機(jī)房供電概述及系統(tǒng)設(shè)計(jì)
來源：未知 發(fā)布時(shí)間：2017-06-12 16:20 點(diǎn)擊：
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（一）機(jī)房供電概述
1.供配電系統(tǒng)
供配電是數(shù)據(jù)中心機(jī)房的生命線，這句話一點(diǎn)也不夸張，因?yàn)殡x開了電我們的機(jī)房是連一分鐘也運(yùn)行不了的，因此要建一個(gè)好的機(jī)房，首先要將供配電解決好。一般要求主要開關(guān)設(shè)備應(yīng)該被設(shè)計(jì)成適合增容、維護(hù)和冗余，并提供雙倍的或隔離的冗余配置。設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)該考慮到開關(guān)裝置、總線或斷路器維護(hù)的方便性。瞬時(shí)電壓浪涌抑制(TVSS)應(yīng)該被安裝在電力分配系統(tǒng)的每一級(jí)上，并且采用適當(dāng)?shù)囊?guī)格，以便能夠抑制可能發(fā)生的瞬時(shí)的能量。
不同類別機(jī)房對(duì)電源的要求：
A類機(jī)房：停電后會(huì)產(chǎn)生重大損失和社會(huì)影響，要求建立不停電電源系統(tǒng)。
B類機(jī)房：停電后會(huì)產(chǎn)生一定損失和社會(huì)影響，要求建立備用電源系統(tǒng)。
C類機(jī)房：停電后不會(huì)產(chǎn)生大的隕失和社會(huì)影響，可按一般用戶配置。
2.市電輸變電系統(tǒng)
對(duì)于一級(jí)負(fù)荷機(jī)房應(yīng)該有從不同變電站供給的雙路供電，加上柴油發(fā)電機(jī)，通過應(yīng)急電源柜切換后供給機(jī)房?jī)?nèi)的UPS和精密空調(diào)機(jī)組，ATS切換最好在機(jī)房配電系統(tǒng)附近，切換后以最短距離輸送給機(jī)房設(shè)備。備用發(fā)電機(jī)系統(tǒng)是至關(guān)重要的一個(gè)因素，當(dāng)其中有一個(gè)故障時(shí)，也能夠直接地向計(jì)算機(jī)和其它設(shè)備提供一個(gè)理想質(zhì)量和容量的電力供應(yīng)。發(fā)電機(jī)的設(shè)計(jì)應(yīng)能夠處理UPS系統(tǒng)或電腦設(shè)備負(fù)荷的諧波電流。備用發(fā)電機(jī)應(yīng)該提供備用電源給所有的冷卻設(shè)備，避免負(fù)載設(shè)備溫度上升以及停止運(yùn)行。如果發(fā)電機(jī)不支持這些系統(tǒng)，它們所帶來的益處就顯得很有限。在自動(dòng)控制發(fā)生故障時(shí)，發(fā)電機(jī)應(yīng)該能夠采用手動(dòng)控制，應(yīng)該給每一個(gè)發(fā)電機(jī)輸出提供瞬時(shí)電壓浪涌抑制(TVSS)裝置。
發(fā)電機(jī)燃料應(yīng)該是柴油，這樣啟動(dòng)比較快，考慮現(xiàn)場(chǎng)儲(chǔ)藏量的要求，通常需要保證4小時(shí)到60天，并且需要給所有燃料儲(chǔ)藏系統(tǒng)提供一個(gè)遠(yuǎn)程的燃料監(jiān)控和警報(bào)系統(tǒng)。由于微生物增長(zhǎng)是柴油燃料最常見的故障，應(yīng)設(shè)計(jì)有便攜的或安裝固定的清潔系統(tǒng)。在寒冷的季節(jié)，需要考慮給燃料系統(tǒng)加熱或循環(huán)，避免柴油燃料膠凝。當(dāng)確定好現(xiàn)場(chǎng)燃料儲(chǔ)藏系統(tǒng)的容量時(shí)，同時(shí)需要考慮燃料供貨商在緊急情況時(shí)的反應(yīng)時(shí)間。
在發(fā)電機(jī)周圍提供UPS照明電源或單獨(dú)的電池，在發(fā)電機(jī)和裝置同時(shí)發(fā)生故障時(shí)提供照明。同樣，在發(fā)電機(jī)周圍也應(yīng)該提供UPS供電插座。
在組件的分別測(cè)試之外，備用發(fā)電機(jī)系統(tǒng)、UPS系統(tǒng)和自動(dòng)轉(zhuǎn)換開關(guān)應(yīng)該作為一個(gè)系統(tǒng)一起測(cè)試。在冗余系統(tǒng)測(cè)試單個(gè)組件的故障時(shí)，冗余系統(tǒng)是為在一個(gè)組件發(fā)生故障時(shí)能夠繼續(xù)起作用而設(shè)計(jì)的。此外，一旦數(shù)據(jù)中心開始運(yùn)行，應(yīng)該定期測(cè)試系統(tǒng)，確保各個(gè)組件能夠繼續(xù)正常地發(fā)揮作用。
3.機(jī)房用電的配置
配電必須充分考慮到今后的發(fā)展余量。如lBMP550A服務(wù)器，每臺(tái)高配功率為lKW，一個(gè)機(jī)柜若裝6臺(tái)就是6KW，假如預(yù)期機(jī)房在今后會(huì)裝到最多四十個(gè)機(jī)柜那就是240KW；UPS一般可按照設(shè)備容量的1.3倍計(jì)算，就是312KVA，再加上適當(dāng)?shù)挠嗔�，選用3臺(tái)200KVAUPS冗余供電是一種較為理想的方案。
UPS的供電總?cè)萘?臺(tái)200KVA冗余UPS可少算一臺(tái)400KVA，精密空調(diào)單臺(tái)的實(shí)際耗電功率為20KW，假如配置10臺(tái)精密空調(diào)的話，總功率為10*20=200KW，機(jī)房UPS、空調(diào)總功率為：400+200=600KW，機(jī)房供配電要考慮到日后的發(fā)展余量等因素，一般可按照UPS與空調(diào)容量總和的150%配置，就是600*1.5=900KW，另外再加上新風(fēng)機(jī)4KW、照明等的用電算8KW，則機(jī)房總的配電容量應(yīng)為912KW，其中由應(yīng)急柜供電的為UPS和精密空調(diào)。
4.作為國(guó)家A類標(biāo)準(zhǔn)的計(jì)算機(jī)機(jī)房都要求具備雙路市電電源接入供電，但雙路電源的切換開關(guān)（ATS0最好要安裝在UPS輸入的附近，這樣接法相比在遠(yuǎn)端的配電柜切換，可以消除從配電間到UPS之間動(dòng)力線路，開關(guān)等引起的故障）。機(jī)房供配電的安全可靠性牽涉的問題很多，從市電輸入到UPS，從UPS輸出到各級(jí)ATS、各級(jí)開關(guān)然后到輸出端的各個(gè)接線盒及插座，每一個(gè)環(huán)節(jié)都十分重要，特別是處于供配電上游的UPS輸入總開關(guān)和輸出總開關(guān)以及ATS。其中任何一個(gè)一旦出現(xiàn)問題，都會(huì)引發(fā)嚴(yán)重的停電事故，后果將不堪設(shè)想，因此其配置問題必須慎之又慎，另外對(duì)于動(dòng)力電纜的配置問題也很值得研究，由于機(jī)房?jī)?nèi)大量非線性負(fù)載的存在，使得諧波電流很大，所以一般機(jī)房剛建好時(shí)零地電壓都很低，而設(shè)備裝滿時(shí)零地電壓都會(huì)大大增加，我們的有效辦法之一就是降低零線的電阻，以前我們的零線、地線的線徑一般都比相線要，小很多，但實(shí)踐中三相配電線路內(nèi)，相線上的整數(shù)倍諧波在中性線上會(huì)疊加，使中性線的電流值可能超過相線上的電流。但是從降低諧波電流和零地電壓的目標(biāo)出發(fā)，我們應(yīng)該將零線和地線的線徑選得與相線相同甚至更粗一點(diǎn)。
（二）負(fù)荷等級(jí)和額定容量
依據(jù)計(jì)算機(jī)的用途和性質(zhì)以及負(fù)荷分級(jí)的規(guī)定，采取相應(yīng)的供電技術(shù):對(duì)于一級(jí)負(fù)荷采用一類供電，重要機(jī)房供電屬于一級(jí)負(fù)荷，按一級(jí)負(fù)荷的供電要求，必須保證兩個(gè)以上獨(dú)立的電源點(diǎn)供電，采用兩條專用干線引進(jìn)，兩路獨(dú)立電源在末端互投，建立不停電系統(tǒng)，而且要保證供電的質(zhì)量;對(duì)于二級(jí)負(fù)荷采用二類供電，建立帶備用的供電系統(tǒng);對(duì)于三級(jí)負(fù)荷采用三類供電，按一般用戶供電考慮。
機(jī)房用電系統(tǒng)要求提供的電源額定容量一般以兩種方式給出:
(1)確定機(jī)房用電系統(tǒng)的總功率大小或機(jī)房用電系統(tǒng)的總電流。這是選取電力設(shè)備、總斷路器、供電電纜、機(jī)房的總發(fā)熱量以及精密空調(diào)時(shí)都必需考慮的問題。通常供電總功率應(yīng)留有不少于25%的余量。
(2)確定各機(jī)柜、分機(jī)、設(shè)備等所要求的工作電流。這對(duì)設(shè)計(jì)計(jì)算機(jī)房的配電柜、選取合適的傳輸導(dǎo)線和分路開關(guān)也是必需的。針對(duì)電氣設(shè)備額定電流，在整定總斷路器和分路開關(guān)時(shí)要注意電氣設(shè)備的啟動(dòng)電流值。在進(jìn)行方案設(shè)計(jì)時(shí)，有些經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)可供估算時(shí)參考，如:l)UPS功率:主機(jī)房可按350W~400W/㎡計(jì)算;照明用電可按l5W~20W/㎡計(jì)算。
2)空調(diào)機(jī)電功率要根據(jù)機(jī)房制冷量考慮。如主機(jī)房制冷量按400W/㎡計(jì)算，輔助機(jī)房制冷量按300W/m2計(jì)算，然后再根據(jù)電氣設(shè)備不同的效率和換算系數(shù)，確定空調(diào)系統(tǒng)用電負(fù)荷量。
（三）防雷和接地
接地極的接地電阻，當(dāng)系統(tǒng)采用聯(lián)合接地時(shí)，可參考R≤10Ω(北京地區(qū)可按0.5Ω考慮);當(dāng)采用單獨(dú)接地時(shí)，可參考R≤4Ω。在總配電室要做總等電位連接，各樓層的智能化系統(tǒng)設(shè)備機(jī)房、樓層弱電間、樓層配電間的接地，采用局部等電位聯(lián)接。貫穿弱電豎井的接地干線，應(yīng)當(dāng)是鍍鋅扁鋼，截面尺寸不小于40mm×4mm。
機(jī)房的重要設(shè)備和配電柜(箱)，必須按GB50057-1994(2000年版)，并安裝電涌保護(hù)器、做好等電位連接。tag標(biāo)簽:
機(jī)房(341)供電系統(tǒng)(20)
