机房供电系统的设计必须考虑多方面因素。机房系统位于强电、弱电的结合处,在这些界面上有两种专业技术规范,有些规定也不十分明确,带来的问题是:机房各子系统的设计程度差距较大,主要是弱电机房预留的位置不合适，面积过大或偏小;弱电竖井中遗漏接地干线和电源插座;UPS容量、支持时间长短不一;UPS供电方式不能确定是采用集中式还是分散式;各子系统的供电和接地方式不规范等。在一部分设计文件中，还经常发现有文字说明描述不清楚、系统图和平面图五花八门、图形符号不按现行制图和标准绘制等问题。

　　1 设备的摆放和所处环境

　　机房供电系统的主要设备有:UPS、蓄电池、配电柜和柴油机等。这些设备的共同点是单位占地面积大。而对于这些设备的摆放位置既要考虑功能上的需求,又要考虑空间和承重的需要,还要考虑对外界的危害。机房应单独设计电源间,用符合防火要求的隔墙与弱电设备隔离,避免电源间噪声、蓄电池酸碱液渗漏和电气火灾等事故扩散到计算机设备机房内。

　　UPS是供电系统的心脏,UPS需要摆放在尽可能距离机房近的位置,能够保证从UPS输出到用电设备之间的压降和损耗尽可能小;还需要考虑到UPS属于大型设备,重量比较大,噪声大,需要摆放在一个承重比较好,并且不影响办公和休息环境的地方。蓄电池同样是比较重的设备,其摆放需要考虑大楼承重的问题,而且电池需要特别的维护,防止其漏液、膨胀爆炸,需要提供一个温、湿度适宜和通风的环境,并定期进行检测。配电柜摆放位置的选择,主要考虑功能上的需求,配电柜应在满足功能分区的基础上,尽可能地靠近其配套设备。柴油机属于空气污染、噪声污染和强震动的设备,应该摆放在通风、承重较好、噪声不会影响其他人的地方,最好是摆放在地面上,并配以减震胶垫。为了起到防潮的效果,这些设备应该摆放在地台或者支架之上。

　　2 供电系统设计

　　动力配电主要用于供给空调设备、普通照明、给排风、维修插座、一般动力、UPS设备等。

　　UPS配电主要用于主机设备、网络设备、保安监控设备、多媒体、消防、应急照明等。

　　在考虑功能和重要性的前提下,机房的供电系统设计应该注意以下事项:

　　(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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