机房培植供配电系统培植_机房_负载

机房培植工程是随着信息化系统对环境的哀求越来越高而涌现的新兴行业，涉及到电子工艺、建筑构造、空气调节、给水排水、电器技能和消防安全等多种专业，它是为办理诸如温湿度、清洁度、电磁场强度、防静电、供配电、接地与防雷、消防安全等综合技能问题，为电子打算机系统稳定可靠运行和事情职员供应良好的事情环境。

机房工程概述

A级（容错型）：

1 电子信息系统运行中断将造成重大的经济丢失；

2 电子信息系统运行中断将造成公共场所秩序严重混乱。

B级（冗余型）：

1 网络运行中断将造成较大经济丢失；

2 网络运行中断将造成公共场所秩序混乱。

C级（基本型）：不属于A级或B级的电子信息系统机房为C级。

培植依据标准：

1.《电子打算机园地通用规范》（GB/T2887-2011）

2.《电子信息系统机房设计规范》（GB50174－2008）

3.《电子信息系统机房施工与验收规范》（GB50462-2008）

4. Telecommunications InfrastructureStandard for Data Centers (TIA/EIA–942)

5.《打算机园地安全哀求》（GB/T9361-2011）

6.《建筑设计防火规范》（GB50016-2006）

7.《高层民用建筑设计防火规范》 （GB50045-95(2005年版)）

8.《建筑内部装修设计防火规范》（GB50222-95(2001年版)）

9.《民用建筑工程室底细况污染掌握规范》（GB50325-2010）

10.《供配电系统设计规范》（GB50052-2009）

11.《低压配电系统设计规范》（GB50054-2011）

12.《建筑电气工程施工质量验收规范》（GB50303-2011）

13.《建筑照明设计标准》（GB50034-2004）

14.《电力工程电缆设计规范》（GB50217-2002）

15.《建筑物防雷设计规范》（GB50057-2010）

16.《建筑物电子信息系统防雷技能规范》（GB50343－2012）

17.《通信机房静电防护通则》（YD/T 754-1995）

18.《通用用电设备配电设计规范》（GB50055-2011）

19.《建筑给排水设计规范》（GB50015-2003（2009版））

20.《采暖透风与空气调节设计规范》（GB50019-2003）

21.《透风与空调工程施工质量验收规范》（GB50243-2002）

22.《智能建筑设计标准》（GB/T50314-2006）

23.《智能建筑工程质量验收规范》GB50339-2003)

24.《综合布线系统工程设计规范》（GB5031-2007）

25.《安全戒备工程技能规范》（GB50348-2004）

26.《民用闭路监视电视系统工程技能规范》（GB50198-2011）

27.《气体灭火系统设计规范》（GB50370—2005）

28.《气体灭火系统施工及验收规范》（GB50263-2007）

29.《失火自动报警系统设计规范》 (GB50116-2008)

30.《失火自动报警系统施工及验收规范》(GB50166-2007)

31.《电信专用房屋设计规范》（YD/T5003-2005）

供配电系统

机房配电指标：机房的供配电系统是机房工程中的关键项目，是一个综合性供配电系统，在这个别系中不仅要办理打算机设备的用电问题，还要办理保障打算机设备正常运行的其它附属设备的供配电问题，如打算机机房专用恒温恒湿器（空调器），机房照明系统用电，安全消防系统用电等。
下表为机房供配电的指标，分为三级。

供电等级：

设计一个符合打算机运行哀求的供配电系统，首先应确定供电等级。
打算机机房的供电等级是根据打算机的事情性子及其主要性来划分，分为三级：

A级负荷打算机房：此类机房是指如国防培植、生产、交通运输、金融财政、航空管理等部门的机房。
这些部门的机房如遇溘然断电使打算机中断事情的话，将导致严重的人身伤亡等恶性事件，造成无法填补的重大丢失。
以是这类机房应采取一类供电——不间断供电系统。

B级负荷打算机房：此类机房是指如科研单位和一些运用打算机掌握系统的生产单位的机房，这些单位的机房一旦溘然中断供电将使生产、运输、通信等受到一定程度的影响，给国民经济造成一定的丢失。
这类机房一样平常采取二类供电——需建立带备用的供电系统。

C级负荷打算机房：此类打算机房是指运用打算机做些一样平常的统计、查询、情报检索事情单位的机房。
这些机方如溘然中断供电虽会使事情受一定影响，但一样平常不会引起太大的丢失。
这类机房一样平常采取三类供电——常规供电系统。

市电负载

确定供电等级后，需选择一个相符实际的供电办法。
对供电办法的选择应在理解各种供电办法的特点根本上，根据设备、场合、环境和供电条件等实际情形进行设计与施工。

机房供配电系统须要向以下设备供应电源：不间断电源（UPS），空调、新风（包括机房专用精密空调、普通空调、新风），照明，维修电源插座及办公等其他电源负载。

UPS负载

而不间断电源系统（UPS）又须要向以下设备供应电源：

小型机（乃至更高等别的打算机）、做事器、存储设备、核心信息设备（交流机、路由器、防火墙等）、应急照明、消防系统、动环监控系统、机房门禁、安防监控等系统。

A级机房配电系统框图

B级机房：在设计时须要做出配电图，再根据须要配置配电柜、电力电缆、电源插座、走线路由等。
以下是一个B级机房的基本配电图，大型机房还要繁芜的多。

UPS事情事理

后备式UPS基本事理（一）

后备式UPS基本事理（二）

市电正常时，它向负载供应的是抽头变压器稍加稳压处理的“低质量”互换电，逆变器不事情，蓄电池由独立的充电器充电。

当市电超出规定范围时，负载由继电器转为电池逆变供电。

互动式UPS基本事理（一）

互动式UPS基本事理（二）

在线互动UPS与后备式比，紧张差异在于：逆变器与充电器合二为一，输出通过变压器的抽头跳变，实现分段稳压。

Dalta变换式UPS基本事理（一）

Dalta变换式UPS基本事理（二）

市电正常时，85％能量有市电直接供应，15％能量有一个逆变器供应，当市电非常时，100％能量有电池供应。

无法办理市电上的谐波污染，比如：频率非常、浪涌、噪声等，将直接输入到主要负载。

在线式UPS基本事理（一）

在线式UPS基本事理（二）

不管电网电压是否正常，输出互换电压都要经由逆变器，即逆变器始终处于事情状态。

四种架构UPS性能比拟

在线式UPS市电逆变事情模式

在主路市电正常时，UPS一方面通过整流器、逆变器给负载在线供应高品质互换电源；另一方面通过整流器为电池充电，将能量储存在电池中，如图：

当主路市电掉电或不正常时，系统自动无间断地切换到电池事情模式，由电池逆变出用户所需的三相四线互换电源向负载供电。
市电规复后系统自动无间断地规复到正常事情模式，如图：

在线式UPS静态旁路事情模式

旁路事情办法有两种，一种能自动规复到正常事情模式；另一种需人工干预才能回到正常事情模式。
在逆变器过载延时时间到、逆变器受大负载冲击等情形下，系统自动无间断切换到静态旁路电源向负载供电。
在逆变器规复正常后，系统自动规复正常供电办法。

当用户关机，或主路市电掉电（或不正常）且电池储能耗尽，或发生严重故障等情形下，逆变器关闭，系统会勾留在旁路事情模式。
此后若需规复到正常事情模式，则须要用户重新开机，如图：

在线式UPS维修事情模式

须要对UPS电源及电池等进行全面检修或设备故障需维修时，可以通过闭合掩护开关Q3BP，将负载转向维修旁路直接供电，以实现对UPS一直电掩护。
维修须要断开UPS内部的主路、旁路输入电源和电池输入开关以及输出开关，实现UPS内部不带电而对负载仍旧坚持供电的维修事情模式，如图：

UPS高可靠性供电方案

方案一：主从机串联“热备份”方案

适用范围：中小功率机型

优点：价格便宜，安装办法大略可靠。

缺陷：从机电池寿命缩短。
对单机抗阶跃负载能力哀求高。
没有扩容能力。

方案二：直接并机型冗余供电

适用范围：大功率机型。

优点：多台UPS均匀分摊负载、可靠性高。

缺陷：掌握电路繁芜。
本钱高。

形式较多：直接并机（N+1)、并机柜办法(并机旁路柜）、导航型办法、热同步办法。

方案二：直接并机型冗余供电

并联的目的：

1、可以组成很大容量的互换电源系统；

2、可以组成冗余系统以提高系统的可靠性；

3、可以灵巧配置系统的容量，便于扩容，并降落用户的初始投资；

4、系统具有很好的可掩护性。

并联的基本条件：除并机系统各单机必须知足机型和容量相同，软件和硬件版本需同等外，还需知足以下条件：

方案三：双母线供电

UPS选型

UPS品牌紧张有：台达（中达）；梅兰日兰；艾默生；APC；爱克赛；山特（中小功率）；科士达。

UPS容量的确定：统计本期负载的功耗；结合发展方案，确定中远期的总功耗；考虑一些安全余量；确定扩容方案。

1.首先得到负载的总功耗,并统一单位到KW，可通过查询设备铭牌或规格书得到其功耗信息；

额定电流I： W=I2200.8;

额定功率W：直策应用;

视在功率VA：W=VA0.8；

2. 将须要供电的所有负载功耗相加，得到总功耗P；

3. 做事器等属电容性负载，功率系数取0.8，S=P/0.8；

4. 根据GB50174规范哀求： UPS基本容量（E）≥1.2x设备打算负荷（S）；

5.根据E探求最靠近，且额定容量大于E的UPS型号。

UPS容量打算：

例如：机房内有做事器机柜20架，每架做事器机柜内安装5台做事器，每台做事器400W, Cosø取值为0.9。

P=400520/1000=40KW；

S=P/Cosø=40/0.9=44.4KVA；

E≥1.2S=1.244.4=53.3KVA。

蓄电池品牌紧张有：哈尔滨光宇；广东汤浅；江苏双登；绍兴灯塔；杭州南都；德国阳光；沈阳松下。

电池组配置

电池后备韶光：紧张取决于市电供应情形，油机发电机组的配置，掩护相应韶光。

蓄电池容量(AH) 的定义：蓄电池容量(AH)是指在标准环境温度下（25℃），电池在给定时间指示终止电压时（1.80v），可供应的恒定电流A与持续放电韶光H的乘积（IT）。

蓄电池容量(AH) 的打算办法：1、恒流法；2、电源法。

恒流法：C=P×T/（Vf×η×K）

C —蓄电池容量，Ah； E —UPS容量；

PF —UPS输出功率因数；P —负载功率，P=E×PF

Vf —UPS额定直流电压；η—UPS逆变效率；

K—电池放电系数；T—放电小时数。

当电池备用韶光为30分钟， K=0.45，当电池备用韶光为1小时，K=0.55；

当电池备用韶光为2小时，K=0.64，池备用韶光为3小时，K=0.75；

当电池备用韶光为4小时，K=0.79 ,当电池备用韶光为5小时，K=0.83；

当电池备用韶光为6小时，K=0.88 ,当电池备用韶光为8小时，K=0.94。

恒流法-蓄电池容量打算：

1台80KVA UPS 后备韶光30min,选用DCF126-12系列电池.打算电池容量?

台达NT80KVA UPS,直流电压为348V电池组选用29只12V电池,故N=29,n=6, UPS的功率因数Pf=0.8,逆变器转换效率η=0.95。

C=P×T/（Vf×η×K）=（8010000.80.5）/（348 0.95 0.45）=215AH

即选择12v120ah电池2组，即可知足利用。

电池组配置

电源法(通信行业标准YD/T5040）；第一步打算出电池放电电流：I= E×PF/（η×U）

I —电池放电电流，A；E —UPS容量；

PF —UPS输出功率因数；U —电池组事情电压；

η—UPS逆变效率。

第二步将放电电流代入容量公式：

电源法-蓄电池容量打算

1台80KVA UPS 后备韶光30min,选用DCF126-12系列电池.打算电池容量?

台达NT80KVA UPS,直流电压为348V电池组选用29只12V电池,故N=29,n=6, UPS的功率因数Pf=0.8,逆变器转换效率η=0.95。

I= E×PF/（η×U） =（8010000.8）/（0.95 348）=193.6A

C= KIT/η[1+α(t-25)] =（1.25193.60.5）/0.45[1+0.01(5-25)]=336AH

即选择12v120ah电池3组，即可知足利用。

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