什么是机房配电?你知道吗?

2018-11-01 09:13:50 点击数:

机房配电工程设计
概述
计算机机房供电系统是一个综合性供配电系统,在这个系统中不仅要解决计算机的用电问题,还要解决其它设备的用电问题。对于用电有特殊要求的设备应采用具体技术措施予以满足。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。
图3-5 中心机房UPS不间断配电系统
设计原则
(1) “双总线输入”和“双总线输出”的UPS冗余供电系统向计算机及网络通讯设备供电;
(2) 必须在配电柜上安装避雷器,它可以防止闪电和电网开关切换的影响;
(3) 机房设备系统安装后,要考虑三相平衡问题;
(4) 重视电源频率、电压波动及市电负荷能力;
(5) 动力、照明电线、电缆尽量采取沿天棚经线槽、镀锌钢管敷设。UPS电缆最好采用防干扰屏蔽电缆,沿地板下敷设,敷设时仍要采取防干扰措施;
(6) 本系统采用保护地线与所有设备的金属外壳、电缆桥架、穿线保护管、金属赤晓彩钢板、金属支架作可靠电气连接并引至原系统接地极,接地可靠,符合规范要求;
(7) 墙身插座安装高度:下底距室内地面完成面300 mm。开关安装高度:下底距室内地面完成面1400mm ;
(8) 直流接地在机房内应与交流保护接地分开:直流接地网在适当位置与大楼直流接地极相连,连接应符合电气要求;
(9) 照明、空调、维修的电线、电缆采用阻燃(ZR)双层绝缘电线、电缆。UPS电缆采用RVVP或ZR-YJV级电缆。安装时采用防干扰措施;
(10) 机房照明采用松业无眩光反射格栅荧光灯盘;
(11) 主机房照度≥300LX设计。监控维护室≥200LX设计。事故照明≥50LX;
(12) 防止电网突然掉电和加电;
(13) 电源的稳定度偏差不得超过额定值的±5%;
(14) 供电电压要杂波少、干扰小、防止外部电磁干扰窜入系统;
(15) 供电系统不要与大容量感性负载并联以免产生高压涌流;
(16) 防止电网的频率漂移;
(17) 维持低阻抗的地线系统;
(18) 计算机及网络通讯设备系统对供电质量要求较高,通常要求电源的技术指标满足电压±5%。频率±1%,谐波失真<5%。
机房供配电系统设计
①负荷级别的确定
考虑到该计算机机房和弱电中控的重要性,按二级或一级负荷机房用电进行设计。
②供配电系统划分与供电方式的确定
计算机机房供配电系统一般应划分为三部分组成。即计算机设备供配系统,机房辅助设备供配系统,备用供电系统。根据机房重要性我们选择了不停电供电系统的供电方式,即通过UPS给计算机及网络设备供电。
③用电负荷的计算
中心机房按A类设计,总用电量约60KVA,其中照明及其他辅助用电量10KW,UPS电源采用三进单出20KVA,精密空调24 KVA。
机房配电柜设计与选择
①配电柜
机房低压配电柜设计的正确、合理,以及配电柜内部性能的好坏,对整个机房的正常用电起着重要作用,配电柜通常是由自动空气开关、隔离载关、熔断器、接触器、继电器、按钮、开关等元器件和柜体组成。
在设计配电柜时,首先要考察计算机用电设备、机房辅助用电设备、备用供电设备等各方面的相互关系;其次要了解各种用电设备的负荷,控制开关的安装位置,使用方便性,配电柜内布局整齐、统一;机房内专用配电柜的要求如下:
◆机房配电柜在编号时,除正常设配电柜号外,还应加上配电柜的用途。
◆机房配电柜根据用途设计各供电要准确、可靠。不同性质的供电对象不宜放在一个柜内控制,配电柜内要留有备用电路,作机房设备扩充时用电。
◆配电柜内选用的自动空气开关、接触器、熔断器、隔离开关等部件,要性能可靠,技术指标达到设计要求,能满足计算机及其辅助设备工作要求。
◆配电柜内应有应急开关。当计算机机房出现严重事故或者意外火灾时,应能立刻切断计算机电源、空调电源、新风电源。
◆配电柜应设置必要的电流表、电压表,供检查电源电压、电流以及三相间平衡关系。
◆配电柜内应设置中线和接地线的连接装置。中线与地线及配电柜外壳绝缘。
◆配电柜内采用的母线、接地排,以及各种电缆、导线、中性线、接地线等,都应等合国家标准。并按规定的颜色标志、编号。
◆配电柜内各种开关、手柄、操作按钮,应标志清楚,防止使用中出现误操作。
②电源插座安装方式
◆机房插座通常安装在墙壁下方,安装在墙壁下方的插座多为一些备用插座,这类插座安装时,要与墙面平整,在墙内导线要穿钢管走暗线。
◆插座安装在活动地板下,安装在活动地板下的插座,多以插座箱的形式放置在活动地板下。这类插座箱结构严谨,有各种形式的插座提供使用,在插座箱上安装有熔断器。插座箱在地下可以自由移动,也可以拿出来放在活动地板上使用。
◆插座箱在活动地板的后面,安装在活动地板背后的插座,也多以插座箱的形式出现。插座固定在活动地板背后,在活地板上开一个长方形孔,插座从长孔中露出。平时在长孔上盖一块盖板,用时将盖板去掉。
机房的配线电路设计
供电电源及方式
本机房供电采用380/220V 电压、50Hz频率和三相五线制(即TN-S系统)的配线方式。结合本工程场地条件和特点,本机房由双回路电源引进供电,第一路为普通市电给计算机辅助设备供电,如:空调、照明、维修插座、辅助插座等;第二路为UPS 不间断电源给计算机设备供电,如:服务器、主机、终端等设备。机房内设一台市电配电柜和一台UPS电源配电柜,使供电更为可靠。同时,以上电源的质量一定符合国家标准,即电压波动小于±10%,频率波动标准小于±1%。
线路的布线方式
根据公安消防局规定,机房装修所采用的导线应符合消防安全,即通过消防局认证。所以室内导线全部采用新型阻燃导线组。为了满足计算机机房的防湿措施,除了在地面上作一些处理外,同时为防止漏电危及人身安全和防电磁干扰,所有金属线槽、金属线管必须全部可靠连成一体并可靠接地,接地电阻R≤4Ω。
接地系统
接地系统就是把电路中的某一点或某一金属壳体用导线与大地连在一起,形成电器通路,其目的是让危及人身或设备的电流易于流到大地,因此从这个意义上讲,希望接地电阻越小越好。另外计算机系统的接地,还希望在接地电流受某种外界条件影响数值发生变化时,使接地点的电位随之变化而产生的噪声应尽量减少。所以接地电阻越小越好。
同时有下面两点注意:
a.信号电路和电源电路、高压电路和低压电路不应使用共地回路。
b.灵敏电路的接地应各自隔离或屏蔽,以防止地回流和静电感应而产生干扰。
在现今的计算机系统中,除了使用直流电源的计算机设备以外,还配备有大量的使用380V/220V交流电的各种电气设备,如计算机的外部设备、变压器、电动机发电机组、空调设备、机柜上的风机、电烙铁和示波器等。所以在计算机系统中同时存在几种不同的接地系统:
①交流工作地:在电力系统中运行需要的接地(如中性点接地),应不大于4欧姆。与变压器或发电机直接接地的中性点连接的中性线称零线;将零线上的一点或多点与地再次做电气连接称重复接地。交流工作地是中性点可靠地接地。当中性点不接地时,若一相碰地而人又触及另一相时,人体所受到的接触电压将超过相电压,而当中性点接地时,且中性点的接地电阻很小,则人体受到电压相当于相电压;同时若中性点不接地时,由于中性点对地的杂散抗阻很大,因此接地电流很小;相应的保护设备不能迅速切断电源,对人及设备产生危害;反之则行。
②安全保护地:安全保护地是指机房内所有机器设备的外壳以及电动机、空调机等辅助设备的机体(外壳)与地之间做良好的接地,应不大于4欧姆。当机房内各类电器设备的绝缘体损坏时,将会对设备和操作及维修人员的安全构成威胁。所以应使设备的外壳可靠接地。
③计算机系统直流接地:计算机本身的逻辑参考地,小于1欧姆。
④防雷保护地:即整个大楼的防雷系统的接地,一般以水平连线和垂直接地桩埋设地下,主要是把雷电电流由受雷装置引到接地装置,应不大于10欧姆。
⑤屏蔽接地:为了防止电磁感应而对电力设备的金属外壳、屏蔽罩、屏蔽线的外皮或建筑物金属屏蔽体等进行接地。
机房内应引入三种地线:既交流工作地、安全保护地和计算机直流地。
防过电压防雷保护系统
由于机房设备的特殊要求,为了消除雷击和过电压的危险影响,必须在机房的配电柜内单独安装灵敏度高的电源二级防过电压防雷保护系统。
导线的选择
导线的型式:所用导线全部采用国产新型难燃铜芯塑料绝缘导线(ZR-BVV系列),主干线采用3×2.5mm2导线组、分支线采用3×1.5mm2导线组,照明开关和维修插座进线采用3×2.5mm2或3×4mm2导线组穿金属线管暗敷在墙内到该位处,计算机专用插座采用3×2.5mm2或3×4mm2导线组穿金属保护线槽安装在活动地板下。
导线的截面选择:是根据负荷的大小,允许的电压损失,导线长时间的允许温升及导线的机械强度等因素而定。
供配电主要设备UPS
UPS具有以下特点
1)全面提升系统可靠性的专业设计
采用第四代绝缘栅双极型晶体管(IGBT)功率器件和多重保护技术
先进的双DSP全数字技术,整机不需任何可调电阻,抗干扰能力强,无老化漂移问题
先进的分散式直接并联技术保证了在线扩容和系统冗余
瞬时值数字均流技术显著降低并机系统环流(<1A),电流不平衡度<1%
优良的电磁兼容性设计
采用高裕量的功率器件,增强电网的适应能力
业内独有的UPS防雷技术,内置D级防雷
2)优异的输入特性
超宽输入电压范围(-45%~+15%),可适应恶劣电网条件
宽频率输入范围(50Hz±10%),保证了发电机供电时UPS稳定运行
先进的六管IGBT高频整流技术,无须附加外界设备,输入功率因数可达到0.99以上
应用瞬时值波形控制技术,大幅降低输入电流谐波(iTHD<3%)
低直流母线纹波,延长电池寿命
3)优异的输出特性
逆变器采用高精度矢量控制技术,输出电压稳压精度高,动态响应快,且畸变率低
逆变器具有带100%不平衡负载的能力
逆变器具有很强的过载能力及抗冲击能力
输出采用⊿/Z0隔离变压器,有效抑制输出电压的三次谐波畸变
单机在线、单机ECO、主/从热备份及冗余、扩容并机等多种运行模式下软、硬件完全兼容。
4)可靠的数字控制、分散式智能并机技术
智能化电池管理
根据电池放电曲线自动调节放电终止电压,避免固定设置导致的电池过度放电
基于温度补偿的智能化充放电电池管理,大幅延长电池使用寿命50%以上
定期自动进行电池自检,确保电池可靠工作
精确预测电池的后备时间
全自动的电池管理,减少维护工作
5)完备的本机监控管理
独创的自适应UPS并机层通讯,无需任何附加设备,可以通过任意一台UPS监测并机UPS系统信息
单机提供8路输出及6路输入继电器接点
支持RS232、RS485、SNMP、MODEM多种后台通讯方式
6)超强的网络管理功能
系统具有电池放电预告警和自动安全关机功能
先进的SNMP卡及其相关软件,兼容10M/100M以太网,支持SNMP、HTTP、TFTP、TELNET、TTYP等协议,监控软件具备电源事件记录和分析功能,灵活多样的组网方案,可实现在Internet/Intranet上的远程监控
UPS系统具备自诊断、自保护功能,可以实现自动声光报警、E-mail和BP机报警
通过网络可以同时监控高达6万多台UPS,支持广域网解决方案
7)人机界面友好,便于操作和维护
全中文大屏幕液晶显示,中英文可选操作界面
操作简单,"一键开机"
支持远程、自动开机,实现无人值守
特性参数见表3-2 UPS主要特性参数
技术参数要求
容量 20KVA延时2小时以上
主机数量 1台
工作方式 采用全数字(32位DSP芯片)在线式双变换纯在线式,可有效消除输入端的电源污染,采用第4代IGBT功率器和多重数字保护技术。
整流器及逆变器必须采用全数字双DSP控制。
并机工作 直接并联,可实现8台并联扩容。数字分散并联技术,实现设备在线扩容和(N+1)并联冗余,不需额外增加任何选件.
并联不平衡度<1%
空载环流<1A
功率器件 整流器和逆变器均采用第四代IGBT功率器件和多重数字保护技术.
主路输入 输入电压 380V(线电压)输入方式 三相四线式功率因素 纯净绿色电源,输入功率因素﹥0.99谐波电流 标准配置不需要加任何的选配件<3%电压范围 -45%~+15%;(三相输入207-478V(线电压);
最高输入电压:三相554Vac(线电压)静态1小时不损坏
频率范围 50±10%Hz
旁路输入 输入电压 380V(线电压)
输入电压范围 ±10%
输入方式 三相四线式
频率范围 50±10%Hz
输出技术指标 稳态电压精度(不平衡负载) ±1%
动态电压瞬变 ±1%(50%~100%~50%负载变化)
动态瞬变恢复时间 0ms
电压畸变(线性负载) THD<1%(相电压)
电压畸变(非线性负载) THD<3%(相电压)
功率因素 0.8(滞后)
频率跟踪范围 50 Hz±2Hz(±0.52 Hz范围每0.25 Hz可调)
频率精度(电池逆变) ±0.02%
三相相位差 120±0.5°(平衡或不平衡负载)
逆变器过载能力 125%<负载≤150%,1Min后转旁路输出;
负载>150%,200ms后转旁路输出;
旁路过载能力 负载<135%,可长期运行
切换时间 0
系统 整机效率(%) ≥90%
显示 中文LCD液晶显示+LED指示
噪音(dB) <55
EMC/EMI 传导 EN50091-2
辐射 EN50091-2,class-A
谐波电流 IEC1000-3-4
抗扰性 EN61000-4-2.3.4..6.8.9.11
安规要求 CCEE
防护等级 IP21
防雷保护 达到IEC60664-1规定的Ⅳ类安装位置要求,即承受1.2/50μs+8/20μs混合波能力不低于6kV/3kA
散热 风扇强制散热,内置风扇冗余
电池节数 投标商应标时提供参数
重量(KG) 投标商应标时提供参数



联系我们

Contact US

陕西华盛智能控制有限公司

销售地址:西安高新科技5路数字大厦二层

电话:029-89187609

手机:13080911314

工厂厂址:西安经济技术开发区泾渭工业园区

传真:029-89187609

邮箱:2605933225@qq.com

微信:13080921314 Q Q: 2605933225

华盛阿里巴巴1688店

华盛淘宝店