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1、数据中心行业配电系统应用手册全集成能源管理2022目录数据中心一定义45配电模型665.1如何细分数据中心的能耗661数据中心供配电系统架构65.2数据中心模型的基本概念661.1数据中心供电存在的挑战75.3基于Tier-IV的配电模型681.2数据中心的能耗85.4设计观点721.3数据中心的直流电81.4电源故障及其商业后果106全集成能源管理与数据中心典型系统图案例介绍766.1数据中心业务介绍762设计人员的任务126.2数据中心模型举例772.1设计规范126.3数据中心模型的供电元器件与一次系统图介绍792.2性能规范136.4使用SIMARISDesign进行设计规划822.3
2、供配电规划工具146.5西门子供配电产品解决方案853数据中心供配电系统设计的基本原则187附录923.1电压质量197.1参考文献9232电Ia那:谷TkN67.2缩略词表943.3可用性、冗余性和Tier分类293.4电能需量估计354主要电源部件384.1中压开关柜404.2配电变压器474.3后备发电机组504.4UPS系统524.5低压配电盘554.6分配电系统584.7低压保护与开关装置604.8能源管理系统62简介数据中心一定义DlDQlDXoxoioioiiiioixd QIi ullllllllllollol数据中心一定义1941年，成功发起了数据处理（DP）领域的革命，继而
3、带来 了数据中心（DaC）的发展。有史以来第一次，德国工程师康 拉德楚泽（Korlrad Zuse）创造了一台自动计算装置-Z3 其仅通过电信领域中的电磁开关，便实现了四则基本运算 和求根运算C该自动化装置被置于“计算室”（康拉德 楚泽父母的起居室），重量超过吨，电力需求惊人，高达 4000瓦。1967年，西门子整合了 Zuse公司先进的技术知 识，直至现在，也依然反映了西门子在推进数据处理技术及 其相关基础设施方面孜孜不倦的努力。电/管、磁存储装置和后期的半导管器件进步推动了信息 和通信技术QeT）的发展，使得全球各地出现了众多科研、 工业和管理数据中心。这推高了相关基础设施在安全性和 性能
4、等方面的相关要求。电子数据传输、电子传媒网络化的 扩张以及因特网（且不限于因特网）的蔓延，尤其是欧洲核 子研究理事会（CERN）在20世纪80年代末期开发的“万维 网”催生了数据中心领域的服务性行业。该行业的成长令世 人瞩目，并对信息的整体可用性和安全性提出了越来越高的 要求。维基百科将数据中心定义为“用以存放计算机系统及其相关 部件（例如，远程通信系统和存储系统）的设施。其通常包 括冗余或后备电源、冗余数据通信连接、环境控制（如，空 调和消防）设备以及安全设备等。”1 SearchDataCenterxom甚至在其定义中纳入了该设施的 虚拟化：”一种真实或虚拟的集中式场所，用以存储、 管理和
5、分发数据和信息，该数据或信息围绕知识的特定主体 或者相关的特定业务而组织” 2。Cremer等人3对数据中心的狭义和广义的定义进行了区 分。狭义上，数据中心指服务器群，“其中的数据和服务为 因特网的应用而储存并执行；广义上，数据中心指“建筑 或部分建筑，其用以容纳服务器和类似的ICr设备、且不直 接位于用户的工作场所”。大量不同特性，例如，IcT设备总占用总面积和建筑面积、 Icr设备电力需求量，或者，年度完成的算术运算量等，都 用于数据中心的分类。相对常用的分类方法是ICT设备的存 储量，特别是服务器的存储量。然而，标志数据和规格信息 可能存在差异，如下表所示。美国环境保护局4第国联邦环境署
6、5IZE,TU柏林6互联网数据中心7服务罂柜1-2台服务器,无外部存储器系统3-10台服务罂1-2台服务落服务器室最多可有几十台服务器，无外部存储器系统Il-IoO台服务器3-10台服务器小型数据中心几十台到几百台服务黯，适度使用外部存储器系统101-500台。务器11-50台服务器350-500台服务器数据中心51-250台服务器中型数据中心数百台服务器，大量使用外部存储器系统501-5000台服务器251-800台服务器1,500-1700台服务器大型数据中心5000多台服务器2.000-2500台服务器超大型数据中心/大型计算机中心/企业数据中心成千台服务器，大量使用外部存储器系统800
7、台以上服务器最多可达250介服务器我.11：不同来源的以IcT设备进行的数据中心分类第1章数据中心供配电系统架构1.1 数据中心供配电面临的挑战71.2 数据中心的能耗81.3 数据中心的直流电131.4 电源故障及其商业后果141数据中心供配电系统架构数据中心是一个核心设施。该设施应提供数据处理和通信等领域中的相关服务，例如，数据传输、数据存储、数据处理和数据转换等。在此情况下，以下要求需要满足：提供适当的房间、适当的ICT硬件、根据规定格式运行该ICT应用或将数据、结果传输至用户的适当软件或执行指令。数据中心可建立于商业企业的组织结构内部：也可从外部数据中心操作人员处获得相关服务。11.1
8、 数据中心供配电存在的挑战无论如何必须考虑的常规用户要求如下:能源效率冗余性.安全性.可扩展性运营管理电能质量供配电是所有数据中心设备（即，计算机、显示器、硬盘、网络部件和数据链路等）正常工作的前提条件。不仅是ICT设备要求电力供应必须可靠，其它包括冷却、空调、消防监控和消防灭火、安全和访问控制、照明、电梯、驱动、电机等大量设备的基础设施，也需要稳定的供电方可正常运行。对于供配电系统的方案设计，以下性能指标至关重要： 可用性 成本效率 可靠性 环保性 速度设计人员应对供配电系统进行优化，同时必须同时兼顾用户规范和相关法律、指令、法规和规程。对供电进行规划设计时，因受调度和环保要求的影响，目前这
9、些因素的某些特定特性影响着性能指标，因此，必须基于这些特定特性来规划、设计配电基础设施。例如，配电中集成的额外冗余可提高数据中心的可用性和可靠性。但是，冗图.1:电源是数据中心基础设施不可或缺的组成部分余部件相关的成本上升可能对成本效率带来负面影响；运行期间，如果未能很好地利用冗余部件，还可导致效率下降，并因而推高相关能耗和本N避免的环保压力。1.2 数据中心的能耗 发电的成本的改变 人力和材料成本的改变 环境问题的影响作用，其关系到发电和能耗 用于数据中心的IcT和基础设施部件的发展趋势.与数据中心服务（例如，云计算、网络应用和安全需求）相关的用户行为变化趋势全球数据中心的能源需求基本上可预
10、期将会继续上升。例如，根据微软公司2007年的设想8,能源消耗预计将会出现连续、快速的上升（见图1/2）O前几年能源消耗增长率将会继续保持不变，同样，电源使用效率（PUE）指数也会保持为2.0（即，数据中心的总能源需求量与数据中心IeT部件的能源需求量之比，见9）。根据欧盟委员会的要求10，在西欧，能耗量在2007年至2020年之间几乎将翻倍，从56太瓦增加至104太瓦。即便如此，能耗量也与图1/2中的值相互关联，因为，可以预见，中国、印度或俄罗斯等新兴国家在今后数年中的加速发展将相当显著。可能导致对今后发展速度的评估出现偏差的其它不确定因素包括，例如： 全球经济的发展及竞争 保护主义、市场监
11、管或者市场自由化I.1/2:数据中心能源消耗的发展趋势8考虑到数据中心对环境的要求非常高，例如： 要求具有配电网络连接和数据传输线路 要求适宜的环境气候条件 要求避免交通枢纽和工业工厂所带来的危险.要求远离军事设施、垃圾填埋场、垃圾焚烧厂 自然灾难的发生概率必须极低在绿地（“绿地投资”）为新数据中心寻找合适的建设场所变得Fl益困难。因此，数据中心的改型和扩展（“褐地投资”）以及对于利用模块化系统可扩展性的考虑也就变得愈加重要。同样，数据中心的规划设计也可能越来越多地考虑和利用厂内发电方案。在此情况下，能耗和冷却需求之间的一致性对于所要求的计算和通信能力十分有利。1.3 数据中心的直流电近年来，
12、IT专家一直在探讨针对ICT部件使用具有直流应用的供配电系统。劳伦斯伯克利国家实验室（LBNL）据此预测这种数据中心的效益将比普通数据中心高出28%以上，W为这种方案无需直流（DC）和交流（AC）电流之间的相互转换11必须注意：如果未对用来构建这些值的观察结论和参数进行更加详尽地分析，此后使用的最新技术很难对效率的提高带来任何益处。在欧洲电网电压条件下，现代UPS系统和IeT部件中的优质电源，其交流和直流系统具备同等的损耗量。IT管理员必须能够直观、安全地处理其设备电源。直流连接器的安全断开和插接必须尽可能和交流连接器系统一样简单、经济、标准化。由于带电断开直流系统将会引起问题，因此，必须确保
13、直流连接器与供电端安全隔离。高压直流电网出现故障停机的另个原因源于配电网络中电弧放电。传统的过电流保护装置（OPD）在此处的应用极其有限。一方面，限制电弧故障电流可能导致过电流保护装置无法脱扣；另一方面，即使检测到故障，过电流保护装置中仍然存在未灭弧的风险，从而带来火灾危险。此外，需要指出的是，以上考虑仅仅出现在通过高直流电压供电的ICT部件中，而针对其它电能用户，必须保持完整的交流供电设备。因此，不难想象，除了直流供电以外，还需要为计算机和远程通信室提供交流电。在不考虑技术细节的情况下，可以假定，鉴于服务器、存储系统和网络设备的当前市场情况，这样的情形不太可能出现,即，全面地突然转向直流供电
14、组件的第二条生产线。出于该原因，本手册将介绍400/230V交流电网的最新技术及其在随后儿年中可预见的发展趋势。图.3：西门子开关设备厂（柏林）过电压测试期间出现的内部电弧放电股票和证券交易 信用卡/电子现金 （通过电视的）家庭购物 通过产品目录邮寄购物 服务提供商 加工制造业 商业分行和保险业 建筑业O 5 rr,欧元/小时一图. 1 1： IT系统停机产生的损害费用12尽管供电具备高可靠性，但是一旦出现供电中断，配电系统 运营商（DSO）也必须一再为其负责。这些供电故障的持续时 间绝大部分短于1秒，因此，很难引起人们注意。但是，供 电中断和电压跌落即使仅仅持续10 ms，也会影响FT系统
15、运行，且会导致经济损失（见图1/6） 0因此，对数据中心的 安全电源和UPS进行精心的规划设计至关重要。电力中断应急电源故障（不间断电源、发电机、配电 冷却系统故前火灾/烟雾水患操作错误信息技术系统故障数据电缆布线基础设施网络系统故障放电自然灾害1.4 电源故障及其商业后果在数据中心，必须以最高可嵬性对相关电气部件进行全天候24小时不间断地供电。发生故障或供电中断将会导致数据丢失和系统停止运行，这会给数据中心运营商带来重大经济损失（图1/4）O除此之外，还可预见形象和信誉的损失带来的间接损失。计算故障成本时，IT故障仅仅以损失的工作时间作为考虑因索，因此，IT故障的后果常常被低估。诸如业务损失
16、、用户/投资方信心损失，共至于由此产生的合同赔款等间接损失均未予以考虑。最好的示例是按照工作、服务或楼宇建筑合同及时完成交付。如果IT故障导致了延误，则可能会被索取违约罚金。与此同时，根据IT管理者的经验，运行停机的最常见原因是数据中心的供电问题（见图1/5）=佟LI5：问牌回答频率分布百分比：最近24个月里，哪些因素导致您的数据中心中断运行？13电压突降与电压中断谐波长时中断过电压和其它瞬态过电压电JK闪变、接地不平衡和 其它电磁兼容性问题以十亿欧元计兑的损失成本一1%电压质量不良导致的年度经济损失（以欧洲工业应用为例）14121314第2章设计人员的任务2.1 设计规范2.2 性能规范2.
17、3 供配电规划工具2设计人员的任务一方面，设计人员负责通过为供配电系统布局提供现代创新的2 1设计规范理念并选择设备，战胜其竞争对手并获得独特的销售卖点；另一方面，设计人员还必须负责进行其规划设计工作，这意味着，设计或产品规范回答“是什么？ ”和“目的是什么？ ”等问他可能需要为损失承担法律责任。因此，在项目早期，协同业主/开发人员厘清项目范围和经济条件非常关键。采用整体性方法，利用全集成能源管理理念，从一开始就对中压供电直至服务器机架进行集成式规划设计，可充分考虑这些条件，并获得具备良好赢利能力的安全的解决方案。对于数据中心的供配电，其初期规划阶段总是非常重要。初期规划负责确定基本设置，该基
18、本设置将用作项目后期进展的指导原则。错误的假设和不准备的技术规格有可能导致系统裕度过大以及由此产生的不必要成本：或导致系统裕度不足,并由此产生设备过我和设备故障等问题。设计规范和基于该设计规范制定的性能规范是用户特定项目的实施基础。题，并对基本要求进行概括描述。拟定性能规范是对承包商的基本要求。 从用户的角度，设计规范描述对被规划产品或项目的直接要求和希望实现的目标。 设计规范是招标、投标书和报价和合同文本等的基础。 设计规范描述发包方制定的需求范围。该需求范围与承包方按照合同完成的交付和服务有关。 设计规范应该回答与“是什么？”和“目的是什么？”有关的相关问题。 这些需求应当被量化，且是可验
19、证的。 设计规范由（外部或内部）发包方制定，并提供给承包商。 对于软件开发，设计规范属于规划阶段的成果，通常由开发人员编制，并作为性能规范的初始材料。电脑管理/电能透明性过程/工业自动化SSSgJBa0jBia规划设计软件工具*楼宇自动化SlMARlSdesign进行M络选电采用SIMAWSproject计空间制求和情力砌SlMARIScurves进行设茶特性可视化图.2!:全集成能源管理-集成式配电解决方案2.2性能规范性能或特征规范表示需要实行的方案，其技术上的详细程度使其可作为签订合同的基础。性能规范是对需要完成的服务进行的详细描述，例如，安装某个技术设备、建造某个工具或者编制某个计算机
20、程序。 针对如何实施项目，其描述了承包商基于用户制定的设计规范推出的解决方案。 如“怎样”将某个项目付诸实践以及将使用“哪些工具或资源”等问题，通过性能规范来处理。 设计规范的内容描述更加详尽、更加完全，并被写入某个理由充分的实施方案中，且带有技术操作要求和维护要求等信息。设计规范或性能规范制定后，必须考虑其下级目标，例如，投资、损耗、可靠性、质量和更多具备相互影响作用的其它下级目标。列出此类矛盾关系并在项目背景中对它们分配相应权重有助于规划决策，因而有助于处理设计规范和性能规范中的重点问题。设计或性能规范中的权重分配必须以所提出的不同问题作为基础。表2/1描述了一个简单的关系矩阵。该矩阵对各
21、个子目标之间的竞争状态进行了评估。例如，子目标2（低功率损耗）受到子目标1（投资成本）的强烈影响：子目标4（高供电可靠性）则勺功率损耗没有任何直接的相互关系C通常情况下，设计规范中的每一个要求都可分配给性能规范中定义的一或多个服务。开发过程中这两个文档的顺序也表明了这一点：实现了相应的功能之后，某个要求便得以满足。子目标1234567891低投资成本-2低功率损耗-3电能需量的过程符合率-4高供也可靠性-5海电压质量-6低人机危险-7低维护量和低修理费用-8易操作-9高环保性激烈竞争关系3竞争关系；没有竞争关系或竞争关系彼此不相关表.21:规划决策期间的竞争状态142.3供配电规划工具人们对数
22、据中心设备的要求越来越高，对系统安全和归档功计算结果可采用不同输入选件进行归档。采用“专业”版本能的期望也同样如此。因此，配电规划设计也就变得越来越的该软件，（除了相关功能之外）甚至于可对整个电网进行选难、越来越凭杂。SIMARIS软件工具的用户界面和功能经过择性评估。了精心的设计，可用来协助完成楼宇内部配电系统的规划设计，且使用极其方便，操作极其简易。经常性需要的模块、根据以往经验，配电系统的规划设计常常需要在规划和实施设备和系统，可保存在收藏夹内，以备在后期规划文件中重阶段进行重大更改和调整。例如，因部分用户提交的临时通新使用。因此，SIMARIS软件工具可进一步节省规划设计费知而对方案进
23、行更改。采用该软件，例如，可快速、可靠地用。借助在线更新功能，用户可简单、方便地更新以前保存调整电压等级、用电设备的功率，或者，在供电方案中添加的产品数据。亮无疑问，不同程序之间的这类数据也可进行中低压技术设置；这类工作还可包括根据软件中集成的适用同步。标准检查相关合规性。2.3.1 使用SIMARISdesign进行设计2.3.2使用SIMARISproject确定空间需求2使用SIMARISdesign软件，可按照从项目需求中获得的条件专业版SIMARISdesign可生成导出文件。该导出文件包含和从最佳安装实践中获得的认可规则和各种适用标准（如德有与已设置设备有关的全部信息。该文件可被导
24、入SIMARIS国电气工程师协会（VDE）,国际电工技术委员会（IEc）标project,以进一步处理规划方案。此时，可将已设置装置或准），针对中压电源乃至用电设备的各个设备选定规格参数。其2设备分配给真实的系统。据此，可确定被规划系统的空SIMARIS设计可完成短路电流、负荷电流及其分布、电压跌落间需求，并对预算资金进行评估。和能量报表等相关的计算。除此之外，SIMARISdesign还可禁霍普成盍磐翳需器第曹堂备飕盟领中压开关和保护装置、如果没有可供使用的SIMARISdesign导出文件，电气设计人般著黑Y髓懿庶需/刑,年员可根据给定技术数据和所定义礴目结构，在SIMARIS此外，雷击和
25、过电压保护装置也可纳入该选型过程。project软件中直接确定所需要的中压开关柜、变压器，以及，用于低压配电盘的母线系统和相关装置。借助库中存储的元素，可以图形方式快速、方便、正确无个受设尸懑颦呼吧曙声、色然/2）此后；誓赳巴这些系统可图形方式（见图2/3）或者表格方式进行表示，具f员鬟小工工?F烈勺噂嗯烹瓷!需上工?体取决于系统的类型。例如，规划设计人员可直接选择并以简，具体取决于项目规模、所有馈电装置和母联的型号和图形方式布置中压开关柜所需要的面板。其中，选定的变数量。相关装置以及相应工作模式所需开关条件均利用图压器和母排系统所需部件则以表格方式表示。对于形，以清晰、良好的结构化方式表达出
26、来，因此，在SIMARISSIMARISdesign中可方便地完成其定义过程。得益于分支配project中的低压配电盘，这些装置先汇编成某个表格，此电级和隔离网络中定向和非定向母联和负载馈电器的选件，后，再自动地置入各个设备。采用该操作方式创建的设备布可映射和计算全部常见开关模式。置方案，可在以后利用图形视图进行更改（见图2/3）0整个电网或者分电网的选型根据“选择性”或“后备保护”在项目的后续阶段，可根据当前需求不断调整规划设计。该选型目标自动完成。规划设计将随着项目进展变得越来越详细。图.2/1：SlMAraSaJrVeS中的特征曲线（熔断器、断路器）图.2/2:采用SIMARISdeSi
27、gn进行电力网络设计图.2/3：采用SlMARlSPrOject进行SiVACONS8系统的规划设计用户获得的是准确技术数据以及配电系统中所有部件的尺寸和重量数据。对于被规划系统的归档，SIMARISproject还可创建视图图纸、技术说明、部件表和技术规格说明书。针对规划系统的预算，您可通过向西门子联络负责人发送项目文件而获得，也可自行计算。为了支持自行计尊，SIMARISProjeCt可以一览表的形式列出已经配置的相关系统。在该表中，可为各个系统指定价格，也可指定增加及减少的预算资金。采用SIMARISeUrVeS显示特征曲线如果因规划准备工作或者归档而需要使用各个装置详细的脱扣性能信息，
28、则可利用SlMARISCUrVeS查看和评估脱扣曲线及其容许偏差范围；这些曲线可利用参数设置模拟功能进行调整，此外，采用SIMARIScurves,还可显示和归档相关设备的允通电流曲线和允通能量曲线。更多信息，请访问：3数据中心供配电系统设计的基本原则高水平的电源可用性对于数据中心的正常运行具备重要的意义。配合电压质量和服务质量，供电可用性可描述数据中心的供电质量。在目前的规划设计中，主要的挑战是，既要获得投资和运行成本最佳配比，又要对风险进行评估（故障频率和后果）（图3/1）O成本优化范用（取决于具体的成本状况N3900W供电问题导致的 成本图.3/1:基于电能质量的成本优化图供电质量=电压
29、质量+可用性+服务质量上式中的“+”号表示不同因素之间的连接关系。电压质量不仅仅指狭义上的、单纯的网侧电压质量，还包括电能质量、无功功率和数据中心的用电设备所导致的电源故障。在规划设计过程中，问题“要求什么样的供电质量？”不可避免地引发成本分析。因为，针对风险最小化的投资，必需与机架（甚至于整个FT室）服务器的崩溃或故障所导致的运行停机的间接成本进行比较和评估。供电问题的成本估计至少需要考虑供电中断、供电故障以及再次将硬件投入使用等产生的费用。间接成本，例如因客户忠诚度恶化甚至于合同损失所导致的成本，在规划阶段实际上没有办法作为成本因素进行评估。数据中心的特定使用方法在成本估计中起着重要作用。
30、在规划设计阶段，尽早考虑所需程度的操作灵活性非常有好处。为此，数据中心的操作员必须确定预先规划阶段的用途及装置选项。如果向用户提供的电源需要对下至机架级的设备进行供电，则规划设计期间，必须注意设计结构的可变性，使其大于仅向IT室提供确定输出功率的电源。任何时候都必须注意：ICT部件的新品推出周期远远小于基础设施部件。例如，包装密度越高，对IT室的性能要求越高,并因而要求使用规格更高的电缆和电线并相应地更改安全需求。通过考虑项目所涉及的产品和系统的功能和质量因素，电气设计师可间接地将服务质量作为个因素加以考虑。关于具备合适质量特征的配电部件，请参见第四章中的介绍。投资和运行成本供电质量针对供电电
31、压，为了具体说明数据中心连接用户所需的产品质量，使用了“信息技术工业委员会（FnC）”（此前在表3/2中所称的“计算机和商业设备制造商协会（CBEMA）,）曲线。此时，必须注意，其数据是基于制造商就计算机电源单元和120V/60Hz电源达成的相关协议。在美国国家标准学会（ANSl）的膨响范闱内时，该曲线则是基于IEEE446标准。IEC61000-2-4（VDE0839-2-4）标准的附录B显示了该ITIC曲线。但是，其着重强调的是120V60Hz单相网络和IT设施的限制性条款。目前，ICT硬件中的大量单相电源单元的输入电压范围达120V至240V。就这种电源单元来说，这些曲线可作为待选保护措
32、施的良好开端。图.3 2：计算机电源单元的EC曲线（参照（151）占标称电压的比例陷N3 WIZLl电压质量参数和可用性将在下面两节讨论，并通过电能需量评估进行总结性描述。数据中心的整个基础设施链，基本上必须包含在此类考虑过程中，尤其是包含在冷却和空调的规划设计过程中。3.1 电压质量电压质量显示了由供应商保证的针对设备运行电压特性的供电重要标准的一致性。在此情况下，必须注意，用电设备也必须遵照供应商制定的要求。电源和线路中的混合故障可能因所连接的装置、工厂和设备而产生相互串扰。对于连接至公共电网的电源，EN50160描述了对其主要特性的要求：电压幅值、慢速电压波动 快速电压波动、电压闪变 电
33、压降 供电中断 电压不平衡 谐波电压和间谐波分量 电源频率和瞬态过电压频率变化许多欧洲国家将这个标准用作准则或参考标准，按照本国电力系统的特点对其进行参数调整，以创建自己的国家标准。此类标准的制定通常基于本地从电能质量监控系统的实施过程中获得的经济知识。电能质量监控系统可用来确定合适的电压参数。表3/1详细地描述了细分项目及其适用等级和指导值。标准EN50160中描述的故障参数会影响数据中心的正常运行。表3/2指出了出现不同电压问题的可能原因和后果。这个问题现在越来越多地引起规划设计人员的注意。其原因在于，基于负荷中心地带管控电站为依赖于本地条件的分布式供电电力生产方案具有智能方案（例如，基于
34、高效利用测量和自动化技术、存储技术和UPS系统的智能电网。）的功能。针对电磁兼容性（EMQ和干扰辐射，EN50160未规定任何值或极限值。该标准描述供电电压的特性和对于正常运行的相关要求。特征要求测量周期考虑的时间长度系统频率互联电网：50Hz+4%/-6%,连接：50Hz1%.1年内99.5%及其以上的时间单独运行：50Hz+15%-6%.连接：50Hz2%，1周内95%及其以上的时间10秒（平均值）1年1周慢速电压波动Urated+10%-15%连续Urated10%.1周内95%及其以上的时间10分钟（平均值）1周闪变/快速电压波动电压不平衡长期严重闪变Plt1.1周内95%及其以上的时
35、间U10ms2%Urated11（负相序系统）/11（正相序系统）2%.1周内95%及其以上时间2h（闪变计，执行标准IEC61000-4-15）10分钟（平均值）1周1周谐波Un2Un25EN50160标准的极限值，且，THD8%.1周内95%以上的时间每种谐波10分钟（平均值）1周次谐波正在讨论中1周信号电压标准特性曲线=f（f）,1天中99%及其以上的时间3秒（平均值）1天电压降次数101,000/年：其中,50%以上的电压降持续时间t1秒，且U10ms60%Urated10微秒（均方根值）UIOms=1-90%Urated1年短时电压中断次数10IQOO/年：其中，70%以上的短时电压
36、中断持续时间t1秒，旦10微秒（均方根值）UIOms=1-1%Urated1年长时电压中断次数1050/年；其中，70%以上的长时电压中断持续时间t3秒1年替时过电压（L-N）次数101,000/年；其中，70%以上的短时电压中断持续时间t1秒，旦10微秒（均方根值）U10ms=17110%Urated1年瞬态过电压6kV;sms无适用数据问题说明原因后果一.频率变化：频率变化包括在正常检定的50或60HZ工频之上或之下的频率变化。启动或关闭大型用电设备，例如，空调设备加载或卸载发电机或小型废热发电场变频电源不稳定运行不稳定，甚至会损害Ir设备数据丢失系统崩溃.Ilii百信0器界IJJ供电中断
37、：特定区域内计划性的或者意外的完全断电：持续时间从半秒直至3秒的暂时性断电：持续3秒至1分钟的临时断电：持续时间超过1分钟的长时间断电尝试隔惑电力问题并向受影响区域维续供电的开关操作.意外事件、自然力等.熔断器、保护功能发出的再作,例血,百务重通周期可觉察到的软件运行崩溃计算机/控制罂的内存数据丢失硬件故障或者损坏工一.IlilfiiillIIlIlillII7IlifPfU14fVvVlvMI1,ll电压降/电压下降或上升：各种短时（半周期至3秒）电用下降（骤降）或者/上升（骤升）启动或关闭大型用电设备，例如，空调设备短路（故障）电源规格过低雨因于公用设施故障或者塞用设施开关操作 内存越据丢
38、失、数据丢失、显示画面变小 灯光亮度变动 电机失速或者停止，缩短电机寿命*iFJTfrFfTFrIlIhilJlirIWW.1Wmh1oK4I1Ill1l(11!lhl供电电压变化：正常运行条件电平出现高于或低于标签电压的变动网恻电压的幅值因负荷状态的交化可能出现变防设备因欠电压脱扣而被关停因过电压导致设备过温和/或设备损坏电子设番的效率下降或使用寿命缩短*UFIlF一-IIllIllUI-L、i一，Ha闪变因随时间而变化的光线刺激、亮度或光谱分布而给人造成视觉不桎定的印象间歇性负荷风扇或泵的电机启动电弧炉焊接厂使人感觉头痛、分散人体注意力的快速的灯泡亮度变化：因生产投降而产生的缺陷产品瞬变瞬
39、变是一种高达数千伏的电压突变。瞬变可能是脉冲型或振荡型（也称之为脉冲、浪涌或尖峰脉冲）切痕：切痕是一种与波形极性相反的电压扰动公用设施开关操作，大型设备或电梯的启动和停止静电放电闪电电击硬件损坏数据丢失线路板或电源单元被烧坏KIt次,d/Z：,tlHLWLBtlMBI81出JrJ土女I叫值噪声：噪声乱不希望出现的、来自其它设箸的高频电子信号.谐波：谐波指电源网络中的非线性负栽导致理论正弦波所出现的畸变噪音由家用电器（例如，微波炉、收音机和电视广播信号）的电磁干扰信号或者不正确的接地所造成谐波畸变受，例如，UPS系统的影响噪音会干扰敏感的电了设备数据丢失谐波畸变会导致电机、变压器和接线连接出现过
40、温新路器、继电器或者熔断器出现功能失灵国际电工技术委员会61000电磁兼容性（EMC）-2电磁兼容性-环境条件-2VDE0839-2-2电磁兼容-环境条件-公共低压电网中的低频线路传导干扰和信号辐射的兼容性等级-4VDE0839-2-4电磁兼容-环境条件-工业工厂中的低频线路干扰的兼容性等级-12VDE0839-2-12电磁兼容-环境条件-公共中压电网中的低频线路传导干扰和信号辐射的兼容性等级-3电磁兼容-极限值-2VDE0838-2电磁兼容-极限值-谐波电潦极限值（设备输入电流小于或等于16A/相）-3VDE0838-3电磁兼容-极限值-为额定电流为16A/相的设备限制公共低压电网的电压变动
41、、电汽波动和闪变）-11VDE0838-11电磁兼容-极限值-为额定电流为75A/相的设备限制公共低压电网的电压变动、电压波动和闪变）电磁兼容-极限值-设省和设施所产生的谐波电流极限值输入电流：16A/相和75A/相，意图接入公供低压电网-4电磁兼容-测试和测盘程序.711pft47-7电磁兼容-测试和测量程序-程序和设备的般指南测量:电力电网及其所连接设备的谐波分量和间主谐波分量-15VDE0847-15电磁兼容-测试和测证程序-闪变计、功能说明和设计规范30VDE0847-30电磁兼容-测试和测量程序-电压质量测量程序表.3/3：标准系列正C61000的结构（VDEO838、VDE0839
42、、VDE0848）其中，D-A-CH-CZ指南14将电磁兼容性定义为“电气设备（可能还包括其它设备）在其电磁环境中圆满实现其功能，且未经允许，不影响该环境的能力。”配电网络中这种设备间相互影响及其对配电网络的影响作用被称之为系统摄动。标准系歹IJlEC61000（VDE0838、VDE0839、VDE0848）对不同运行环境的分类、合适特性参数的分配以及兼容性级别等进行了描述。表3/3简单地列出了各个标准的内容。根据14，电压降和波动因此可被清除出数据中心内的“白色空间”（即使用了服务器、路由器、交换机和ICT数据存储器等设备的区域）o但是，必须考虑作用在数据中心内部全部已通电基础设施部件上的干扰，以及干扰辐射和对干扰的敏感性。对异常和电压质量进行评估时，除了电压稳定性外，电压不平衡性和谐波也发挥着至关重要的作用。根据IEC61000-2-4（VDE0839-2-4）的规定，对电源干扰参数会做出极其敏感的反应的设备和装置（例如，数据中心中的数据处理设备），被分类至电磁环境等级1o对于该类别，经常采用UPS系统、滤波器或者避雷器提供保护功能。表3/4列出了符合IEC61000-2-4（VDE0839-2-4）标准的分类方法。出期1该类别用于兼容性级别低下公共电网的被
