CAT蓄电池机房高低压配电改造设计研究

摘要：机房主要用于服务器的存放，还要对管理区域给予IT服务。因为机房存放的设备数量较多，且十分集中，所以机房供电极其重要。当下，一些机房的高低压配电系统设计存有问题，对机房设备的运行产生了影响，甚至有可能直接致使设备死机以及系统损坏。所以，要对机房高低压配电开展改造设计，提升配电的合理性与准确性，以此保障设备的安全运行。在下文中，笔者会以电子信息系统机房的高低压配电改造作为例子，去剖析当下高低压配电所存在的问题，进而提出具体的改造方案 。

关键词：机房管理；高低压配电；配电改造；问题分析；改造方法

根据不一样的用途以及不一样的地域，机房当中所存在的设备并非相同。现代化的机房主要是去提供控制服务，以此维持各个设备能够正常地运作。对机房的高低压配电系统实施改造操作，目的在于让其愈发契合机房设备之中的供电需求，并且提升供电的安全性以及稳定性。

一、机房高低压配电系统分析

用于存在和管理服务器的地方，在现代被称作机房，机房在诸多领域，像电力、通信、政府以及企业等都有应用，小的机房面积大概有几十平米，通常能容纳20至30台服务器，一般应用于政府部门和企业IT服务中；大的机房面积可达到一万多平米甚至更多，能容纳大量服务器，这种大机房在电力行业和通信行业应用较为频繁。机房都具备严格的管理制度，要维持一定的湿度与温度，且要避免影响设备运行以及信号输送的情况发生。

于我国，电子信息系统机房主要被划分成三个等级，分别是A级，B级，C级。通常来讲，机房的建立级别会按照其使用性质存在的差异、管理要求以及其能够发挥出的社会作用、经济价值予以决定，除此之外，还得考虑经济成本这个因素。依据相关的规范与标准，A级、B级、C级这三个等级的机房划分情形如下所述， 。

A、B等级这二者的机房，所采用的供电电源彼此相同，均为两个供电电源，因而必定要保证其中有一个电源能正常供电，C级的供电电源是两回线路供电，在变压器类型方面存在差异，在后备柴油发电机系统方面存在差异，在不间断电源系统配置方面也有差异，在柴油发电机的燃料储存量上，A级机房可达到72h，B级机房是24h，C级未配置柴油发电机，所以说这三个等级的机房，其保障系统以及维护能力是不一样的。对于机房的投资去进行建设以及等级方面的确立，通常是按照机房出现故障、数据发生丢失、网络产生中断等这些问题所能够导致的社会方面的影响以及经济方面损失的严重程度来确定等级。在机房建设的起始阶段，就必然要借助等级的确立来提升机房运行的可靠程度，保证高低压配电的准确无误。

具备一定系统维护能力是A级电子信息系统机房所需的条件，操作出现失误，电源发生中断，设备产生故障，还有进行检修等情况，都不会对电子信息系统的运行造成影响，而其场地设备的配置要依照容错系统来实行。

B级电子信息系统机房，处于其冗余能力范围里，设备出现故障，却不足以致使信息系统运行中断，在该等级机房当中，场地设备的配置，是按照冗余要求来进行的，。

C级电子信息系统机房的场地设备，通常是依据实际需求来开展的，目的在于保障其中空间足够充裕，以及设备能够正常地运行，如此便可。

二、机房高低压配电存在的问题分析

（一）供电干扰严重

当下，多数电子信息系统机房供电所采用的变压器跟大楼供电是同一变压器，因而机房供电和大楼供电通常由一个物业单位来管理。处于这种情形下，机房与其他生产单位的高压配电不存在互为冗余，再加上市政供电极为不稳定，并且供电质量比较低，机房供电极易受到电力线路谐波的影响，进而致使机房设备无法正常运行，这便埋下了数据丢失、网络中断、设备宕机以及设备损坏的风险。由于机房未配备相应的发电系统，而采用了大楼的应急供电系统，所以在市政供电中断时，大楼的应急供电系统为两个项目同时供电，供电负荷极大，根本无法满足机房的供电需求。

（二）供电模式问题

有些电子信息系统机房运用了一路市政供电与一台专用发电机组的供电方式，这意味着，当市政供电中断后，专用发电机组能够持续为机房运行供电，且不受市政供电的干扰。然而，市政供电并非双路供电，与此同时，专用发电机组不存在冗余，其可靠性与稳定性极低，因此，仅依靠一路专用发电机组在应急状况下供电，也有可能致使机房断电、设备运行不稳定或者业务中断。

（三）高端的供电系统投资从成本大

若采用双路市政供电，且配置主、副两台应急发电机组，让高压设备互为冗余，使发电机组互为冗余，如此便能最大限度提升机房供配电系统的稳定性与可靠性，在市政供电中断时，应急发电机组也能持续可靠供电，然而如此一来，便会面临投资成本大幅增加的问题。所以，在进行机房高低压配电改造进程中，除要考虑配电质量、可靠性、稳定性外，还得考虑经济成本，尽可能降低系统改造成本。

三、高低压配电改造设计

首先，于改造之前之时，要全面予以考虑到机房供配电的实际所需以及降低投资成本的要求，尽可能凭借最小的成本投入，达成高端高低压配电系统的改造。，改造高低压配电的第一步乃是，于计算大楼的电力负荷量以及机房的负荷量，并且全面考量未来机房与大楼的负荷变化，挑选适宜的变压器与油机容量。整体的设计思路如下这般：

（一）电源改造设计

本次机房进行高低压配电电源改造，采用了这样的供电模式，市政用电被当作一路主电源，还配置了一路应急电源，而这应急电源是通过柴油发电机来供电嘀，并且增加了两路备用电源。市政供电挑选的是500kVA的变压器，柴油发电机的功率是400kW，两路备用电源中，一个采用的是2000kVA的变压器，另一个使用的是功率为900kW的柴油发电机。

（二）大楼的供配电设计

楼栋的主要电源运用市政供电方式，配备了一台容量为2000kA的变压器，而应急电源则采用了输出功率为900kW的柴油发电机。

四、设计说明

本次改造设计的高压电缆，是从开闭所专柜引出的，引出了两条，这两条高压电缆，均是用一个高压开关来进行控制的，之后分别接搭进相应的变压器，其中一个是机房专用的500kVA变压器，另一个是大楼专用的2000kVA变压器。市政供电在正常条件下，变压器分别定向对机房和大楼供电，相互之间不发生干扰，另外，大楼的2000kVA变压器，还能够作为机房供电的二路市政供电备用电源。于市政供电处于正常情形时，能够借由双电源进线柜ATS开关以手动方式予以控制以及操作，针对500kVA变压器市电与2000kVA变压器市电展开操作，如此一来便能够保证大楼供电和机房专用供电不会同期向机房供给电力，进而规避了超高压供电状况的出现。而在应急状况下，能够把大楼的2000kVA变压器市电进行切换用以作为机房的应急供电，双电源切换柜无论是自动切换还是手动切换均可，同时还契合高压配电独立的要求，并且能够满足互为冗余的需要。

在市政供电处在中断状态时，400kW变压器能够作为一路应急供电电源，为机房供应电力、进行供电，900kW的柴油发电机能够构成大楼的应急供电设备，还能成为机房的二路应急供电电源，如此一来，既满足二者的应急供电需求量、机房大楼对此应急供电的需求，同时二者相互所具备的是冗余这样的关系，且彼此之间不会相互干扰、不存在相互干扰的状况 。发电、供电对象可以借助400kW油机跟900kW油机的油机转换柜的ATS开关达成自动化切换，或者进行手动控制，油机转换柜被配置于油机的供电主干线上，如此这般，便保证了应急供电设备不会同时给机房供电，防止了超负荷供电状况的出现，维系了机房设备的正常运转。要是400KW的柴油发电机发生故障，同样能够通过油机转换柜的ATS开关把900KW的柴油发电机切换成机房供电设备。

这次机房高低压配电进行改造，在很大程度上提高了机房供配电的稳定性，以及安全性，不管处于何种状况下，都能够保持机房正常运行，所有供电电源同时出现故障的可能性十分低，所以选择多路供电电源，能够提升机房高低压配电的可靠性。

结束语

将机房的高低压配电予以改造，这需要把多方面的需求进行综合考量，借助改造，一定要让机房高低压配电的可靠性以及稳定性得到提升，并且在这个基础之上，把改造成本降低，让改造工程的经济性得以提升。