xx机房深化设计方案资料

xx机房深化设计方案资料内容摘要：

穿 平方铜线，分支路连接，接点处涮锡焊接，保证接触良好。 供配电的设计思路 xxxx 计算机机房为一级负荷，要求供配电系统具有较高的可靠性，因此需采用双回路供电系统。 在 15 层机房的整个供配电系统中将设置 1台 AT 互头转换柜， 1台 UPS 并机柜 AP1，2台 UPS 分配柜 AP2/AP3， 1台照明、插座柜 AL， 1台消防柜 XF，由大楼总配电室提供2路来自两个不同变压器的（三相五线制） 380V/50HZ 动力电源，经 AT配电柜内的互投系统后，分别为两台 UPS 和机房内的市电设备供设备。 市电供电对象为机房内检修插座、照明设备和空调设备， UPS 并机输出后为机房内服务器机柜供 2路电，为应急照明、门禁系统供电。 每台配电柜将根据实际用电情况和可扩充容量进行设计。 配电柜和配电柜中的断路器（无熔线断路器 (NoFuseBreaker,NFB)符合设计院相关标准、微型断路器、接触器等关键部器件，全部选用原装进口 ABB 的产品。 并具有以下功能： 均设过流、缺相、短路保护措施；独立的零地汇流排；电压电流运行指示。 在配电柜中加装电子防雷器，防雷器选用了德国 OBO产品。 配电箱体材质符合《低压配电设计规范》（ GB5005495）之规定，经酸洗除锈处理表面粉体涂装，厚度不小于。 我们机房内的配电采用的系统为： 50HZ、 220V/380V、 TN— S系统，三相五线、单相三线制。 为适应日后机房设备的扩容及发展 ，现有设计线路的安全过载流量均大于现有设备在满负荷运行状态下的电流值 25%。 所有配电柜正面安装电流表、电压表、工作指示灯。 所有开关均标有相应的被控设备或区域的名称。 机房 UPS 配电系统 方案选择 随着 Inter 网络、电子商务、 IDC 机房的飞速发展，用户对 UPS供电系统的可用性提出了更高的要求。 但是，如果从 UPS 单机的角度来看，无论其技术如何发展，仍然摆脱不了容量和可靠性的限制。 那么，我们如何实现 UPS 系统可靠性的提高呢。 随着技术设备的日益增多和网络技术的普遍采用，为更 好地满足用户对 UPS 的容量和可靠性的更高要求，在单机的基础上，可以用组合也就是冗余连接的方法来实现UPS容量和可靠性的提高。 UPS 的冗余连接有两种方式：热备份连接和并联连接。 一、热备份连接 热备份的目的： 确保负载设备不会在市电停电时因主机故障而断电，保证计算机等负载设备数据不会丢失。 热备份要解决的关键问题： 旁路开关的切换要有严密的电路控制，保证不会在切换时有任何断电情况发生。 热备份连接是指当单台 UPS 不能保证满足用户提出的可靠性要求时，就可以再接一台同规格的单机来提高可靠性。 任何具有旁路（ Bypass）环节的 UPS 都可以进行热备份连接，两台单机的连接方法如图 1 所示。 图 1两台 UPS 热备份连接图 这种连接非常简单，当把 UPS1 作为主输出电源而把 UPS2 作为备用机时，只需将备用机 UPS2 的输出与 UPS1 的旁路 Bypass1 输入端相连就可以了，不过此时 UPS1 的旁路 Bypass1 输入端一定要与 UPS1 的输入端断开。 在正常情况下，由 UPS1 向负载供电，而 UPS2 处于热备份状态空载运行；当 UPS1 故障时， UPS2 投入运行接替 UPS1 继续向负载供电。 只有当 UPS2 由于过载或逆变器故障时，才闭合旁路开关 Bypass2，负载改由市电供电。 两台热备分连接的 UPS 系统可靠性比单台 UPS 的可靠性提高了两个数量级，并且，这种系统的连接方式简单易行，即使是不同品牌的机器，只要规格容量相同，就可连接，不需再增加另外的设备。 若两台不同容量的 UPS相连，其容量只能按最小的那一台计算。 这种热备份连接方式也有它的不足之处： 由于是同容量串联连接，所以如果一台 UPS过载，转到另一台后仍然过载，即带载能力没有加强；这种 UPS 的热备份连接一般不超过两台，它不能增加系统的输出容量，尤其是两台不同容量的 UPS 连接时，该系统的输出容量 不能超过其中容量较小的那一台的功率； 实用中很少有两台以上 UPS 的串联连接，因此，应用场合受到了限制。 二、并联连接 并联的目的： 提高 UPS供电系统的可靠性，增加 UPS 系统的容量。 并联要解决的关键问题： 处于并机状态的各台 UPS 的逆变器电源，应在同时同步跟踪交流旁路电源的条件下，满足同幅度、同频率和同相位，以达到均分负载和环流为零的要求。 增加 UPS供电系统可靠性的另一个方法就是并联连接。 UPS 的并联连接并不像热备份连接那么容易，因为所有 UPS 的输出阻抗不可能一样，加之各逆变器的输出电压和市电电压锁相都 具有正负误差，则各个 UPS 的电压既有相位差又有幅值差，因此用普通 UPS 直接并联是危险的，只有具备并联功能的 UPS才能互联。 如果将可靠性进行量化的话，热备份连接的 UPS系统比单机系统高出两个数量级，而并联系统又比热备份连接的 UPS 系统高出两个数量级。 并联连接的 UPS 系统不但可靠性提高了，而且带载的能力也加强了，因为是并联方式的连接，在两台 UPS 系统中，就具有着两倍的负载能力，所以在冗余的情况下，系统的过载和耐冲击能力比热备份连接的 UPS 系统强得多；在非冗余的情况下，它的并联可以增容，这也是热备份连接技术所 不能实现的。 随着并联台数的增加，其可靠性也相应增加，但是并联台数也不是无限的。 右图给出了两台 UPS并联连接的原理图。 图中将两台 UPS 并联连接，就是将两台 UPS 的输出直接并联，这样做必须满足以下条件： ●相位和幅值相同，以保证 UPS 之间无破坏性的环流产生。 ●两台 UPS 并联后，每台 UPS 输出电流均为负载电流的一半。 ●当并联 UPS系统中任何一台的逆变器出现故障（包括过载、短路和电池过放电而停止工作等）时，均不能将本身的负载单独转到 Bypass，而是将负载分配到与其并联的其它 UPS上去，只有并联系统中所有 UPS的逆变器都停止工作时，才集体转到旁路上。 并联台数 : 并联 UPS系统虽然比热备份连接的 UPS 系统有很多优越性，但其控制技术要比后者复杂得多。 因为在多台 UPS 并联时，其中最重要的指标就是电流均分，也就是说如果 N台 UPS 并联，必须保证每台 UPS 的输出电流是总输出电流的 1/N，至少其相互之间的最大不平衡度要在要求范围内（一般是小于 2%）。 这个指标就限制了并联台数的增加，在市面上，我们可以看到各个品牌实现并机的台数也不完全一样，如： Fenton 可高达6台并联； IMVSitepro500kVA 以下可做到 4 台并联、 500kVA 及以上可有 6 台并联；Siemens500kVA 以下可 4 台并联、 500kVA 可 8台并联；三菱 UPS 可高达 8 台并联；SilconUPS 的并联台数达到了 9台等等。 一般来说，功率在 500kVA 以下时，并联台数被限制在 4台以内的居多。 三、全并联冗余 UPS 系统 : 不是所有并联 UPS 系统都具有冗余的功能，在谈到这个问题时，我们可以先来看一看什么是 UPS 系统的冗余度。 系统冗余度的表达式为 N+X，式中， N的含义是并联系统中 UPS 单机的总台数； X的含义是并联系统中允许出故障的 UPS 单机台数。 多机冗余并联系统原理图 例如，在 5台 UPS 并联系统中，允许其中 2台同时出故障，那么这个系统的冗余度就是 5+2。 UPS 的全冗余并联系统是近年才提出来的概念，它是对不全冗余的并联 UPS 系统而言。 所谓 UPS全冗余并联系统，是说在 UPS 并联系统中的所谓 UPS 单机既是组合后的有机整体，分开后又各自独立；在并联系统中，任一部分故障都不会影响整个系统的正常运行，而且也不会留下任何隐患。 如果是不全冗余的并联 UPS 系统就存在这些问题。 节能运行 : 最初的 UPS 并联仅限于增容 和可靠性的提高，随着技术的发展和要求的提高，并联系统的功能也在不断增加，甚至涉及到电能的节约等问题。 比如 SilconUPS 的软件可以在轻载的情况下“关掉”并联系统中的一台或几台 UPS，从而节约能量，等负载功率增加到一定值时，被“关掉”的机器又及时自动启动供电； IMVSiteproUPS 的软件也增加了这个功能；此外，有些 UPS 还可以将多台并联的 UPS 系统编组运行，比如 9 台机器并联，在容量允许的情况下编成三组分时运行，比如第一周由第一组供电，第二周由第二组供电，第三周由第三组供电，第四周又由第一组供电……，这样 循环供电的好处在于：不但机器得到了轮休，而且也得到了轮流检修和保养的机会，有效地提高了系统的可靠性。 UPS 的并联数目是否越多越好 : 从理论上讲是这样的，但在实际中并非如此简单，仅就“输出均流”这一项指标就带来好多问题。 在三相 UPS 中，若做到均流，就必须保证并联的 UPS 的对应相电压和相位保持一个最小差值，并联台数越多，越不易达到一致，即使当时达到了一致，随着时间的推移、温度的变化、尘埃的侵入、器件的老化、冷却系统造成的振动以及湿度和腐蚀性气体的破坏等等因素都在时刻破坏着平衡，尽管有测量和调整系统，但测量环节 的参数也在遭受着上述因素的侵扰，因此这些因素限制了并联 UPS 台数的增多，当并联台数达到一定数量后，可靠性开始降低。 冗余系统故障处理功能的含义 : 故障容限：是指系统中一个或多个部分故障时都不影响系统的继续正常运行。 故障掩盖：冗余系统应具有掩盖错误的能力，以避免对外显示出系统内部部分单元故障的现象。 故障检测：通过传感器和故障检测电路找出具体故障部位或故障单机。 故障隔离：指具有在不影响系统正常功能的基础上将故障单机或部位隔离出来的能力 故障分析：经过这一步骤来确认故障的具体位置。 返回正常运行状态：对 于并联冗余 UPS 系统来说，这一步包括将修好的单机 UPS功能恢复正常，并重新并入系统。 为了保证 xxxx 机房设备用电的可靠性，最终我们推荐冗余并联系统的 UPS 方案， 方案 概述： 本方案是我公司针对实际负载量设计的 UPS 集中供电系统方案， 15 层配电柜（ AL 3)UPS 电输出 输出电路编号 用电设备 功率（ KW) 备注 K1 服务器机柜 1 2 …… …… …… K50 服务器机柜 50 2 K54 应急灯具、安全出口指示灯 K55 门禁、监控 2 K56 备份 K57 备份 合计（ KW) KVA = KW/ 通过实际负载的计算，我们得出机房 UPS 供电需要 120kVA 共 2台，三进三出，构成 1 套 1＋ 1并机系统，系统有扩容能力，最大并联台数可达 6 台 ,可满足不间断供电直接扩容为 5+1 并机系统并稳定可靠运行。 因此我们建议采用 2 台 SOCOMEC SICON DELPHYS MP 系列 120KVA 的 UPS,三进三出，为了提高 UPS系统的可靠性及灵活性 ,建议采用模块 式直接并联技术 ,可满足用户需要扩容是不中断供电 ,直接扩容为 5+1 并机系统 ,并稳定可靠运行 . 方案说明： DELPHYS MX ELITE 120KVA UPS 本方案采用 2台 SOCOMEC SICON 公司的高端产品系列 DELPHYS MP 120KVA UPS构成 1 套 1+1 并机系统。 DELPHYS MP UPS 采用“双变换”运行模式，符合 IEC62040ss111(VFI 级 )标准，控制系统采取双 DSP 全数字控制技术，具有极高的可靠性、安全性及使用灵活性。 DELPHYS MP UPS 系统 ，可以采用串联热备、直接并联、多重并联柜并联以及本方案采用的冗余模块并联等多种运行方式。 SOCOMEC SICON DELPHYS MP UPS 为其产品系列中的高端产品，为 SOCOMEC SICON 公司积累 40 年的 UPS 开发生产经验、用户的使用需求研制开发的系统，具有技术先进，应用可靠的特点，其整流器技术采取了 SOCOMEC SICON 公司开发的 DBC(双桥变换 )技术及大功率功率因数校正电路，采用先进的 PFC+DBC 整流电路，降低了输入的谐波失真度 ，提高了功率因数。 输入功率因数达到 , DBC(双桥变换 )技术及大功率功率因数校正电路技术是 SOCOMEC SICON 公司年开发出的一项消除 UPS 输入谐波电流技术及提高功率因数的技术，此技术是在双 6脉冲整流桥技术的基础上增加负反馈有源滤波器使其生产的 UPS产品的输入电流谐波干扰小于 3%，远远小于 6 脉冲整流器的 25— 35%的电流谐波干扰，及普通 12脉冲的 9— 11%，使巨型 UPS 系统的整流器真正成为对电网无干扰得绿色整流器。 其优点如下： i. 减小了 UPS 整流器工作时对电网的影响，使电网的容量配置可以减到最小，发电机容量与 UPS 的容量配比可减低 到 :1(6 脉冲的配比为 3：1)。 ii. UPS 整流器的输入谐波对同一电网上的其他负载存在干扰，尤其是对同一电网上的电机及带有 H5及 H7等。