机房供电概述及系统设计来源:中国绿色数据中心 作者:机房360 更新时间:5/ :5:37 摘要：机房电气工程中机房供配电系统是数据中心机房的生命线,因此要建一种好的机房,一方面要将供配电解决好。一般规定重要开关设备应当被设计成适合增容、维护和冗余,并提供双倍的或隔离的冗余配备。设计时应当考虑到开关装置、总线或断路器维护的以便性。瞬时电压浪涌克制(TSS)应当被安装在电力分派系统的每一级上，并且采用合适的规格，以便可以克制也许发生的瞬时的能量。 (一）机房供电概述 .供配电系统 供配电是数据中心机房的生命线,这句话一点也不夸张，由于离开了电我们的机房是连一分钟也运营不了的，因此要建一种好的机房，一方面要将供配电解决好。一般规定重要开关设备应当被设计成适合增容、维护和冗余，并提供双倍的或隔离的冗余配备。设计时应当考虑到开关装置、总线或断路器维护的以便性。瞬时电压浪涌克制（TSS)应当被安装在电力分派系统的每一级上，并且采用合适的规格,以便可以克制也许发生的瞬时的能量。 不同类别机房对电源的规定： 类机房：停电后会产生重大损失和社会影响,规定建立不断电电源系统。 B类机房：停电后会产生一定损失和社会影响，规定建立备用电源系统。C类机房:停电后不会产生大的陨失和社会影响，可按一般顾客配备。 2市电输变电系统对于一级负荷机房应当有从不同变电站供应的双路供电,加上柴油发电机，通过应急电源柜切换后供应机房内的UPS和精密空调机组，AT切换最佳做在机房配电系统就近，切换后以最短距离输送给机房设备。备用发电机系统是至关重要的一种因素。即便其中有一种故障时，也可以直接地向计算机和其他设备提供一种抱负质量和容量的电力供应。发电机的设计应可以解决UP系统或电脑设备负荷的谐波电流。备用发电机应当提供备用电源给所有的冷却设备,避免负载设备温度上升以及停止运营。如果发电机不支持这些系统，它们所带来的益处就显得很有限。在自动控制发生故障时，发电机应当可以采用手动控制。应当给每一种发电机输出提供瞬时电压浪涌克制（VS)装置。发电机燃料应当是柴油,这样启动比较快。考虑现场储藏量的规定，一般需要保证4小时到0天。并且需要给所有燃料储藏系统提供一种远程的燃料监控和警报系统。由于微生物增长是柴油燃料最常用的故障,应设计有便携的或安装固定的清洁系统。在寒冷的季节,需要考虑给燃料系统加热或循环,避免柴油燃料胶凝。当拟定好现场燃料储藏系统的容量时,同步需要考虑燃料供货商在紧急状况时的反映时间。 在发电机周边提供UPS照明电源或单独的电池，在发电机和装置同步发生故障时提供照明。同样，在发电机周边也应当提供UPS供电插座。 在组件的分别测试之外，备用发电机系统、UPS系统和自动转换开关应当作为一种系统一起测试。在冗余系统测试单个组件的故障时，冗余系统是为在一种组件发生故障时可以继续起作用而设计的。此外，一旦数据中心开始运营，应当定期测试系统,保证各个组件可以继续正常地发挥作用。3.机房用电的配备 配电必须充足考虑到此后的发展余量。如M50A服务器，每台高配功率为lKW,一种机柜若装6台就是6KW,如果预期机房在此后会装到最多四十个机柜那就是240KW;UPS一般可按照设备容量的1.3倍计算，就是31KVA,再加上合适的余量,选用台200KVAPS冗余供电是一种较为抱负的方案。 PS的供电总容量2台200KVA冗余S可少算一台40KV,精密空调单台的实际耗电功率为2KW，如果配备1台精密空调的话，总功率为0*2引00KW，机房US、空调总功率为：400+20=600W,机房供配电要考虑到后来的发展余量等因素,一般可按照UPS与空调容量总和的150%配备,就是60*5=00W，此外再加上新风机W、照明等的用电算K,则机房总的配电容量应为912K其中由应急柜供电的为UPS和精密空调。 4.作为国家A类原则的计算机机房都规定具有双路市电电源接入供电,但双路电源的切换开关(ATS最佳要安装在US输入的附近,这样接法相比在远端的配电柜切换来,可以消除从配电问到UPS之间动力线路,开关等引起的故障)。机房供配电的安全可靠性牵涉的问题诸多,从市电输入到PS，从US输出到各级S、各级开关然后到输出端的各个接线盒及插座,每一种环节都十分重要，特别是处在供配电上游的UPS输入总开关和输出总开关以及AS。其中任何一种一旦浮现问题，都会引起严重的停电事故，后果将不堪设想,因此其配备问题必须慎之又慎，此外对于动力电缆的配备问题也很值得研究,由于机房内大量非线性负载的存在,使得谐波电流很大,因此一般机房刚建好时零地电压都很低,而设备装满时零地电压都会大大增长我们的有效措施之一就是减少零线的电阻，此前我们的零线、地线的线径一般都比相线要,小诸多，但实践中三相配电线路内，相线上的的整数倍谐波在中性线上会叠加,使中性线的电流值也许超过相线上的电流。但是从减少谐波电流和零地电压的目的出发,我们应当将零线和地线的线径选得与相线相似甚至更粗一点。(二)负荷级别和额定容量 根据计算机的用途和性质以及负荷分级的规定,采用相应的供电技术:对于一级负荷采用一类供电,重要机房供电属于一级负荷,按一级负荷的供电规定，必须保证两个以上独立的电源点供电，采用两条专用干线引进，两路独立电源在末端互投，建立不断电系统,并且要保证供电的质量;对于二级负荷采用二类供电，建立带备用的供电系统；对于三级负荷采用三类供电，按一般顾客供电考虑。 机房用电系统规定提供的电源额定容量一般以两种方式给出： (1）拟定机房用电系统的总功率大小或机房用电系统的总电流。这是选用电力设备、总断路器、供电电缆、机房的总发热量以及精密空调时都必需考虑的问题。一般供电总功率应留有不少于2%的余量。(2）拟定各机柜、分机、设备等所规定的工作电流。这对设计计算机房的配电柜、选用合适的传播导线和分路开关也是必需的。针对电气设备额定电流，在整定总断路器和分路开关时要注意电气设备的启动电流值。在进行方案设计时,有些经验数据可供估算时参照,如:l)P功率:主机房可按50W40/计算;照明用电可按l5W2W/计算。 )空调机电功率要根据机房制冷量考虑。主机房制冷量按400W计算,辅助机房制冷量按3W/m2计算,然后再根据电气设备不同的效率和换算系数,拟定空调系统用电负荷量。 （三)防雷和接地接地极的接地电阻，当系统采用联合接地时,R0(北京地区可按0.5考虑);当 采用单独接地时,R。在总配电室要做总等电位连接，各楼层的智能化系统设备机房、楼层弱电间、楼层配电间的接地，采用局部等电位联接。贯穿弱电竖井的接地干线,应当是镀锌扁钢,截面尺寸不不不小于一0mm。机房的重要设备和配电柜(箱）,必须按G50057一1994(),并安装电涌保护器、做好等电位连接。机房供电系统设计来源:中国绿色数据中心 作者：机房30 更新时间：/5 18:5:3 摘要：机房电气工程中,安全、可靠是机房供配电系统设计的核心出发点，由于机房的供配电系统、照明、设备防雷、机房接地、UP不间断电源等与一般的强电设计有所不同,又与弱电专业的十几种子系统密切有关。因此，它们处在强、弱电专业设计分工的接合部。 机房在智能建筑中的重要性拟定了安全、可靠是供配电系统设计的核心出发点。由于机房的供配电系统、照明、设备防雷、机房接地、UPS不间断电源等与一般的强电设计有所不同，又与弱电专业的十几种子系统密切有关。因此,它们处在强、弱电专业设计分工的接合部。有两种专业技术规范在这些界面上,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深度差距较大；重要弱电机房预留的位置不合适，面积过大或偏小；弱电竖井中漏掉接地干线和电源插座;PS电源容量、支持时间长短不一;U电源供电方式是采用集中式还是分散式不能拟定;各子系统的供电和接地方式不规范等。一部分设计文献中，还常常发既有文字阐明描述不清晰、系统图和平面图五花八门、图形符号不按现行制图,原则绘制等问题。 机房常用的供电方式不间断电源(UPS)供电。由于采用了脉宽调频技术、高效功率器件的成熟、微解决器的发展等因素，不间断电源已经成为计算机房供电的重要手段。不间断电源最大的特点,在于不间断性，并且能最大限度地提供稳定电压，隔离外电网的干扰。外电网一旦停电，P能在设备所容许的极短时间内(微秒至毫秒级）自动从备用能源经逆变器变换成电压、频率和相位都与原供电电源相似的电能继续向计算机供电。或者平时由逆变器供电,只在逆变器发生故障时,由静态电子开关自动将计算机瞬时切换到外电网供电或切换到另一台与之并联的US上，实现不间断供电。UPS提供的电源具有较高的电压和频率稳定性，波形失真也较小,干扰更优于外电网,是计算机系统最抱负的供电方式。几乎所有的重要计算机设备都采用S供电。 （一）电源布置和系统设计 设计和施工必须充足理解并掌握供电对象。充足收集机房设备和系统的资料才干做好电源布置和系统设计,从而合理地满足机房用电需要。机房应设单独电源管理间，用符合防火规定的隔墙与弱电设备隔离，避免电源管理间操声、蓄电池酸碱液渗漏和电气火灾等事故传播到计算机设备机房内。计算机设备机房与电源管理间中间设单扇朝电源管理间方向启动的连通门,还可考虑设立玻璃观测视窗。电源管理间应做水泥地面，为防潮、防湿可砌高030.m的水泥平台搁置配电柜和UP电源等。 UPS主供:主机设备、网络设备、保安监控设备、多媒体、消防、应急照明等。市电主供:空调设备、一般照明和给排风、维修插座、一般动力等。 (二)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，380/0V三相五线电源，TN-接地方式,零线和地线分开设立且零地线之间电压不不小于V。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、线槽或钢管敷设。由于精密空调的供电电流大、负载动态范畴宽,为避免干扰，应考虑另选途径单独敷设电缆。 动力配电柜(箱)具有火警联动保护功能，浮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、照明箱内的开关和重要元器件采用进口产品,并设立有效的防雷措施。有条件时，大型机房最佳采用专用电力变压器供电。(三)U供配电系统PS供配电系统的供电范畴是计算机设备（主机和附属设备)、通信设备、网络设备、保安监控设备、消防系统、应急照明等。PS输出配电回路(每个配电控制开关为一种回路)需按机房内设备规定设立,小型机服务器、网络核心互换机及重要路由器要由独立双回路供电，其她计算机设备可用一种回路带个插座，固定于地板下。US电源分别送到主机房配电柜(末端)既可靠，又以便使用。还应当考虑为数据中心中核心的负载设备安装电源分派单元(PDU)，这些设施是合并了几种组件功能到一起的一种装置，一般很小,比分开安装几种独立的面板和变压器更有效。如果机房细分为不同的房间或空间，每一种房间或空间是由它们各自独立的紧急电源开关(EO)所支持，那么这些空间应当拥有自己独立的水平分布区域。 电源分派单元(U)集成了独立的变压器、瞬时电压浪涌克制（TVS)、输出面板和电源控制的功能,并提供了更多的长处。 一种典型的DU涉及如下组件。 离线变压器双输入断路器应被视为容许连接一种临时接驳,容许维护或资源冉分布时不用关闭核心的负载。 变压器:尽量接近负载以减少从地线到零线之间的共模噪声，减少电压源接地和信号源接地之间的差别。当变压器位于U装置内时，