機房供電概述

1、機房供電概述及系統(tǒng)設(shè)計來源：中國綠色數(shù)據(jù)中心 作者：機房360 更新時間：2009/5/4 18:51:37 摘要：機房電氣工程中機房供配電系統(tǒng)是數(shù)據(jù)中心機房的生命線，因此要建一個好的機房，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)計成適合增容、維護和冗余，并提供雙倍的或隔離的冗余配置。設(shè)計時應(yīng)該考慮到開關(guān)裝置、總線或斷路器維護的方便性。瞬時電壓浪涌抑制(TVSS應(yīng)該被安裝在電力分配系統(tǒng)的每一級上，并且采用適當?shù)囊?guī)格，以便能夠抑制可能發(fā)生的瞬時的能量。 （一）機房供電概述1.供配電系統(tǒng)供配電是數(shù)據(jù)中心機房的生命線，這句話一點也不夸張，因為離開了電我們的機房是連一分鐘也運行不了的，因此要

2、建一個好的機房，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)計成適合增容、維護和冗余，并提供雙倍的或隔離的冗余配置。設(shè)計時應(yīng)該考慮到開關(guān)裝置、總線或斷路器維護的方便性。瞬時電壓浪涌抑制(TVSS應(yīng)該被安裝在電力分配系統(tǒng)的每一級上，并且采用適當?shù)囊?guī)格，以便能夠抑制可能發(fā)生的瞬時的能量。不同類別機房對電源的要求：A類機房：停電后會產(chǎn)生重大損失和社會影響，要求建立不停電電源系統(tǒng)。B類機房：停電后會產(chǎn)生一定損失和社會影響，要求建立備用電源系統(tǒng)。C類機房：停電后不會產(chǎn)生大的隕失和社會影響，可按一般用戶配置。2.市電輸變電系統(tǒng)對于一級負荷機房應(yīng)該有從不同變電站供給的雙路供電，加上柴油發(fā)電機，通過應(yīng)急

3、電源柜切換后供給機房內(nèi)的UPS和精密空調(diào)機組，ATS切換最好做在機房配電系統(tǒng)就近，切換后以最短距離輸送給機房設(shè)備。備用發(fā)電機系統(tǒng)是至關(guān)重要的一個因素。即便其中有一個故障時，也能夠直接地向計算機和其它設(shè)備提供一個理想質(zhì)量和容量的電力供應(yīng)。發(fā)電機的設(shè)計應(yīng)能夠處理UPS系統(tǒng)或電腦設(shè)備負荷的諧波電流。備用發(fā)電機應(yīng)該提供備用電源給所有的冷卻設(shè)備，避免負載設(shè)備溫度上升以及停止運行。如果發(fā)電機不支持這些系統(tǒng)，它們所帶來的益處就顯得很有限。在自動控制發(fā)生故障時，發(fā)電機應(yīng)該能夠采用手動控制。應(yīng)該給每一個發(fā)電機輸出提供瞬時電壓浪涌抑制(TVSS裝置。發(fā)電機燃料應(yīng)該是柴油，這樣啟動比較快。考慮現(xiàn)場儲藏量的要求，通常

4、需要保證4小時到60天。并且需要給所有燃料儲藏系統(tǒng)提供一個遠程的燃料監(jiān)控和警報系統(tǒng)。由于微生物增長是柴油燃料最常見的故障，應(yīng)設(shè)計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。當確定好現(xiàn)場燃料儲藏系統(tǒng)的容量時，同時需要考慮燃料供貨商在緊急情況時的反應(yīng)時間。在發(fā)電機周圍提供UPS照明電源或單獨的電池，在發(fā)電機和裝置同時發(fā)生故障時提供照明。同樣，在發(fā)電機周圍也應(yīng)該提供UPS供電插座。在組件的分別測試之外，備用發(fā)電機系統(tǒng)、UPS系統(tǒng)和自動轉(zhuǎn)換開關(guān)應(yīng)該作為一個系統(tǒng)一起測試。在冗余系統(tǒng)測試單個組件的故障時，冗余系統(tǒng)是為在一個組件發(fā)生故障時能夠繼續(xù)起作用而設(shè)計的

5、。此外，一旦數(shù)據(jù)中心開始運行，應(yīng)該定期測試系統(tǒng)，確保各個組件能夠繼續(xù)正常地發(fā)揮作用。3.機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，每臺高配功率為lKW，一個機柜若裝6臺就是6KW，假如預(yù)期機房在今后會裝到最多四十個機柜那就是240KW；UPS一般可按照設(shè)備容量的1.3倍計算，就是312KVA，再加上適當?shù)挠嗔浚x用3臺200KVAUPS冗余供電是一種較為理想的方案。UPS的供電總?cè)萘?臺200KVA冗余UPS可少算一臺400KVA，精密空調(diào)單臺的實際耗電功率為20KW，假如配置10臺精密空調(diào)的話，總功率為10*20引200KW，機房UPS、空調(diào)總功率為：400+

6、200=600KW，機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，另外再加上新風機4KW、照明等的用電算8KW，則機房總的配電容量應(yīng)為912KW其中由應(yīng)急柜供電的為UPS和精密空調(diào)。4.作為國家A類標準的計算機機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，這樣接法相比在遠端的配電柜切換來，可以消除從配電問到UPS之間動力線路，開關(guān)等引起的故障）。機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ATS、各級開關(guān)然后到輸出端的各個接線盒及插座，每一個

7、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。其中任何一個一旦出現(xiàn)問題，都會引發(fā)嚴重的停電事故，后果將不堪設(shè)想，因此其配置問題必須慎之又慎，另外對于動力電纜的配置問題也很值得研究，由于機房內(nèi)大量非線性負載的存在，使得諧波電流很大，所以一般機房剛建好時零地電壓都很低，而設(shè)備裝滿時零地電壓都會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，但實踐中三相配電線路內(nèi)，相線上的3的整數(shù)倍諧波在中性線上會疊加，使中性線的電流值可能超過相線上的電流。但是從隆低諧波電流和零地電壓的目標出發(fā)，我們應(yīng)該將零線和地線的線徑選得與相線相同

8、甚至更粗一點。（二）負荷等級和額定容量依據(jù)計算機的用途和性質(zhì)以及負荷分級的規(guī)定，采取相應(yīng)的供電技術(shù):對于一級負荷采用一類供電，重要機房供電屬于一級負荷，按一級負荷的供電要求，必須保證兩個以上獨立的電源點供電，采用兩條專用干線引進，兩路獨立電源在末端互投，建立不停電系統(tǒng)，而且要保證供電的質(zhì)量;對于二級負荷采用二類供電，建立帶備用的供電系統(tǒng);對于三級負荷采用三類供電，按一般用戶供電考慮。機房用電系統(tǒng)要求提供的電源額定容量一般以兩種方式給出:(1確定機房用電系統(tǒng)的總功率大小或機房用電系統(tǒng)的總電流。這是選取電力設(shè)備、總斷路器、供電電纜、機房的總發(fā)熱量以及精密空調(diào)時都必需考慮的問題。通常供電總功率應(yīng)留有

9、不少于25%的余量。(2確定各機柜、分機、設(shè)備等所要求的工作電流。這對設(shè)計計算機房的配電柜、選取合適的傳輸導(dǎo)線和分路開關(guān)也是必需的。針對電氣設(shè)備額定電流，在整定總斷路器和分路開關(guān)時要注意電氣設(shè)備的啟動電流值。在進行方案設(shè)計時，有些經(jīng)驗數(shù)據(jù)可供估算時參考，如:lUPS功率:主機房可按350W400W/計算;照明用電可按l5W20W/計算。2空調(diào)機電功率要根據(jù)機房制冷量考慮。主機房制冷量按400W/計算，輔助機房制冷量按300W/m2計算，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)用電負荷量。（三）防雷和接地接地極的接地電阻，當系統(tǒng)采用聯(lián)合接地時，R10(北京地區(qū)可按0.5考慮;當采用單獨接地時，R4。在總配電室要做