毕业设计计算机机房供电系统的优化.doc

毕业设计（论文）题 目: 计算机机房供电系统的优化学 院 机 械 学 院专业(层次) 机电一体化年 级 07级班 级 学生姓名 学 号 074A0993指导教师 摘 要计算机机房的供电系统的优化设计主要基于确保供电系统的安全性、可靠性的前提下，针对系统进行可行性的优化通过在工作中的经验积累，并结合节能环保的意识，分析计算机机房供电系统结构、容量、质量，以实现优化目的在节能减排的大背景下，论文以计算机供电系统为缩影，展开本次优化设计讨论的论题在社会活动中计算机机房占据着重要角色，因此其对供电系统的要求也较其它普通负荷更加严格不仅基于电能的质量，系统的稳定，乃至数据的安全性都至关重要满足高质量的同时，高能耗的产生也是必然的特此本文以供电系统特点，来阐述优化系统概念关键词：节能 优化设计 结构 容量 质量 Abstract The optimization design of computer room’s power supply system means to make feasibility optimization to the power supply system on basis of ensuring its security and reliability. Through the work experience and environmental awareness, analyze the structure, capacity and quality of computer room’s power supply system, in order to realize the optimization.In the background of energy-saving and ejection-decreasing, using computer power supply as an epitome, the thesis starts with the topic of optimization design. Computer room plays an important role in the social activities, to which power supply system has been stricter than other common load. Not only electricity quality and system stability, but also security of data is most important. Satisfy the high quality, while high Energy-consuming certainly exists. The thesis expounds the concept of optimization design system as the feature of power supply system.Key words: save energy Optimization design structure capacity quality目 录摘要 ⅠAbstract Ⅱ目录 Ⅲ第一章 机房供电系统结构第一节 电力系统运行方式第二节 电力线路第三节 机房供配电线路运用第二章 机房供电负荷计算第一节 负荷分类第二节 负荷计算第三节 系统负荷计算第三章 系统变压器探讨第一节 电力变压器选择第二节 变压器容量计算第三节 隔离变压器第四章 供配电设备要求第一节 低压配电设备分析第二节 配电系统设计方案第三节 优化系统设计第五章 机房后备供电设备第一节 不间断电源（UPS）第二节 UPS容量计算第三节 UPS系统设计第四节 UPS维护第六章 系统优化第一节 系统优化的意义第二节 机房空调系统优化第三节 机房设备能耗优化致谢参考文献第一章 机房供电系统结构第一节 电力系统运行方式一、供配电系统概述 计算机机房供配电系统是电力系统的电能用户。

也是电力系统的重要组成部分了解电力系统的运行方式，对机房配电系统的优化有指导作用 供配电系统由总降压变电所，高压配电所、配电线路、车间变电所或建筑物变电所和用电设备组成图1-1所示为供配电系统结构框图 总降压变电所是用户电能供应的枢纽将35~110kV外部供电电源降为6~10kV高压配电电压，高压配电所集中接收6~10kV电压，再分配到用电设备车间变电所或建筑物变电所将6~10kV电压降到380/220V电压，供低压用电设备使用本论文主要是以建筑物所用变电所及低压用电负荷为对象进行讨论，以实现系统的优化目的二、电力系统的中性点运行方式 电力系统的中性点是指星形连接的变压器或发电机的中性点中性点 的运行方式有四种：中性点不接地系统、中性点经消弧线圈接地系统、中性点经电阻接地系统和中性点直接接地系统前三者为小接地电流系统，有称中性点非有效性接地系统；后一种为大接地电流系统，又称中性点有效接地系统中性点的运行方式主要取决于单相接地时电气设备绝缘要求及对供电可靠性要求1.2.1 中性点不接地的电力系统图1-2所示为中性点不接地系统三相导体沿线路全长有分布电容C表示，并设三相对地电容相等。

系统运行时，线电压对称，各项对地电压对称，等于各相相电压，中性点对地电压为零中性点不接地电力系统发生单相接地故障，相电压发生变化，线电压保持平衡，因此，三相用电设备仍可以继续运行但为了防止造成二相短路的情况，所以规定单相接地继续运行时间不得超过2小时1.2.2中性点经消弧线圈接地的电力系统如图1-3所示，当中性点不接地系统的单相接地电流超过规定值时，为避免产生断续电弧，引起过电压和造成短路，减小接地电弧电流使电弧容易熄灭，中性点应该经消弧线圈接地中性点经消弧线圈接地系统发生单相接地时，各相对地电压和对地电容电流变化情况与中性点不接地系统相同1.2.3中性点直接接地的电力系统中性点直接接地系统发生单相接地时，通过接地中性点形成单相短路，产生很大短路电流，继电保护动作切除故障线路，使系统的其他部分恢复正常运行图1-4为发生单相接地时中性点直接接地系统由于中性点直接接地，发生单相接地时，中性点对地电压仍为零，非接地相对地电压也不发生变化1.2.4中性点经电阻接地的电力系统中性点经电阻接地分为高电阻接地和低电阻接地高电阻接地方式以限制单相接地电流为目的，电阻值一般为数千欧姆可以消除大部分谐振过电压，单相间隙弧光接地对过电压有一定的限制作用。

中性点经低电阻接地方式适用于以电缆线路为主，容易发生瞬时性单相接地故障，而且系统电容电流比较大的城市电网、发电厂用电系统及企业配电系统第二节 电力线路对电力线路的基本要求：供电安全可靠，操作方便，运行灵活、经济和有利发展电力线路的接线方式将决定机房供配电线路的方式一、放射式接线放射式接线是指沿变配电所母线上引出的一线路直接向一个车间变电所或高、低压用电设备供电，沿线不支接其他负荷放射式接线具有结构简单，操作维护方便，引出线发生故障时互不影响，供电可靠性高等优点，但该接线使变配所的出线较多，采用的开关设备多，有色金属消耗量也太多，投资较大，主要用于重要负荷大型设备的供电计算机机房供配电系统优化以求实现资源充分利用放射式接线方式消耗较大，因此不可取二、树干式接线树干式接线是指由变配电所母线上引出的配电干线上，沿线支接了几个车间变电所或用电设备的接线方式下图1-4为树干式高压配电接线线路图，图1-5为双树干式接线低压线路图树干式接线与放射式接线相反，引出线和有色金属消耗量少，投资节约，但供电可靠性较差，适用于不重要负荷、小型用电设备或容量较小且分布均匀的用电设备的供电三、 环形接线环形接线是树干式接线的改进，两路树干式接线连接起来就构成了环形接线。

环形接线运行灵活，供电可靠性较高环形接线有“闭环”和“开环”两种运行方式闭环”运行方式，即环形接线中某一开关断开，正常时成为两树干式接线运行环形接线在现代城市配电网中应用广泛机房供电线路中，通过主变压器，备用变压器，不间断电源，构成2个闭环环形，来提高系统可靠性第三节 机房供配电线路运用供配电系统线路要求电能质量、供电连续性由UPS系统保证电源的输出质量，通过双电源开关设备控制单元保证了电源持续供应根据图示为最基础的供电线路图，以小型机房使用一台UPS设备为例，由主变压器直接向空调设备供电；经过UPS系统向计算机设备供电当主变压器故障或检修时，通过双电源开关控制主、备变压器切换，保证设备持续稳定运行，确保机房空调系统供电持续保持机房环境恒定、设备运行环境优越 备用变压器始终处于通电状态，通过双电源内部检测单元进行监控，并反馈控制单元，进行开关设备间的自动切换第二章 机房供电负荷计算用户有各种用电设备，它们的工作特征和和重要性各不相同，对供电的可靠性和供电质量要求也不同因此，应对用电设备或负荷分类，以满足负荷对供电可靠性的要求，保证供电质量，降低供电成本第一节 负荷分类 计算机机房负荷一般分为照明设备、计算机设备、精密空调设备、以及其他辅助设备。

1、 照明设备 机房照明是机房建设的重要组成部分根据不同机房的建筑要求和环境的特点，照明设计是不一样的，一般都会从以下几个方面考虑：计算或查找到合适的照度水平、处理好空间亮度分布、把握色温和显色性、对眩光加以有效限制、创造正确地投光方向等，从而构建完美的造型和立体感，建立良好的视觉环境应急照明设备也应具备同样的功能同时机房照明设计更应以绿色照明、节约能源和保护人们的身心健康为出发点2、 计算机设备 计算机设备是计算机机房中的末端设备这些设备有几个不同的系统构成如计算机数据处理系统、局域网交换系统、机房监控系统、机房消防系统等主要包括计算机主机设备、网络设备、保安监控设备、大屏显示、音响、消防、应急照明等这些设备大多由UPS输出供电对电源的可靠性要求高，对电源的质量非常敏感在系统供电中占整个系统40%以上尽管如此，这些设备在系统优化中，并不是主要对象 3、 精密空调设备计算机机房精密空调设备，属于机房新风系统中的主要设备机房主要是设备散出的湿热，室内工作人员散出的热负荷及夏季进入房间的新鲜空气的热湿负荷（仅占总负荷的5%）并且冬季是需要加湿而不是减湿，即使在冬季机房仍需要消除热负荷，特别是程控机房更是如此。

机房专用精密空调机送风形式多为上送下回和下送上回式机房中铺设防静电活动地板，机房专用精密空调采用下送上回式送风，使冷气直接进入活动地板下，这样使地板下形成静压箱，然后通过地板送风口，把冷气均匀地送入机房内，送入设备机柜内为此，机房专用精密空调应有足够的风量把机房中的热量带走采用这种送风形式可大大提高空调效率，同时还可以大幅度节省。