網絡供配電施工與管理

1、網絡供配電施工與管理計算機機房供配電技術1.1.計算機機房對前端供電能力的需求2. UPS2. UPS電源系統(tǒng)的設計3.3.計算機機房的供配電系統(tǒng) 4.4.計算機機房的照明1.1.計算機機房對前端供電能力的需求計算機機房的供配電系統(tǒng)是一個綜合性的供配電系統(tǒng)，在這個系統(tǒng)中不僅要解決計算機設備的用電問題，還要解決其它輔助設備的用電問題。一般而言，在計算機等主要設備、機房精密空調、其它輔助設備選定之后，就可以確定計算機機房的供配電系統(tǒng)的容量了。l 由于計算機設備的種類不同，型號不同，對供配電系統(tǒng)的要求也不同。l大、中型計算機的供配電系統(tǒng)有特殊的要求，小型計算機也有配電標準，微型計算機供配電雖然簡單但

2、也有供配電的具體要求1. 計算機機房供配電系統(tǒng)，還要解決保障計算機設備正常運行的其它附屬設備的供配電問題。2. 例如機房專用精密空調機的供配電、機房一般照明、應急照明、安全消防系統(tǒng)用電等等。3. 任何供電系統(tǒng)的中斷，都會造成計算機機房核心設備的癱瘓、計算機資料、數據丟失，通信、數據流的中斷等，所造成的經濟損失都是巨大的。4. 由此可見，保證計算機機房安全可靠供電尤其顯得重要。1.1.計算機機房對供配電系統(tǒng)的要求 計算機機房提供電能質量的好壞，將直接影響計算機系統(tǒng)正常、可靠的運行；也影響機房內其它附屬設備的正常運行。這種影響主要來自市電電網的電壓、電流、頻率的變化以及供電質量。當電網處于過渡狀態(tài)

3、時，計算機的運行就會處于不正常的狀態(tài)。電網擾動在工頻一周內，可能引起錯誤的打印輸出。如果電網擾動時間較長，則整個計算機就要停機。特別是磁盤機在計算機系統(tǒng)中廣泛的應用，對供電的頻率提出了更高的要求，由于磁盤機中磁盤主軸采用感應電動機，當電網頻率發(fā)生變化時，主軸的角速度就會發(fā)生變化，這樣，可能引起信號存取的頻率變化，產生錯誤，甚寫丟失信息。 由此可見，機房供配電系統(tǒng)提供電能的質量對計算機及其附屬設備的正常運行是非常重要的。為了確保計算機的可靠運行，在計算機機房建設中必須建立起良好的供配電系統(tǒng)。1.1.1 機房對市電供電質量的要求 機房的供電電壓等級通常是低壓，據全國供用電規(guī)則中的第 2條標準，供電

4、部門提供的電網電壓為單相 220V或三相 380V，電網頻率為 50Hz。1 1 ）機房供電電源的基本要求 國家標準電子計算機場地通用規(guī)范（GB/T-2887-2000）中關于機房供配電要求如下：計算機機房供電電源應滿足下列要求：頻率：50Hz電壓：380V220V相數：三相五線制或三相四線制單相三線制2 ）機房供電電源的諧波要求 根據國際標準電能質量、公用電網諧波 （GB/T14549-93）中的第 4、第 5條關于用戶用電入口處的總諧波電壓、諧波電流的限值規(guī)定3 3 ）機房供電電源的分類： 依據計算機用途的不同，對其供電的市電電源可分為 3類：一類供電：一類供電：指需要建立不停電供電的電源

5、系統(tǒng)，包括從兩個 可靠的獨立的變電站各自引入一路供電線路； 該兩路電源不會出現同時檢修停電的現象，并且 平均每月停電次數不應大于一次，平均每次故障 時間不應大于 0.5小時（供電可用性為 99.9），兩路供電線路需配有自動切換終止。二類供電：二類供電：指需要建立帶備用的供電系統(tǒng)，包括一路具有上述供電能力的市電輸入和用戶自主起動的備用發(fā)電機組；二類供電允許有計劃檢修停電，平均每月停電次數不應大于 3.5次，平均每次停電不應大于 6小時（供電可用性為 99）。三類供電：三類供電：指一般用戶供電，平均每月停電次數不應大于 4.5次，平均每次停電時間不應大于 8小時（供電可用性為 95）。1.1.21

6、.1.2. . 機房對供配電監(jiān)控功能的要求根據上述建立不間斷供電系統(tǒng)或建立備用供電系統(tǒng)的要求，都存在供電電源控制問題。對機房供電系統(tǒng)的要求：系統(tǒng)控制應具有自動、手動兩種操作功能，供電系統(tǒng)應具有遙測、遙控功能。供電系統(tǒng)的遙測功能包括：應能遙測高、低壓進線柜，油機發(fā)電機組的三相電壓、三相電流、功率、頻率；配電柜的輸入電壓、輸入電流；UPS輸出電壓、電流；電池組的電壓、充放電電流等。在一些特別重要的機房供電系統(tǒng)中，配電柜主開關觸頭的溫度也需遙測，作為智能化監(jiān)控的參數之一。機房供電系統(tǒng)的遙控功能包括：應能遠程起停發(fā)電機組；在應急情況下遠程停止 UPS電源、UPS輸出配電柜的主斷路器等。供電系統(tǒng)的遙信功

7、能包括：當市電中斷、機組故障、UPS故障、電池充電狀態(tài)、熔絲狀態(tài)、配電柜主控開關溫度（反應接點的接觸電阻大?。┑葢羞b信信息送出1.1.3.1.1.3. 機房對供配電主體設備的要求1 1 ）對主低壓配電柜的要求u在市電和油機電源之間應配有自動-手動切換裝置，具有電氣互鎖和機械互鎖裝置，在兩種電源切換過程中，具有市電優(yōu)先功能。u當市電中斷或者電壓超出規(guī)定范圍時，自動切斷市電，10秒后送市電中斷信號；當市電恢復正常 1分鐘后能自動切換回市電供電。2 2）對發(fā)電機組的要求計算機機房對柴油發(fā)電機組的要求如下：p 必須配備具有自動起動、自我保護、自動切換功能的發(fā)電機組。p機組在停機狀態(tài)接到起動指令后，應

8、能立即自動起動，如要延遲起動，延時時間應可調節(jié)，但不得超過 8小時。由停機到運行的起動，以主機優(yōu)先起動，備用機在主機不能起動時，應能自動起動。p當機組在輸出短路或超負載運行時，應斷電停機自動保護。p柴油發(fā)電機組應參照中華人民共和國通信行業(yè)標準 112T 50291執(zhí)行。3 3）對UPSUPS的要求當市電正常時，UPS應能正常開機。UPS應具有軟起動性能，不會造成對上線電源的沖擊。UPS應該具備在市電不穩(wěn)定或負載變化比較大的條件下正常運行的能力（不停電輸出純凈的電壓）。UPS的“平均無故障時間”（MTBF）應該大于或等于 100,000小時。UPS應具有良好的自診斷、用戶界面、通信功能。UPS機

9、內靜態(tài)旁路電路以及備份 UPS均應能夠可靠自動切換。UPS應具備市電停電告警功能，當市電中斷或超出規(guī)定的范圍（+10-15）時，能自動發(fā)出告警信號。市電停電后，UPS應至少可繼續(xù)工作一定的時間（依系統(tǒng)需要而定）。1.2計算機機房供配電系統(tǒng)主要特征1.2.1.1.2.1. 機房的供電等級計算機機房的供電等級是根據計算機的工作性質及其所起的重要性來劃分。為了便于管理和滿足計算機工作的要求，一般將計算機機房供電的等級劃分為 3級：1 1 ）一級負載計算機機房 這類計算機機房在正常用電時，如果突然中斷供電，計算機不能工作將影響到國計民生的大事，將會導致重大的人身傷亡和惡性事故的發(fā)生。例如國防建設、生產

10、、交通運輸、電信、財政、金融、航空管理等部門，他們的計算機因供電突然中斷將會造成難以彌補的重大損失。對于一級負載的計算機機房應采取一類供電，即建立不停電電源系統(tǒng)。2 2 ）二級負載計算機機房 這類計算機機房在用電時，如果突然中斷，計算機不能正常運行將在一定的程度上造成一定的損失。例如一些科研單位和計算機過程控制的生產單位等。 對于二級負載的計算機機房采取二類供電，即需要建立具有備 用電源的供電系統(tǒng)。3 3 ）三級負載計算機機房 這類負載計算機機房因突然中斷供電不會引起過大的損失。例如一些單位使用的個人計算機，只做一般統(tǒng)計、計算、情報檢索等工作。對于三級負載計算機機房可以采用三類供電，即按照一般

11、用戶供電考慮?，F在，計算機機房里一般都配備 UPS電源，可利用 UPS電源特有的一段備用時間及時處理完機上的工作，等下次有電時再開機。綜上所述：金融、郵電、證券行業(yè)計算機機房供電應屬于一級負載，采用一類供電方式。1.2.2. 機房供配電系統(tǒng)的劃分一般由三部分組成： 計算機設備供配電系統(tǒng)； 機房輔助設備供配電系統(tǒng)； 備用供電系統(tǒng)1 ）計算機設備供配電系統(tǒng)主機用電 外設用電（外圍設備包括：磁盤機、磁帶機、行打印機、激光打印機等）；終端用電。2 ）機房輔助設備供配電系統(tǒng) 這個系統(tǒng)的作用主要是保證為計算機系統(tǒng)服務的其它設備的用電。這就是由空調設備、維修用設備、新風設備、照明設備、測試設備、自動消防設備

12、等組成的輔助設備群的供配電系統(tǒng)。 3 ）備用供電系統(tǒng) 備用供電系統(tǒng)是在計算機機房正常供電中斷或者發(fā)生故障時，由備用的發(fā)電機組供電（或者雙路供電中的備用一路供電）以保證計算機機房正常工作。備用電源及其與正常供電電源之間的轉換裝置都應在備用供電系統(tǒng)中。1.2.3.1.2.3. 機房供配電方式 1 1 ）直接供電方式直接供電方式是把變電站送來的工頻交流電（通常為 50Hz380V220V）直接送到計算機設備配電柜和輔助設備配電柜。然后，由計算機設備配電柜分送給各種計算機設備；由輔助設備配電柜分配給空調、新風、照明、日常用電等附屬設備。優(yōu)點：供電簡單、設備少、投資低、運行費用少、維修方便。直接供電方式

13、缺點缺點：對電網的質量要求高，如果電網的質量低，或者電網負載對電網的質量要求高，如果電網的質量低，或者電網負載方面引起的波動大時，會直接影響到計算機及其附屬設備方面引起的波動大時，會直接影響到計算機及其附屬設備可靠的工作。可靠的工作。停電時，整個系統(tǒng)將無法工作停電時，整個系統(tǒng)將無法工作。從實際供電情況看，市電電網的質量一般難以滿足計算機從實際供電情況看，市電電網的質量一般難以滿足計算機的要求，特別是在工礦區(qū)等用電設備較多的地方，大型設的要求，特別是在工礦區(qū)等用電設備較多的地方，大型設備的起動和停止都對電網有很大的影響。備的起動和停止都對電網有很大的影響。在一個單位里，如果供電都接在一條電路上，

14、在一個單位里，如果供電都接在一條電路上，其他用電設其他用電設備備的頻繁使用的頻繁使用、起停，會給電網帶來很大的波動。起停，會給電網帶來很大的波動。在這種情況下，就必須對供配系統(tǒng)做進一步改善。在這種情況下，就必須對供配系統(tǒng)做進一步改善。2 2）組合式供電方式 組合式供電方式是由隔離變壓器、穩(wěn)壓器和濾波器等設備構成。在組合式供電方式中，隔離變壓器和低通濾波器對電網瞬變的干擾有隔離作用，穩(wěn)壓器對電網電壓波動起到調節(jié)作用。這種組合供電方式的優(yōu)點是：造價較低、運行穩(wěn)定可靠、維修方便、運行費用低。缺點是：要求電網的頻率變化在允許的范圍，對電網突然停電沒有保證繼續(xù)供電的能力。3 3）穩(wěn)壓穩(wěn)頻供電方式，即 U

15、PSUPS供電方式在計算機機房內建立不停電供電系統(tǒng)是比較理想的一種供電方式。建立不停電供電有兩種形式：一種是雙路供電系統(tǒng)加上 UPS電源設備；另一種是柴油發(fā)電機組做備用電源的供電系統(tǒng)加上 UPS電源設備。計算機機房雙路供電方式 雙路供電系統(tǒng)加 UPS電源設備：雙路供電加上雙路供電加上 UPSUPS電源組成的供電系統(tǒng)是比較理想的供電電源組成的供電系統(tǒng)是比較理想的供電系統(tǒng)。系統(tǒng)。在這個供電系統(tǒng)中有兩路供電：一路在這個供電系統(tǒng)中有兩路供電：一路為主路供電為主路供電、從一個、從一個變電站來電；另一路為變電站來電；另一路為副路供電副路供電，從另一個變電站來電。，從另一個變電站來電。兩個變電站不可能同時停

16、電。兩個變電站不可能同時停電。兩個變電站轉換供電的停電兩個變電站轉換供電的停電時間由時間由 UPSUPS電源不間斷地供電，電源不間斷地供電，UPSUPS電源要能保證電源要能保證 5 5分鐘以分鐘以上的供電時間（一般至少有上的供電時間（一般至少有 10 10分鐘的電池組）。分鐘的電池組）。平時將對平時將對 UPS UPS電源的電池做正常浮充，在雙路切換停電的電源的電池做正常浮充，在雙路切換停電的短暫時間內由短暫時間內由 UPSUPS電源將電池的直流電逆變成交流電供計電源將電池的直流電逆變成交流電供計算機使用。算機使用。1.3.計算機機房對所在建筑供電能力的要求每一個計算機機房都會建立在一個選定的

17、建筑物內，計算機機房的供電通常是由大樓提供的，因此在計算機機房的總用電量確定之后，就需要向大樓的物業(yè)或行政部門提出用電申請。這個申請應明確說明 ：負載用電量 （KW） 負載性質 （一級負載 KW，二級負載 KW）要求的供電類別（一類供電 KVA，二類供電 KVA）2.UPS 電源系統(tǒng)的設計UPS電源系統(tǒng)是整個計算機機房中最核心設備的供電保障系統(tǒng)。 UPS電源系統(tǒng)的結構設計、設備選型直至調試安裝的質量，關系到整個負載系統(tǒng)的安全運行。 2.1. UPS2.1. UPS電源系統(tǒng)的基本組成和配套的相關設備 UPS電源系統(tǒng)包括 ： UPS 與UPS相配套的輸入輸出設備2.1.12.1.1電源與UPS的輸入 一臺 UPS至少具有一路或兩路輸入： 主交流輸入：由主電源提供； 旁路交流輸入：由備用電源提供。但在一般情況下，旁路輸入也可通過單獨的電纜與主電源輸入取自同一個主低壓開關柜。 2.1.2 UPS的基本組成1 1）整流器/ /充電器 將主電源提供的交流電變換成直流電壓和電流，用于為逆變器供電和為電池恢復性充電或浮充電。2 2）逆變器使用直流功率完全再生一個正弦波電壓輸出，其幅值和頻率都在嚴格的容限范圍內。3 3）電池 在市電發(fā)生停電或超限時提供 UPS的自主運行。標準的電池后備