电力配电系统.docx
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电力配电系统
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商
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行
闸北支行
电力及弱电控制机房
了更好的在5A办公楼的基础上做到环保、节能、生态、智能的要求,我公司在电力系统的要求上做了如下建议:
一、供配电系统设计既要满足设备自身运转的要求,又要满足办公应用的要求,必须做到保证办公网络系统运行的可靠性,保证设备的设计寿命,保证信息安全,保证人员的工作环境。
二、配电系统、防雷系统模式、门禁系统
一)配电系统
电源的质量与可靠性的要求最高,属于一级负荷。
电源进线采用电缆或封闭母线、双路切换柜、UPS输入输出配电柜并排安装于机房配电室。
所以,在设计选取不间断供电电源(UPS)时,
(1)应使其输出功率大于用电设备额定功率之和的1.3~1.5倍,额定放电时间应不小于4小时。
(2)应满足抗电压波动指标,否则应在UPS电源前设置电源稳压器。
(3)用电设备中整流器负荷较大时,在UPS电源前配电回路上设置谐波吸收器来吸收高次谐波,使输出电压总波形的失真度不超过5%(单相输出允许10%),电网质量较差的地区应在UPS电源装置前设置频率偏差保护器。
(4)根据用电设备对供电可靠性和连续性的要求,选取UPS电源工作方式:
单一式、并联式、冗余式和并联冗余式。
其旁路电源应满足负荷容量和特性要求。
机房动力配电柜应该选用自动的空气开关,并且与消防系统联动。
当机房出现严重事故或者火警时,管理人员能够立即切断所有电源。
机房辅助动力设备包括计算机专用精密空调系统、照明配电系统、机房新风系统及市电辅助系统(市电插座等)。
由于机房辅助动力设备直接关系到计算机设备、网络设备、通讯设备以及机房其他用电设备和工作人员正常工作和人身安全,所以要求配电系统安全可靠,因此该配电系统按照一级负荷考虑进行设计。
在与公共电网的配接方面,有条件的机构最好采用双路电源供电。
两路供电在总配电系统中可以自动进行切换。
当一路供电发生故障时,能够自动转换到另一路。
必要时配置防浪涌抑制器。
电网中过高或过频的高能瞬态浪涌的侵入,轻者会造成计算机设备的误码率增大,重者会造成设备损坏。
因此,根据情况可以在电源输入端配置防浪涌抑制器。
机房对电网供电质量要求较高,内容主要包括稳态电压偏移范围、稳态频率偏移范围、电压波形畸变率、允许断电持续时间和三相电压不平衡度等几个主要因素。
机房供配电设备选型应注意:
专用配电箱内保护和控制电器的选型应满足国家规范要求;专用配电箱应有充足的备用回路,以满足计算机网络系统设备的扩容;专用配电箱应该设置电流、电压表供管理人员监测三相不平衡情况;专用配电箱要设置足够的中线和接地端子。
在机房供配电系统布线方面,机房电源进线应遵照《建筑物防雷设计规范》要求,采取过电压保护措施。
专用配电箱电源应采用电缆进线。
在不得不采用架空进线时,在低压架空电源进线处或专用电力变压器低压配电母线处,要安装低压避雷器。
机房低压配电线路应采用铜芯屏蔽导线或铜芯屏蔽电缆。
机房活动地板下的电源线应尽可能地远离网络信号线,避免并排敷设,并采取相应的屏蔽措施。
机房内的电线电缆除了应该具备相应的流量负载承担能力外,还必须考虑线缆阻燃要求。
机房内所有电缆的镀锌金属走线槽或镀锌走线钢管都应该布设在地板下面或吊顶内。
每路电缆两端都应该进行标记,并且绘制详细的布线图存档。
图示冗余并机供电系统可确保供电可靠性高达99.999%以上
图示双母线供电系统可确保供电可靠性高达99.99999%以上
1、电源系统,通常选用多路市电源互为备份,并且机房设有专用柴油发电机系统作为备用电源系统,市电电源间、市电电源和柴油发电机间通过ATS(自动切换开关)进行切换,为数据中心内UPS(不间断供电电源)、机房空调、照明等设备供电。
由于数据中心业务重要性,通常采用双母线或冗余并机的供电方案供电,满足中型数据中心服务器等IT设备高可靠性用电要求。
双母线供电系统,有两套独立UPS供电系统(包含UPS配电系统),在任一套供电母线(供电系统)需要维护或故障等无法正常供电的情况下,另一套供电母线仍能承担所有负载,保证机房业务供电,确保数据中心业务不受影响。
冗余并机供电系统,采用UPS冗余并机的方式,提高供电系统的可靠性,保证数据中心供电。
在UPS输出到服务器等IT设备输入间,选用SPM(服务器电源管理器)进行电源分配和供电管理,实现对每台机柜用电监控管理,提高供电系统的可靠性和易管理性。
对于双路电源的服务器等IT设备,可以通过SPM直接从双母线供电系统的两套母线引人电源,即可保证其用电高可靠性。
对于单路电源的服务器等IT设备,通常选用STS(静态切换开关)为其选择切换一套供电母线供电。
在供电母线无法正常供电时,STS将自动快速切换到另一套供电正常的母线供电,确保服务器等IT设备的可靠用电。
2、环境控制系统,通常选用机房精密空调对数据中心的环境调节,确保服务器等IT设备的运行环境。
对于发热量大的服务器等IT设备,通常选用高通孔率(一般大于70%)网孔门的机柜,提高机柜进出风量;将机柜面对面、背对背布置,在机房内形成冷热隔离的风道,提高制冷效率;空调采用下送风或上送风等方式,灵活送风,确保机房送风均匀制冷。
3、监控管理系统,数据中心需要对电源、空调等设备运行状态进行管理,同时还需要对机房内环境,如温湿度、漏水、烟感等参量进行监控,确保数据中心工作在一个正常的范围之内。
并对数据中心设备运行参数和环境量实时监控和管理,同时远程监控和管理,实现机房无人值守。
完善、灵活的配电系统
艾默生服务器电源管理系统SPM由分配电、防雷、计算机级接地,隔离和电源监测等子系统组成,能为用户最关键的负载提供最先进可靠的配电。
更可根据用户需要提供在线热插拨开关,实现最灵活的配电。
●安全管理功能
全面的电源管理功能,将配电系统完全纳入机房监控系统:
监测内容丰富,监控所有回路(包括每一个输出支路)断路器电流、开关状态、运行负载率等,使用户外机房配电系统运行状况一目了然,也便于用户及早发现安全隐患,有效规避风险。
●运营成本管理功能
IT经理们越来越关注数据中心运行成本,服务器电源管理系统SPM革命性技术方案(专利技术),实时侦测每一服务器机架的运营成本,精确计算及测量每一服务器机柜、每一路开关的用电功率和用电量。
二)防雷系统
1、雷害的成因及分类。
雷电是一部分带电云层与另一部分带异种电荷的云层或者是带电云层与大地之间迅猛的放电,其瞬间功率可高达100—1000瓦特。
强大雷电流将产生极高的热的、机械的、电磁的作用,造成地面建筑及设备的严重破坏,时至今日,随着科学技术的发展,计算机网络及通信系统等电子设备广泛应用,雷电造成电子设备的损害事例成倍增长,并造成重大损失。
2、雷电损害电子设备的途径。
直击雷:
闪电直接击中架空在野外或山上的电源线、电话线或天线上,雷电能量非常大,严重时会导致线缆融化,设备的元器件烧焦、炸裂,雷电高压沿线路直接入侵设备,造成设备损坏;感应雷:
在雷电放电过程中,无论是云对云、云对地之间放电都将产生强大的静电感应和磁场感应。
在临近的架空线路、接地线路和导体上产生感应过电流和过电压,当耦合到电子设备上时,可直接击毁设备。
感应雷一般没有直击雷那么猛烈,但因其是通过静电感应和磁感应产生作用,故可在较大范围内多个局部同时发生雷灾。
感应雷发生的概率大大多于直击雷,尤其是计算机网络、通讯系统等常因动力线,网络通讯线感应过压或过流而损坏,故对计算机类设备而言,感应雷的危害往往大于直击雷;雷电反击:
当前建筑接闪器(避雷针、网,带)接闪雷电时,在强大雷电流通过引下线入地网泄放大地的瞬间,引起建筑物附近地电位急剧变化,通过各分立接地及接地线引入高电位,对设备造成反击而损坏。
这种情况相对于前两种雷击发生较少,但对设备损坏最为严重。
3、防雷工程措施。
根据有关统计资料记载,感应雷电过压幅值在无屏蔽架空线上最高标准达20KV,所以在建设计算机房时应做好防雷工程,以防患于未然。
机房防雷工程一般要做以下几步:
(1)做好机房接地。
根据国际GB50174—93《电子计算机房设计规范》,交流工作地、直流工作地、保护地、防雷地宜共用一组接地装置,其接地电阻按其中最小值要求确定。
如果计算机系统直流地与其他地线分开接地,则两地极间应间隔25米。
(2)做好线路防雷。
首先,在动力室电源线总配电盘上安装并联式专用避雷器构成第一级衰减。
其次,在机房配电柜进线处,安装并联式电源避雷器构成第二级衰减。
再此,机房布线不能延墙敷设,以防止雷击时墙内钢筋瞬间传导墙雷电流时,瞬间变化的磁场在机房内的线路上感应出瞬间的高脉冲浪涌电压把设备击坏。
三)、门禁系统
感应卡出入管理控制系统(简称门禁系统),具有对门户出入控制、实时监控、保安防盗报警等多种功能,它主要方便内部员工出入,杜绝外来人员随意进出,既方便了内部管理,又增强了内部的保安,从而为用户提供一个高效和具经济效益的工作环境。
它在功能上实现了通讯自动化(CA)、办公自动化
(OA)和管理自动化(BA),以综合布线系统为基础,以计算机网络为桥梁,全面实现对通讯系统、办公自动化系统的综合管理。
三、艾默生光电互补电源系统解决方案
∙适应太阳能资源丰富且有市电地区,提高电源可靠性;
∙节电30%-50%,推动实现节能减排目标;
∙市电、太阳能互补利用,可有效降低系统投资和运行维护费用;
∙延长电池寿命,缩减电池配置;
∙建站方便,新建或改建光电互补电源系统都比较容易实现;
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- 电力 配电 系统