機(jī)房數(shù)據(jù)中心供配電系統(tǒng)解決方案

1、商業(yè)銀行數(shù)據(jù)中心供配電系統(tǒng)解決方案商行數(shù)據(jù)中心的基礎(chǔ)設(shè)施系統(tǒng)主要分電源、環(huán)境控制和機(jī)房監(jiān)控管理系統(tǒng)。由于數(shù)據(jù)中心承載商行的核心業(yè)務(wù)，重要性高，不允許業(yè)務(wù)中斷。因而數(shù)據(jù)中心一般根據(jù)TIA942標(biāo)準(zhǔn)的Tier4標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)，可靠性要求99.99999以上，以保證異常故障和正常維護(hù)情況下，數(shù)據(jù)中心正常工作，核心業(yè)務(wù)不受影響。1、 電源系統(tǒng)：選用兩路市電源互為備份，并且機(jī)房設(shè)有專用柴油發(fā)電機(jī)系統(tǒng)作為備用電源系統(tǒng)，市電電源間、市電電源和柴油發(fā)電機(jī)間通過ATS（自動切換開關(guān)）進(jìn)行切換，為數(shù)據(jù)中心內(nèi)UPS電源、機(jī)房空調(diào)、照明等設(shè)備供電。由于數(shù)據(jù)中心業(yè)務(wù)的重要性，系統(tǒng)采用雙母線的供電方式供電，滿足數(shù)據(jù)中心服務(wù)器等

2、IT設(shè)備高可靠性用電要求。雙母線供電系統(tǒng)，有兩套獨(dú)立UPS供電系統(tǒng)（包含UPS配電系統(tǒng)），在任一套供電母線（供電系統(tǒng)）需要維護(hù)或故障等無法正常供電的情況下，另一套供電母線仍能承擔(dān)所有負(fù)載，保證機(jī)房業(yè)務(wù)供電，確保數(shù)據(jù)中心業(yè)務(wù)不受影響。在UPS輸出到服務(wù)器等IT設(shè)備輸入間，選用PDM（電源列頭柜）進(jìn)行電源分配和供電管理，實現(xiàn)對每臺機(jī)柜用電監(jiān)控管理，提高供電系統(tǒng)的可靠性和易管理性。 對于雙路電源的服務(wù)器等IT設(shè)備，通過PDM直接從雙母線供電系統(tǒng)的兩套母線引人電源，即可保證其用電高可靠性。對于單路電源的服務(wù)器等IT設(shè)備，選用STS（靜態(tài)切換開關(guān)）為其選擇切換一套供電母線供電。在供電母線無法正常供電時，

3、STS將自動快速切換到另一套供電正常的母線供電，確保服務(wù)器等IT設(shè)備的可靠用電。 供配電系統(tǒng)拓?fù)鋱D 圖示雙母線供電系統(tǒng)可確保供電可靠性高達(dá)99.99999以上 2、機(jī)房智能配電系統(tǒng)三級結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)中心三級配電系統(tǒng)是對機(jī)房配電的創(chuàng)新，機(jī)房三級配電系統(tǒng)有利于配電系統(tǒng)的設(shè)計和運(yùn)維管理n 第一級：機(jī)房配電接入層。主要包括大樓地下配電室到機(jī)房輸入端電纜的部分及機(jī)房市電配電部分。n 第二級：機(jī)房配電管理層。主要包括機(jī)房UPS配電部分。通過使用模塊化配電柜，實現(xiàn)機(jī)房的模塊化配電，并將設(shè)備用電和輔助設(shè)備用電分開；n 第三級：機(jī)柜排及機(jī)柜配電層。主要包括列頭柜PDM配電、STS配電到負(fù)載部分；3、 供配電系統(tǒng)的智能

4、化管理n 供配電系統(tǒng)的智能化管理：列頭柜的智能監(jiān)控系統(tǒng)可對配電系統(tǒng)開關(guān)狀態(tài)與負(fù)載情況進(jìn)行監(jiān)測、告警、統(tǒng)計。l 監(jiān)控的輸入部分電氣參數(shù)有：電量、有功功率、無功功率、視在功率、功率因數(shù)、三相電壓、電流、頻率等。l 監(jiān)控的輸出支路電氣參數(shù)有：額定電流，實際電流、負(fù)載百分比、負(fù)載電流諧波百分比、負(fù)載電量、功率因數(shù)等。這些監(jiān)測信息能讓值班人員掌握各設(shè)備的運(yùn)行情況，及時調(diào)整負(fù)載分布，清楚了解每一個機(jī)柜的耗電量，對設(shè)備電源部分的潛在故障、對能效管理、降低能耗提供可靠依據(jù)。n 模塊化設(shè)計智能管理：本方案配電系統(tǒng)遵循以可靠性設(shè)計為核心，專門針對數(shù)據(jù)中心內(nèi)不同IT設(shè)備應(yīng)用的特點，結(jié)合配電系統(tǒng)充分協(xié)調(diào)、無縫配合的原

5、則，以及智能化管理、便于操作與維護(hù)，靈活快速部署等需求，實施模塊化智能配電系統(tǒng)解決方案。n 模塊化機(jī)房智能配電系統(tǒng)特點：l 雙母線供電，從配電結(jié)構(gòu)上系統(tǒng)的實現(xiàn)供電高可靠性；l 模塊化產(chǎn)品設(shè)計，實現(xiàn)部署靈活快速；簡化機(jī)房配電；l 配電設(shè)備具有熱插拔功能，提高了系統(tǒng)可靠性、可維護(hù)性和可擴(kuò)展性；l 智能監(jiān)控報警系統(tǒng)，實現(xiàn)機(jī)房配電的高可管理和安全性；n 智能配電系統(tǒng)l 幫助提高負(fù)載可靠性；l 延長電源保護(hù)設(shè)備的使用壽命；l 協(xié)助控制業(yè)務(wù)環(huán)境；l 提供前瞻性的災(zāi)難恢復(fù)方法；4、模塊化UPS供電系統(tǒng)（易事特EA66）n 模塊化設(shè)計：EA66 UPS采用模塊化設(shè)計,模塊容量為20KVA/16KW,UPS系統(tǒng)

6、由1至10個UPS模塊并聯(lián)組成,數(shù)據(jù)中心可以根據(jù)負(fù)載的逐步投入而彈性地增加UPS模塊數(shù)量。n 彈性的并聯(lián)冗余設(shè)定：EA66 UPS可以任意設(shè)定冗余UPS模塊數(shù),冗余UPS模塊數(shù)可以設(shè)定為零,UPS可以最大容量提供輸出。當(dāng)負(fù)載超出冗余設(shè)定時,只要負(fù)載量沒有超過模塊的總?cè)萘?UPS能夠正常工作,并可以發(fā)出相應(yīng)的警告。n 控制系統(tǒng)并聯(lián)冗余：EA66 UPS每個模塊采用獨(dú)立控制系統(tǒng),UPS模塊根據(jù)互享的信息獨(dú)立進(jìn)行控制,模塊失效后可以立即與并機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行脫離,不對并機(jī)系統(tǒng)造成危害。配合“易連接”技術(shù),可以方便地將故障模塊撥出進(jìn)行維修。5、 環(huán)境控制系統(tǒng)：通常選用機(jī)房精密空調(diào)對數(shù)據(jù)中心的環(huán)境調(diào)節(jié)，確保服務(wù)

7、器等IT設(shè)備的運(yùn)行環(huán)境。對于發(fā)熱量大的服務(wù)器等IT設(shè)備，通常選用高通孔率（一般大于70）網(wǎng)孔門的機(jī)柜，提高機(jī)柜進(jìn)出風(fēng)量；將機(jī)柜面對面、背對背布置，在機(jī)房內(nèi)形成冷熱隔離的風(fēng)道，提高制冷效率；空調(diào)采用下送風(fēng)方式，確保機(jī)房送風(fēng)均勻，提高制冷效率。6、機(jī)房監(jiān)控管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)中心需要對電源、空調(diào)等設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行管理，同時還需要對機(jī)房內(nèi)環(huán)境，如溫濕度、漏水、煙感、等參量進(jìn)行監(jiān)控，確保數(shù)據(jù)中心工作在一個正常的范圍之內(nèi)。并對數(shù)據(jù)中心設(shè)備運(yùn)行參數(shù)和環(huán)境量實時監(jiān)控和管理。7、機(jī)房空調(diào)、配電、消防設(shè)計計算n 機(jī)房用精密空調(diào)計算：空調(diào)制冷量是根據(jù)機(jī)房冷負(fù)荷來確定的。一個面積為270平米，UPS設(shè)計容量為120KVA的

8、機(jī)房，其空調(diào)制冷量計算如下： 依據(jù)經(jīng)驗采用“功率及面積法”計算機(jī)房冷負(fù)荷。Qt=Q1+Q2 其中，Qt 總制冷量（KW） Q1 室內(nèi)設(shè)備負(fù)荷（=設(shè)備功率0.8）Q2 環(huán)境冷負(fù)荷（=0.120.18kW/m2 機(jī)房面積）因為所有設(shè)備均通過UPS供電，所以可根據(jù)UPS的功率來確定整個機(jī)房的設(shè)備負(fù)荷。設(shè)計UPS的容量為120KVA，則室內(nèi)設(shè)備冷負(fù)荷為Q1 = 120*0.8*0.8*0.8=61.44KW（需要扣除設(shè)計時考慮的20%余量）環(huán)境冷負(fù)荷為Q2=0.1kw/平方米85平方米27KW則Qt=Q1+Q2=61.44+27=88.44KW注：燈具發(fā)熱量和UPS的發(fā)熱量忽略不計。這樣，使用一個制冷

9、量90KW左右的空調(diào)就足夠了。為了安全起見，可以使用1+1備份。n 機(jī)房配電負(fù)荷計算l 機(jī)房設(shè)備：機(jī)房設(shè)計機(jī)柜為50臺，預(yù)計放置27臺服務(wù)器機(jī)柜，2臺刀片服務(wù)器機(jī)柜，2臺存儲設(shè)備機(jī)柜，11臺網(wǎng)絡(luò)機(jī)柜，其余為列頭配電柜、網(wǎng)絡(luò)配線列頭柜；l 機(jī)房設(shè)備負(fù)荷計算服務(wù)器機(jī)柜功率=27*3.5 KW=94.5 KW；刀片服務(wù)器機(jī)柜功率=2*9 KW=18 KW；存儲設(shè)備機(jī)柜功率=2臺*5 KW/臺=10 KW；網(wǎng)絡(luò)機(jī)柜功率=11*2 KW=22 KW；機(jī)房設(shè)備總功率為：144.5KW；實際使用功率取功率系數(shù)0.8，為133KW,考慮到機(jī)房設(shè)備近期內(nèi)規(guī)劃UPS總功率可以考慮配120KVA；n 空調(diào)用電負(fù)荷：

10、單臺空調(diào)總功率為27KW，照明消防功率約為10KW空調(diào)及照明總功率為：64KW；機(jī)房總用電功率為：184KW；考慮50%余量，實際配電總功率為276KWn 氣體消防七氟丙烷用量計算 機(jī)房面積為270平米，高度為3米，其體積為810立方米機(jī)房體積*海拔修正系數(shù)*設(shè)計濃度/七氟丙烷x（環(huán)境溫度）時的過熱蒸氣比容*（100-設(shè)計濃度）得出涉及用量。l 機(jī)房體積為810m3。正常環(huán)境溫度為25，設(shè)計濃度為8.3，海拔修正系數(shù)為1 那么計算公式如下：l 七氟丙烷25時的過熱蒸氣比容，按下式計算： S=K1+K2T=0.1269+0.00051325= 0.140 m3/Kg l 防護(hù)區(qū)滅火設(shè)計用量或惰化

11、設(shè)計用量按下式計算： W=K*V*C/S(100-C)=1.08108.30/0.140(100-8.30)= 523.68 Kg 得出用量為523.68kg 附件1：動力配電原理圖及設(shè)備清單 張家口市超能電器設(shè)備廠動力配電柜設(shè)備清單工程名稱：張家口市商業(yè)銀行機(jī)房建設(shè)工程序號名稱型號規(guī)格數(shù)量單位備注1配電柜GGD2800X2200X6001臺北京2電壓表三相數(shù)字電壓智能表2臺華能儀表3電流表三相數(shù)字電流智能表2臺華能儀表4控制器QFG31臺北京廣發(fā)5指示燈AD11380V2個環(huán)宇6雙電源GFQ3-400/200 4P2個北京廣發(fā)7斷路器EZD-160/38個施耐德8斷路器DZ47-60/132A13個環(huán)宇9斷路器DZ47-60/332A8個環(huán)宇10熔斷器RT14-20/61個環(huán)宇11銅排3X20X71004kg北京銅排12銅排3X30X52004kg北京銅排13銅排3X25X82008kg北京銅排14線1批一舟15互感器200/56個環(huán)宇1617181920212223附件2：UPS配電原理圖及設(shè)備清單張家口市超能電器設(shè)備廠UPS配電柜設(shè)備清單工程名稱：張家口市商業(yè)銀行機(jī)房建設(shè)工程序號名稱型號規(guī)格數(shù)量單位備注1配電柜GGD2800X2200X6001臺北京2電壓表三相數(shù)字電壓智能表4個華能儀表3電