基于安全及有效运行角度机房低压供配电系统设计

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1、基于安全及有效运行角度机房低压供配电系统设计摘要：不同行业的机房都是较为重要的控制中心，因此其供配电系统必须可以满足其对数据、信息的安全性需求，为了安全有效的运行设计应从系统安全的角度出发，一方面保证持续供电，一方保证安全可靠。关键词：机房供配电；系统需求；结构配置；UPS选择中图分类号：TP311.52文献标识码：A文章编号：1007-9599(2012)19-0000-021机房供配电系统设计的基本需求机房在系统中是控制核心，其主要的技术特征是：系统重要的负载比例高，因为机房的用电特征分析可以将机房的用电负载分为两个大类，一种是

2、保障性的负载，即主机、小型机、服务器、交换机等等，此类负载必须有不间断的电源为其供电，即UPS的性能必须保证；另一种是机房辅助的负载，即空调、照明、消防、监控等系统，这些系统的用电特征是供电时间短，且可以中断。在机房的设计中总结发现，机房的这两类需求中占比是各有不同的，其第一种负载的占比通常可以达到70%以上，这也是机房供配电系统需要可靠运行的基本需求。机房的供电等级较高，因为机房的负载特征，使其不能出现中断，因此必须利用UPS实现持续供电，这就要求其他系统必须与之相配合，增加了系统设计的难度。同时其非线性的负载较多，机房内除了空调

3、和照明等系统可以直接接入到外部电网中，其余设备都必须有UPS来过渡。非线性的负载所产生的谐波还会影响功率因数，这些因素都应被考虑到设计中。为此，在机房设计中应考虑到以下原则：首先是机房的供配电系统必须按照国家标准，达到相应的技术等级，在保障人身安全的基础上，满足可靠供配电的需求，同时尽量利用先进的技术以避免更新过快；然后是机房的供配电系统应配合整个系统的需求，即针对不同的管理需求与环境限制来统筹设计，按照载荷形式、电容量、技术特征、区域供电特征等进行合理设计与配置；最后，供配电系统必须考虑节能的需求，即选择先进的技术与设备对配线系统

4、进行合理的优化，并使之达到节能的目标，在满足性能的基础上做到经济节能是系统设计的另一个根本标准。2供配电系统的结构选择不同的机房有不同的特征与需求，这也决定了其供配电系统的结构特征。主要表现在供配电结构、断路器层级选择、UPS选择等问题上，而首先解决的是以下几个问题：2.1所在建筑的供电情况分析任何机房都不能独立存在，其都会建设在一个相对固定的建筑内，因此该建筑的供电与用电情况对其影响较大。因此在机房总用电量确定后，应向建筑的管理部门提出申请，与之协商确定能否达到供电标准，并解决存在的问题，这是机房设计的基础。申请的内容将说明：总体

5、用电量；负载性质；供电类别；机房内各种电气设备的参数特征，如变压器容量、线路组成、发电机容量等等；机房升级的规划等；这样才能让建筑方为机房的建设提供必要的条件。按照机房建设中对电源的规范，应按照一类市电进行设计。一类市电就是一类不间断的供电系统，即从两个可靠的供电线路中取得电源引入同一个线路中，两路电源不会出现同时检修或者故障的情况，且每条线路每月停电的次数不大于1次，平均的故障时间应小于0.5小时，即供电可靠性达到99%以上，两路供电线路都应有自动切换设置。2.2机房的总体结构设计按照机房的规划方案，应提前在配电间安装必须的动力电

6、源柜和空调配电柜、综合配电柜等设备，以此为供配电的基础。交流配电柜的输入应直接从建筑内的配电室引出，与之相连接，避免中间环节，以此降低供电的故障点。同时做好建筑配电室到机房之间的线路布置，保证安全可靠。具体的配电机构如下：一类负载，按照前面的分析，从市电的两条线路接线，分别布置到建筑配电室的投切隔离开关，为K1和K2,经由两条线路A和B进入，并分别接有UPS,设计为A路UPS系统和B路UPS,其设计可以分别采用不同的UPS系统，也可利用N+1台冗余并联UPS进行设计。A、B线路UPS输出柜分别为两条线路，每条分别引入到静态开关的两侧

7、，通过单相电源负载配电柜构成单电源负载供电；另一路则引入到A和B线路的配电柜上，构成双电源负载供电。二类负载的配电。此类负载也有两条市电线路引出，分别从建筑的配电室引入投切隔离开关K1与K2,分别进过空调配电和综合配电柜连接到系统中的照明、空调、门禁、监控等系统中，为其提供电源，而市电2号线路可以与发电机进行并网，当市电1、2线路同时出现故障的时候，建筑的配电室可以进行切换，利用发电机替代2号线路进行持续供电。也可选择1、2号线路与发电机分别建立电源的方式，应视具体情况而选择。3断路器选择与应用供配电系统中为了保证安全有效的运行，因

8、此必须在设计时考虑到故障问题，即尽量在最短时间和范围内切除故障线路，保证总体系的安全，避免溢出而导致大面积瘫痪。为了实现此目标就必须选择配置必要的保护电器，使得上下级的保护相配合，做到安全有效的运行。根据供配电断路器的基本性能，其在规