機(jī)房供電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)必須考慮多方面因素。機(jī)房系統(tǒng)位于強(qiáng)電、弱電的結(jié)合處,在這些界面上有兩種專業(yè)技術(shù)規(guī)范,有些規(guī)定也不十分明確,帶來的問題是:機(jī)房各子系統(tǒng)的設(shè)計(jì)程度差距較大,主要是弱電機(jī)房預(yù)留的位置不合適，面積過大或偏小;弱電豎井中遺漏接地干線和電源插座;UPS容量、支持時(shí)間長短不一;UPS供電方式不能確定是采用集中式還是分散式;各子系統(tǒng)的供電和接地方式不規(guī)范等。在一部分設(shè)計(jì)文件中，還經(jīng)常發(fā)現(xiàn)有文字說明描述不清楚、系統(tǒng)圖和平面圖五花八門、圖形符號不按現(xiàn)行制圖和標(biāo)準(zhǔn)繪制等問題。

　　1 設(shè)備的擺放和所處環(huán)境

　　機(jī)房供電系統(tǒng)的主要設(shè)備有:UPS、蓄電池、配電柜和柴油機(jī)等。這些設(shè)備的共同點(diǎn)是單位占地面積大。而對于這些設(shè)備的擺放位置既要考慮功能上的需求,又要考慮空間和承重的需要,還要考慮對外界的危害。機(jī)房應(yīng)單獨(dú)設(shè)計(jì)電源間,用符合防火要求的隔墻與弱電設(shè)備隔離,避免電源間噪聲、蓄電池酸堿液滲漏和電氣火災(zāi)等事故擴(kuò)散到計(jì)算機(jī)設(shè)備機(jī)房內(nèi)。

　　UPS是供電系統(tǒng)的心臟,UPS需要擺放在盡可能距離機(jī)房近的位置,能夠保證從UPS輸出到用電設(shè)備之間的壓降和損耗盡可能小;還需要考慮到UPS屬于大型設(shè)備,重量比較大,噪聲大,需要擺放在一個(gè)承重比較好,并且不影響辦公和休息環(huán)境的地方。蓄電池同樣是比較重的設(shè)備,其擺放需要考慮大樓承重的問題,而且電池需要特別的維護(hù),防止其漏液、膨脹爆炸,需要提供一個(gè)溫、濕度適宜和通風(fēng)的環(huán)境,并定期進(jìn)行檢測。配電柜擺放位置的選擇,主要考慮功能上的需求,配電柜應(yīng)在滿足功能分區(qū)的基礎(chǔ)上,盡可能地靠近其配套設(shè)備。柴油機(jī)屬于空氣污染、噪聲污染和強(qiáng)震動的設(shè)備,應(yīng)該擺放在通風(fēng)、承重較好、噪聲不會影響其他人的地方,最好是擺放在地面上,并配以減震膠墊。為了起到防潮的效果,這些設(shè)備應(yīng)該擺放在地臺或者支架之上。

　　2 供電系統(tǒng)設(shè)計(jì)

　　動力配電主要用于供給空調(diào)設(shè)備、普通照明、給排風(fēng)、維修插座、一般動力、UPS設(shè)備等。

　　UPS配電主要用于主機(jī)設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、保安監(jiān)控設(shè)備、多媒體、消防、應(yīng)急照明等。

　　在考慮功能和重要性的前提下,機(jī)房的供電系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)該注意以下事項(xiàng):

　　(1)機(jī)房容量較大時(shí),宜設(shè)置專用電力變壓器,容量較小時(shí),可采用專用低壓饋電線路供電。

　　(2)電子計(jì)算機(jī)的電源設(shè)備應(yīng)靠近主機(jī)房設(shè)置。

　　(3)機(jī)房內(nèi)其它電力負(fù)荷不得由計(jì)算機(jī)主機(jī)電源和UPS供電。主機(jī)房內(nèi)為計(jì)算機(jī)設(shè)備宜設(shè)置專用動力配電箱,與其它負(fù)載分別供電。

　　(4)單相負(fù)載應(yīng)均勻地分配在三相上,三相負(fù)載不平衡度應(yīng)小于20%。

　　(5)計(jì)算機(jī)電源系統(tǒng)應(yīng)限制接入非線性負(fù)載,以保持電源的輸出波形。

　　3 動力供配電系統(tǒng)

　　由總配電柜饋出的動力供配電系統(tǒng)采用50Hz交流電,380/220V三相五線制電源,TN-S接地方式,零線和地線分開設(shè)置且零地線之間電壓小于1V。動力配電柜、照明配電箱采用放射式配電直接配至各用電設(shè)備。

　　機(jī)房內(nèi)所有線纜須設(shè)計(jì)鋼制橋架、線槽或鋼管進(jìn)行敷設(shè)。由于精密空調(diào)的供電電流大、負(fù)載動態(tài)范圍寬,為防止干擾,應(yīng)考慮另選路徑單獨(dú)敷設(shè)電纜。

　　動力配電柜(箱)具有火警聯(lián)動保護(hù)功能,出現(xiàn)火警時(shí)可與消防系統(tǒng)聯(lián)動及時(shí)切斷電源,關(guān)閉防煙防火閥,并且在值班室安裝手動電源切斷裝置。動力柜、照明箱內(nèi)的開關(guān)和主要元器件采用進(jìn)口產(chǎn)品,并設(shè)置有效的防雷措施。有條件時(shí),大型機(jī)房最好采用專用電力變壓器供電。

　　4 UPS供電系統(tǒng)

　　UPS供電系統(tǒng)既可以采用單機(jī)供電,也可以采用并聯(lián)冗余方式進(jìn)行供電。冗余方式供電能夠在少數(shù)設(shè)備故障時(shí),仍然能夠滿足機(jī)房內(nèi)的用電需求,這是單機(jī)供電所不能達(dá)到的。從冗余式配置方案來看,有以下幾種方式:(1)主機(jī)—從機(jī)型“熱備份”UPS供電方式;(2)直接并機(jī)冗余UPS供電方式;(3)雙總線冗余供電方式。

　　4.1 主機(jī)-從機(jī)型“熱備份”UPS供電方式

　　主機(jī)帶負(fù)載,備機(jī)空載,備機(jī)接入主機(jī)的BYPASS(旁路)輸入端。這種方式布置比較靈活,不需要兩臺UPS必須是同一品牌,而且不要增加額外輔助電路,不增加購置成本。但是這種供電方式兩臺UPS老化程度不同,備機(jī)電池組長期處于浮充狀態(tài)影響電池壽命。這種結(jié)構(gòu)有許多單點(diǎn)故障。如果主UPS出了故障,那么另一臺必須接替全部負(fù)載。這也就意味著在約8ms內(nèi),另一臺UPS必須把供電從0增加到100%,此方式的缺陷在于備用UPS長期處于空載狀態(tài),其電池壽命會縮短、容量會下降,且備用UPS須具有階躍性負(fù)載承載能力,無擴(kuò)容能力。由于人們很難實(shí)時(shí)了解備用UPS各部分有無故障或隱患,當(dāng)要啟動備用機(jī)時(shí),可能就無法正常工作了。

　　4.2 直接并機(jī)冗余UPS供電方式

　　為克服主機(jī)—從機(jī)型“熱備份”供電系統(tǒng)的缺點(diǎn),隨著UPS控制技術(shù)的進(jìn)步,具有相同額定輸出功率的UPS可直接并聯(lián)而形成冗余供電系統(tǒng)。為保證高質(zhì)量的并機(jī)系統(tǒng),各電源間必須保持同頻、同相,并且各機(jī)均流。此供電方式瞬間過載能力強(qiáng),能夠自動均分功率。但是存在著環(huán)流,增加無功損耗,降低系統(tǒng)可靠性;需增加額外輔助電路,隨之而來的是增加成本,增加故障點(diǎn)。