系统方案1机房供配电及电气工程1.1 供电方式机房供配电系统经机房配电柜向主机电源、外部设备、辅助设备、空调、照明、新风设备等提供相线、电压、频率及额定容量符合要求的交流电。

本机房所采用的线制为三相五线制，其三相额定电压为 380 伏，单相额定电压为220 伏。

供电频率为 50HZ。

建议由总配电间提供两路电源，一路市电供动力配电柜 1，为不间断电源提供进线电源；另一路市电供动力配电柜 2，作为维修插座、空调、新风系统、照明等的用电。

另设不间断电源并机柜，并作为不间断电源输出总柜，为机房机柜设备的不间断电源配电柜提供双路不间断电源电源。

1.2 电源回路设计时要严格按照《民用建筑电气设计规范》。

电源回路的设计要考虑机房内各种设备的功率，电缆的选材必须满足电脑的容量要求，并对电源点预留一定的备份点。

配电回路中预留10—15个留待以后扩展用，具体插座数量及位置要根据最终机房内设备数量考虑。

UPS容量的分配要保证计算机与UPS本身能安全稳定地运行。

本方案中，我们设计机柜采用16A三眼防水工业电源插座，配4 mm2电缆线，电源插座等采用10A奇胜电源插座和原装底盒，有充分的用电负荷冗余性。

每个机柜（含网络设备机柜、服务器机柜）各配有1条UPS电源回路和1条市电电源回路；机房在空余部位再增设一些冗余市电插座。

1.3 供配电系统大楼配电房的柴油发电机引一条ZR-YJV-4*185+1*95的电缆到一楼强电间的CS手动切换箱（另CS手动切换箱预留个移动发电机接口）；经CS手动切换箱后分别引两条电缆至三层机房的自动切换柜1和自动切换柜2；另两路市电电源也引至自动切换柜1和自动切换柜2；经切换柜输出的电源为机房空调、新风、照明等供电，电源经UPS配电柜为机房内设备供电，具体详见机房配电系统结构图：1、动力配电系统a、市电直接供电的设备用多孔标准插座；机房插座分类设置，采用结构化，模块化，星型电力布线。

所有线缆管道须进行防锈处理，所有线缆须用金属线槽、钢管或金属软管保护；工程实施区域内应设置维修、清洁用电源插座；所有的强电线缆应穿金属槽（管）敷设，强电线槽地板下敷设；b、中心机房精密空调电源、新风机电源、排烟风机电源、工作照明电源分别引自动力配电柜AP1，其中动力室的一台精密空调电源引自机房内自动切换柜2。

C、测试室的供电由市电电源提供。

2、UPS配电系统a、中心机房设置两台60KVA的UPS（预留四台位置），分别连接到UPS输出配电柜AP2和AP3，输出的两路电源为机房内的设备提供双电源供电，经双电源切换开关STS后，可为机房内的单电源设备供电；消防、门禁、应急照明、监控设备等供电由单独的2KVA UPS（利旧）提供。

b、机房的主要设备用电由UPS电源提供，机柜供电采用ZRRVVP屏蔽电缆敷设，配电布线的线缆管道进行防锈处理，所有线缆须用桥架、钢管或金属软管保护；c、每台机柜设置两路32A独立电源，所有32A插座均采用工业连接器插座。

监控设备、消防、门禁等采用10A固定插座，插座离地5CM。

d、设备供电采用活动地板下走线方式，采用开放式电镀锌网格桥架。

3、照明配电系统机房内的照明应分工作照明和应急照明两类，应急照明为工作照明的一部分。

工作照明系统接入动力配电柜AP1，应急照明在发生断电时可自动切换到UPS。

计算机机房照明采用无眩光多格栅灯盆，机房区照度标准按距地0.8米的直立工作面照度大于500LUX，其他区域按照国家标准执行。

计算机房及疏散通道必须具备应急照明系统。

按照GB50174-2008《电子信息系统机房设计规范》的要求，应急照明照度不低于50LUX。

机房灯具如右图：指挥中心照明系统设计上与其它机房不同，因显示设计较多，且较为集中，为防止产生光亮交火，对眼睛产生不适，所以，我方考虑如下设计：明光灯部分采用12寸防爆全卤散光灯；隐光灯部分采用40W电子日光灯，安装于吸音板造型凹槽内，产生散射效果。

1.4 辅助照明系统在机房区域范围内，设计墙面上按每10～12㎡左右配备辅助电源插座，其电源由市电配电柜内漏电保护开关引出。

辅助插座的主要作用为：➢计算机的通用测试设备提供临时电源；➢临时局部照明提供临时电源；➢为清扫机房采用吸尘器等设备提供临时电源。

1.5 配电设备计算机设备配电系统是计算机系统正常运行的前提和保证。

GB2887-89《计算站场地技术条件》对计算机供电方式分为三类：一类供电：需建立不间断供电系统。

二类供电：需建立带备用的供电系统。

三类供电：按一般用户供电考虑。

计算机设备供配电系统提供的质量好坏直接影响着计算机系统的稳定性和可靠性。

GB2887-89《计算站场地技术条件》中对电压变动、频率变化、波形失真率分级如下表：在本方案中，对计算机主机设备供电选用A级标准。

为达到A级标准，须有相应的设备来保障。

具体要求如下：1、计算机机房的供电应380/220V电压、50HZ频率和三相五线制(即TN-S 系统)的配线方式供电，单回路供给机房用电。

2. 计算机机房的设备供电应按设备总用电量的20%－25%进行预留。

3. 计算机机房内的插座应分二种，它们分别是：不间断电源（UPS）供电的计算机主机专用地弹插座，市电供电的设备用五孔标准插座4、计算机机房内的照明应分工作照明和事故照明两类，工作照明接入配电柜，事故照明接入UPS。

5. 计算机机房内照明装置宜采用无眩光灯盘，照明亮度应大于400LUX，事故照明亮度应大于60LUX。

6. 计算机机房内的配电系统应考虑到与应急照明系统的自动切换和消防系统的联动。

根据机房的规模和设备的用电量，采用机房专用配电柜，配用梅兰日兰系列，控制UPS的输入、输出，空调，照明等线路分配。

装备有电源指示灯、电压表、电流表等，以监视电源工作状态。

若选配智能电量仪，可对机房配电电量数据进行监测。

配电柜内预留备用开关位置，为机房设备的扩充留有一定的余量，机房内的插座分两种，它们分别是：不间断电源（UPS）供电的设备用地弹插座和市电直接供电的检修用五孔标准插座，插座为墙上。

配电柜与配电开关：本方案中，开关选用梅兰日兰低压NSD系列开关，标准配置有电子脱扣器，具有可调式LT（长延时）过负荷保护、ST（短延时）短路电流保护、INST（瞬时）电流保护。

小容量断路器选用梅兰日兰C65N系列。

本机房配电柜负责对UPS、空调、普通插座、照明等供电。

配电柜各项指标如拔插力、电流、电压降、温升等都符合IEC884-1国际标准，保证了用电设备工作的稳定性和安全性。

配电柜选用优质品牌，电气设备安装在前面板后，只能看到操作把手。

电气设备受到保护，使用者非常安全。

柜体符合IEC-493-1标准。

外观完美、安全可靠。

设计将带电部分完全遮蔽，表面采用环氧树脂粉末经静电喷涂处理，颜色与多种铝塑板相协调。

2 UPS系统工程UPS电源对于系统对于弱电系统的重要性不言而喻，尤其郓州监狱这样的场所，电子设备密集，并且要求能够实现7*24 小时的不间断运行。

所以采用UPS 对弱电系统提供电源保护是非常重要的。

是保障其他智能化弱电系统发挥正常作用的必要条件。

2.1 UPS系统概述UPS(UninterruptiblePowerSystem)，即不间断电源，是一种含有储能装置，以逆变器为主要组成部分的恒压恒频的不间断电源。

主要用于给单台计算机、计算机网络系统或其它电力电子设备提供不间断的电力供应。

当市电输入正常时，UPS将市电稳压后供应给负载使用，此时的UPS就是一台交流市电稳压器，同时它还向机内电池充电；当市电中断(事故停电)时,UPS立即将机内电池的电能,通过逆变转换的方法向负载继续供应220V交流电，使负载维持正常工作并保护负载软、硬件不受损坏。

UPS不但直接用于计算机上，凡配有计算机的设备（如医学上的CT、供应站的仪表等）、通讯系统、程控电话系统等，均使用UPS 代替发电机作后备供电使用。

UPS系统结构繁多。

简单的UPS 系统可以在计算机网络被关闭之前提供电源;比较贵的UPS则可提供与市电完全独立的电流隔离，并能保证偏高的电压永远也不会进入计算机、网络部件、通信设备等;对那些连 1 毫秒的故障都不容发生的设备，以及需要更换电池时的设备，则需要容错系统。

2.2 UPS所面对的典型问题网络问题不单单是由停电引起的。

短暂的停电，电灯泡可能都不会闪烁一下，但是对其他设备来说，则会带来危险的后果。

对计算机、网络部件和通信系统，电压偏高会引起电路故障，隐而不见的后果是最危险的：在这种情况下，娇贵的电子器件仍在工作，但是耗电偏高，导致元件过热，最终被烧坏。

具体的电源问题包括以下一些：电压偏低：大约60%的停电是电压偏低造成的。

这是最常见的问题，通常是用电大户用电过多所致。

这意味着电压偏低不是用户，也不是供电商造成的。

电压偏高：大约29%的停电是电压偏高造成的，是用电大户切换操作所致，一般会导致硬件故障。

瞬变：大约8%的停电是瞬变所致。

瞬变是非常短暂的电压偏高，可能比额定电压高出好几倍，通过供电装置输入设备，从而引起数据传送错误，或者导致硬件损坏。

凹陷：凹陷大大改变了理想的电压正弦波形。

其后果是系统发生了*令人费解*的故障，或者数据传送错误。

这些问题之所以发生，是有些设备（如带相移控制的灯光控制器等）不能提取纯正弦电流。

断电：通常要区分断电是毫秒级断电还是几分钟或几小时断电。

各种UPS 都应该应付这两种断电。

2.3 UPS的类型与工作方式我们选择UPS设备型号过程中主要根据用户对UPS的要求，包括以下一些方面：➢在断电时能工作几分钟，甚至几个小时;➢对电压偏高和电压偏低都能提供保护;➢电源瞬变不得进入负载;➢能为任何负载提供无故障稳定电压;➢能为电池安全充电，并防止放电不足。

对UPS的要求是标准化的。

美国国家标准局规定UPS 系统必须在半个AC周波内（50Hz时为10 毫秒，60Hz 时为8.4 毫秒）切换到电池操作。

计算机设备制造者协会（简称为CBEMA）推荐大致相同的要求:制造商必须满足上述切换时间要求。

UPS的一个重要特征是其产生的信号波形。

欧洲电厂发出的纯正弦波电压的有效平均值为220～230V/50Hz；美国和其他国家为110～120V/60Hz。

简单负载，如电灯泡，只依赖于其平均值及所产生的功率。

但是现代计算机的开关电源要求较高，需要更接近于纯正弦波的电压。

简单的逆变器提供方波电压，其峰值和平均值相等，这会造成供电不正常。

可以接受的妥协方案是近似梯形波，其峰值和平均值大致相当于一个正弦波。

理想的情况当然是产生真正的正弦波电压。

高质量的UPS就可以做到这一点。

更为重要的是功率因数，以及与之相关的无功功率。

在理想的情况下，电压和电流完全是正弦曲线，相位一致。

UPS整流器通常不能提取正弦波电流，所以，功率因数（理想的功率因数为1）下降，从而产生不希望的无功功率，并出现一条较强的非正弦电流曲线。