本发明属于电力,尤其涉及一种预制化电力模块。
背景技术:
1、随着5g、云计算、万物互联、无人驾驶的快速发展,大数据中心成为新基建的热点。作为国家基础性战略资源,大数据中心成为国家竞争力的战略制高点之一,数据中心的建设规模和数量呈现快速增长。
2、但是数据中心在前期规划建设阶段有三个技术难点:一是存在建设周期冗长,施工程度复杂,无法达到快速投产的目的;二是数据中心业务需求增长、现有建筑扩建或改造,但受限于空间、供电能力;三是存在过度投资的风险。
3、智能融合电力模块是数据中心供配电系统的一种创新形式,通过采用模块化设计将数据中心供配电分解成多个预制化结构再进行预制组装供配电系统,标准化生产,将复杂的工程变成统一的产品,实现供配电系统的快速部署,缩短了部署周期,减少占地面积,在时间成本、空间成本、可靠性方面都具有一定优势。
4、通过上述分析,现有技术存在的问题及缺陷为:
5、(1)数据中心传统供配电系统存在占地面积大、部署周期长、能源效率低、运维成本高、可靠性不明、部件兼容差等诸多挑战。智能融合电力模块技术通过ups与低压配电的融合,系统更为简洁、安装更为简单;
6、(2)与传统供配电系统相比,更省地省电,在建设周期、安全可靠性、运维、tco方面更具优势,受到行业广泛的认可。
技术实现思路
1、针对现有技术存在的问题,本发明提供了一种预制化电力模块。
2、本发明是这样实现的,一种预制化电力模块,所述预制化电力模块包括:
3、变压器、低压配电柜、ups、ups输出配电柜;
4、变压器右端通过螺丝固定有低压配电柜;低压配电柜右端通过螺丝固定有ups、ups右端通过螺丝固定有ups输出配电柜。
5、进一步,所述变压器通过电路线连接低压配电柜。
6、进一步,所述低压配电柜通过电路线连接ups。
7、进一步,所述ups通过电路线连接ups输出配电柜。
8、进一步,所述变压器负责将高压电力转换为适合使用的低压电力,它的主要工作步骤如下:
9、s1:输入端接收高压电力(如10kv或20kv);
10、s2:通过电磁感应原理,变压器将高压电力转换为适合低压配电柜使用的低压电力(如400v或220v);
11、s3:输出端通过电路线将低压电力传输到低压配电柜。
12、进一步,所述低压配电柜的主要功能是分配和管理变压器提供的低压电力,其工作步骤如下:
13、s11:接收变压器输出的低压电力;
14、s12:通过内部的断路器和开关,分配电力给不同的用电设备;
15、s13:提供电力保护和管理功能,防止过载、短路等故障;
16、s14:输出端通过电路线将电力传输到ups。
17、进一步,所述ups的主要功能是提供稳定的不间断电力,防止电力中断对关键设备的影响,其工作步骤如下:
18、(1)接收低压配电柜输出的电力;
19、(2)通过内部的蓄电池和逆变器,将电力储存在蓄电池中,并在需要时转换为稳定的交流电输出;
20、(3)在电力供应正常时,ups充电并保持待机状态;
21、(4)在电力中断或异常时,ups立即启动,将蓄电池中的电力转换为交流电,继续供电;
22、(5)输出端通过电路线将电力传输到ups输出配电柜。
23、进一步,所述ups输出配电柜负责分配和管理ups提供的不间断电力,其工作步骤如下:
24、(1)接收ups输出的稳定电力;
25、(2)通过内部的断路器和开关,分配电力给不同的关键设备,如服务器、通信设备等;
26、(3)提供电力保护和管理功能,防止过载、短路等故障;
27、(4)确保关键设备在电力中断期间仍然能够正常运行。
28、本发明另一目的在于提供一种实施所述预制化电力模块的预制化电力模块设计方法,所述预制化电力模块设计方法包括:
29、步骤1,整合设备模块化设计:
30、设备整合:将变压器、低压配电柜、ups、ups输出配电柜关键设备整合在一个坚固的撬块结构中;
31、模块化设计:采用模块化设计原则,使得各个部件安装、维护和升级;
32、步骤2,电缆管理优化:
33、电缆长度优化:通过内部布线设计,优化ups输入和输出电缆的长度;
34、电缆管理系统:引入先进的电缆管理系统;
35、步骤3,施工周期优化:
36、快速交付:设备预先整合和测试;
37、简化安装步骤:通过标准化的接口设计和预装模块,简化安装步骤。
38、结合上述的技术方案和解决的技术问题,请从以下几方面分析本发明所要保护的技术方案所具备的优点及积极效果为:
39、第一、本发明设计了一种可以快速交付、节约占地面积的新型电力撬块。该撬块将变压器、低压配电柜、ups、ups输出配电柜等设备整合在一起。节约了占地面积,减少了施工周期。该新型电力撬块可以将变压器、低压配电柜、ups、ups输出配电柜等设备组成一个整体,可以大大节省ups输入电缆和ups输出电缆,解决4台ups并机时电流不均匀问题。
40、第二,作为本发明的权利要求的创造性辅助证据,还体现在以下几个重要方面:
41、(1)本发明的技术方案转化后的预期收益和商业价值为:
42、经济效益方面,本发明采用装配式结构,通过工厂预制、机械化安装,实现规模生产、集成调试、模块化配送,减少现场安装、接线、调试工作,从而节省时间成本;集中式设计,使整体结构更为紧凑,配电柜数量减少,使得空间利用率更高。
43、商业价值方面,数据中心的建设正在从实体建筑向模块化组装过渡,同时云计算模式也正在加速预制模块化数据中心在市场上的部署,本发明采用高度集成的架构,最大限度地发挥成本和技术优势,为模块化数据中心提供可靠的电力支撑和安全保障。
44、(2)本发明的技术方案是否解决了人们一直渴望解决、但始终未能获得成功的技术难题:
45、智能融合电力模块通过工厂预制化整合及测试,实现供配电系统的快速部署,大大缩短了数据中心的建设周期,使项目快速交付。
46、(3)本发明的技术方案是否克服了技术偏见:
47、成本方面,推行工厂预制化后,人员施工费用远小于现场,节省施工成本。
48、质量方面,通过在工厂侧标准化生产,对施工工艺进行严格把控,提高工艺水平;
49、安全方面,减少现场劳动力投入,降低现场安全风险,提高工程质量。
1.一种预制化电力模块,其特征在于,所述预制化电力模块包括:
2.如权利要求1所述预制化电力模块,其特征在于,所述变压器通过电路线连接低压配电柜。
3.如权利要求1所述预制化电力模块,其特征在于,所述低压配电柜通过电路线连接ups。
4.如权利要求1所述预制化电力模块,其特征在于,所述ups通过电路线连接ups输出配电柜。
5.如权利要求1所述预制化电力模块,其特征在于,所述变压器负责将高压电力转换为适合使用的低压电力,它的主要工作步骤如下:
6.如权利要求1所述预制化电力模块,其特征在于,所述低压配电柜的主要功能是分配和管理变压器提供的低压电力,其工作步骤如下:
7.如权利要求1所述预制化电力模块,其特征在于,所述ups的主要功能是提供稳定的不间断电力,防止电力中断对关键设备的影响,其工作步骤如下:
8.如权利要求1所述预制化电力模块,其特征在于,所述ups输出配电柜负责分配和管理ups提供的不间断电力,其工作步骤如下:
9.一种实施如权利要求1-8任意一项所述预制化电力模块的预制化电力模块设计方法,其特征在于,所述预制化电力模块设计方法包括:
