《机房电源测试维护解决方案(郑晔).doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《机房电源测试维护解决方案(郑晔).doc（23页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、深圳市金凯博电子有限公司方案 目 录一 机房维护技术指标及测试需求分析21 . 前言22 . 机房电源系统的组成23 . 机房测试维护的需求分析3二 机房电源交直系统供电质量维护解决方案34 . 影响机房电源的电能质量35 . 电能质量的问题存在的原因4三 机房电源蓄电池组的测试和维护解决方案56 . 铅酸蓄电池的失效机理57 . 正确使用铅酸蓄电池58 . 蓄电池的内阻与容量69. 电池监测对电池安全运行的意义5四 机房电源电气安全维护和测试解决方案710. 非接触式温度测试811. 电力机房维护和测试解决方案8附录一、F430系列电能质量分析仪产品资料 附录二、IBEX系列蓄电池内阻测试仪
2、产品资料 附录三、FT168产品资料 附录四、FLUKE TI25红外热成像仪产品资料一 . 机房电源测试维护产品简介1 . 前言机房电源和交换中心是整个机房系统的心脏所在，机房内和交换中心的设备和系统安全可靠的工作，对保证机房系统正常运行具有重要作用。因此，机房和交换中心的设备检测与日常维护始终是电信运营动力维护工程师的头等大事。为了保证电信网的供电符合质量要求，应对电信网的电源系统及设备的各项技术指标进行定期或不定期的维护测试和调整，以保证机房电源始终达到维护技术指标的要求。在维护中，正确的测试和调整是保证电源设备安全优质供电的重要手段。通常所有的机房电源设备都是需要日常的维护的。维护的目
3、的是发现可能存在的故障隐患或微小的故障。早一点发现这些隐患或微小的故障，可以在没有形成损失（停工，设备损伤或人身伤害）或损失非常小的事后消除这些隐患或故障。日常维护通常可以分为定期维护和不定期维护， 或根据为维护测试的目的分为预防性维护和预测性维护等等。（1） 定期的日常维护性的实验以特定的间隔进行的工作，用来防止停工和生产效率低下，根据时间确定计划，例如每天、每周、每月、每季度，或设备每工作几小时。任务包括设备检查、定期检查润滑油、调整设备和更换零件、检查运行设备的电气、水压和机械系统。在全年中对一个或几个设备进行定期维护。（2） 不定期维护由维护人员所进行的随机维修包括应急工作和停工检修。
4、（3） 预防性维护是为了使设备保持峰值工作状态，将定期维护和不定期维护相结合进行维护；（4） 预测性维护则是根据预先确定的容差监测磨损状况和设备特性，预测可能发生的故障。有效运用预防性/预测性维护，将消除 33% 至 50% 维护支出中的大部分，根据美国的历史数据，由有效的预防性/预测性维护程序带来的初始节约涉及以下几个方面：1. 消除由设备或系统故障引起的未经计划的停机时间。2. 降低维护支出。在一些情况下，实际维护支出会在实施有效的预防性维护计的第一年内会增加。这种支出的增加通常会达到 10% 至 15%，它是由使用预知性技术所发现的固有可靠性问题引起的。在消除这些问题之后，通常会取得 3
5、5% 至 60% 的人力和材料成本降低。3. 延长使用寿命。通常，机房电源的使用寿命可延长 33% 至 60%。使用寿命的延长得益于在发生对设备的损坏之前就检测出初发问题或与最佳工作状况的偏离。进行较小的调整或维修而不让小的缺陷变为严重问题几乎可以无限延长设备的有效使用寿命。 380 V配电盘启动开关断路开关空调马达断路开关调速马达驱动功率因数修正电容断路开关应急发电机转换开关UPSPDU服务器380 V /220 V配电盘照明设备主配电设备380 V直流源24V /48 V配电插座接地系统公共电网2 . 机房电源系统的组成如上图机房电源系统的组成，长期以来，机房或交换中心的电源设备配置一般是
6、两路市电引入，两部发电机组，蓄电池按10 小时放电率配置（干线无人站按20 小时以上放电率配置），整流设备按一主一备配置，直流配电屏按终局容量配置。供电方式一直是集中供电方式，维护方式采用密集型的分散维护，实行轮流值班、预检预修的维护方式。主要组成有以下几部份：(1) 高频开关电源一般为机架模块式电源，交流输入380V，直流输出48 V，其中输入和输出的电流根据不同要求有所区别。(2) 发电机组是必不可少的设备，目前使用的多为辛普森、康明斯、依维柯、劳斯莱斯等原装进口机组。(3) UPS又称不间断电源，主要用于使用交流电源而又不能停电的机房设备，如计算机、网管专用小型机、卫星机房等。(4)蓄电
7、池是机房设备用电的心脏，对保证机房质量和机房畅通起着重要的作用。蓄电池的容量大小和放电时间决定着机房设备的运行时间。3 . 机房电源测试维护需求分析（1）、交直流供电系统电能质量测试要向机房设备不间断地供电，首先要保证供电（交/直流）质量符合标准。常需测量的参数有：交流的测量 1、交流电压、电流、频率的测量 2、交流电压电流波形正弦崎变因数、谐波测量 3、三相输出电压电流相位差、三相电压电流不平衡度 4、启动电流，浪涌的测量 5、电压事件的捕获，瞬变、骤升骤降、过电压、低电压、电压中断6、交流供电系统的功率和功率因数、能耗的测量7、闪变的测量 直流的测量1、直流电源杂音电压的测量 2、直流放电
8、回路全程压降的测量 3、直流供电回路中导线挂点直流压降的测量测量使用的仪表电能质量分析仪、手持示波表、数字万用表、电流钳表（2）蓄电池组的测试和维护蓄电池是在市电中断后保障机房电源系统继续正常运行的最后保证，蓄电池是成组工作的，其中最小容量蓄电池直接决定了蓄电池组能提供电能的时间。因此，国标中对蓄电池的充放电以及日常测试维护都做了详细的规定1、蓄电池内阻测量 2、蓄电池容量测量、核对性放电测试 3、蓄电池品质在线监控系统测量使用的仪表蓄电池内阻测试仪、蓄电池容量测试仪、蓄电池在线监控系统（3）机房电源电气安全维护和测试电气安全的维护关系到设备的正常使用和人员的生命安全，常需测量的参数有：1、非
9、接触式红外测温：红外测温仪主要用在测量机房系统的动力设备高压、低压、整流设备的各个主要部件，避免因为温度提高而造成设备损坏2、由于机房电源系统的各个设备都需要采取避雷措施，因此对整个系统的接地系统要求比较高：地网接地电阻的测量3、绝缘的好坏决定了设备的使用和人员的安全：绝缘及漏电流测试测量使用的仪表红外成像仪、红外点温仪、接地电阻测试仪、绝缘电阻测试仪、漏电流测试仪二 . 机房 电源交直系统供电质量维护解决方案现在动力维护逐渐从传统的确保直流电源稳定可靠的观念向确保交流电源稳定可靠的观念转变，因为只有确保交流电源的稳定可靠，才能确保直流电源的稳定可靠，（一）影响机房电源的电能质量机房中各种设备
10、对电能质量都要求比较高，对各种供电质量问题如电压不稳、谐波、浪涌、尖峰、零地电压等均需要采取措施解决。在机房发展历程中，早期的机房没有使用UPS，计算机设备都用交流稳压电源供电。交流稳压电源能解决长期高压、低压和慢速电压波动问题，但是由于没有滤波器等设备，因而不能解决浪涌、尖峰、谐波等电能质量问题。90年代以后，国内开始大量使用UPS等设备，它在解决电压不稳和供电连续性等问题的同时，也能解决一部分浪涌、尖峰，甚至谐波问题。 客观的讲，UPS类设备已成为机房内不可或缺的一种基本设备，这些年来UPS设备也为机房领域做出了非常巨大的贡献，但与此同时，也给用户造成了一种错觉，即一般用户将电能质量问题和
11、UPS等同起来，认为有了UPS就解决了所有的电能质量问题，而实际上不是这样的。UPS的出现，一方面确实能很好的解决电压不稳、供电连续性等一般用户都非常敏感的电能质量问，但是UPS作为电网中的非线性负载，它本身又会产生谐波干扰，尤其是采用脉冲整流方式的大功率UPS，如果不加滤波器或PFC电路，它就会产生大量的谐波电流，在对电网造成谐波污染的同时，也可能因为接地不良等原因将谐波转移到它的负载机房设备上。 零地电压问题目前是机房中比较严重的一个电能质量问题。一般机房设备都对零地电压有一定要求，现在的情况是经常有零地电压高于其规定值，影响机房设备的正常工作，或出现其它的问题，甚至拒绝开机。除此之外，机
12、房内还有操作过电压、雷击过电压、谐波等问题。 这些电能质量问题的存在，毫无疑问将影响机房设备的正常工作，可能造成数据失效、错误，影响网络的通讯速度等，严重时还会出现磁盘损坏、磁盘阵列故障。另外，谐波的存在也会增大零地电压。（二）电能质量的问题存在的原因电能质量问题存在的主要原因有两个，一是技术问题，另一个就是认识问题，但是归根结底是认识方面的原因。客观地讲，现在绝大部分电能质量问题都可以通过现有的技术管理手段来解决。但是用户现在对电能质量的认识程度还比较低，技术发展也就没有足够的推动力，也就不能要求厂商去改变技术方案。比如十二脉冲问题，如果用户不考虑、不提出谐波的治理，厂商也就可以不提供滤波器
13、设备了，因为这个也需要较大的成本，这样的话用户将来就有可能因为谐波问题造成电能质量事故。因此，虽然谐波问题可以通过技术上加滤波器来解决，但是由于用户或整个行业对这个问题没有足够的认识，不要求UPS在出厂的时候要求加装滤波器，或者是在用户安装UPS时不配套安装滤波器，那么电能质量问题就不可能根本解决。事实上，现在运行的UPS有非常大的一部分没有滤波器，我们估计目前运行的大功率UPS有50%以上没有配备滤波器，从这也侧面反应谐波问题还普遍存在。（三）交直系统供电质量测试维护产品选型方案我公司根据电信维护规程中对机房和交换中心设备的电源维护检测的要求，准备出了这份适用于广大机房机房和交换中心实际应用
14、的动力维护仪表推荐方案。1 . 专家型方案仪器类别型号说 明预算（RMB）专家型电能质量的测试仪F1760分析和测量：谐波电压和电流（可达50次），三相电压不平衡度，电压波动与闪变(Pst/Plt)，频率，电压偏差，瞬态过电压。功率：有功功率、无功功率、视在功率、功率因数，干扰源查找。电压电流矢量图，阻抗，浪涌、下陷。可构成远程机房监测网络，自动判断超标和自动事件报警。25万手持示波表199c/668s万用表、示波表、记录仪三表合一，可测试电压电流波形和直流杂音5万合计30万2 . 在线型方案仪器类别型号说 明预算（RMB）在线型长时间监测电能质量的测试仪PQM2000（电网监测）分析和测量：
15、谐波电压和电流（可达50次），三相电压不平衡度，电压波动与闪变(Pst/Plt)，频率，电压偏差，瞬态过电压。功率：有功功率、无功功率、视在功率、功率因数，干扰源查找。电压电流矢量图，阻抗，浪涌、下陷。可构成远程机房监测网络，自动判断超标和自动事件报警。最短130us事件捕获9万3 . 现场分析方案仪器类别型号说 明预算（RMB）现场排查故障检修手持三相电能质量的测试仪F435 PLUS三相系统的真有效值电压和电流、有关电度和无功电度计量、三相系统向量图、功率、基波功率因数、谐波功率因数、谐波、谐波相位、THD、电压波动、浪涌电流、三相不平衡度、电压变压波动和闪变，并可进行记录谐波测量高达50次。所有电能质量事件的监测和记录功能，最长可设定465天的记录时间。彩色的LCD大屏幕、高度量显示电压、电流波形或谐波频谱。三年质
