網(wǎng)絡(luò)供配電施工與管理

1、網(wǎng)絡(luò)供配電施工與管理計(jì)算機(jī)機(jī)房供配電技術(shù)1.1.計(jì)算機(jī)機(jī)房對前端供電能力的需求2. UPS2. UPS電源系統(tǒng)的設(shè)計(jì)3.3.計(jì)算機(jī)機(jī)房的供配電系統(tǒng) 4.4.計(jì)算機(jī)機(jī)房的照明1.1.計(jì)算機(jī)機(jī)房對前端供電能力的需求計(jì)算機(jī)機(jī)房的供配電系統(tǒng)是一個(gè)綜合性的供配電系統(tǒng)，在這個(gè)系統(tǒng)中不僅要解決計(jì)算機(jī)設(shè)備的用電問題，還要解決其它輔助設(shè)備的用電問題。一般而言，在計(jì)算機(jī)等主要設(shè)備、機(jī)房精密空調(diào)、其它輔助設(shè)備選定之后，就可以確定計(jì)算機(jī)機(jī)房的供配電系統(tǒng)的容量了。l 由于計(jì)算機(jī)設(shè)備的種類不同，型號(hào)不同，對供配電系統(tǒng)的要求也不同。l大、中型計(jì)算機(jī)的供配電系統(tǒng)有特殊的要求，小型計(jì)算機(jī)也有配電標(biāo)準(zhǔn)，微型計(jì)算機(jī)供配電雖然簡單但

2、也有供配電的具體要求1. 計(jì)算機(jī)機(jī)房供配電系統(tǒng)，還要解決保障計(jì)算機(jī)設(shè)備正常運(yùn)行的其它附屬設(shè)備的供配電問題。2. 例如機(jī)房專用精密空調(diào)機(jī)的供配電、機(jī)房一般照明、應(yīng)急照明、安全消防系統(tǒng)用電等等。3. 任何供電系統(tǒng)的中斷，都會(huì)造成計(jì)算機(jī)機(jī)房核心設(shè)備的癱瘓、計(jì)算機(jī)資料、數(shù)據(jù)丟失，通信、數(shù)據(jù)流的中斷等，所造成的經(jīng)濟(jì)損失都是巨大的。4. 由此可見，保證計(jì)算機(jī)機(jī)房安全可靠供電尤其顯得重要。1.1.計(jì)算機(jī)機(jī)房對供配電系統(tǒng)的要求 計(jì)算機(jī)機(jī)房提供電能質(zhì)量的好壞，將直接影響計(jì)算機(jī)系統(tǒng)正常、可靠的運(yùn)行；也影響機(jī)房內(nèi)其它附屬設(shè)備的正常運(yùn)行。這種影響主要來自市電電網(wǎng)的電壓、電流、頻率的變化以及供電質(zhì)量。當(dāng)電網(wǎng)處于過渡狀態(tài)

3、時(shí)，計(jì)算機(jī)的運(yùn)行就會(huì)處于不正常的狀態(tài)。電網(wǎng)擾動(dòng)在工頻一周內(nèi)，可能引起錯(cuò)誤的打印輸出。如果電網(wǎng)擾動(dòng)時(shí)間較長，則整個(gè)計(jì)算機(jī)就要停機(jī)。特別是磁盤機(jī)在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中廣泛的應(yīng)用，對供電的頻率提出了更高的要求，由于磁盤機(jī)中磁盤主軸采用感應(yīng)電動(dòng)機(jī)，當(dāng)電網(wǎng)頻率發(fā)生變化時(shí)，主軸的角速度就會(huì)發(fā)生變化，這樣，可能引起信號(hào)存取的頻率變化，產(chǎn)生錯(cuò)誤，甚寫丟失信息。 由此可見，機(jī)房供配電系統(tǒng)提供電能的質(zhì)量對計(jì)算機(jī)及其附屬設(shè)備的正常運(yùn)行是非常重要的。為了確保計(jì)算機(jī)的可靠運(yùn)行，在計(jì)算機(jī)機(jī)房建設(shè)中必須建立起良好的供配電系統(tǒng)。1.1.1 機(jī)房對市電供電質(zhì)量的要求 機(jī)房的供電電壓等級通常是低壓，據(jù)全國供用電規(guī)則中的第 2條標(biāo)準(zhǔn)，供電

4、部門提供的電網(wǎng)電壓為單相 220V或三相 380V，電網(wǎng)頻率為 50Hz。1 1 ）機(jī)房供電電源的基本要求 國家標(biāo)準(zhǔn)電子計(jì)算機(jī)場地通用規(guī)范（GB/T-2887-2000）中關(guān)于機(jī)房供配電要求如下：計(jì)算機(jī)機(jī)房供電電源應(yīng)滿足下列要求：頻率：50Hz電壓：380V220V相數(shù)：三相五線制或三相四線制單相三線制2 ）機(jī)房供電電源的諧波要求 根據(jù)國際標(biāo)準(zhǔn)電能質(zhì)量、公用電網(wǎng)諧波 （GB/T14549-93）中的第 4、第 5條關(guān)于用戶用電入口處的總諧波電壓、諧波電流的限值規(guī)定3 3 ）機(jī)房供電電源的分類： 依據(jù)計(jì)算機(jī)用途的不同，對其供電的市電電源可分為 3類：一類供電：一類供電：指需要建立不停電供電的電源

5、系統(tǒng)，包括從兩個(gè) 可靠的獨(dú)立的變電站各自引入一路供電線路； 該兩路電源不會(huì)出現(xiàn)同時(shí)檢修停電的現(xiàn)象，并且 平均每月停電次數(shù)不應(yīng)大于一次，平均每次故障 時(shí)間不應(yīng)大于 0.5小時(shí)（供電可用性為 99.9），兩路供電線路需配有自動(dòng)切換終止。二類供電：二類供電：指需要建立帶備用的供電系統(tǒng)，包括一路具有上述供電能力的市電輸入和用戶自主起動(dòng)的備用發(fā)電機(jī)組；二類供電允許有計(jì)劃檢修停電，平均每月停電次數(shù)不應(yīng)大于 3.5次，平均每次停電不應(yīng)大于 6小時(shí)（供電可用性為 99）。三類供電：三類供電：指一般用戶供電，平均每月停電次數(shù)不應(yīng)大于 4.5次，平均每次停電時(shí)間不應(yīng)大于 8小時(shí)（供電可用性為 95）。1.1.21

6、.1.2. . 機(jī)房對供配電監(jiān)控功能的要求根據(jù)上述建立不間斷供電系統(tǒng)或建立備用供電系統(tǒng)的要求，都存在供電電源控制問題。對機(jī)房供電系統(tǒng)的要求：系統(tǒng)控制應(yīng)具有自動(dòng)、手動(dòng)兩種操作功能，供電系統(tǒng)應(yīng)具有遙測、遙控功能。供電系統(tǒng)的遙測功能包括：應(yīng)能遙測高、低壓進(jìn)線柜，油機(jī)發(fā)電機(jī)組的三相電壓、三相電流、功率、頻率；配電柜的輸入電壓、輸入電流；UPS輸出電壓、電流；電池組的電壓、充放電電流等。在一些特別重要的機(jī)房供電系統(tǒng)中，配電柜主開關(guān)觸頭的溫度也需遙測，作為智能化監(jiān)控的參數(shù)之一。機(jī)房供電系統(tǒng)的遙控功能包括：應(yīng)能遠(yuǎn)程起停發(fā)電機(jī)組；在應(yīng)急情況下遠(yuǎn)程停止 UPS電源、UPS輸出配電柜的主斷路器等。供電系統(tǒng)的遙信功

7、能包括：當(dāng)市電中斷、機(jī)組故障、UPS故障、電池充電狀態(tài)、熔絲狀態(tài)、配電柜主控開關(guān)溫度（反應(yīng)接點(diǎn)的接觸電阻大小）等應(yīng)有遙信信息送出1.1.3.1.1.3. 機(jī)房對供配電主體設(shè)備的要求1 1 ）對主低壓配電柜的要求u在市電和油機(jī)電源之間應(yīng)配有自動(dòng)-手動(dòng)切換裝置，具有電氣互鎖和機(jī)械互鎖裝置，在兩種電源切換過程中，具有市電優(yōu)先功能。u當(dāng)市電中斷或者電壓超出規(guī)定范圍時(shí)，自動(dòng)切斷市電，10秒后送市電中斷信號(hào)；當(dāng)市電恢復(fù)正常 1分鐘后能自動(dòng)切換回市電供電。2 2）對發(fā)電機(jī)組的要求計(jì)算機(jī)機(jī)房對柴油發(fā)電機(jī)組的要求如下：p 必須配備具有自動(dòng)起動(dòng)、自我保護(hù)、自動(dòng)切換功能的發(fā)電機(jī)組。p機(jī)組在停機(jī)狀態(tài)接到起動(dòng)指令后，應(yīng)

8、能立即自動(dòng)起動(dòng)，如要延遲起動(dòng)，延時(shí)時(shí)間應(yīng)可調(diào)節(jié)，但不得超過 8小時(shí)。由停機(jī)到運(yùn)行的起動(dòng)，以主機(jī)優(yōu)先起動(dòng)，備用機(jī)在主機(jī)不能起動(dòng)時(shí)，應(yīng)能自動(dòng)起動(dòng)。p當(dāng)機(jī)組在輸出短路或超負(fù)載運(yùn)行時(shí)，應(yīng)斷電停機(jī)自動(dòng)保護(hù)。p柴油發(fā)電機(jī)組應(yīng)參照中華人民共和國通信行業(yè)標(biāo)準(zhǔn) 112T 50291執(zhí)行。3 3）對UPSUPS的要求當(dāng)市電正常時(shí)，UPS應(yīng)能正常開機(jī)。UPS應(yīng)具有軟起動(dòng)性能，不會(huì)造成對上線電源的沖擊。UPS應(yīng)該具備在市電不穩(wěn)定或負(fù)載變化比較大的條件下正常運(yùn)行的能力（不停電輸出純凈的電壓）。UPS的“平均無故障時(shí)間”（MTBF）應(yīng)該大于或等于 100,000小時(shí)。UPS應(yīng)具有良好的自診斷、用戶界面、通信功能。UPS機(jī)

9、內(nèi)靜態(tài)旁路電路以及備份 UPS均應(yīng)能夠可靠自動(dòng)切換。UPS應(yīng)具備市電停電告警功能，當(dāng)市電中斷或超出規(guī)定的范圍（+10-15）時(shí)，能自動(dòng)發(fā)出告警信號(hào)。市電停電后，UPS應(yīng)至少可繼續(xù)工作一定的時(shí)間（依系統(tǒng)需要而定）。1.2計(jì)算機(jī)機(jī)房供配電系統(tǒng)主要特征1.2.1.1.2.1. 機(jī)房的供電等級計(jì)算機(jī)機(jī)房的供電等級是根據(jù)計(jì)算機(jī)的工作性質(zhì)及其所起的重要性來劃分。為了便于管理和滿足計(jì)算機(jī)工作的要求，一般將計(jì)算機(jī)機(jī)房供電的等級劃分為 3級：1 1 ）一級負(fù)載計(jì)算機(jī)機(jī)房 這類計(jì)算機(jī)機(jī)房在正常用電時(shí)，如果突然中斷供電，計(jì)算機(jī)不能工作將影響到國計(jì)民生的大事，將會(huì)導(dǎo)致重大的人身傷亡和惡性事故的發(fā)生。例如國防建設(shè)、生產(chǎn)

10、、交通運(yùn)輸、電信、財(cái)政、金融、航空管理等部門，他們的計(jì)算機(jī)因供電突然中斷將會(huì)造成難以彌補(bǔ)的重大損失。對于一級負(fù)載的計(jì)算機(jī)機(jī)房應(yīng)采取一類供電，即建立不停電電源系統(tǒng)。2 2 ）二級負(fù)載計(jì)算機(jī)機(jī)房 這類計(jì)算機(jī)機(jī)房在用電時(shí)，如果突然中斷，計(jì)算機(jī)不能正常運(yùn)行將在一定的程度上造成一定的損失。例如一些科研單位和計(jì)算機(jī)過程控制的生產(chǎn)單位等。 對于二級負(fù)載的計(jì)算機(jī)機(jī)房采取二類供電，即需要建立具有備 用電源的供電系統(tǒng)。3 3 ）三級負(fù)載計(jì)算機(jī)機(jī)房 這類負(fù)載計(jì)算機(jī)機(jī)房因突然中斷供電不會(huì)引起過大的損失。例如一些單位使用的個(gè)人計(jì)算機(jī)，只做一般統(tǒng)計(jì)、計(jì)算、情報(bào)檢索等工作。對于三級負(fù)載計(jì)算機(jī)機(jī)房可以采用三類供電，即按照一般

11、用戶供電考慮?，F(xiàn)在，計(jì)算機(jī)機(jī)房里一般都配備 UPS電源，可利用 UPS電源特有的一段備用時(shí)間及時(shí)處理完機(jī)上的工作，等下次有電時(shí)再開機(jī)。綜上所述：金融、郵電、證券行業(yè)計(jì)算機(jī)機(jī)房供電應(yīng)屬于一級負(fù)載，采用一類供電方式。1.2.2. 機(jī)房供配電系統(tǒng)的劃分一般由三部分組成： 計(jì)算機(jī)設(shè)備供配電系統(tǒng)； 機(jī)房輔助設(shè)備供配電系統(tǒng)； 備用供電系統(tǒng)1 ）計(jì)算機(jī)設(shè)備供配電系統(tǒng)主機(jī)用電 外設(shè)用電（外圍設(shè)備包括：磁盤機(jī)、磁帶機(jī)、行打印機(jī)、激光打印機(jī)等）；終端用電。2 ）機(jī)房輔助設(shè)備供配電系統(tǒng) 這個(gè)系統(tǒng)的作用主要是保證為計(jì)算機(jī)系統(tǒng)服務(wù)的其它設(shè)備的用電。這就是由空調(diào)設(shè)備、維修用設(shè)備、新風(fēng)設(shè)備、照明設(shè)備、測試設(shè)備、自動(dòng)消防設(shè)備

12、等組成的輔助設(shè)備群的供配電系統(tǒng)。 3 ）備用供電系統(tǒng) 備用供電系統(tǒng)是在計(jì)算機(jī)機(jī)房正常供電中斷或者發(fā)生故障時(shí)，由備用的發(fā)電機(jī)組供電（或者雙路供電中的備用一路供電）以保證計(jì)算機(jī)機(jī)房正常工作。備用電源及其與正常供電電源之間的轉(zhuǎn)換裝置都應(yīng)在備用供電系統(tǒng)中。1.2.3.1.2.3. 機(jī)房供配電方式 1 1 ）直接供電方式直接供電方式是把變電站送來的工頻交流電（通常為 50Hz380V220V）直接送到計(jì)算機(jī)設(shè)備配電柜和輔助設(shè)備配電柜。然后，由計(jì)算機(jī)設(shè)備配電柜分送給各種計(jì)算機(jī)設(shè)備；由輔助設(shè)備配電柜分配給空調(diào)、新風(fēng)、照明、日常用電等附屬設(shè)備。優(yōu)點(diǎn)：供電簡單、設(shè)備少、投資低、運(yùn)行費(fèi)用少、維修方便。直接供電方式

13、缺點(diǎn)缺點(diǎn)：對電網(wǎng)的質(zhì)量要求高，如果電網(wǎng)的質(zhì)量低，或者電網(wǎng)負(fù)載對電網(wǎng)的質(zhì)量要求高，如果電網(wǎng)的質(zhì)量低，或者電網(wǎng)負(fù)載方面引起的波動(dòng)大時(shí)，會(huì)直接影響到計(jì)算機(jī)及其附屬設(shè)備方面引起的波動(dòng)大時(shí)，會(huì)直接影響到計(jì)算機(jī)及其附屬設(shè)備可靠的工作?？煽康墓ぷ?。停電時(shí)，整個(gè)系統(tǒng)將無法工作停電時(shí)，整個(gè)系統(tǒng)將無法工作。從實(shí)際供電情況看，市電電網(wǎng)的質(zhì)量一般難以滿足計(jì)算機(jī)從實(shí)際供電情況看，市電電網(wǎng)的質(zhì)量一般難以滿足計(jì)算機(jī)的要求，特別是在工礦區(qū)等用電設(shè)備較多的地方，大型設(shè)的要求，特別是在工礦區(qū)等用電設(shè)備較多的地方，大型設(shè)備的起動(dòng)和停止都對電網(wǎng)有很大的影響。備的起動(dòng)和停止都對電網(wǎng)有很大的影響。在一個(gè)單位里，如果供電都接在一條電路上，

14、在一個(gè)單位里，如果供電都接在一條電路上，其他用電設(shè)其他用電設(shè)備備的頻繁使用的頻繁使用、起停，會(huì)給電網(wǎng)帶來很大的波動(dòng)。起停，會(huì)給電網(wǎng)帶來很大的波動(dòng)。在這種情況下，就必須對供配系統(tǒng)做進(jìn)一步改善。在這種情況下，就必須對供配系統(tǒng)做進(jìn)一步改善。2 2）組合式供電方式 組合式供電方式是由隔離變壓器、穩(wěn)壓器和濾波器等設(shè)備構(gòu)成。在組合式供電方式中，隔離變壓器和低通濾波器對電網(wǎng)瞬變的干擾有隔離作用，穩(wěn)壓器對電網(wǎng)電壓波動(dòng)起到調(diào)節(jié)作用。這種組合供電方式的優(yōu)點(diǎn)是：造價(jià)較低、運(yùn)行穩(wěn)定可靠、維修方便、運(yùn)行費(fèi)用低。缺點(diǎn)是：要求電網(wǎng)的頻率變化在允許的范圍，對電網(wǎng)突然停電沒有保證繼續(xù)供電的能力。3 3）穩(wěn)壓穩(wěn)頻供電方式，即 U

15、PSUPS供電方式在計(jì)算機(jī)機(jī)房內(nèi)建立不停電供電系統(tǒng)是比較理想的一種供電方式。建立不停電供電有兩種形式：一種是雙路供電系統(tǒng)加上 UPS電源設(shè)備；另一種是柴油發(fā)電機(jī)組做備用電源的供電系統(tǒng)加上 UPS電源設(shè)備。計(jì)算機(jī)機(jī)房雙路供電方式 雙路供電系統(tǒng)加 UPS電源設(shè)備：雙路供電加上雙路供電加上 UPSUPS電源組成的供電系統(tǒng)是比較理想的供電電源組成的供電系統(tǒng)是比較理想的供電系統(tǒng)。系統(tǒng)。在這個(gè)供電系統(tǒng)中有兩路供電：一路在這個(gè)供電系統(tǒng)中有兩路供電：一路為主路供電為主路供電、從一個(gè)、從一個(gè)變電站來電；另一路為變電站來電；另一路為副路供電副路供電，從另一個(gè)變電站來電。，從另一個(gè)變電站來電。兩個(gè)變電站不可能同時(shí)停

16、電。兩個(gè)變電站不可能同時(shí)停電。兩個(gè)變電站轉(zhuǎn)換供電的停電兩個(gè)變電站轉(zhuǎn)換供電的停電時(shí)間由時(shí)間由 UPSUPS電源不間斷地供電，電源不間斷地供電，UPSUPS電源要能保證電源要能保證 5 5分鐘以分鐘以上的供電時(shí)間（一般至少有上的供電時(shí)間（一般至少有 10 10分鐘的電池組）。分鐘的電池組）。平時(shí)將對平時(shí)將對 UPS UPS電源的電池做正常浮充，在雙路切換停電的電源的電池做正常浮充，在雙路切換停電的短暫時(shí)間內(nèi)由短暫時(shí)間內(nèi)由 UPSUPS電源將電池的直流電逆變成交流電供計(jì)電源將電池的直流電逆變成交流電供計(jì)算機(jī)使用。算機(jī)使用。1.3.計(jì)算機(jī)機(jī)房對所在建筑供電能力的要求每一個(gè)計(jì)算機(jī)機(jī)房都會(huì)建立在一個(gè)選定的

17、建筑物內(nèi)，計(jì)算機(jī)機(jī)房的供電通常是由大樓提供的，因此在計(jì)算機(jī)機(jī)房的總用電量確定之后，就需要向大樓的物業(yè)或行政部門提出用電申請。這個(gè)申請應(yīng)明確說明 ：負(fù)載用電量 （KW） 負(fù)載性質(zhì) （一級負(fù)載 KW，二級負(fù)載 KW）要求的供電類別（一類供電 KVA，二類供電 KVA）2.UPS 電源系統(tǒng)的設(shè)計(jì)UPS電源系統(tǒng)是整個(gè)計(jì)算機(jī)機(jī)房中最核心設(shè)備的供電保障系統(tǒng)。 UPS電源系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、設(shè)備選型直至調(diào)試安裝的質(zhì)量，關(guān)系到整個(gè)負(fù)載系統(tǒng)的安全運(yùn)行。 2.1. UPS2.1. UPS電源系統(tǒng)的基本組成和配套的相關(guān)設(shè)備 UPS電源系統(tǒng)包括 ： UPS 與UPS相配套的輸入輸出設(shè)備2.1.12.1.1電源與UPS的輸入 一臺(tái) UPS至少具有一路或兩路輸入： 主交流輸入：由主電源提供； 旁路交流輸入：由備用電源提供。但在一般情況下，旁路輸入也可通過單獨(dú)的電纜與主電源輸入取自同一個(gè)主低壓開關(guān)柜。 2.1.2 UPS的基本組成1 1）整流器/ /充電器 將主電源提供的交流電變換成直流電壓和電流，用于為逆變器供電和為電池恢復(fù)性充電或浮充電。2 2）逆變器使用直流功率完全再生一個(gè)正弦波電壓輸出，其幅值和頻率都在嚴(yán)格的容限范圍內(nèi)。3 3）電池 在市電發(fā)生停電或超限時(shí)提供 UPS的自主運(yùn)行。標(biāo)準(zhǔn)的電池后備