机房机房电气及布线系统升级改造综合

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新疆大学毕业论文(设计)

题 目 机房电气及布线系统升级改造综合设计

学生姓名 何永成所属院系 电气工程学院专 业 电气工程及其自动化班 级 电气081班完成日期 2012年5月13日

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声 明

为确保毕业论文写作质量和答辩工作的顺利开展达到按期圆满毕业的目标。本人自愿做出以下承诺及声明

本人郑重承诺严格遵守学院及系部下发的各项规定在指导老师的指导下自觉遵守毕业论文写作的各项要求。写作期间积极主动地与指导老师联系如果本人联系方式变化本人必须及时告知指导老师各阶段的修改稿件本人必须在指导老师的限定时间之内上交如未能遵守以上的各项要求而影响到毕业论文的最终成绩甚至是不能按期毕业的后果由本人承担。本人郑重声明所呈交的毕业论文是本人在指导老师的指导下独立进行研究工作所取得的成果成果不存在知识产权争议除文中已经注明引用的内容外本论文不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。

学生签名何永成

2012年05月13日

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新疆大学

毕业论文设计任务书

班 级 电气081班 姓名 何永成论文设计题目 机房电气及布线系统升级改造综合设计论文设计来源 生产实践要求完成的内容

1.完成电气工程部分综合设计思路提出系统的组成

2.因机房扩容完成机房动力配电系统UPS电源和配电线路的升级计算

4.电气系统升级后的短路计算和元器件选型

5.绘制机房的主配电接线图照明配电图接地系统图

6.空调新风系统设计系统设计空调选型新风系统排风系统设计

发题日期 2012年##月##日 完成日期 2012年##月##日

实习实训单位******************** 论文页数 37** 页

实习实训地点******************** 图纸张数 6 张

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教研室主任 ******* · ********

院长系主任 ******* · *******

摘 要

机房建设是一个系统工程是所有IT设备管理的核心是一个单位信息化建设中极为重要的一部分。它是由多个子系统组成机房装饰综合布线机房配电防雷接地空调新风智能监控消防系统等。本文针对机房扩容后,通过对机房的动力配电系统,UPS电源和配电线路的升级计算进一步确定系统所需要的容量对电气系统升级后的短路计算进行设备选型机房照明及应急照明系统的设计 以及空调新风系统的设计防雷接地的设计。最终完成机房的主配电接线设计照明配电设计接地系统设计的整体设计。机房的建设应遵循安全可靠经济适用适当超前的原则。

关键词机房电气综合布线系统升级改造综合设计

AB S TRAC T

Room construction is a systems engineering, is the core of all IT equipmentmanagement, is part ofthe information is extremely important in the construction of aunit. It is composed by multiple sub-systems, room decor, cabling, computer roompower distributio n,mine ground, air-conditio ning air, inte lligent mo nitoring, firesystems, etc. For the room after the expansion of this article, through the powerdistribution system of engine room,upgrade calculations for UPS power and powerdistribution lines, further determine if the system required capacity, upgradedelectrical system short circuit calculation for equipment selection, room lighting andemergency lighting system design,as well as air conditioning and ventilation systemdesign, lightning protection and grounding design.F inally comp letes the engine roomthe main distribution wiring design, the illumination power distribution design, theearth system design overall design.Rooms should be followed in the construction ofsafe,reliab le,affordab le,appropriate advanced principle s.

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Keywords Engine room e lectric General cab ling system;up grade; inte grateddes ign. .

目录

绪论. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1

第1章设计的总体描述. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2

1.1设计说明. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2

1.2设计原则. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2

1.3方案描述. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3

第2章电气工程部分综合设计. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .4

2.1计算中心动力配电系统设计. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .4

2.2机房计算机设备动力配电系统. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .4

2.3机房辅助设备动力配电系统. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .5

2.4机房照明配电系统. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .5

2.4.1电气照明的作用. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .5

2.4.2计算中心的照明系统种类. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .5

2.4.3电气照明的一般原则. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .5

2.5计算机计算中心配电设计主要考虑. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .6

2.6UPS的供电质量. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .6

2.7UPS电源系统和容量的选择. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .7

2.8计算中心接地系统设计. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .10

2.9计算中心的防雷. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .10

2.10避雷器的选型. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .11

2.11配电柜的设计选型. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .12

第3章 用电设备的计算负荷. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .13

3.1电力负荷的含义. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .13

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3.2计算负荷的确定. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .13

3.3电缆的选择. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .16

第4章短路电流计算. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .19

4.1短路的原因和后果. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .19

4.1.1短路的原因. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .19

4.1.2短路的后果. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .19

4.2低压电力线路中短路电流的计算. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .20

4.2. 1低压电力线路短路计算的特点. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .20

4.2.2低压配电系统中各元件的阻抗. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .20

4.2.3计算中心低压配电系统短路电流的计算. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .22

4.3 自动空气开关的选择断路器. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .24

4.4 自动转换开关电器ATS. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .24

第5章空调系统设计. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .26

5.1空调系统说明. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .26

5. 1. 1计算中心环境特点. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .26

5. 1.2空调选型. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .26

5.2新风系统说明. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .27

第6章综合布线系统的设计. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .29

6.1综合布线系统的简介. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .29

6.2综合布线系统特点. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .29

6.3 综合布线系统设计目标. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .30

6.4结构化综合布线系统设计说明. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .30

6.4. 1结构化综合布线系统介绍. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .30

6.4.2结构化综合布线系统的组成. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .30

6.5结构化布线系统与应用系统区别. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .31

6. 5. 1采用综合布线系统的原因. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .31

6. 5.2结构化综合布线系统与应用系统的关系. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .31

6. 5.3采用国际标准的结构化布线系统的优势. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .32

6.6结构化布线与传统布线的比较. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .32

第7章门禁和保安监控系统漏水检测消防系统. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .33

7.1门禁系统和保安监控系统. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .33

7.2漏水检测. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .33

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7.3安全防火保证措施. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .33

结束语. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .34

参考文献. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .35

绪论

目前计算中心的发展很迅速各个部门都拥有大小不等的计算中心既具有低压供配电系统的一般特点又具有计算中心对供配电及防雷接地等方面的特殊要求。设备的增添和更换也很频繁 电气负荷变化较快要求供配电系统能够满足供配电的基本要求能够保证安全性具有一定的灵活性和一定的长远发展的空间。

概括起来计算中心基本要求可以归结为以下几个方面。

1.保证计算机系统运行的可靠性 计算机系统是由中央处理机CPU以及高精度的外部设备组成计算机系统的可靠性问题是影响计算机发展与应用的核心问题它与计算中心环境、供配电、接地等因素是密不可分的对供配电系统和接地系统而言如果处理不得当诸“如电网过渡引发直“流电源振荡将会使计算机在运行过程中该为“0”的变成 1”使软件出现 奇偶位错误”。

2.保证计算机系统的设计寿命对计算中心内静电的影响而言静电可以通过人体、导体触及计算机可导电外壳时有可能击穿其电子器件而使计算机出现偶然性故障及器件损坏。

3.保证信息安全的要求 据有关资料介绍计算机运行时的频率为0.16400MH Z辐射强度约为40 dbθ v。如果供电频率超出计算机要求的稳态频率偏移范围将降低计算机抗干扰能力辐射到空间的信息将面临有可能被干扰和篡改甚至被窃取的危险。

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4.保证计算机操作人员的工作环境 比如计算中心照明如果处理得当将会大大提高操作人员的工作效率减缓操作人员的视疲劳程度减少操作上的失误。

今后的机房发展趋势是综合布线综合布线是相对传统布线而言的。传统布线系统都不是从整体出发考虑配置的不仅互不兼容,而且往往因改造重复投资、浪费惊人。传统布线已无法适应信息时代的发展要求综合布线是信息时代发展的必然产物具有以下的特点 (1)兼容性2开放性(3)灵活性4可靠性5先进性。

综合布线的优势越来越突出 (1)宽带化。 (2)数字化。 (3)综合化。 (4)智能化。 (5)个人化。

本设计针对大型计算中心的电气负荷进行了供配电系统的较为全面的设计包括供配电线路的总体设计负荷计算短路电流计算 UPS功率计算各种元器件的选型导线选择接地系统设计防雷工程等。保证了设备的正常运行。

第1章设计的总体描述

1.1设计说明

原机房面积较小只有一个主机房扩容后机房的面积将近比原来扩大一倍机房

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的设备也有所更新。现在数据中心机房可用总面积约为750平方米。机房层高为4.2米梁下高为3.8米设计吊顶高度为3.2米活动地板高0.4米机房设计净高2.8米。各房间主要功能分布如下表。

表1机房主要功能间分布

主机房1 约297平方米 机柜、计算机设备、空调机等主机房2 约297平方米 机柜、计算机设备、空调机等网络室 约67平方米 网络通信设备、配线机柜等主控室 约41平方米 数据机房安防、设备监控电话交换机房 约33平方米 电话交换机、机电柜

气体钢瓶间 约20平方米 气体钢瓶、支架管路、启动钢瓶走道 约12.5平方米

1.2设计原则

数据中心的设计必须满足当前各项业务需求应用又面向未来快速增长的发展需求 因此必须是高质量的、灵活的、开放的。我们在进行贵公司数据中心机房设计时遵循以下设计原则

1实用性和先进性

2安全可靠性

3灵活性与可扩展性

4标准化

5经济性/投资保护

6可管理性

1.3方案描述

1) 贵公司数据中心机房位于长春市一汽厂区信息大厦二层机房面积750

平方米机房内设有主机房1和2、主控室、 网络室、 电话交换机房、

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