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谈机房供电系统的设计

来源:机房360 作者:高学鑫 更新时间:2014-5-29 14:44:24

摘要:机房是现代信息化建设的基础工程,为各个业务提供稳定、安全的工作环境;而机房的供电系统就是这个基础工程的动力保障。稳定的供电系统能够保障其它系统发挥作用和核心业务的正常运行。机房的供电系统不同于一般建筑的供电系统,它是一个交叉的系统,涉及到供电(含UPS)、防雷、防静电以及弱电工程,各个系统互相交叉,互有影响。


  (1)机房容量较大时,宜设置专用电力变压器,容量较小时,可采用专用低压馈电线路供电。

  (2)电子计算机的电源设备应靠近主机房设置。

  (3)机房内其它电力负荷不得由计算机主机电源和UPS供电。主机房内为计算机设备宜设置专用动力配电箱,与其它负载分别供电。

  (4)单相负载应均匀地分配在三相上,三相负载不平衡度应小于20%。

  (5)计算机电源系统应限制接入非线性负载,以保持电源的输出波形。

  3 动力供配电系统

  由总配电柜馈出的动力供配电系统采用50Hz交流电,380/220V三相五线制电源,TN-S接地方式,零线和地线分开设置且零地线之间电压小于1V。动力配电柜、照明配电箱采用放射式配电直接配至各用电设备。

  机房内所有线缆须设计钢制桥架、线槽或钢管进行敷设。由于精密空调的供电电流大、负载动态范围宽,为防止干扰,应考虑另选路径单独敷设电缆。

  动力配电柜(箱)具有火警联动保护功能,出现火警时可与消防系统联动及时切断电源,关闭防烟防火阀,并且在值班室安装手动电源切断装置。动力柜、照明箱内的开关和主要元器件采用进口产品,并设置有效的防雷措施。有条件时,大型机房最好采用专用电力变压器供电。

  4 UPS供电系统

  UPS供电系统既可以采用单机供电,也可以采用并联冗余方式进行供电。冗余方式供电能够在少数设备故障时,仍然能够满足机房内的用电需求,这是单机供电所不能达到的。从冗余式配置方案来看,有以下几种方式:(1)主机—从机型“热备份”UPS供电方式;(2)直接并机冗余UPS供电方式;(3)双总线冗余供电方式。

  4.1 主机-从机型“热备份”UPS供电方式

  主机带负载,备机空载,备机接入主机的BYPASS(旁路)输入端。这种方式布置比较灵活,不需要两台UPS必须是同一品牌,而且不要增加额外辅助电路,不增加购置成本。但是这种供电方式两台UPS老化程度不同,备机电池组长期处于浮充状态影响电池寿命。这种结构有许多单点故障。如果主UPS出了故障,那么另一台必须接替全部负载。这也就意味着在约8ms内,另一台UPS必须把供电从0增加到100%,此方式的缺陷在于备用UPS长期处于空载状态,其电池寿命会缩短、容量会下降,且备用UPS须具有阶跃性负载承载能力,无扩容能力。由于人们很难实时了解备用UPS各部分有无故障或隐患,当要启动备用机时,可能就无法正常工作了。

  4.2 直接并机冗余UPS供电方式

  为克服主机—从机型“热备份”供电系统的缺点,随着UPS控制技术的进步,具有相同额定输出功率的UPS可直接并联而形成冗余供电系统。为保证高质量的并机系统,各电源间必须保持同频、同相,并且各机均流。此供电方式瞬间过载能力强,能够自动均分功率。但是存在着环流,增加无功损耗,降低系统可靠性;需增加额外辅助电路,随之而来的是增加成本,增加故障点。

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