数据中心供配电系统是为机房内所有需要动力电源的设备提供稳定、可靠的动力电源支持的系统，具体来说就是从电源线路进入数据中心，经过高/低压供配电设备到负载的整个电路系统，主要包括中低压变配电系统、柴油发电机系统、UPS不间断电源系统。中低压配电系统中用于IT供电的低压配电系统，通常包括自动转换开关系统、输入低压配电系统、不间断电源系统、UPS输出列头配电系统和机架配电系统等。
1.日常巡检与维护
（1）巡检范围 变压器、高压配电室、低压主配电室、配电间等相关配电室。电力设备主要包括：交流高、低压变配电设备，交流稳压器，直流配电设备，UPS，蓄电池，发电机组，防雷接地系统和电缆等。
（2）巡检周期 根据不同巡检要求，供配电系统分为日检、月检、季检和年检。
（3）巡检内容
1）保持设备整洁、防止异物造成接触不良或短路。
2）检查各种仪表指示、储能指示、运行指示是否完好。
3）检查各仪表二次控制线路接点有无松动、碳化现象。
4）观察各路进线柜、出线柜、电压（电流）互感器、避雷器各接点有无弧光闪络痕迹和打火现象。
5）观察各路高压带电显示装置是否完好。
6）检查直流屏操作电源电压是否正常，蓄电池有无破裂、漏液，接点有无松动。
7）观察各路变压器高低压接点，有无弧光闪络痕迹和打火现象，听变压器有无异常声响，观察变压器温升情况。
8）监视变压器是否额定（电流）运行，超差值是否在允许范围内。
9）检查各路变压器低侧电压显示是否正常，三相电流是否平衡。
10）检查电容补偿柜断路器、复合开关、接触器、电抗器是否完好，电容器有无异响、膨胀、接点松动现象，各连接线有无焦煳变色现象。
11）检查各路负载计量运行是否正常，接点有无松动、碳化现象。
12）检查母线、各路负载出线接点有无松动、变色、打火现象，温升是否正常。
13）检查照明应急装置是否完好。
14）检查一次接零或接地装置是否完好可靠。
2.巡检模板
数据中心供配电系统巡检及维护表见表12⁃2。
表12⁃2 数据中心供配电系统巡检及维护表
（续）
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3.常见故障及分析
（1）蓄电池常见故障 在使用不间断电源系统的过程中，人们往往片面地认为蓄电池是免维护的而不加重视。然而有资料显示，因蓄电池故障而引起UPS主机故障或工作不正常的比例大约为1/3。由此可见，加强对UPS电池的正确使用与维护，对延长蓄电池的使用寿命、降低UPS系统故障率，有着越来越重要的意义。除了选配正规品牌蓄电池以外，应从以下几个方面入手正确地使用与维护蓄电池。
1）灰尘带入机内沉积，当遇空气潮湿时会引起主机控制紊乱造成主机工作失常，并发出不准确告警。此外，大量灰尘也会造成器件散热不好。一般每季度应彻底清洁一次。其次就是在除尘时，检查各连接件和插接件有无松动和接触不牢的情况。
2）虽说储能电池组都采用了免维护电池，但这只是免除了以往的测比、配比、定时添加蒸馏水的工作。外因工作状态对电池的影响并没有改变，不正常工作状态对电池造成的影响没有变，这部分的维护检修工作仍是非常重要的，UPS电源系统的大量维修检修工作主要在电池部分。(www.xing528.com)
储能电池的工作全部是在浮充状态，在这种情况下至少应每年进行一次放电。放电前应先对电池组进行均衡充电，以达全组电池的均衡。要清楚放电前电池组已存在的落后电池。放电过程中如有一节达到放电终止电压时，应停止放电，先消除落后电池后再继续放电。
核对性放电，不是首先追求放出容量的百分之多少，而是要关注发现和处理落后电池，经对落后电池处理后再作核对性放电实验。这样可防止事故，以免放电中落后电池恶化为反极电池。
平时每组电池至少应有8节电池作标示电池，作为了解全电池组工作情况的参考，对标示电池应定期测量并做好记录。
3）当UPS电池系统出现故障时，应先查明原因，分清是负载还是UPS电源系统；是主机还是电池组。虽说UPS主机有故障自检功能，但它对面而不对点，对更换配件很方便，但要维修故障点，仍需做大量的分析、检测工作。另外，如自检部分发生故障，显示的故障内容则可能有误。
4）若主机出现击穿、断保险或烧毁器件的故障，一定要查明原因并排除故障后才能重新起动，否则会接连发生相同的故障。
5）当电池组中发现电压反极、压降大、压差大和酸雾泄漏现象的电池时，应及时采用相应的方法恢复和修复，对不能恢复和修复的要更换，但不能把不同容量、不同性能、不同厂家的电池联在一起，否则可能会对整组电池带来不利影响。对寿命已过期的电池组要及时更换，以免影响到主机。
（2）UPS系统常见故障
1）零线问题。零线问题是维护中很容易忽视的一个问题，有可能导致严重事故，结合一个案例说明此问题。
某无人值守机房在某公司大楼八层，一层保安室从八层机房交流配电柜引电，UPS也从交流配电柜引电，UPS输出到一个UPS配电箱再给一些应用设备供电。故障现象是冬季UPS连续几天0点左右断电，UPS显示“输出短路”，负载掉电，到现场重起UPS后恢复正常。最后发现是以下两个原因：原因一为一层保安室门卫夜间使用多台单相电暖器，并且全部连接到了同一相交流电上，导致三相不平衡，由于零线电流是三相电流的矢量和，不平衡导致零线电流过大。从主交流配电柜测零线电流，白天工作正常，夜间使用电暖器时测约20A。原因二为UPS配电箱的零线排存在部分设备的零线螺钉松动，零线虚接的同时零线电流过大导致打火，UPS判断为“输出短路”从而宕机。紧固零线，拆除电暖器后故障排除。所以在维护中要特别注意零线的检查，从UPS输出到用电负载的整个供电路径上的零线都要定期检查紧固。
2）UPS接地问题。UPS的接地也是一个比较容易被忽略的问题。
当UPS的负载不对称，或UPS带有非线性负载时，中性线中就会有电流流过，在中性线上产生压降引起中线与地线之间的电压差通常称为“零地电压”。中性线电流越大、负载距离越远、中性线导线截面越小，则“零地电压”就越大。这是因为一般核心机房接地系统都是UPS输出中性线和负载中性线固定接到市电电源的中性线上，市电电源的中性线在低压进线柜中连接到接地极，UPS输出和负载的中性线与市电的中性线没有任何隔离。核心机房中交流电缆很多，每一根电缆都含有大量的电磁干扰，所有的这些电缆被捆扎在一起走长线，使得这些高频干扰互相串扰，高频干扰电流在零线、地线上流过带来了零地之间的压降。332
解决的方法一是将UPS的火线和零线、地线分开布线，两者的距离应该保证在20cm以上，其他动力电缆同样远离UPS零线。如果施工现场条件不允许，零线和地线则要用铠装屏蔽电缆。但是这种方法治标不治本，机房内设备变化，电磁干扰环境也随之改变，零地电压也会改变，不能彻底解决问题。方法二是在UPS负载端加隔离变压器，并将隔离后的零线接地，则可以保证负载的零地电压趋近于零，解决“零地电压”问题效果最好。
3）UPS蓄电池问题。UPS蓄电池是一个容易出问题的环节，由UPS蓄电池引发的事故占UPS总事故较大比重。这是因为UPS蓄电池一般是12V蓄电池，内部实际上是6节2V蓄电池串联焊接构成，制作难度大，而且板栅，连接条比较薄，只要一个板栅出现问题，整节UPS电池就有问题，故障率远远高于2V蓄电池。
UPS蓄电池最好使用蓄电池架安装，不要使用蓄电池柜。一是便于通风散热，UPS蓄电池对温度非常敏感，最佳环境温度是20～25℃，温度每升高10℃，蓄电池的寿命就会降低一半。UPS蓄电池充放电过程中会释放大量热能，热量散不出去，直接影响电池容量与寿命。二是便于维护测量，用蓄电池柜安装，如果空间太小，巡检时操作人员可能会因为操作不便，或视线问题导致操作工具短路或检查不仔细忽略本应发现的故障隐患。
UPS蓄电池连接线不要用开口冷缩电缆终端接头，要用孔型冷压接头，开口型不如孔型压接牢固，容易脱落；连接线要用软铜线，不要用硬铜线，硬铜线有时由于着力点问题，导致安装后会松动，造成端子处连接不良，在一定的条件下可能端子处拉弧或热量大，最终导致着火；连接线要用长度一致的同一规格导线，否则电阻不一致，长期使用，会发生充电时部分UPS蓄电池已充满，部分UPS蓄电池仍未充满，从而导致已充满的UPS蓄电池过充，水分从安全阀溢出，电解液浓度变大，长时间会腐蚀极板，导致蓄电池一致性变差。
由于蓄电池很重，安装时要用正确的方法搬运和吊装蓄电池，禁止使用钩子或螺钉旋具直接勾住蓄电池外露极柱搬卸蓄电池。极柱与极板是焊接的，这样会拉伤蓄电池端子，严重时可能导致着火。另外蓄电池组上输出的电缆，严禁直接从电池端子拉至主设备，中间需要有接线盒或转接端子，否则蓄电池端子上长期承受拉力，可能破坏蓄电池内部的连接。
4）UPS电容问题。UPS的电容一般是指其内部的直流滤波电容和储能电容及输入输出交流滤波电容。UPS电容爆炸一般是指直流滤波电容和储能电容爆炸，它通常选用容量较大的电解电容。
①UPS电容爆炸的原因。UPS电容爆炸一般是因为耐压问题造成的，其本质原因有如下两个。
a.内部电介质绝缘强度下降导致电容击穿。
电容本身质量问题。近年来，一些厂家为了降低产品售价，提高产品中标的竞争力，选用了寿命较短的直流滤波电容，这也是导致目前发生电容爆炸故障的事例日益增多的主要原因。
温度。电容器的使用寿命随温度的增加而缩短，温度加速介质与电解液化学反应，使介质随时间退化，耐压值下降，另外温度高还会导致漏电流增大。在直流正向电压施加于电容器一段时间后仍有一个微小电流持续从正电极流向负电极，这个微小的电流即称为漏电流。漏电流越小表明电介质制作得越精良，漏电流的特性是随着温度的升高越来越大。为防止电解液蒸发，电容一般采用密封结构，散热性较差。如果热量不能及时排出去，器件内部温度上升会很快，导致漏电流进一步增大；根据电流热效应，漏电流增大又会导致温度上升，热量积累恶性循环，使电容内部电解液沸腾和汽化，气压迅速增大到外壳无法承受时，就会爆炸。如果防护设计得不好，电解液喷溅到电路板上，检测控制电路受损还会导致更加严重的后果。
电容温度高的原因一是机房环境较差，长期不维护造成UPS内部积尘过多，散热不良；二是空调送/回风通道设计不好，UPS周围环境温度较高。解决的方法为每年对UPS做一次内部除尘；做好空调设计，避免局部高温；采用远红外成像仪、远红外测温仪等检测仪对滤波电容的异常温升进行检测，及时更换有潜在故障隐患的电容，防患于未然。
b.外部电压超过电容的耐压值。
UPS内部的储能直流电容耐压值一般为直流450～500V，以POWERWARE9150/930510kVAUPS为例，其内部直流母线电压为400VDC，而直流电解电容的耐压值是450VDC。UPS中的相控整流器控制着输出直流电压的高低，UPS使用年限越长，相控整流器电路器件参数越老化，造成UPS内部的直流400V电压不再稳定。市电波动时，会造成UPS内部400V直流电压波动，波动的电压幅值很可能会超过450V，造成直流电解电容过电压，再加上电容长期使用耐压性能下降，就会发生爆裂。解决的方法是选用大品牌UPS设备，把好产品质量关；到达报废年限的UPS坚决报废（一般UPS寿命是5～7年，建议5年报废）；使用超过3年的UPS要定期检查内部的电容，查看是否存在漏液、鼓包等现象，容量是否已经下降到其容量误差下限等，这些都是爆炸可能存在的前兆。
②UPS电容爆炸的几种可能现象及分析。
理论上，并机系统中一台UPS故障，故障UPS应自动退出系统，其他正常工作，但现实中电容爆炸时却不一定是这样。统计资料显示一旦发生电容爆炸故障，90%以上的概率会导致并机系统出现输出停电或闪断故障（中断时间大于8～20ms），从而导致负载瘫痪几十分钟甚至几小时。
除了发生电容爆炸的UPS单机处于逆变器自动关机状态之外，其余各台UPS 似乎都处于“正常的”逆变器电源供电状态。这是因为并机UPS系统中一台设备逆变器发生故障导致系统输出电压波动，或是输出交流电压中含有很高的直流成分电压，或是拉低了系统输出电压，从而影响到负载。
除了发生电容爆炸的UPS单机处于逆变器自动关机状态，其他UPS的输入开关或UPS并机系统的总输入开关跳闸，UPS处于电池组提供能量的逆变器供电状态。这种情况主要原因是电容爆炸的UPS的逆变器发生了内部短路故障，由于逆变器并联，导致其他UPS逆变器输出瞬间短路，输出电流瞬间增大，而这些电流不是供给负载，而是供给内部短路的UPS，从而造成正常的UPS瞬间过载，进而导致相关输入开关跳闸。
N+1UPS并机系统中各台UPS的输入、输出配电柜中的开关都配置为断路器开关。一台UPS的滤波电容爆炸，其余UPS的输入、输出开关全部跳闸。这是因为交流输入滤波电容爆炸造成市电小范围供电环境恶化。UPS都有输入滤波器，该滤波器都有电感线圈，输入市电在瞬时发生突变，相当于感性负载两端电压突变，从而产生反向电动势，冲击相关的断路器，断路器都有过电压保护和过电流保护功能，开关全都跳闸。
并机系统中除了发生电容爆炸的UPS逆变器自动关机，其余UPS均处于“正常的”逆变器供电状态、负载正常工作的情况。这种侥幸情况不会超过10%，一般是交流输入电容爆炸或者直流电解电容爆炸没有影响到检测控制电路。
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