网络供配电施工与管理

1、网络供配电施工与管理计算机机房供配电技术1.1.计算机机房对前端供电能力的需求2. UPS2. UPS电源系统的设计3.3.计算机机房的供配电系统 4.4.计算机机房的照明1.1.计算机机房对前端供电能力的需求计算机机房的供配电系统是一个综合性的供配电系统，在这个系统中不仅要解决计算机设备的用电问题，还要解决其它辅助设备的用电问题。一般而言，在计算机等主要设备、机房精密空调、其它辅助设备选定之后，就可以确定计算机机房的供配电系统的容量了。l 由于计算机设备的种类不同，型号不同，对供配电系统的要求也不同。l大、中型计算机的供配电系统有特殊的要求，小型计算机也有配电标准，微型计算机供配电虽然简单但

2、也有供配电的具体要求1. 计算机机房供配电系统，还要解决保障计算机设备正常运行的其它附属设备的供配电问题。2. 例如机房专用精密空调机的供配电、机房一般照明、应急照明、安全消防系统用电等等。3. 任何供电系统的中断，都会造成计算机机房核心设备的瘫痪、计算机资料、数据丢失，通信、数据流的中断等，所造成的经济损失都是巨大的。4. 由此可见，保证计算机机房安全可靠供电尤其显得重要。1.1.计算机机房对供配电系统的要求 计算机机房提供电能质量的好坏，将直接影响计算机系统正常、可靠的运行；也影响机房内其它附属设备的正常运行。这种影响主要来自市电电网的电压、电流、频率的变化以及供电质量。当电网处于过渡状态

3、时，计算机的运行就会处于不正常的状态。电网扰动在工频一周内，可能引起错误的打印输出。如果电网扰动时间较长，则整个计算机就要停机。特别是磁盘机在计算机系统中广泛的应用，对供电的频率提出了更高的要求，由于磁盘机中磁盘主轴采用感应电动机，当电网频率发生变化时，主轴的角速度就会发生变化，这样，可能引起信号存取的频率变化，产生错误，甚写丢失信息。 由此可见，机房供配电系统提供电能的质量对计算机及其附属设备的正常运行是非常重要的。为了确保计算机的可靠运行，在计算机机房建设中必须建立起良好的供配电系统。1.1.1 机房对市电供电质量的要求 机房的供电电压等级通常是低压，据全国供用电规则中的第 2条标准，供电

4、部门提供的电网电压为单相 220V或三相 380V，电网频率为 50Hz。1 1 ）机房供电电源的基本要求 国家标准电子计算机场地通用规范（GB/T-2887-2000）中关于机房供配电要求如下：计算机机房供电电源应满足下列要求：频率：50Hz电压：380V220V相数：三相五线制或三相四线制单相三线制2 ）机房供电电源的谐波要求 根据国际标准电能质量、公用电网谐波 （GB/T14549-93）中的第 4、第 5条关于用户用电入口处的总谐波电压、谐波电流的限值规定3 3 ）机房供电电源的分类： 依据计算机用途的不同，对其供电的市电电源可分为 3类：一类供电：一类供电：指需要建立不停电供电的电源

5、系统，包括从两个 可靠的独立的变电站各自引入一路供电线路； 该两路电源不会出现同时检修停电的现象，并且 平均每月停电次数不应大于一次，平均每次故障 时间不应大于 0.5小时（供电可用性为 99.9），两路供电线路需配有自动切换终止。二类供电：二类供电：指需要建立带备用的供电系统，包括一路具有上述供电能力的市电输入和用户自主起动的备用发电机组；二类供电允许有计划检修停电，平均每月停电次数不应大于 3.5次，平均每次停电不应大于 6小时（供电可用性为 99）。三类供电：三类供电：指一般用户供电，平均每月停电次数不应大于 4.5次，平均每次停电时间不应大于 8小时（供电可用性为 95）。1.1.21

6、.1.2. . 机房对供配电监控功能的要求根据上述建立不间断供电系统或建立备用供电系统的要求，都存在供电电源控制问题。对机房供电系统的要求：系统控制应具有自动、手动两种操作功能，供电系统应具有遥测、遥控功能。供电系统的遥测功能包括：应能遥测高、低压进线柜，油机发电机组的三相电压、三相电流、功率、频率；配电柜的输入电压、输入电流；UPS输出电压、电流；电池组的电压、充放电电流等。在一些特别重要的机房供电系统中，配电柜主开关触头的温度也需遥测，作为智能化监控的参数之一。机房供电系统的遥控功能包括：应能远程起停发电机组；在应急情况下远程停止 UPS电源、UPS输出配电柜的主断路器等。供电系统的遥信功

7、能包括：当市电中断、机组故障、UPS故障、电池充电状态、熔丝状态、配电柜主控开关温度（反应接点的接触电阻大小）等应有遥信信息送出1.1.3.1.1.3. 机房对供配电主体设备的要求1 1 ）对主低压配电柜的要求u在市电和油机电源之间应配有自动-手动切换装置，具有电气互锁和机械互锁装置，在两种电源切换过程中，具有市电优先功能。u当市电中断或者电压超出规定范围时，自动切断市电，10秒后送市电中断信号；当市电恢复正常 1分钟后能自动切换回市电供电。2 2）对发电机组的要求计算机机房对柴油发电机组的要求如下：p 必须配备具有自动起动、自我保护、自动切换功能的发电机组。p机组在停机状态接到起动指令后，应

8、能立即自动起动，如要延迟起动，延时时间应可调节，但不得超过 8小时。由停机到运行的起动，以主机优先起动，备用机在主机不能起动时，应能自动起动。p当机组在输出短路或超负载运行时，应断电停机自动保护。p柴油发电机组应参照中华人民共和国通信行业标准 112T 50291执行。3 3）对UPSUPS的要求当市电正常时，UPS应能正常开机。UPS应具有软起动性能，不会造成对上线电源的冲击。UPS应该具备在市电不稳定或负载变化比较大的条件下正常运行的能力（不停电输出纯净的电压）。UPS的“平均无故障时间”（MTBF）应该大于或等于 100,000小时。UPS应具有良好的自诊断、用户界面、通信功能。UPS机

9、内静态旁路电路以及备份 UPS均应能够可靠自动切换。UPS应具备市电停电告警功能，当市电中断或超出规定的范围（+10-15）时，能自动发出告警信号。市电停电后，UPS应至少可继续工作一定的时间（依系统需要而定）。1.2计算机机房供配电系统主要特征1.2.1.1.2.1. 机房的供电等级计算机机房的供电等级是根据计算机的工作性质及其所起的重要性来划分。为了便于管理和满足计算机工作的要求，一般将计算机机房供电的等级划分为 3级：1 1 ）一级负载计算机机房 这类计算机机房在正常用电时，如果突然中断供电，计算机不能工作将影响到国计民生的大事，将会导致重大的人身伤亡和恶性事故的发生。例如国防建设、生产

10、、交通运输、电信、财政、金融、航空管理等部门，他们的计算机因供电突然中断将会造成难以弥补的重大损失。对于一级负载的计算机机房应采取一类供电，即建立不停电电源系统。2 2 ）二级负载计算机机房 这类计算机机房在用电时，如果突然中断，计算机不能正常运行将在一定的程度上造成一定的损失。例如一些科研单位和计算机过程控制的生产单位等。 对于二级负载的计算机机房采取二类供电，即需要建立具有备 用电源的供电系统。3 3 ）三级负载计算机机房 这类负载计算机机房因突然中断供电不会引起过大的损失。例如一些单位使用的个人计算机，只做一般统计、计算、情报检索等工作。对于三级负载计算机机房可以采用三类供电，即按照一般

11、用户供电考虑。现在，计算机机房里一般都配备 UPS电源，可利用 UPS电源特有的一段备用时间及时处理完机上的工作，等下次有电时再开机。综上所述：金融、邮电、证券行业计算机机房供电应属于一级负载，采用一类供电方式。1.2.2. 机房供配电系统的划分一般由三部分组成： 计算机设备供配电系统； 机房辅助设备供配电系统； 备用供电系统1 ）计算机设备供配电系统主机用电 外设用电（外围设备包括：磁盘机、磁带机、行打印机、激光打印机等）；终端用电。2 ）机房辅助设备供配电系统 这个系统的作用主要是保证为计算机系统服务的其它设备的用电。这就是由空调设备、维修用设备、新风设备、照明设备、测试设备、自动消防设备

12、等组成的辅助设备群的供配电系统。 3 ）备用供电系统 备用供电系统是在计算机机房正常供电中断或者发生故障时，由备用的发电机组供电（或者双路供电中的备用一路供电）以保证计算机机房正常工作。备用电源及其与正常供电电源之间的转换装置都应在备用供电系统中。1.2.3.1.2.3. 机房供配电方式 1 1 ）直接供电方式直接供电方式是把变电站送来的工频交流电（通常为 50Hz380V220V）直接送到计算机设备配电柜和辅助设备配电柜。然后，由计算机设备配电柜分送给各种计算机设备；由辅助设备配电柜分配给空调、新风、照明、日常用电等附属设备。优点：供电简单、设备少、投资低、运行费用少、维修方便。直接供电方式

13、缺点缺点：对电网的质量要求高，如果电网的质量低，或者电网负载对电网的质量要求高，如果电网的质量低，或者电网负载方面引起的波动大时，会直接影响到计算机及其附属设备方面引起的波动大时，会直接影响到计算机及其附属设备可靠的工作。可靠的工作。停电时，整个系统将无法工作停电时，整个系统将无法工作。从实际供电情况看，市电电网的质量一般难以满足计算机从实际供电情况看，市电电网的质量一般难以满足计算机的要求，特别是在工矿区等用电设备较多的地方，大型设的要求，特别是在工矿区等用电设备较多的地方，大型设备的起动和停止都对电网有很大的影响。备的起动和停止都对电网有很大的影响。在一个单位里，如果供电都接在一条电路上，

14、在一个单位里，如果供电都接在一条电路上，其他用电设其他用电设备备的频繁使用的频繁使用、起停，会给电网带来很大的波动。起停，会给电网带来很大的波动。在这种情况下，就必须对供配系统做进一步改善。在这种情况下，就必须对供配系统做进一步改善。2 2）组合式供电方式 组合式供电方式是由隔离变压器、稳压器和滤波器等设备构成。在组合式供电方式中，隔离变压器和低通滤波器对电网瞬变的干扰有隔离作用，稳压器对电网电压波动起到调节作用。这种组合供电方式的优点是：造价较低、运行稳定可靠、维修方便、运行费用低。缺点是：要求电网的频率变化在允许的范围，对电网突然停电没有保证继续供电的能力。3 3）稳压稳频供电方式，即 U

15、PSUPS供电方式在计算机机房内建立不停电供电系统是比较理想的一种供电方式。建立不停电供电有两种形式：一种是双路供电系统加上 UPS电源设备；另一种是柴油发电机组做备用电源的供电系统加上 UPS电源设备。计算机机房双路供电方式 双路供电系统加 UPS电源设备：双路供电加上双路供电加上 UPSUPS电源组成的供电系统是比较理想的供电电源组成的供电系统是比较理想的供电系统。系统。在这个供电系统中有两路供电：一路在这个供电系统中有两路供电：一路为主路供电为主路供电、从一个、从一个变电站来电；另一路为变电站来电；另一路为副路供电副路供电，从另一个变电站来电。，从另一个变电站来电。两个变电站不可能同时停

16、电。两个变电站不可能同时停电。两个变电站转换供电的停电两个变电站转换供电的停电时间由时间由 UPSUPS电源不间断地供电，电源不间断地供电，UPSUPS电源要能保证电源要能保证 5 5分钟以分钟以上的供电时间（一般至少有上的供电时间（一般至少有 10 10分钟的电池组）。分钟的电池组）。平时将对平时将对 UPS UPS电源的电池做正常浮充，在双路切换停电的电源的电池做正常浮充，在双路切换停电的短暂时间内由短暂时间内由 UPSUPS电源将电池的直流电逆变成交流电供计电源将电池的直流电逆变成交流电供计算机使用。算机使用。1.3.计算机机房对所在建筑供电能力的要求每一个计算机机房都会建立在一个选定的

17、建筑物内，计算机机房的供电通常是由大楼提供的，因此在计算机机房的总用电量确定之后，就需要向大楼的物业或行政部门提出用电申请。这个申请应明确说明 ：负载用电量 （KW） 负载性质 （一级负载 KW，二级负载 KW）要求的供电类别（一类供电 KVA，二类供电 KVA）2.UPS 电源系统的设计UPS电源系统是整个计算机机房中最核心设备的供电保障系统。 UPS电源系统的结构设计、设备选型直至调试安装的质量，关系到整个负载系统的安全运行。 2.1. UPS2.1. UPS电源系统的基本组成和配套的相关设备 UPS电源系统包括 ： UPS 与UPS相配套的输入输出设备2.1.12.1.1电源与UPS的输入 一台 UPS至少具有一路或两路输入： 主交流输入：由主电源提供； 旁路交流输入：由备用电源提供。但在一般情况下，旁路输入也可通过单独的电缆与主电源输入取自同一个主低压开关柜。 2.1.2 UPS的基本组成1 1）整流器/ /充电器 将主电源提供的交流电变换成直流电压和电流，用于为逆变器供电和为电池恢复性充电或浮充电。2 2）逆变器使用直流功率完全再生一个正弦波电压输出，其幅值和频率都在严格的容限范围内。3 3）电池 在市电发生停电或超限时提供 UPS的自主运行。标准的电池后备