房的穩定運行。

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