机房供电概述.docx

机房供电概述及系统设计 （一）机房供电概述 　　1.供配电系统 　　供配电是数据中心机房的生命线，这句话一点也不夸张，因为离开了电我们的机房是 连一分钟也运行不了的，因此要建一个好的机房，首先要将供配电解决好。一般要求主要 开关设备应该被设计成适合增容、维护和冗余，并提供双倍的或隔离的冗余配置。设计时 应该考虑到开关装置、总线或断路器维护的方便性。瞬时电压浪涌抑制(TVSS)应该被安装 在电力分配系统的每一级上，并且采用适当的规格，以便能够抑制可能发生的瞬时的能量。 　　不同类别机房对电源的要求： 　　A 类机房：停电后会产生重大损失和社会影响，要求建立不停电电源系统。 　　B 类机房：停电后会产生一定损失和社会影响，要求建立备用电源系统。 　　C 类机房：停电后不会产生大的陨失和社会影响，可按一般用户配置。 　　2.市电输变电系统 　　对于一级负荷机房应该有从不同变电站供给的双路供电，加上柴油发电机，通过应急 电源柜切换后供给机房内的 UPS 和精密空调机组，ATS 切换最好做在机房配电系统就近， 切换后以最短距离输送给机房设备。备用发电机系统是至关重要的一个因素。即便其中有 一个故障时，也能够直接地向计算机和其它设备提供一个理想质量和容量的电力供应。发 电机的设计应能够处理 UPS 系统或电脑设备负荷的谐波电流。备用发电机应该提供备用 电源给所有的冷却设备，避免负载设备温度上升以及停止运行。如果发电机不支持这些系 统，它们所带来的益处就显得很有限。在自动控制发生故障时，发电机应该能够采用手动 控制。应该给每一个发电机输出提供瞬时电压浪涌抑制(TVSS)装置。 　　发电机燃料应该是柴油，这样启动比较快。考虑现场储藏量的要求，通常需要保证 4 小时到 60 天。并且需要给所有燃料储藏系统提供一个远程的燃料监控和警报系统。由于 微生物增长是柴油燃料最常见的故障，应设计有便携的或安装固定的清洁系统。在寒冷的 季节，需要考虑给燃料系统加热或循环，避免柴油燃料胶凝。当确定好现场燃料储藏系统 的容量时，同时需要考虑燃料供货商在紧急情况时的反应时间。 　　在发电机周围提供 UPS 照明电源或单独的电池，在发电机和装置同时发生故障时提 供照明。同样，在发电机周围也应该提供 UPS 供电插座。 　　在组件的分别测试之外，备用发电机系统、UPS 系统和自动转换开关应该作为一个系 统一起测试。在冗余系统测试单个组件的故障时，冗余系统是为在一个组件发生故障时能 够继续起作用而设计的。此外，一旦数据中心开始运行，应该定期测试系统，确保各个组 件能够继续正常地发挥作用。 　　3.机房用电的配置 　　配电必须充分考虑到今后的发展余量。如 lBMP550A 服务器，每台高配功率为 lKW， 一个机柜若装 6 台就是 6KW，假如预期机房在今后会装到最多四十个机柜那就是 240KW；UPS 一般可按照设备容量的 1.3 倍计算，就是 312KVA，再加上适当的余量，选 用 3 台 200KVAUPS 冗余供电是一种较为理想的方案。 　　UPS 的供电总容量 2 台 200KVA 冗余 UPS 可少算一台 400KVA，精密空调单台的实 际耗电功率为 20KW，假如配置 10 台精密空调的话，总功率为 10*20 引 200KW，机房 UPS、空调总功率为：400+200=600KW，机房供配电要考虑到日后的发展余量等因素， 一般可按照 UPS 与空调容量总和的 150%配置，就是 600*1.5=900KW，另外再加上新风 机 4KW、照明等的用电算 8KW，则机房总的配电容量应为 912KW 其中由应急柜供电的 为 UPS 和精密空调。 　　4.作为国家 A 类标准的计算机机房都要求具备双路市电电源接入供电，但双路电源的 切换开关（ATS0 最好要安装在 UPS 输入的附近，这样接法相比在远端的配电柜切换来， 可以消除从配电问到 UPS 之间动力线路，开关等引起的故障）。机房供配电的安全可靠性 牵涉的问题很多，从市电输入到 UPS，从 UPS 输出到各级 ATS、各级开关然后到输出端 的各个接线盒及插座，每一个环节都十分重要，特别是处于供配电上游的 UPS 输入总开 关和输出总开关以及 ATS。其中任何一个一旦出现问题，都会引发严重的停电事故，后果 将不堪设想，因此其配置问题必须慎之又慎，另外对于动力电缆的配置问题也很值得研究， 由于机房内大量非线性负载的存在，使得谐波电流很大，所以一般机房刚建好时零地电压 都很低，而设备装满时零地电压都会大大增加?我们的有效办法之一就是降低零线的电阻， 以前我们的零线、地线的线径一般都比相线要，小很多，但实践中三相配电线路内，相线 上的 3 的整数倍谐波在中性线上会叠加，使中性线的电流值可能超过相线上的电流。但是 从隆