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算機(jī)機(jī)房供配電技術(shù)1.1.計算機(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3.3.計算機(jī)機(jī)房的供配電系統(tǒng) 4.4.計算機(jī)機(jī)房的照明1.1.計算機(jī)機(jī)房對前端供電能力的需求計算機(jī)機(jī)房的供配電系統(tǒng)是一個綜合性的供配電系統(tǒng)，在這個系統(tǒng)中不僅要解決計算機(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，就可以確定計算機(jī)機(jī)房的供配電系統(tǒng)的容量了。l 由于計算機(jī)設(shè)備的種類不同，型號不同，對供配電系統(tǒng)的要求也不同。l大、中型計算機(jī)的供配電系統(tǒng)有特殊的要求，小型計算機(jī)也有配電標(biāo)準(zhǔn)，微型計算機(jī)供配電雖然簡單但

2、也有供配電的具體要求1. 計算機(jī)機(jī)房供配電系統(tǒng)，還要解決保障計算機(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，都會造成計算機(jī)機(jī)房核心設(shè)備的癱瘓、計算機(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，保證計算機(jī)機(jī)房安全可靠供電尤其顯得重要。1.1.計算機(jī)機(jī)房對供配電系統(tǒng)的要求 計算機(jī)機(jī)房提供電能質(zhì)量的好壞，將直接影響計算機(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，計算機(jī)的運(yùn)行就會處于不正常的狀態(tài)。電網(wǎng)擾動在工頻一周內(nèi)，可能引起錯誤的打印輸出。如果電網(wǎng)擾動時間較長，則整個計算機(jī)就要停機(jī)。特別是磁盤機(jī)在計算機(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)電動機(jī)，當(dāng)電網(wǎng)頻率發(fā)生變化時，主軸的角速度就會發(fā)生變化，這樣，可能引起信號存取的頻率變化，產(chǎn)生錯誤，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。為了確保計算機(jī)的可靠運(yùn)行，在計算機(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 可靠的獨(dú)立的變電站各自引入一路供電線路； 該兩路電源不會出現(xiàn)同時檢修停電的現(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 時間不應(yīng)大于 0.5小時（供電可用性為 99.9），兩路供電線路需配有自動切換終止。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的備用發(fā)電機(jī)組；二類供電允許有計劃檢修停電，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（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，平均每次停電時間不應(yīng)大于 8小時（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、手動兩種操作功能，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?。┑葢?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-手動切換裝置，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，自動切斷市電，10秒后送市電中斷信號；當(dāng)市電恢復(fù)正常 1分鐘后能自動切換回市電供電。2 2）對發(fā)電機(jī)組的要求計算機(jī)機(jī)房對柴油發(fā)電機(jī)組的要求如下：p 必須配備具有自動起動、自我保護(hù)、自動切換功能的發(fā)電機(jī)組。p機(jī)組在停機(jī)狀態(tài)接到起動指令后，應(yīng)

8、能立即自動起動，如要延遲起動，延時時間應(yīng)可調(diào)節(jié)，但不得超過 8小時。由停機(jī)到運(yùn)行的起動，以主機(jī)優(yōu)先起動，備用機(jī)在主機(jī)不能起動時，應(yīng)能自動起動。p當(dāng)機(jī)組在輸出短路或超負(fù)載運(yùn)行時，應(yīng)斷電停機(jī)自動保護(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，UPS應(yīng)能正常開機(jī)。UPS應(yīng)具有軟起動性能，不會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“平均無故障時間”（MTBF）應(yīng)該大于或等于 100,000小時。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，能自動發(fā)出告警信號。市電停電后，UPS應(yīng)至少可繼續(xù)工作一定的時間（依系統(tǒng)需要而定）。1.2計算機(jī)機(jī)房供配電系統(tǒng)主要特征1.2.1.1.2.1. 機(jī)房的供電等級計算機(jī)機(jī)房的供電等級是根據(jù)計算機(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算機(jī)工作的要求，一般將計算機(jī)機(jī)房供電的等級劃分為 3級：1 1 ）一級負(fù)載計算機(jī)機(jī)房 這類計算機(jī)機(jī)房在正常用電時，如果突然中斷供電，計算機(jī)不能工作將影響到國計民生的大事，將會導(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、財政、金融、航空管理等部門，他們的計算機(jī)因供電突然中斷將會造成難以彌補(bǔ)的重大損失。對于一級負(fù)載的計算機(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)載計算機(jī)機(jī)房 這類計算機(jī)機(jī)房在用電時，如果突然中斷，計算機(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算機(jī)過程控制的生產(chǎn)單位等。 對于二級負(fù)載的計算機(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)載計算機(jī)機(jī)房 這類負(fù)載計算機(jī)機(jī)房因突然中斷供電不會引起過大的損失。例如一些單位使用的個人計算機(jī)，只做一般統(tǒng)計、計算、情報檢索等工作。對于三級負(fù)載計算機(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間及時處理完機(jī)上的工作，等下次有電時再開機(jī)。綜上所述：金融、郵電、證券行業(yè)計算機(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) 這個系統(tǒng)的作用主要是保證為計算機(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)是在計算機(jī)機(jī)房正常供電中斷或者發(fā)生故障時，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）直接送到計算機(jī)設(shè)備配電柜和輔助設(shè)備配電柜。然后，由計算機(jī)設(shè)備配電柜分送給各種計算機(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)載方面引起的波動大時，會直接影響到計算機(jī)及其附屬設(shè)備方面引起的波動大時，會直接影響到計算機(jī)及其附屬設(shè)備可靠的工作。可靠的工作。停電時，整個系統(tǒng)將無法工作停電時，整個系統(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)備的起動和停止都對電網(wǎng)有很大的影響。備的起動和停止都對電網(wǎng)有很大的影響。在一個單位里，如果供電都接在一條電路上，

14、在一個單位里，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，會給電網(wǎng)帶來很大的波動。起停，會給電網(wǎng)帶來很大的波動。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)電壓波動起到調(diào)節(jié)作用。這種組合供電方式的優(yōu)點(diǎn)是：造價較低、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)。在這個供電系統(tǒng)中有兩路供電：一路在這個供電系統(tǒng)中有兩路供電：一路為主路供電為主路供電、從一個、從一個變電站來電；另一路為變電站來電；另一路為副路供電副路供電，從另一個變電站來電。，從另一個變電站來電。兩個變電站不可能同時停

16、電。兩個變電站不可能同時停電。兩個變電站轉(zhuǎn)換供電的停電兩個變電站轉(zhuǎn)換供電的停電時間由時間由 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間（一般至少有上的供電時間（一般至少有 10 10分鐘的電池組）。分鐘的電池組）。平時將對平時將對 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間內(nèi)由短暫時間內(nèi)由 UPSUPS電源將電池的直流電逆變成交流電供計電源將電池的直流電逆變成交流電供計算機(jī)使用。算機(jī)使用。1.3.計算機(jī)機(jī)房對所在建筑供電能力的要求每一個計算機(jī)機(jī)房都會建立在一個選定的

17、建筑物內(nèi)，計算機(jī)機(jī)房的供電通常是由大樓提供的，因此在計算機(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UPS電源系統(tǒng)是整個計算機(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、設(shè)備選型直至調(diào)試安裝的質(zhì)量，關(guān)系到整個負(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 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)生停電或超限時提供 UPS的自主運(yùn)行。標(biāo)準(zhǔn)的電池后備