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您的位置:網(wǎng)站首頁 > 技術(shù)文章 > 數(shù)據(jù)中心機(jī)房供電配電及能效管理系統(tǒng)設(shè)計(jì) 摘要:現(xiàn)代的數(shù)據(jù)中心中都包括大量的計(jì)算機(jī),對(duì)于這種場(chǎng)所的電力供應(yīng)保持競爭優勢,都要求供電系統(tǒng)需要在所有的時(shí)間都有效提供有力支撐,這就不同于一般建筑的供配電系統(tǒng)相對開放,它是一個(gè)交叉的系統(tǒng)今年,涉及到市電供電聯動、防雷接地日漸深入、防靜電動力、UPS不間斷供電、柴油發(fā)電機(jī)等互動式宣講,每個(gè)系統(tǒng)互相交叉效高性,互有影響模式,這就使我們?cè)谠O(shè)計(jì)時(shí)需要考慮多方面的因素。本文從數(shù)據(jù)中心的高壓供電系統(tǒng)到末端精密配電系統(tǒng)介紹數(shù)據(jù)中心供配電及能效管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)提升。

一高品質、系統(tǒng)概述
現(xiàn)代的數(shù)據(jù)中心機(jī)房中都包括大量的計(jì)算機(jī),對(duì)于這種場(chǎng)所的電力供應(yīng)支撐能力,都要求供電系統(tǒng)需要在所有的時(shí)間都有效資源優勢,擴(kuò)容容易,維護(hù)簡便特征更加明顯,容錯(cuò)力強(qiáng)估算,主要的是性價(jià)比高。數(shù)據(jù)中心機(jī)房是現(xiàn)代信息化建設(shè)的基礎(chǔ)工程的可能性,為各個(gè)業(yè)務(wù)提供穩(wěn)定不要畏懼、安全的工作環(huán)境,而機(jī)房的供配電系統(tǒng)就是這基礎(chǔ)工程的心臟和大動(dòng)脈問題,供配電系統(tǒng)的穩(wěn)定大大縮短,能夠保障其它系統(tǒng)發(fā)揮作用和核心業(yè)務(wù)正常運(yùn)行。系統(tǒng)不同于一般建筑的供配電系統(tǒng)緊密相關,它是一個(gè)交叉的系統(tǒng)更默契了,涉及到市電供電、防雷接地培訓、防靜電不合理波動、UPS不間斷供電、柴油發(fā)電機(jī)等重要工具,各個(gè)系統(tǒng)互相交叉積極拓展新的領域,互有影響,這就使我們?cè)谠O(shè)計(jì)時(shí)需要考慮多方面的因素更優質。
二競爭力所在、設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)
數(shù)據(jù)中心有專門的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn),綜合性的數(shù)據(jù)中心電信基礎(chǔ)標(biāo)TIA-942《數(shù)據(jù)中心電信基礎(chǔ)設(shè)施標(biāo)準(zhǔn)》領域,是2005年4月由美國電信產(chǎn)業(yè)協(xié)會(huì)(TIA)溝通機製、TIA技術(shù)工程委員會(huì)(TR42)和美國國家標(biāo)準(zhǔn)學(xué)會(huì)(ANSI)批準(zhǔn)的。國內(nèi)的相關(guān)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)也是綜合國外標(biāo)準(zhǔn)以及國內(nèi)數(shù)據(jù)中心建設(shè)發(fā)展情況做出的註入新的動力,數(shù)據(jù)中心設(shè)計(jì)規(guī)范GB50174—2008《電子信息系統(tǒng)機(jī)房設(shè)計(jì)規(guī)范》也于2008年l1月12日發(fā)布領先水平,2009年6月1日開始實(shí)施。
設(shè)計(jì)一個(gè)數(shù)據(jù)中心首先需要根據(jù)用戶重要性和業(yè)主對(duì)數(shù)據(jù)中心可靠性雙重提升、安全性等的具體需求戰略布局,確定機(jī)房等級(jí).再按照相應(yīng)等級(jí)確定適合的供配電系統(tǒng)。國內(nèi)的數(shù)據(jù)中心首先需要滿足國內(nèi)規(guī)范的要求表現明顯更佳。GB 50174—2008中關(guān)于數(shù)據(jù)中心的分級(jí)規(guī)定如下:電子信息系統(tǒng)機(jī)房應(yīng)劃分為A狀態、B技術節能、C三級(jí)。設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)根據(jù)機(jī)房的使用性質(zhì)廣泛認同、管理要求及其在經(jīng)濟(jì)和社會(huì)中的重要性質(zhì)確定所屬級(jí)別國際要求。
三、設(shè)計(jì)原則
數(shù)據(jù)中心供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)執(zhí)行或參照?qǐng)?zhí)行國家和行業(yè)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)共同努力、規(guī)范,并可參考國外相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)追求卓越、規(guī)范逐漸完善,結(jié)合考慮數(shù)據(jù)中心用電負(fù)荷密度高、供電可靠性要求高等特性采取適當(dāng)?shù)募夹g(shù)措施合理需求。同時(shí)是目前主流,應(yīng)滿足項(xiàng)目建設(shè)單位的企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范的要求高質量。
數(shù)據(jù)中心供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)遵循分區(qū)充分發揮、分級(jí)的原則,同一功能區(qū)域內(nèi)的各類設(shè)備的供電可靠性管理,應(yīng)能保證所有設(shè)備能夠按照該區(qū)域標(biāo)準(zhǔn)的要求運(yùn)行設計,并將供配電系統(tǒng)局部故障的影響面控制在盡可能小的范圍。
數(shù)據(jù)中心用電負(fù)荷密度高改進措施、總量大就此掀開,其供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)中應(yīng)充分運(yùn)用成熟有效的節(jié)能措施,降低供配電系統(tǒng)的損耗今年。
四不斷豐富、數(shù)據(jù)中心機(jī)房供配電系統(tǒng)需求分析
隨著信息技術(shù)的迅速發(fā)展和互聯(lián)網(wǎng)的普及,社會(huì)各界對(duì)信息系統(tǒng)的應(yīng)用越來越廣泛組建,信息和數(shù)據(jù)量呈幾何級(jí)增長各有優勢,由此對(duì)數(shù)據(jù)中心的需求日益增加,對(duì)數(shù)據(jù)中心的要求也不斷提高重要的意義,信息設(shè)備功能越來越強(qiáng)持續,功率密度越來越高。數(shù)據(jù)中心設(shè)備機(jī)柜用電負(fù)荷由以前的2kVA/臺(tái)再獲,提高到3kVA/臺(tái)高質量、4kVA/臺(tái),甚至更高激發創作。機(jī)房單位面積的平均用電負(fù)荷也由1kVA每平方前景,提高到1.5kVA每平方、2kVA每平方增幅最大,甚至更高共享應用。
數(shù)據(jù)中心用電負(fù)荷的統(tǒng)計(jì)應(yīng)分為兩個(gè)層次生產能力,即:UPS供電系統(tǒng)負(fù)荷(輸出)和市電供電系統(tǒng)負(fù)荷。市電供電系統(tǒng)負(fù)荷(輸出)的統(tǒng)計(jì)主要包括:UPS供電系統(tǒng)(輸入)示範推廣、機(jī)房精密空調(diào)系統(tǒng)堅持好、機(jī)房照明及建筑電氣設(shè)備等。UPS供電系統(tǒng)負(fù)荷(輸入)=供電負(fù)荷+充電負(fù)荷大幅增加。機(jī)房精密空調(diào)系統(tǒng)負(fù)荷=N臺(tái)主用空調(diào)機(jī)組額定負(fù)荷容量×負(fù)荷率特性。UPS供電系統(tǒng)負(fù)荷(輸出)的統(tǒng)計(jì)主要包括:計(jì)算機(jī)設(shè)備、服務(wù)器等特點、存儲(chǔ)建言直達、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、小型機(jī)等將進一步,在負(fù)荷設(shè)備明確時(shí)充分發揮,按設(shè)備數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì),具體負(fù)荷設(shè)備不明確時(shí)成就,按設(shè)備機(jī)柜平均負(fù)荷統(tǒng)計(jì)重要方式。設(shè)備機(jī)柜數(shù)量也不明確時(shí),可按機(jī)房面積平均負(fù)荷估計(jì)系統。
在發(fā)熱量較大的情況下非常重要,如果柴油發(fā)電機(jī)未能及時(shí)啟動(dòng)而導(dǎo)致精密空調(diào)失電停止工作超過3分鐘,機(jī)柜內(nèi)服務(wù)器溫度將會(huì)急劇升高而宕機(jī)快速融入,因此在可靠性要求比較高的情況下精密空調(diào)也可由UPS提供不間斷電源發揮重要帶動作用,在柴油發(fā)電機(jī)啟動(dòng)前利用剩余冷凍水繼續(xù)保持機(jī)柜氣流循環(huán)散熱,直到發(fā)電機(jī)全部啟動(dòng)意料之外。
五文化價值、數(shù)據(jù)中心機(jī)房供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)
5.1 供配電系統(tǒng)的布置
數(shù)據(jù)中心機(jī)房供配電系統(tǒng)主要設(shè)備有:UPS、電池置之不顧、配電柜和柴油發(fā)電機(jī)等不斷完善。這些設(shè)備單位占地面積、重量大方便,對(duì)于這些設(shè)備的擺放位置既要考慮功能上的需求基礎上,又要考慮空間和承重的需要,還要考慮對(duì)外界的危害應用領域。
數(shù)據(jù)中心機(jī)房供電系統(tǒng)應(yīng)有獨(dú)立的配電間保持競爭優勢、變配電所,UPS 電源機(jī)房應(yīng)靠近設(shè)備機(jī)房(負(fù)荷中心)布置發展機遇,這樣能保證從UPS輸出到用電設(shè)備之間的壓降和損耗盡可能的小長效機製。UPS 電源主機(jī)、配電柜與蓄電池組是否需要分隔全技術方案,按照數(shù)據(jù)中心等級(jí)的要求決定分享,另外還需要考慮到UPS屬于大型設(shè)備共享,重量比較大,噪聲大方式之一,需要擺放在一個(gè)承重比較好生動,并且不影響辦公和休息環(huán)境的地方。配電柜位置的選擇創新能力,主要考慮功能上的需求新品技,配電柜應(yīng)在滿足功能分區(qū)的基礎(chǔ)上,盡可能靠近供電負(fù)載求得平衡。發(fā)電機(jī)房宜設(shè)置在地面一層紮實做,當(dāng)發(fā)電機(jī)房設(shè)置于地下層時(shí),應(yīng)特別注意進(jìn)領先水平、出風(fēng)通道能否滿足要求,應(yīng)注意發(fā)電機(jī)組儲(chǔ)油裝置(日用油箱雙重提升、儲(chǔ)油罐)的消防要求戰略布局。
變配電所、發(fā)電機(jī)房深入開展、UPS電源機(jī)房均應(yīng)留有足夠的面積更為一致,可與設(shè)備機(jī)房同步發(fā)展,應(yīng)對(duì)設(shè)備機(jī)房面積擴(kuò)展或設(shè)備機(jī)房功率密度上升引起的供電需求技術的開發。于非專門設(shè)計(jì)用于數(shù)據(jù)中心的建筑研究與應用,應(yīng)注意其是否滿足設(shè)備安裝和線路敷設(shè)的要求,包括樓面荷載更高效、凈高全面協議、抗震等級(jí)、耐火等級(jí)等方面具體而言。
下圖為典型數(shù)據(jù)中心的供配電系統(tǒng)示意圖工具,采用雙路110kV進(jìn)線,配置10kV柴油發(fā)電機(jī)作為自備應(yīng)急電源喜愛,UPS采用冗余供電方式重要的角色,末端精密配電柜和精密空調(diào)均采用UPS供電,提高數(shù)據(jù)中心運(yùn)行穩(wěn)定性向好態勢,見圖1平臺建設。

圖1 數(shù)據(jù)中心典型供配電系統(tǒng)示意圖
5.2 供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)
5.2.1 市電動(dòng)力配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)
為了提高數(shù)據(jù)中心供電可靠性,減少電網(wǎng)故障的干擾貢獻力量,大型數(shù)據(jù)中心一般采用110kV甚至更高電壓等級(jí)市電電源使用,根據(jù)當(dāng)?shù)毓╇姉l件確定。市電動(dòng)力配電主要用于供給機(jī)房精密空調(diào)設(shè)備發行速度、普通照明和給排風(fēng)優化程度、維修插座積極性、一般動(dòng)力、UPS設(shè)備等不斷豐富。市電動(dòng)力配電一般由大樓總配電柜饋出的動(dòng)力供配電系統(tǒng)實施體系,采用50Hz交電,380/220V三相五線電源各有優勢,TN-S接地方式效果較好,零線和地線分開設(shè)置且零地線之間電壓小于1V。
一般可靠性要求數(shù)據(jù)中心宜引入兩路市電電源持續,條件受限制時(shí)也可引入一路市電電源等多個領域。引入兩路市電電源時(shí),宜為冗余關(guān)系產品和服務,也可作為供電容量擴(kuò)展關(guān)系促進善治。
每一路市電電源的供電容量應(yīng)能滿足全部一、二級(jí)負(fù)荷的需求多樣性,包括UPS電源系統(tǒng)發揮效力、機(jī)房精密空調(diào)、機(jī)房照明明顯、蓄電池充電及建筑設(shè)備中的一安全鏈、二級(jí)負(fù)荷。兩路市電電源的供電容量應(yīng)為全冗余創新為先,正常時(shí)應(yīng)同時(shí)供電運(yùn)行真正做到,兩路電源在負(fù)荷設(shè)備輸入端自動(dòng)切換。

圖2 110kV變電站或10kV開閉所保護(hù)測(cè)控裝置配置示意圖
市電動(dòng)力配電柜一般采用放射式配電直接配至各用電設(shè)備或電箱創新延展,機(jī)房內(nèi)所有動(dòng)力配電線纜需要設(shè)計(jì)橋架或鋼管敷設(shè)強化意識,市電動(dòng)力配電柜具有火警聯(lián)動(dòng)保護(hù)功能,出現(xiàn)火警時(shí)可與消防系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)及時(shí)切斷電源基本情況,動(dòng)力配電柜現場、照明箱內(nèi)的開關(guān)和主要元器件應(yīng)設(shè)置有效的防雷措施。


表1 110/10kV變電站和10kV開閉所至關重要、變電所保護(hù)測(cè)控裝置選型表

圖3 0.4kV配電柜測(cè)控裝置配置示意圖

表2 0.4kV配電柜測(cè)控裝置選型表
5.2.2自備應(yīng)急電源系統(tǒng)設(shè)計(jì)
數(shù)據(jù)中心一般采用柴油發(fā)電機(jī)組作為自備應(yīng)急電源不久前,對(duì)于大型、高等級(jí)數(shù)據(jù)中心也可以選擇可靠性高提升行動、輸出電源品質(zhì)好能力建設、帶非線性負(fù)載能力強(qiáng)、體積小研究進展、重量輕的大功率燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電機(jī)組無障礙。一般可靠性要求的數(shù)據(jù)中心宜配置一路自備應(yīng)急電源,供電容量應(yīng)能滿足全部一、二級(jí)負(fù)荷的需求認為,包括UPS電源系統(tǒng)系統、機(jī)房空調(diào)、機(jī)房照明重要意義、蓄電池充電及建筑設(shè)備中的一交流等、二級(jí)負(fù)荷。當(dāng)數(shù)據(jù)中心條件受限制規劃,且市電電源具有較高可靠性時(shí)提高,也可以部分或全部采用移動(dòng)式發(fā)電機(jī)組作為自備應(yīng)急電源。發(fā)電機(jī)組燃料儲(chǔ)備量應(yīng)根據(jù)數(shù)據(jù)中心等級(jí)的要求適應性,結(jié)合市電電源可靠性堅實基礎、供油可靠性、消防要求綜合決定重要作用,一般不宜少于發(fā)電機(jī)組滿負(fù)荷運(yùn)行8小時(shí)的用油量等地。

圖4 10kV柴油發(fā)電機(jī)室保護(hù)測(cè)控裝置配置示意圖

表3 10kV柴油發(fā)電機(jī)保護(hù)測(cè)控裝置選型表
5.2.3 UPS供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)
UPS配電主要用于計(jì)算機(jī)設(shè)備、服務(wù)器尤為突出、小型機(jī)規定、存儲(chǔ)、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備改造層面、保安監(jiān)控設(shè)備等供給。UPS 電源系統(tǒng)輸出一般采用三級(jí)配電方式:系統(tǒng)輸出配電柜-機(jī)房配電柜-機(jī)柜配電單元優勢與挑戰。
UPS電源系統(tǒng)蓄電池組容量的計(jì)算方法有以下兩種:
(1) 按負(fù)荷電流計(jì)算經驗分享;
(2) 按負(fù)荷功率計(jì)算;
按負(fù)荷電流計(jì)算的結(jié)果是蓄電池組的總?cè)萘口厔?,然后再選擇單組蓄電池的容量和組數(shù)有力扭轉。按負(fù)荷功率計(jì)算的結(jié)果是選定容量規(guī)格的蓄電池組數(shù)。兩種計(jì)算方法的結(jié)果可互相校驗(yàn)一站式服務。
對(duì)于單電源輸入設(shè)備廣度和深度,即使已采用雙單元冗余UPS 電源系統(tǒng),也宜將其連接在其中一個(gè)單元上引領作用。對(duì)于雙單元冗余UPS電源系統(tǒng)加強宣傳,可將其每個(gè)單元中的部分容量視為并聯(lián)冗余性質(zhì)。對(duì)于需要雙回路供電的單電源輸入設(shè)備用的舒心,宜在其輸入端設(shè)置靜態(tài)轉(zhuǎn)換開關(guān)STS技術發展。靜態(tài)轉(zhuǎn)換開關(guān)STS 的性能應(yīng)能滿足其要求,一般轉(zhuǎn)換時(shí)間小于5~10ms集成。
當(dāng)負(fù)荷設(shè)備對(duì)零-地電壓要求較高時(shí)重要手段,可在機(jī)房配電柜設(shè)置隔離變壓器。有時(shí)候?yàn)楸WCUPS故障旁路后輸出高質(zhì)量電源穩定性,往往在UPS旁路輸出端設(shè)置隔離變壓器像一棵樹。
數(shù)據(jù)中心UPS供配電系統(tǒng)一般采用冗余方式供電過程中,很少采用單機(jī)供電。冗余方式供電能在一臺(tái)UPS設(shè)備故障時(shí)能運用,仍然能夠滿足機(jī)房內(nèi)重要設(shè)備的用電需求達到,這是單機(jī)供電所不能達(dá)到的。從冗余式配置方案來看情況正常,常用的有以下幾種方式:
(1) 熱備份式冗余UPS供電方式
主機(jī)帶負(fù)載線上線下,備機(jī)空載或帶非重要負(fù)載,備機(jī)接入主機(jī)的BYPASS(旁路)輸入端醒悟。這種方式布置比較靈活數據顯示,不需要兩臺(tái)UPS同品牌,而且不要增加額外輔助電路也逐步提升,不增加購置成本記得牢。如果UPS主機(jī)發(fā)生了故障,那么UPS備機(jī)需要接替全部負(fù)載重要的作用,這也就意味著設(shè)計(jì)時(shí)需要計(jì)算好UPS主機(jī)故障時(shí)更多可能性,UPS備機(jī)所需承擔(dān)的總負(fù)載。此方式的缺陷在于UPS備機(jī)得具有階躍性負(fù)載承載能力足夠的實力,無法對(duì)電源系統(tǒng)進(jìn)行擴(kuò)容緊迫性,兩臺(tái)容量不同的UPS相聯(lián),只能按至低的UPS容量輸出更適合。
(2) 直接并機(jī)冗余UPS供電方式
為克服熱備份式冗余供電系統(tǒng)的弱點(diǎn)高效,隨著UPS控制技術(shù)的進(jìn)步,具有相同額定輸出功率的UPS可直接并聯(lián)而形成冗余供電系統(tǒng)要素配置改革,為保證高質(zhì)量的并機(jī)系統(tǒng)體系,各電源間需要保持同頻、同相帶動產業發展、且各機(jī)均流責任製。此供電方式瞬間過載能力強(qiáng),能夠自動(dòng)均分功率倍增效應,系統(tǒng)互為主備規則製定,提高供電可靠性,電源系統(tǒng)擴(kuò)容方便優化服務策略。但是存在著環(huán)流關規定,增加無功損耗,降低系統(tǒng)可靠性明顯,需增加額外輔助電路安全鏈,隨之而來是增加成本,增加故障點(diǎn)。設(shè)計(jì)時(shí)真正做到,如2臺(tái)互備集聚,每臺(tái)按照50%帶載能力考慮,并聯(lián)的主機(jī)越多調整推進,單臺(tái)主機(jī)的帶載能力就越低狀況。
(3) 雙總線冗余供電方式
雙總線供電方式是采用兩條總線對(duì)后端設(shè)備進(jìn)行供電,每條總線上具有相同的一套UPS供電方式機製,消除可能出現(xiàn)在UPS輸出端與最終用戶負(fù)載端之間的“單點(diǎn)瓶頸"故障隱患全過程,以提高輸出電源供電系統(tǒng)的“容錯(cuò)"功能。此供電方式能夠在線維護(hù)探討,在線擴(kuò)容不負眾望,在線升級(jí),改善了重要總線的可用性調解製度,滿足了雙電源用電設(shè)備的需求精準調控,實(shí)現(xiàn)了7×24×365運(yùn)行的目標(biāo)。但是雙總線冗余供電方式相當(dāng)于搭建了兩套前述供電方式的回路應用的因素之一,需要增加2倍以上的成本解決。同時(shí),為滿足單電源設(shè)備的供電需求敢於監督,可在輸出端安裝STS幅度,來保證供電輸出的可靠性。
UPS供電系統(tǒng)是滿足數(shù)據(jù)中心供電可靠性的核心部分重要的作用,而蓄電池又是整個(gè)系統(tǒng)中主要的組成之一貢獻,是整個(gè)供電系統(tǒng)的“最后一道屏障"。當(dāng)組串中的一只電池因過充各方面、過放等原因造成電池性能下降防控,電池內(nèi)阻變大成效與經驗,會(huì)導(dǎo)致電池出現(xiàn)發(fā)熱適應性、鼓包等現(xiàn)象,將造成供電系統(tǒng)安全性的整體下降稍有不慎,同時(shí)增加蓄電池充放電的損耗重要作用。

圖5 數(shù)據(jù)中心UPS和蓄電池監(jiān)測(cè)配置示意圖

表4 數(shù)據(jù)中心蓄電池監(jiān)測(cè)選型表
5.3 末端配電系統(tǒng)
機(jī)房UPS、精密空調(diào)電源系統(tǒng)輸入應(yīng)設(shè)置專用的輸入配電柜最為顯著。電源系統(tǒng)輸入配電柜應(yīng)引接兩路電源尤為突出、自動(dòng)切換。UPS 電源主機(jī)的主電源和旁路電源應(yīng)分別引入環境,并宜由不同的輸入配電柜引接進行部署。UPS電源系統(tǒng)輸出應(yīng)采用放射式、雙回路配電方式。UPS 電源系統(tǒng)輸出應(yīng)采用三相配電保護好,末端分相組建,以利三相平衡。
機(jī)房配電柜特點、UPS電源柜落地安裝深刻變革,動(dòng)力配電箱、照明配電箱底邊距地1.4m墻上暗裝和諧共生,配電柜及其他電氣裝置的底座應(yīng)與建筑樓地面牢靠固定質生產力,并接地,機(jī)房內(nèi)應(yīng)分別設(shè)置維修和測(cè)試用插座技術交流,且有明顯區(qū)別標(biāo)志先進的解決方案,測(cè)試用電源插座應(yīng)由UPS供電,維修插座由市電供電創造更多。所有線路的敷設(shè)是要以設(shè)備布局和設(shè)計(jì)圖紙為基礎(chǔ)進(jìn)行助力各行,設(shè)計(jì)時(shí)考慮供電距離盡量短,機(jī)房內(nèi)的電源線自主研發、信號(hào)線和通信線應(yīng)分別鋪設(shè)確定性,不能共走同一線槽,UPS電源配電箱(柜)引出的配電線路損耗,穿鍍鋅鋼管講故事,沿機(jī)房活動(dòng)地板下敷設(shè)至各排網(wǎng)絡(luò)或服務(wù)器機(jī)柜,使用插座或工業(yè)連接器為機(jī)柜供電性能穩定。
5.3.1 精密配電柜
精密配電柜是為數(shù)據(jù)中心的設(shè)備機(jī)柜提供電源的末端配電設(shè)備全面革新,一般采用雙回路供電,電源分別來自兩臺(tái)冗余的UPS情況正常,分為交流和直流供電行業分類,一般放置在機(jī)柜陣列的兩端,也稱列頭柜提高鍛煉,如圖6所示發展邏輯。

圖6 ANDPF精密配電柜
安科瑞精密配電監(jiān)控解決方案針對(duì)精密配電柜監(jiān)控?cái)?shù)字化要求,方案包括交流(AC220V)有所提升、直流(DC-48V/240V/336V)系統(tǒng)聽得進。由觸摸式液晶顯示屏、綜合信息處理主機(jī)模塊有所增加、開關(guān)狀態(tài)采集模塊各項要求、電流互感器(交流)或霍爾傳感器(直流)采集單元模塊等組成。監(jiān)測(cè)兩路主進(jìn)線和A+B雙面饋線回路電量參數(shù)越來越重要的位置、開關(guān)狀態(tài)新技術、諧波含量共同學習、柜內(nèi)溫濕度等數(shù)據(jù),可以在本地觸摸屏顯示深入,同時(shí)可以上傳AcrelEMS-IDC數(shù)據(jù)中心能效管理系統(tǒng)顯示和報(bào)警應用優勢。產(chǎn)品方案見表5。


表5 精密配電柜數(shù)字化方案產(chǎn)品選型
5.3.2 智慧母線槽
近年來隨著數(shù)據(jù)中心建設(shè)的快速發(fā)展全方位,智能母線槽的方案運(yùn)用越來越多高效節能。相比傳統(tǒng)精密配電柜,數(shù)據(jù)中心母線槽架空鋪設(shè)大局,具有安裝檢修方便新創新即將到來、不占地、散熱快有序推進、易增容等優(yōu)勢(shì)設施。母線槽通過始端箱從前端UPS取電,以母排系統(tǒng)組成輸電結(jié)構(gòu)堅定不移,采用即插即用的方式組合運用,通過插接箱給各個(gè)IT機(jī)柜內(nèi)的PDU供電。

圖7 智能母線槽數(shù)據(jù)采集方案示意圖
安科瑞智能母線槽方案在始端箱和插接箱內(nèi)配置AMB100/AMB110監(jiān)測(cè)單元迎難而上,測(cè)量始端箱積極、插接箱電壓、電流堅持先行、頻率產業、有功功率、無功功率情況較常見、功率因數(shù)可持續、有功電能、無功電能體製、諧波畸變構建、溫濕度、漏電電流等數(shù)據(jù)服務延伸,可以通過有線或無線方式傳輸數(shù)據(jù)共創輝煌,在本地觸摸屏顯示,同時(shí)可以上傳數(shù)據(jù)中心能效管理系統(tǒng)明確相關要求,實(shí)現(xiàn)母線槽的數(shù)據(jù)展示和異常預(yù)警重要意義。
另外由于母線槽是由銅制母排搭接而成,接頭部位可能會(huì)由于接觸不良而異常發(fā)熱深化涉外,所以需要對(duì)母線槽接頭溫度進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè),安科瑞AMB200母線接頭溫度監(jiān)測(cè)裝置進(jìn)行接觸式測(cè)溫生產製造,AMB300通過紅外非接觸式測(cè)溫方式監(jiān)測(cè)母線溫度開展試點,數(shù)據(jù)通過有線或無線方式傳輸本地觸摸屏顯示攜手共進,同時(shí)可以上傳數(shù)據(jù)中心能效管理系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)母線槽溫度的實(shí)時(shí)預(yù)警推進一步,設(shè)備選型如表6所示經過。

表6 智能母線槽解決方案選型表
5.4 數(shù)據(jù)中心能效管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)
AcrelEMS-IDC數(shù)據(jù)中心能效管理系統(tǒng)搭建基于高、中力度、低壓配電系統(tǒng)明確了方向、柴油發(fā)電機(jī)、UPS的實(shí)時(shí)監(jiān)控和末端配電系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集的電力監(jiān)控勇探新路、PUE分析以及動(dòng)環(huán)監(jiān)測(cè)單產提升,幫助數(shù)據(jù)中心管理者了解數(shù)據(jù)中心能源運(yùn)行情況,并關(guān)注消防和電氣安全試驗,及時(shí)預(yù)警異常情況勞動精神,保障數(shù)據(jù)中心穩(wěn)定可靠運(yùn)行。除了變電站製度保障、柴油發(fā)電機(jī)和UPS運(yùn)行監(jiān)控以外預下達,特別是針對(duì)數(shù)據(jù)中心的末端配電環(huán)節(jié),系統(tǒng)數(shù)據(jù)跟蹤到每一個(gè)回路的電氣參數(shù)和開關(guān)狀態(tài)統籌推進、溫濕度數(shù)據(jù)等方案。

圖8 數(shù)據(jù)中心能效管理系統(tǒng)架構(gòu)圖
5.4.1 電力監(jiān)控
監(jiān)控110kV變電站、10kV開閉所了解情況、10/0.4kV低壓變配電室配電系統(tǒng)運(yùn)行情況組建,實(shí)現(xiàn)遙測(cè)、遙信特點、越限報(bào)警深刻變革、故障分析、電能質(zhì)量分析和諧共生、運(yùn)行報(bào)表等功能搖籃。

5.4.2 設(shè)備監(jiān)控
監(jiān)測(cè)柴油發(fā)電機(jī)、變壓器推廣開來、UPS推動、蓄電池組、精密配電柜資源配置、精密空調(diào)的狀態(tài)以及運(yùn)行參數(shù)信息,并提供異常預(yù)警、運(yùn)行報(bào)表等功能大力發展。

5.4.3 能耗分析
統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)中心總能耗豐富內涵、IT設(shè)備能耗、制冷系統(tǒng)能耗產能提升、供電系統(tǒng)能耗適應性、照明及辦公能耗等分項(xiàng)用能節點,并計(jì)算CLF/PLF/PUE等能耗指標(biāo)。

5.4.4 環(huán)境監(jiān)測(cè)
監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)中心溫濕度落地生根、水浸的特點,蓄電池內(nèi)阻、溫度有效保障、電壓大數據、蓄電池間氫氣濃度等數(shù)據(jù)并提供越限告警和聯(lián)動(dòng)控制。

5.4.5 精密配電柜或小母線運(yùn)行監(jiān)測(cè)
系統(tǒng)監(jiān)測(cè)精密配電柜或母線槽系統(tǒng)電氣接點(diǎn)溫度以及漏電電流講實踐,并設(shè)置溫度數字技術、漏電越限告警,及時(shí)消除系統(tǒng)隱患為產業發展。系統(tǒng)監(jiān)測(cè)每路饋線回路的電流範圍和領域、功率、開關(guān)狀態(tài)和用電量各項要求,還可以配置溫度更高要求、濕度傳感器用于監(jiān)測(cè)線路接點(diǎn)溫度和柜內(nèi)濕度,設(shè)置參數(shù)高低越限告警新技術,避免回路超負(fù)荷運(yùn)行而導(dǎo)致意外斷電共同學習。

5.4.6 故障預(yù)警
系統(tǒng)對(duì)數(shù)據(jù)中心的故障類型進(jìn)行分級(jí)分類處理,可以通過語音深入、文字彈窗效高、短信等方式提供故障預(yù)警信號(hào),并對(duì)故障進(jìn)行分類展示全會精神。

5.4.7 運(yùn)維管理
系統(tǒng)為數(shù)據(jù)中心提供設(shè)備管理和運(yùn)維管理功能系統穩定性,包括設(shè)備臺(tái)賬、設(shè)備保養(yǎng)集中展示、工單管理實力增強、巡檢記錄、缺陷管理探索創新、搶修記錄等功能帶來全新智能,告別依靠手工記賬,降低人力和時(shí)間成本新產品。

六去完善、結(jié)束語
不同用途或等級(jí)的數(shù)據(jù)中心對(duì)可靠性的要求不同,直接關(guān)系到數(shù)據(jù)中心的建設(shè)投資和運(yùn)營成本長遠所需。數(shù)據(jù)中心供配電系統(tǒng)是數(shù)據(jù)中心主要的基礎(chǔ)設(shè)施求索,應(yīng)在數(shù)據(jù)中心建設(shè)初期予以統(tǒng)籌考慮和規(guī)劃,并根據(jù)數(shù)據(jù)中心對(duì)供電可靠性的要求生產創效,在供電電源選擇結構、供配電系統(tǒng)布置管理、供配電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和形式等方面采取相應(yīng)的技術(shù)措施優化上下。同時(shí)能力建設,還應(yīng)充分運(yùn)用成熟有效的節(jié)能措施和能效管理系統(tǒng),降低供配電系統(tǒng)的損耗生產體系,減少運(yùn)營成本服務。
