02-计算机机房供配电技术

第2章计算机机房供配电技术2-1目录第2章计算机机房供配电技术..................................................................................................32.1.计算机机房对前端供电能力的需求....................................................................................32.1.1.计算机机房对供配电系统的要求..................................................................................32.1.2.计算机机房供配电系统的主要特征..............................................................................62.1.3.计算机机房对所在建筑供电能力的要求......................................................................92.2.UPS电源系统的设计..........................................................................................................102.2.1.UPS电源系统的基本组成和配套的相关设备...........................................................102.2.2.UPS电源系统设计中相关的基本技术参数...............................................................122.2.3.UPS电源系统的设计...................................................................................................142.3.计算机机房的供配电系统..................................................................................................252.3.1.计算机机房供配电系统的组成....................................................................................252.3.2.计算机机房配电柜........................................................................................................292.4.计算机机房的照明..............................................................................................................322.4.1.照明的基本物理概念....................................................................................................322.4.2.在计算机机房内影响视觉的因素................................................................................332.4.3.计算机机房对照明的要求............................................................................................342.4.4.关于计算机机房照明系统建设的国家标准................................................................352.4.5.计算机机房照明的类型................................................................................................362.4.6.计算机机房内照明的布局方式....................................................................................372.4.7.设计计算机机房照明系统时应注意的问题................................................................382.4.8.计算机机房照明系统在安装时应注意的问题............................................................392.4.9.计算机机房照明系统的验收和使用管理....................................................................40第2章计算机机房供配电技术2-2第2章计算机机房供配电技术2-3第2章计算机机房供配电技术2.1.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。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。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也有供配电的具体要求。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。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。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。由此可见，保证计算机机房安全可靠供电尤其显得重要。2.1.1.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的不稳定。当电网处于过渡状态时，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，甚至丢失信息。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。2.1.1.1.计算机机房对市电供电质量的要求计算机机房的供电电压等级通常是低压，根据《全国供用电规则》中的第2条标准，供电部门提供的电网电压为单相220V或三相380V，电网频率为50Hz。1）计算机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：380V／220V第2章计算机机房供配电技术2-4相数：三相五线制或三相四线制／单相三线制依据计算机的性能，允许的供电电源变化的范围，见下表2-1。表2-1计算机机房供电允许变化的范围级别项目A级B级C级电压变化(％)-5～+5－10～+7-15～+10频率变化(Hz)-0.2～+0.2-0.5～+0.5-l～+l2）计算机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）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见表2-2,表2-3：表2-2公用电网的谐波电流限值谐波次数和谐波电流允许值（A）标称电压(V)基准短路容量(MVA)H2H3H4H5H6H7H8H9H10H11H12H1338010786239622644192116281324谐波次数和谐波电流允许值（A）H14H15H16H17H18H19H20H21H22H23H24H253801011129.7188.6167.88.97.1146.512表2-3公用电网的谐波电压（相电压）限值各次谐波含量（％）电网标称电压（V）电压总谐波失真度（％）奇次谐波偶次谐波3805％4.02.03）计算机机房供电电源的分类依据计算机机房用途的不同，对其供电的市电电源可分为3类：一类供电：指需要建立不停电供电的电源系统，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装置。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：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％）。2.1.1.2.计算机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、遥信、遥控功能。第2章计算机机房供配电技术2-5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：应能远程启停发电机组；在应急情况下远程停止UPS电源、断开UPS输出配电柜的主断路器等。供电系统的遥信功能包括：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。2.1.1.3.机房对供配电主体设备的要求1）对主低压配电柜的要求计算机机房对主低压配电柜的要求如下：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。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）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：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。机组在停机状态接到起动指令后，应能立即自动起动，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。当机组在输出短路或超负载运行时，应能断电停机自动保护。柴油发电机组应参照《中华人民共和国通信行业标准112／T502－91》执行。3）对UPS的要求计算机机房对UPS的要求如下：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