直流系统、UPS、低压配电系统

机房运维涉及的基础知识广泛而深入，涵盖了从建筑到电子，再到信息技术等多个领域。

以下是对机房运维基础知识的详细阐述：1. 机房定义与组成：-机房是为了确保计算机及网络设备安全稳定运行而设计的特殊环境。

-机房工程包括土建工程、电气工程、弱电工程、消防工程和空调工程等。

-机房的基础设施需要提供数据信息的集中处理、存储、传输、交换和管理。

2. 低压配电系统：-低压配电系统是机房不可或缺的部分，负责将高压电转化为适合电子设备使用的低压电。

-安全用电守则和电气知识对于防止电气事故至关重要。

3. 交流电与直流电：-交流电（AC）是电流方向周期性变化的电流，常用于远距离传输电力。

-直流电（DC）是电流方向不变的电流，常见于电子设备内部。

4. 机房专用空调系统：-机房专用空调不同于民用空调，它们设计用于为机房设备提供恒定温度和湿度。

-精密空调能提供更大的功率和出风量，以及更高的温度控制精度。

5. UPS不间断电源系统：- UPS（Uninterruptible Power Supply）确保在市电断电时，关键设备能持续供电，数据不丢失。

6. 动力环境监控系统：-监控系统负责对机房的电力和环境设备（如配电、UPS、空调等）进行实时监控和管理。

7. 门禁考勤系统：-门禁系统通过电子技术控制人员的出入，保障机房安全。

8. 网络与系统知识：-机房运维人员需熟悉网络设备、网络链路、服务器、操作系统、业务系统、数据库等。

-需要掌握TCP/IP协议，以及如何使用网络监控和排错工具。

9. 服务器硬件知识：-熟悉服务器的硬件组成，如CPU、内存、存储、总线等，以及如何进行硬件的维护和升级。

10. 操作系统与虚拟化：-掌握主流的服务器操作系统，如Linux发行版、Windows Server等。

-了解虚拟化技术，如KVM、VMware、OpenStack，以实现资源的有效分配和管理。

11. 数据库与缓存技术：-掌握关系型数据库（如MySQL、Oracle）和非关系型数据库（如MongoDB）的使用和管理。

培训课件•直流系统概述•UPS技术原理及分类•直流电源设备选型与配置•UPS设备选型与配置目•直流系统及UPS运行维护管理•案例分析与实践操作演示录直流系统概述01CATALOGUE直流系统定义与作用定义直流系统是指将交流电源通过整流器转换为直流电源，以供各种直流负载使用的电源系统。

作用为各种直流负载提供稳定、可靠的直流电源，保证负载的正常运行。

直流系统组成及工作原理组成直流系统主要由交流配电单元、充电模块、监控模块、降压单元、直流馈电单元、蓄电池组等组成。

工作原理交流配电单元将交流电源分配给各个充电模块，充电模块将交流电转换为直流电，同时监控模块对蓄电池组进行监测和控制，确保蓄电池组的正常运行。

降压单元将充电模块输出的高压直流电转换为负载所需的低压直流电，直流馈电单元将低压直流电分配给各个负载。

直流系统应用领域为通信设备提供稳定、可靠的直流电源，保证通信网络的正常运行。

为发电厂、变电站等提供控制、保护、信号等直流电源。

为自动化设备、机器人等提供动力电源。

为地铁、轻轨等轨道交通提供牵引电源和辅助电源。

通信领域电力领域工业领域交通领域02CATALOGUEUPS技术原理及分类整流技术储能技术逆变技术控制技术UPS 技术原理01020304将交流电转换为直流电，为逆变器提供稳定的直流电源。

采用蓄电池等储能元件，在市电异常时提供后备电源。

将直流电转换为交流电，输出稳定的正弦波电压。

实现UPS 的开关机、输入输出电压电流调节、故障保护等功能。

在线式UPS 后备式UPS 在线互动式UPS 模块化UPSUPS分类及特点持续为负载提供纯净的正弦波电源，实现零中断时间切换。

结合在线式和后备式优点，实现较快的切换速度和较高的效率。

市电正常时直接供电，市电异常时切换到蓄电池供电，存在切换时间。

易于扩展和维护，提高系统可用性和可维护性。

直流系统为UPS提供稳定的直流电源，保证UPS逆变器正常工作。

UPS的输出可接入直流系统，为直流负载提供不间断电源。

数据中心配电系统建设方案作者：林博来源：《中国新通信》 2020年第17期林博陕西通信规划设计研究院有限公司【摘要】数据中心，也被称为互联网数据中心，是一个综合性的专业的技术场地设施，建设需要将空间设计、建筑装潢、电源系统、空调设备、消防设备及照明设备融合一体进行统一规划。

动力环境系统的规划设计，主要是对数据中心的用电需求进行整体设计、整体规划，以满足数据中心的使用要求及后续的发展要求。

只有既满足数据中心的各项国标要求，又具有建筑装饰现代艺术风格，有新的立意，才能充分满足业主的使用要求。

【关键词】数据中心不间断电源系统 UPS系统高压直流系统电源利用效率PUE一、数据中心供配电系统概述数据中心是各类信息数据设备安装和运行的环境，为了保证计算机系统的稳定及可靠运行，通信网络畅通无阻地传递信息，必须具备良好的操作环境。

数据中心的建设的目标不仅需要满足当前业务的运行，还需要为今后业主的业务发展提供服务。

因此数据中心的建设要求提供高可靠、高品质的机房环境。

数据中心的供配电系统主要包括数据中心的低压引入、不间断电源系统、应急供电系统和配电列头柜系统。

供配电系统是数据中心建设的关键系统，直接影响机房内数据传输和网络的可靠性、可扩展性、可维护性。

二、供配电系统数据中心用电负荷等级及供电要求应根据数据中心的等级确定，按照国家现行规范定义，国内数据中心的等级由高至低分为A级、B级和C级。

其中A级为容错型，要求供电系统按容错系统配置，也就是我们通常说的2N的配置模式；B级为冗余型，要求供电系统按冗余要求配置，也就是我们通常说的N+1的配置模式，C级为基本型，要求供电系统按基本需求配置。

供配电系统设备技术的要求及设备配置原则如下表1。

数据中心的配电系统一般指从低压配电到设备负载供电之间的配电，包括配电系统一般包括低压配电系统、交/直流系统、配电柜系统，高压配电及低压一次配电包含在建筑物整体建设中，由电气专业负责，需要考虑建筑物的整体用电情况。

直流系统、UPS和EPS培训讲义培训人：刘勇一、直流系统的作用和结构1、直流系统的作用直流系统室变配电所正常运行的根本，其主要作用：1)为各种控制、自动装置、继电保护、信号装置等提供可靠的工作电源；2)为断路器分合闸提供可靠的操作电源；3)当所用电失去后，作为应急的后备电源。

2、直流系统的组成直流系统一般由蓄电池组、整流充电装置、放电装置、绝缘监察装置、直流母线、直流负荷等组成。

1)蓄电池按照电解质的不同，分为酸性和碱性蓄电池。

变配电所目前采用的蓄电池主要室：阀控式密封铅酸蓄电池；2)整流充电装置现多采用高频开关模块型充电装置，高频开关频率结合脉宽调制技术应用在开关电源上，在高频化、小型化及模块化上有很大的进展，具有输出稳定、稳压精度高、纹波系数小等优点。

3)绝缘监察装置。

考虑直流接地现象，导致开关误动作而设。

二、铅酸蓄电池组1、蓄电池组的工作原理（略）。

在正常适用情况下，蓄电池不宜过度放电，因为这样会使同活性物质混在一起的细小硫酸铅结晶成较大的结晶，增大极板电阻，在充电时很难使它还原，妨碍充电过程的进行。

2、蓄电池组的运行于维护1)防酸蓄电池运行方式有：充电——放电运行方式和浮充电运行方式。

充电——放电运行方式好是将充好的蓄电池向直流负荷供电，待放电至规定值后再进行充电的运行方式。

浮充电运行方式是将蓄电池组与浮充电装置并联，由充电装置向直流母线供电同时又以小电流向蓄电池组浮充电的运行方式。

2)均衡充电。

蓄电池在浮充电运行中，浮充电流是一致的，但由于蓄电池的内电阻和特性不一样，每个蓄电池的自放电是不相等的，造成部分蓄电池电解液密度下降、电压偏低、极板硫化。

而采用均衡充电方法，可以使蓄电池消除硫化，达到全组蓄电池电压的均衡。

同时均衡充电能对电解液起到搅拌的作用，使电池上、下部电解液密度一致。

3)核对性放电。

工作在浮充电状态的防酸蓄电池，经过长期的运行，极板的表面将逐渐产生硫酸铅结晶堵塞极板微孔，阻碍电解液的渗透，使活性物得不到充分的化学反应，从而增大了蓄电池的内阻，降低了极板中活性物质的作用，使蓄电池的容量大为下降。

集中供电方式电源系统的组成介绍采用集中供电方式电源系统的组成框图如下图所示。

该系统由交流供电系统、直流供电系统、接地系统和集中监控系统等组成。

▲集中供电方式电源系统组成１、交流供电系统通信电源的交流供电系统包括变电站、油机发电机、通信逆变器和交流不间断电源（ＵＰＳ）。

电信局一般都由高压电网供电。

为提高供电可靠性，重要通信枢纽从两个变电站引入两路高压电源，一路主用，另一路备用。

电信局内通常设有降压变电室，室内装有降压变压器和高、低压配电屏，通过这些设备把高压电源（一般为１０ｋＶ）变为低压电源（三相３８０Ｖ），供整流设备和照明设备、空调装置等附属设备使用。

在高层通信大楼中，为缩短低电供电线路，降压变电站可设在主楼内。

此时，电力变压器应选用干式变压器，配电设备中的高压开关应选用室内高压真空断路器。

为保证不间断供电，电信局内一般配有自动油机发电机组。

当市电中断时，油机发电机自动起动。

因自备发电成本高于市电，在有市电的情况下都应由市电供电。

市电和油机发电机的转换由低压交流配电屏完成。

低压交流配电屏还要将低压交流电分别送至整流器、照明设备和空调装置。

此外它还具有监测、报警功能，能监测交流电压和电流的变化，当市电中断或电压发生较大变化时，能自动发出报警信号。

为确保通信电源不中断、无瞬变，近年来，在卫星通信地球站等通信系统中，已开始采用交流不间断电源。

不间断电源系统一般由蓄电池、整流器、逆变器、ＤＣ／ＡＣ变换器和静态开关等部分组成。

市电正常时，市电经整流和逆变后给通信设备供电，此时，蓄电池处于浮充状态。

市电中断时，蓄电池通过逆变器给通信设备供电。

逆变器和市电的转换由交流静态开关完成。

交流供电系统还要给通信局（站）内一般建筑负荷和保证建筑负荷供电。

保证建筑负荷包括通信用空调设备、通信机房保证照明灯具、消防电梯和消防水泵等。

一般建筑负荷包括非通信用空调设备、一般照明灯具和备用发电机组不保证供电的其他负荷。

２、直流供电系统直流供电系统由整流器、蓄电池、直流变换器（ＤＣ／ＤＣ）和直流配电屏等部分组成。

浅谈变电站中交直流、UPS的关系及重要性发布时间：2023-07-12T03:45:44.128Z 来源：《科技潮》2023年13期作者：罗乃业[导读] 变电站运行过程中主要通过“交直流+UPS”电源供电，但其往往分散设计、独立组装，各系统供电配置存在较大差异，运维管理难度高、智能协同效益差，使用效果并不理想。

尤其是在交直流系统和UPS电源配置时，电源各自为政现象尤为突出，导致了大量重复投资，造成资源利用率大打折扣，严重影响了变电站运行的经济效益，亟待调整和优化。

广东电网有限责任公司梅州供电局广东梅州 514000摘要：交流系统、直流系统和UPS系统是变电站安全运行的重要保障。

本文从交流系统、直流系统和UPS系统的组成出发，研究220kV 变电站中交直流、UPS的关系及重要性，提出220kV变电站一体化电源改造方案，科学配置交流电源、蓄电池组、UPS电源、馈线装置及监控系统，以改善站用系统的综合自动化水平，提升其运行安全可靠性。

关键词：变电站；交直流；UPS；一体化电源变电站运行过程中主要通过“交直流+UPS”电源供电，但其往往分散设计、独立组装，各系统供电配置存在较大差异，运维管理难度高、智能协同效益差，使用效果并不理想。

尤其是在交直流系统和UPS电源配置时，电源各自为政现象尤为突出，导致了大量重复投资，造成资源利用率大打折扣，严重影响了变电站运行的经济效益，亟待调整和优化。

1 变电站中交直流及UPS系统分析1.1 交流系统交流系统又称站用电系统，主要由站用变压器、交流电源屏、馈线及用电元件组成，是变电站的核心供电系统，如图1所示。

图1 变电站中的交流系统（1）站用变压器。

可根据变电站负载现状进行有载/无载调压，使电压等级与运行需求一致。

主要包括油浸式变压器、干式变压器、接地变压器三大类。

（2）交流电源屏。

可实时监测交流电源运行情况，并根据运行需求自动投切，合理分配交流电源，使交流母线运行参数在安全阈值内。

第一节概述我厂直流系统使用新乡华电电气PZ33-300Ah/220V高频开关直流电源柜，配套有PZK-004G监控主机、ZHCL-2综合测量模块、JYJC32绝缘检测模块。

直流充电模块为艾默生网络能源公司（HD22010-3）。

蓄电池为江苏理士阀控式铅酸蓄电池DJ300 (2V 300Ah)，蓄电池组共由104块电池组成。

一．充电过程如下:1.正常充电过程：均充分为三个阶段：恒流充电、恒压充电、尾电流充电。

当电池充电电流大于“浮充转均充电流”时，20秒后，如果电池充电电流依然大于“浮充转均充电流”，进入均充状态，并且开始均充计时。

如果电池组馈电较深，充电电流大，则进入恒流充电阶段。

随着时间的推移，电池组电压逐渐上升到均充电压，充电电流开始减小到电池组限流值以下，电池充电进入恒压充电阶段。

充电电流继续减小到“均充转浮充电流”时，20秒后，开始均充倒计时，进入尾电流充电阶段，尾电流充电时间到达后进入浮充状态。

整个均充时间小于最长均充时间，当均充时间超过最长均充时间时，无论处于均充哪个阶段，都要转为浮充状态。

2.长期浮充充电过程：正常运行浮充状态下每隔几个月，监控管理系统控制充电模块自动转入均充状态运行，按正常充电程序进行充电。

3.交流电中断充电过程：正常浮充运行时，电网事故停电，这时充电模块停止工作，蓄电池通过降压模块，不间断地向控制母线送电。

交流电源恢复送电时，监控系统控制充电模块进入浮充状态运行。

如果电池放电较深，电池充电电流大于“浮充转均充电流”，监控管理中枢控制充电模块进入均充状态，按照电池正常充电过程进行充电。

二．系统工作原理充电模块的交流电源是由400V厂用电中通过两路供电方式提供，充电模块柜内有双电源切换装置，平时两路交流电源均送达，由装置自动选择一路作工作电源，当工作电源消失后，装置将自动切由备用电源供电。

充电模块将输入三相交流电转换为直流电，给蓄电池充电，同时给合闸母线负载供电，另外合闸母线通过降压装置给控制母线供电。

UPS电源及配电系统一、基本要求1>*投标UPS方案中所涉及的UPS主机、蓄电池、低压配电柜等产品必须符合相关行业、国家或更高标准，产品质量须通过ISO9001认证，同时须取得相关专业机构的认证测试，并取得证书。

产品必须至少符合以下标准，厂家应详细列出所采用的其他标准的编号及名称，且所有的标准版本是最新的，标准之间如有矛盾，按技术指标较高的标准条文执行：（1）UPS主机:《通信用不间断电源》YD/T 095-2008（2）蓄电池：《通信用阀控式铅酸蓄电池》YD/T799-2010（3）低压配电柜：《低压成套开关设备及控制设备》GB7251-2005产品认证必须符合以下：（1）UPS主机:TLC（泰尔认证）、CE认证（2）蓄电池:TLC（泰尔认证）（3）低压配电柜:3C认证、型式试验测试。

二、技术要求（带*为必须满足项，否则将导致废标）1、系统方案的要求：1>*可用性：UPS系统需具备外部电网环境下对用户负载安全稳定运行的要求，且后备时间均按不低于10分钟时间设计。

投标方可以根据目前的UPS应用技术水平和各自产品的特点提出如何满足负载安全稳定运行条件的可用性方案。

具体通过系统可用度指标体现（可参照ITA942标准进行可用度等级评估,不低于Tier2级）。

2>*可靠性：投标方需详细提供所推荐方案如何达到UPS系统安全稳定供电目标的可靠性要求，包括配电环节、UPS设备、蓄电池系统等。

3>*冗余性：投标人的技术方案需对UPS系统如何实现冗余性进行详细描述，以避免系统由于单点故障造成负载工作的供电隐患。

4>可维护性：投标人需提供其技术方案在满足高可维护性的详细资料，应当包括但不限于：系统是否具备在线维护操作能力，故障处理的及时性和准确性以及故障处理恢复正常工作的时间等。

5>经济性：投标方对所推荐的方案需提供经济性分析，包含投资成本、运行成本等。

6>*排放：为减少电源系统对电网环境的污染，投标人需在投标方案中对UPS 系统的输入谐波抑制提出解决方案。