數(shù)據(jù)中心方案建議書

VERTIV

維諦技術(shù)

XXX數(shù)據(jù)中心項(xiàng)目

SmartAisle模塊化數(shù)據(jù)中心

方案建議書

維諦技術(shù)有限公司

2019年7月

目錄

第一章項(xiàng)目概述及方案推介..........................................3

1.1項(xiàng)目背景3

1.2SMARTSOLUTION介紹--------------------------------------------------------5

1.2.1SmartAisle簡(jiǎn)介--------------------------------------------------7

1.2.2SmartSolution部分案例------------------------------------------7

1.3設(shè)計(jì)依據(jù)------------------------------------------------------------------10

第二章系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)...............................................11

2.1SMARTASILE2.0系統(tǒng)架構(gòu)-----------------------------------------------------11

2.2SMARTASILE2.0平面希局圖（4模塊）-----------------------------------------11

2.3微模塊供配電系統(tǒng)----------------------------------------------------------12

2.3.1EXL400KVA高頻UPS-----------------------------------------------------------------------12

2.3.2EXL選型及配置方案-----------------------------------------------15

2.3.3電池計(jì)算過(guò)程------------------------------------------------------2

2.4微模塊行間制冷系統(tǒng)-----------------------------------------錯(cuò)誤!未定義書簽。

2.4.1微模塊熱負(fù)荷計(jì)算--------------------------------------------------4

2.4.2推薦方案配置表------------------------------------錯(cuò)誤!未定義書簽。

2.4.3維諦技術(shù)Liebert.PEX4.0系列機(jī)房專用空調(diào)介紹--------錯(cuò)誤!未定義書簽。

2.5動(dòng)環(huán)監(jiān)控單元--------------------------------------------------------------14

2.5.1動(dòng)環(huán)監(jiān)控單元組成-------------------------------------------------15

2.5.2監(jiān)控采集器特點(diǎn)---------------------------------------------------18

2.6機(jī)柜----------------------------------------------------------------------21

2.6.1機(jī)柜附件---------------------------------------------------------23

2.7封閉冷通道----------------------------------------------------------------24

第三章系統(tǒng)周邊產(chǎn)品...............................................32

3.1RDU-M易睿管理器---------------------------------------------------------32

3.2數(shù)字視頻系統(tǒng)--------------------------------------------------------------35

3.3服務(wù)器管理系統(tǒng)------------------------------------------------------------38

3.3.1MPU數(shù)字KVM切換器--------------------------------------------38

第一章項(xiàng)目概述及方案推介

1.1項(xiàng)目背景

XXXX交易所數(shù)據(jù)中心項(xiàng)目機(jī)房面積約為400m2。

該機(jī)房是XX國(guó)XX交易所信息化建設(shè)的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)，對(duì)于金融行業(yè)信息化建設(shè)有著示

范意義。機(jī)房建成后需要滿足6~8年內(nèi)的可靠性和先進(jìn)性，并具備在更長(zhǎng)生命周期內(nèi)的

可擴(kuò)容性。此外，機(jī)房建成后還將成為金融行業(yè)建設(shè)的亮點(diǎn)和樣板工程，將供上級(jí)領(lǐng)導(dǎo)和

兄弟單位觀摩調(diào)研。

在建設(shè)符合以上需求和特點(diǎn)的現(xiàn)代數(shù)據(jù)中心的過(guò)程中，需要考慮大量的問(wèn)題：系統(tǒng)可

用性、適應(yīng)性、可擴(kuò)展性、可維護(hù)性、總擁有成本、美觀性等。任何微小的設(shè)計(jì)缺陷，都

會(huì)引發(fā)或?qū)е码y以挽回的潛在錯(cuò)誤和問(wèn)題：

投資回報(bào)

場(chǎng)地要求

資產(chǎn)利用率

可用性

部署周期

布局結(jié)構(gòu)

管理控制和維護(hù)

容量管理

我自：數(shù)弼中心用戶凝?查

DataCenterUsars'GroupSurvey

傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心建設(shè)與運(yùn)營(yíng)的壓力和挑戰(zhàn)

為了避免出錯(cuò)并使設(shè)計(jì)建造最優(yōu)化，需要改變傳統(tǒng)的規(guī)劃設(shè)計(jì)和建造模式，采用符合

當(dāng)代數(shù)據(jù)中心發(fā)展潮流的一體化、標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化的機(jī)房設(shè)計(jì)建造原則。

VERTIV,作為擁有網(wǎng)絡(luò)能源業(yè)界最為齊全的產(chǎn)品線和業(yè)界屈指可數(shù)的從市電低壓接

入端到負(fù)載供電輸入端之間的完整解決方案的廠商：

TrellislS據(jù)中心*8S設(shè)施管理解決方案

維諦技術(shù)產(chǎn)品在數(shù)據(jù)中心中的應(yīng)用

鑒于本項(xiàng)目的以上特征和需求，向用戶鄭重推薦采用夕打。〃模塊化數(shù)據(jù)

中心解決方案：

■■■SmartSolutions

1.2SmartSolution介紹

VERTIV的SmartSolution系列解決方案是結(jié)合VERTIV的動(dòng)力一體化的成熟和成

功經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合當(dāng)今數(shù)據(jù)機(jī)房（IDC）的發(fā)展趨勢(shì)，針對(duì)數(shù)據(jù)機(jī)房按需建設(shè)、逐步擴(kuò)容的中

大型數(shù)據(jù)中心推出的新一代機(jī)房方案，為教育、醫(yī)療、制造、政府、金融、商業(yè)等行業(yè)的

IT應(yīng)用提供完整的基礎(chǔ)設(shè)施解決方案，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)中心的快速建設(shè)，靈活擴(kuò)容和簡(jiǎn)易管理。

SmartSolution系列解決方案站在系統(tǒng)層面統(tǒng)籌規(guī)劃，將機(jī)柜組件（含上走線X冷

/熱通道封閉組件、交流不間斷電源組件、智能精密配電組件、機(jī)房精密空調(diào)組件、機(jī)房動(dòng)

環(huán)安防監(jiān)控組件、KVM組件均設(shè)計(jì)為風(fēng)格統(tǒng)一、無(wú)縫拼裝、電氣適配、協(xié)議兼容的互為

耦合單元，是真正的"一體化"、"標(biāo)準(zhǔn)化"、"模塊化"數(shù)據(jù)中心。

SmartSolution采用了諸多引領(lǐng)行業(yè)發(fā)展潮流的最新技術(shù)和設(shè)計(jì)理念,包括：

?隔離冷熱氣流、實(shí)現(xiàn)精確制冷；全封閉架構(gòu)，與外部環(huán)境徹底解耦

?雙變換效率高達(dá)97%、支持模塊動(dòng)態(tài)休眠的高頻塔式UPS

?支持以支路級(jí)顆粒度進(jìn)行擴(kuò)容的機(jī)架式智能配電系統(tǒng)

?超高冷量密度的行間空調(diào)

?開孔率高達(dá)76%的超級(jí)網(wǎng)孔門機(jī)柜

?層次分明又完美兼容的三層監(jiān)控管理平臺(tái)（RDU-M/A/SIC）

?可同步的遠(yuǎn)程代維顧問(wèn)服務(wù)

?由抽象到可視、由被動(dòng)到主動(dòng)、由互不關(guān)聯(lián)到資源池的DQM系統(tǒng)

?智能通道燈光系統(tǒng)，開啟模塊化數(shù)據(jù)中心人機(jī)互動(dòng)時(shí)代

?隱藏式上走線系統(tǒng)，告別走線雜亂無(wú)章

?隱藏式門盒設(shè)計(jì)，通道端門通透率高達(dá)98%

?OptimizedAisle技術(shù)，比傳統(tǒng)模塊化方案節(jié)能再提高20%

基于以上技術(shù)和設(shè)計(jì)，〃為用戶的機(jī)房使用帶來(lái)如下四大價(jià)值：

/

可用性超過(guò)99.999%■降低TCO

——通過(guò)工程產(chǎn)品化，實(shí)現(xiàn)整體-分期投入.減少建設(shè)成本

設(shè)計(jì)和交付，避免系統(tǒng)問(wèn)題，大CAPEX占用；占地減少40%:運(yùn)

大提高可用性營(yíng)成本OPEX減少30%

智能控制■高度一體化

—智能監(jiān)控、智能管理、智能風(fēng)格、協(xié)議統(tǒng)一，一站式服

供電和智能制冷，保障了對(duì)IT環(huán)務(wù)，實(shí)現(xiàn)快速部署和在線擴(kuò)容，

境的智能控制保障客戶業(yè)務(wù)連續(xù)運(yùn)行

1.2.1SmartAisle簡(jiǎn)介

IT容量.30~300kW

機(jī)柜數(shù)量：6~48臺(tái)

封閉類型：冷通道封閉

氣流組織:前送背回

靜電地板:有無(wú)均可

典型適用場(chǎng)合：60~500m2中型數(shù)據(jù)中心;

"■SmartAisle"

分期建設(shè)的中大型數(shù)據(jù)中心；

機(jī)房中高熱密度分區(qū)

1.2.2SmartSolution部分案例

深圳平安銀行沈陽(yáng)鐵塔中國(guó)鐵路總公司

SmartRowSmartAis!e2.0SmartAis!e2.0

通過(guò)比對(duì)SmartSolution四類子解決方案的典型應(yīng)用場(chǎng)景及本項(xiàng)目的特征及初步

需求（客觀特征—核心數(shù)據(jù)中心機(jī)房面積約IT終期負(fù)荷約XXXkW,預(yù)計(jì)部署

X個(gè)模塊，XX臺(tái)機(jī)柜；主觀需求——建設(shè)行業(yè)內(nèi)機(jī)房樣板、綠色節(jié)能、富有現(xiàn)代化科

技美感）,我們認(rèn)為SmartAisle2方案特別適合本項(xiàng)目。

因此，本方案書是基于SmartAisle2設(shè)計(jì)理念所撰寫。

設(shè)計(jì)原則

＞通用性

本系統(tǒng)的設(shè)計(jì)符合國(guó)家設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。主要參考的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范詳見1.4節(jié)。

＞可靠性

系統(tǒng)各組件具有良好的電磁兼容性和電氣隔離性能，不影響其它組件和系統(tǒng)的正常工

作；可對(duì)供電和制冷架構(gòu)平滑升級(jí)，由單UPS供電擴(kuò)展為1+1冗余或雙機(jī)同步雙母線供

電，由單空調(diào)制冷擴(kuò)展為雙空調(diào)備份/輪巡制冷，帶來(lái)系統(tǒng)可靠性的大幅提升；

＞穩(wěn)定性

具有業(yè)界領(lǐng)先的技術(shù)、領(lǐng)先的制造和領(lǐng)先的品牌；規(guī)范的開發(fā)流程、完備的來(lái)料品質(zhì)

管控、先進(jìn)的生產(chǎn)工藝和嚴(yán)格的整機(jī)出廠檢驗(yàn)最大程度的確保了系統(tǒng)各組件的高穩(wěn)定性；

在通信協(xié)議、電氣連接和物理規(guī)格上，各組件力求無(wú)縫兼容，充分保證微模塊的整體穩(wěn)定

性；

＞安全性

符合高等級(jí)的抗擾度國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，工作安全可靠；

＞智能化設(shè)計(jì)

系統(tǒng)內(nèi)核心設(shè)備如高頻機(jī)架式UPS、變?nèi)萘啃虚g制冷精密空調(diào)等均采用智能化設(shè)計(jì),

一方面實(shí)現(xiàn)設(shè)備運(yùn)行過(guò)程中自我狀態(tài)的監(jiān)控，對(duì)某些故障進(jìn)行預(yù)處理，使其始終平穩(wěn)可靠

運(yùn)行；另一方面實(shí)現(xiàn)用戶終端與設(shè)備之間的雙向數(shù)據(jù)通信，用戶可以在網(wǎng)絡(luò)中的各個(gè)節(jié)點(diǎn)

上實(shí)時(shí)監(jiān)視和控制設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)；

＞經(jīng)濟(jì)性

系統(tǒng)整體設(shè)計(jì)，可合理設(shè)計(jì)各組件容量，盡可能避免用戶為“擱淺容量”買單；各組

件的機(jī)架式設(shè)計(jì)、單機(jī)架制冷容量的提升提高了微模塊內(nèi)部的空間利用率，減少了微模塊

的占地面積；高頻UPS的高轉(zhuǎn)換效率、行間空調(diào)的就近制冷、冷量根據(jù)熱負(fù)荷波動(dòng)而無(wú)

級(jí)自動(dòng)調(diào)節(jié)、封閉冷通道帶來(lái)的冷量利用率提高以及封閉熱通道帶來(lái)的空調(diào)能效比提高,

大大降低了機(jī)房的PUE(PowerUsageEffectiveness)值。

1.3設(shè)計(jì)依據(jù)

系統(tǒng)設(shè)計(jì)需要遵從以下依據(jù)：

1).GB50174-2008《電子計(jì)算機(jī)機(jī)房設(shè)計(jì)規(guī)范》；

2).YD/T1095-2000《信息技術(shù)設(shè)備用不間斷電源通用技術(shù)條件》；

3).GB2887-2000《計(jì)算機(jī)場(chǎng)地技術(shù)條件》；

4).GB7450-87《電子設(shè)備雷擊保護(hù)導(dǎo)則》；

5).CECS72:97《建筑與建筑群綜合布線系統(tǒng)工程設(shè)計(jì)規(guī)范》；

6).CECS89:97《建筑與建筑群綜合布線系統(tǒng)工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》;

7).用戶機(jī)房建設(shè)要求。

第二章系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)

2.1SmartAsile2.0系統(tǒng)架構(gòu)

2.2SmartAsile2.0平面布局圖（個(gè)模塊）

單微模塊占地XXmxXXm

2.3微模塊供配電系統(tǒng)

2.3.1EXL高頻UPS

EXL系列高頻UPS是基于維諦技術(shù)長(zhǎng)達(dá)40多年的UPS設(shè)計(jì)制造技術(shù)和業(yè)內(nèi)最穩(wěn)定

可靠的UPS技術(shù)，并采用全新的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的高可靠性UPS系統(tǒng)。

目前在國(guó)內(nèi)數(shù)據(jù)中心機(jī)房市場(chǎng)上占據(jù)絕對(duì)主流的UPS設(shè)備類型為雙變換（在線）式

UPS,國(guó)標(biāo)GB07260—2003定義為"在正常運(yùn)行方式下，由整流器/逆變器組合連續(xù)

地向負(fù)載供電。當(dāng)交流輸入供電超出了UPS預(yù)定允差，UPS單元轉(zhuǎn)入儲(chǔ)能供電運(yùn)行方

式，由蓄電池/逆變器組合在儲(chǔ)能供電時(shí)間內(nèi)，或者在交流輸入電源恢復(fù)到UPS設(shè)計(jì)的

允差之前（按兩者之較短時(shí)間），連續(xù)向負(fù)載供電。"市電正常供電時(shí)，交流輸入經(jīng)

AC/DC變換100%轉(zhuǎn)換成直流，一方面給蓄電池充電，另一方面給逆變器供電；逆變器

自始至終都處于工作狀態(tài)，將直流電壓經(jīng)DC/AC逆變成交流電壓給用電設(shè)備供電。

1）雙變換式UPS具有優(yōu)越的電氣特性：由于采用了AC/DC、DC/AC雙變換設(shè)

計(jì)，可完全消除來(lái)自于市電電網(wǎng)的任何電壓波動(dòng)、波形畸變、頻率波動(dòng)及干擾產(chǎn)生的任

何影響。

2）同其他類型UPS相比，由于該型UPS可以實(shí)現(xiàn)對(duì)負(fù)載的穩(wěn)頻、穩(wěn)壓供電，供電

質(zhì)量有明顯優(yōu)勢(shì)；

3）市電掉電時(shí)，輸出電壓不受任何影響，沒(méi)有轉(zhuǎn)換時(shí)間；

4）器件、電氣設(shè)計(jì)成熟，應(yīng)用廣泛；

5）效率同其他類型UPS相比不占優(yōu)勢(shì);

6）整流器在工作時(shí)會(huì)引起輸入電源質(zhì)量變差，因此需要采取諧波治理方案。

本項(xiàng)目UPS類型選擇高頻塔式UPS。

EXL外觀圖

EXL優(yōu)越的技術(shù)性能：

1）全面提升系統(tǒng)可靠性的專業(yè)設(shè)計(jì)

＞采用第四代絕緣柵雙極型晶體管（IGBT）功率器件和多重保護(hù)技術(shù)，全新的多電平

技術(shù)，大幅提升系統(tǒng)效率。

＞先進(jìn)的雙DSP全數(shù)字技術(shù)，整機(jī)不需任何可調(diào)電阻，抗干擾能力強(qiáng)，無(wú)老化漂移問(wèn)

題。

＞先進(jìn)的主從控制并聯(lián)技術(shù)保證了在線擴(kuò)容和系統(tǒng)冗余，直接并機(jī)數(shù)量高達(dá)8臺(tái)，提

供最大至9.6MVA系統(tǒng)容量，有效解決后期擴(kuò)容需求。

＞瞬時(shí)值數(shù)字均流技術(shù)顯著降低并機(jī)系統(tǒng)環(huán)流(＜3A),電流不平衡度＜2%。

＞優(yōu)良的電磁兼容性設(shè)計(jì)，滿足歐盟標(biāo)準(zhǔn)。

＞采用高裕量的功率器件，增強(qiáng)電網(wǎng)的適應(yīng)能力。

＞模組化設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)，有效降低MTTR。

＞獨(dú)立風(fēng)道設(shè)計(jì)，保護(hù)敏感元器件，提高系統(tǒng)可靠性。

2)優(yōu)異的輸入特性

＞業(yè)界最寬的輸入電壓范圍(-25%~+25)，可適應(yīng)惡劣電網(wǎng)條件。

＞寬頻率輸入范圍(47Hz-53Hz)，保證了發(fā)電機(jī)供電時(shí)UPS穩(wěn)定運(yùn)行。

＞先進(jìn)的高頻PFC整流技術(shù)，無(wú)須附加外界設(shè)備，輸入功率因數(shù)可達(dá)到0.99以上，

10%額定負(fù)載率下輸入功率因數(shù)仍高達(dá)0.95感性，有效降低油機(jī)配比。

＞應(yīng)用瞬時(shí)值波形控制技術(shù)，大幅降低輸入電流諧波(iTHD＜3%),有效消除對(duì)計(jì)算機(jī)

設(shè)備的諧波干擾。

＞低直流母線紋波，延長(zhǎng)電池壽命。

3)優(yōu)異的輸出特性

＞逆變器采用高精度數(shù)字控制技術(shù)，輸出電壓穩(wěn)壓精度高，動(dòng)態(tài)響應(yīng)快，且畸變率

低。

＞逆變器具有帶100%不平衡負(fù)載的能力。

＞逆變器具有很強(qiáng)的過(guò)載能力及抗沖擊能力。

＞單機(jī)在線、單機(jī)EC。、主/從熱備份及冗余、擴(kuò)容并機(jī)等多種運(yùn)行模式下軟、硬件完

全兼容。

＞可靠的數(shù)字控制、分散式智能并機(jī)技術(shù)。

4)智能電池管理

＞根據(jù)電池放電曲線自動(dòng)調(diào)節(jié)放電終止電壓，避免固定設(shè)置導(dǎo)致的電池過(guò)度放電。

＞基于溫度補(bǔ)償?shù)闹悄芑浞烹婋姵毓芾?，大幅延長(zhǎng)電池使用壽命50%以上。

＞定期自動(dòng)進(jìn)行電池自檢，確保電池可靠工作。

＞精確預(yù)測(cè)電池的后備時(shí)間。

＞全自動(dòng)的電池管理，減少維護(hù)工作。

＞超寬的電池調(diào)節(jié)范圍，滿足電池配置需求。

＞兼容鋰電池，提供更完備的解決方案。

5)完備的本機(jī)監(jiān)控管理

＞獨(dú)創(chuàng)的自適應(yīng)UPS并機(jī)層通訊，無(wú)需任何附加設(shè)備，可以通過(guò)任意一臺(tái)UPS監(jiān)測(cè)并

機(jī)UPS系統(tǒng)信息。

＞單機(jī)提供7路輸出及4路輸入繼電器接點(diǎn)。

＞支持RS232、RS485、SNMP、MODBUS多種后臺(tái)通訊方式。

6）超強(qiáng)的網(wǎng)絡(luò)管理功能

＞系統(tǒng)具有電池放電預(yù)告警和自動(dòng)安全關(guān)機(jī)功能。

＞先進(jìn)的SNMP卡及其相關(guān)軟件，兼容10M/100M以太網(wǎng)，支持SNMP、HTTP、

TFTP、TELNET,TTYP等協(xié)議，監(jiān)控軟件具備電源事件記錄和分析功能，靈活多樣

的組網(wǎng)方案，可實(shí)現(xiàn)在Internet/Intranet上的遠(yuǎn)程監(jiān)控。

＞UPS系統(tǒng)具備自診斷、自保護(hù)功能，可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)聲光報(bào)警、E-mail和BP機(jī)報(bào)

苞攵

mO

＞通過(guò)網(wǎng)絡(luò)可以同時(shí)監(jiān)控高達(dá)6萬(wàn)多臺(tái)UPS,支持廣域網(wǎng)解決方案。

7）人機(jī)友好界面，便于操作維護(hù)

＞全中文大屏幕液晶觸摸屏顯示，中英文可選操作界面。

＞操作簡(jiǎn)單，"一鍵開機(jī)"。

＞支持遠(yuǎn)程、自動(dòng)開機(jī)，實(shí)現(xiàn)無(wú)人值守。

LiebertEXLS1系列UPS電源特性參數(shù)指標(biāo)

LiebertEXLS1系列UPS

容量300kVA400kVA500kVA

輸入電壓380V/400V/415V（線電壓）

輸入方式三相三線

功率因數(shù)>0.99

主路輸入

諧波電流<3%

電壓范圍165V~-275V之間降額使用

頻率范圍47HZ-53HZ

輸入電壓380/400/415V（線電壓）

輸入電壓范圍-25%-+25%

旁路輸入

輸入方式三相相線+零線+地線

頻率范圍+/-1%到+/-5%

額定電壓740V

整流器輸穩(wěn)壓精度±0.5%

出指標(biāo)

電壓范圍（1.67X180^2.35X264）VDC

穩(wěn)態(tài)電壓精度（平衡負(fù)

輸；出±1%

載）

LiebertEXLSI系列UPS

容量300kVA400kVA500kVA

動(dòng)態(tài)電壓瞬變范圍±5%

動(dòng)態(tài)瞬變恢復(fù)時(shí)間20ms

電壓畸變（線性負(fù)載）THD<2%

電壓畸變（非線性負(fù)THD<5%

功率因數(shù)1

頻率跟蹤范圍+/-1%到+/-5%

頻率精度（電池逆變）±0.05%

三相相位差120±r（平衡負(fù)載），120±3°（不平衡負(fù)載）

100%不平衡負(fù)載電壓

±2%

穩(wěn)壓精度

頻率跟蹤速率0.61Hz/s（可在0.l、lHz/s選擇）

負(fù)載＜110%時(shí)，逆變供電；

110%Po〈負(fù)載＜12596時(shí)，lOmin后轉(zhuǎn)旁

逆變器過(guò)載能力路輸出

125%Po〈負(fù)載＜150%時(shí)，1分鐘后轉(zhuǎn)旁路輸出；

負(fù)載＞150%時(shí)，200ms后立即轉(zhuǎn)旁路

輸出

旁路過(guò)載能力過(guò)載能力可選擇

輸出電流峰值比3：1

切換時(shí)間（正常模式）4ms（不間斷切換），20ms（間斷切換）

切換時(shí)間（ECO模式）5ms（在ImsTOms可選）

系統(tǒng)效率（線性負(fù)載）96.2%

電池效率（線性負(fù)載，

>96%

40節(jié)電池）

顯示LCD

系統(tǒng)

傳導(dǎo)EN62040-2C3,C2（選件）

EMC/EMI輻射EN62040-2C3,C2（選件）

抗擾性EN62040-2

MTBF（單機(jī)系統(tǒng)）5萬(wàn)小時(shí)（MTTR=O.5小時(shí)）

安規(guī)要求CE

噪音（1m）<73dB

系統(tǒng)

空載環(huán)流<3A

電流不平衡度（4+0）<5%

絕緣電阻>2M（500VDC）

LiebertEXLSI系列UPS

容量300kVA400kVA500kVA

絕緣強(qiáng)度(輸入、輸tE對(duì)地）2820Vdc,Imin無(wú)飛弧

達(dá)到IEC60664T規(guī)定的IV類安裝位置要求，即承受

電涌保護(hù)

1.2/50us+8/20us混合波能力不低于6kV/3kA

防護(hù)等級(jí)IP20

電池節(jié)數(shù)12V電池40節(jié)-50節(jié)

物理尺寸(WXHXD)mn?1000*1950*9001000*1950*9001250*1950*900

重量(kg)725725950

2.3.2EXL選型及配置方案

EXLSI400KVA

《數(shù)據(jù)中心設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50174-2017相關(guān)數(shù)據(jù)中心分級(jí)、性能及技術(shù)要求

當(dāng)前數(shù)據(jù)中心大規(guī)模的服務(wù)器和小型機(jī)的集中使用，網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行的安全性有賴于供

電系統(tǒng)的穩(wěn)定安全運(yùn)行，對(duì)UPS供電系統(tǒng)的安全性有更高的要求。而只有根據(jù)計(jì)算機(jī)

中心服務(wù)器等設(shè)備的用電特性和使用中面臨的問(wèn)題進(jìn)行預(yù)先設(shè)計(jì)，并選擇最優(yōu)方案,

才能在未來(lái)的供電系統(tǒng)使用運(yùn)行中，真正的保證供電的高可靠性和高可用性，從而在

最基礎(chǔ)的動(dòng)力方面保證計(jì)算機(jī)中心運(yùn)行的穩(wěn)定性。

根據(jù)GB50174-2017《數(shù)據(jù)中心設(shè)計(jì)規(guī)范》，數(shù)據(jù)中心劃分為A、B、C三級(jí)各級(jí)

數(shù)據(jù)中心技術(shù)供配電系統(tǒng)要求見下表：

技術(shù)要求

項(xiàng)目A級(jí)B級(jí)C級(jí)備注

電氣技術(shù)

供電電源應(yīng)由雙重電源供宜由雙重電源供兩回線路供電-

供電網(wǎng)絡(luò)中獨(dú)可作為備用電源

立于正常電

A級(jí)也可采用其他

變壓器2NN+1N

避免單點(diǎn)故障的系

后備柴油發(fā)電(N+X沉余N+1不間斷電源系-

、l，ALL、rzr—I-4—X4_ALL-_L.、r.*??-

系統(tǒng)N)

Obn-LSS,'rt.SB.UK/=-q-2—a

油發(fā)電機(jī)系統(tǒng)'n>_L

后備柴油發(fā)電應(yīng)包括不間斷電源系統(tǒng)的基本容量、

的基本容量和制冷設(shè)備的基本容量。

不間斷電源系

不間斷電源系需要

不間斷電源系15min7min

電波地少備用

IB]些油需射

4ngwp一中而

TIT,n>?-_1_

少一路為應(yīng)急電

而放耕腌

采用放射式配-

、nArvr-*-J\.mil?*-

-r-!=1A/-iiLMiTtntTS

離電系統(tǒng)

內(nèi)o

其中，UPS系統(tǒng)按要求采用2N雙總線（或雙母線）供電方式，主要是考慮到隨著數(shù)據(jù)中心負(fù)

載規(guī)模的擴(kuò)大和重要性的不斷提高，早期的單機(jī)或并機(jī)等UPS單系統(tǒng)供電方案存在固有故障風(fēng)

險(xiǎn)（如輸出母線或支路短路、開關(guān)跳閘、保險(xiǎn)燒毀、UPS冗余并機(jī)或熱備份系統(tǒng)宕機(jī)等極端故障

情況）仍然威脅著數(shù)據(jù)中心重要負(fù)載的供電安全；而由兩套獨(dú)立的UPS系統(tǒng)構(gòu)成的2N雙總線系

統(tǒng)可以在一條母線完全故障或檢修的情況下，無(wú)間斷地繼續(xù)保證雙電源負(fù)載的正常供電，在提高

供電可靠性和"容錯(cuò)”等級(jí)的同時(shí)，為在線維護(hù)、在線擴(kuò)容、在線改造與升級(jí)帶來(lái)了極大的便利。

工作原理如下：系統(tǒng)正常時(shí)，由兩套UPS系統(tǒng)均分承擔(dān)所有的負(fù)載，這里雙電源負(fù)載的主用

供電設(shè)定為母線A或B取決于用戶的人工設(shè)定，設(shè)定的原則是使兩套UPS供電系統(tǒng)的負(fù)載率盡

可能相等；單電源負(fù)載則通過(guò)STS接入兩套UPS系統(tǒng)的輸出母線，STS主用供電源的設(shè)定方式

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與原則與雙電源負(fù)載相同；因此，系統(tǒng)正常時(shí)，兩套母線系統(tǒng)應(yīng)該各自帶50%的負(fù)載。當(dāng)2N系

統(tǒng)中的任意一臺(tái)UPS故障時(shí)，負(fù)載依然維持初始的雙母線供電系統(tǒng)不變，但是當(dāng)其中一條母線

系統(tǒng)出現(xiàn)斷電事故時(shí)或需要維護(hù)檢修時(shí)，雙電源負(fù)載將由余下的一條母線供電，不受影響地繼續(xù)

正常工作，而單電源負(fù)載則會(huì)通過(guò)STS切換到余下正常的輸出母線上繼續(xù)工作。

若是負(fù)載均為雙電源負(fù)載，則同步控制器和STS均不必配置。

項(xiàng)目實(shí)際需求UPS（含電池）容量核算

確定完UPS系統(tǒng)供電形式（方式）后，再來(lái)看看UPS設(shè)備容量的計(jì)算配置：

主要還是依據(jù)GB50174當(dāng)中8.1.7章節(jié)如下要求：

｛確定不間斷電源系統(tǒng)的基本容量時(shí)應(yīng)留有余量。不間斷電源系統(tǒng)的基本容量可按下式計(jì)算：

E>1.2P（8.1.7-1）

式中：

E——不間斷電源系統(tǒng)的基本容量（不包含備份不間斷電源系統(tǒng)設(shè)備）（kW/kVA）;

P——電子信息設(shè)備的計(jì)算負(fù)荷（kW/kVA1）

其中，所要求的確定UPS容量時(shí)需要留有余量，其目的有兩個(gè)：一是使UPS不超負(fù)荷工

作，保證供電的可靠性；二是為了以后少量增加電子信息設(shè)備時(shí)，UPS的容量仍然可以滿足使用

要求。按照公式E>1.2P計(jì)算出的UPS容量只能滿足電子信息設(shè)備的基本需求，未包含冗余或

容錯(cuò)系統(tǒng)中備份UPS的容量。

UPS容量核算：

本項(xiàng)目終期IT設(shè)備負(fù)載總視在功率容量為不低于324KW

代入上方公式計(jì)算出需配置UPS基本容量E>1.2P=1.2x324KW=388.8KW;

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綜合以上，故初期IT負(fù)荷選擇配置2臺(tái)EXL400KWUPS組成2N(N=1)雙總線系統(tǒng)，實(shí)

際(容錯(cuò)及冗余能力下的)供電容量可達(dá)400KW,滿足未來(lái)需求。

12臺(tái)CRV045列間空調(diào)，單臺(tái)功耗約15kw,加熱功耗約3kw,累計(jì)216kw,考慮變頻空

調(diào)啟動(dòng)沖擊電流，系統(tǒng)增加1.3放大系數(shù)，所以

El=216kwxl.2xl.3=336.96kw

綜合以上，故初期空調(diào)負(fù)荷選擇配置1臺(tái)EXL400KWUPS組成單機(jī)備電系統(tǒng)

2.3.3電池計(jì)算過(guò)程

>IT備電計(jì)算

依據(jù)為機(jī)房終期IT負(fù)載324kW備電15min的要求，電池選型過(guò)程如下：

首先計(jì)算出UPS電池組中每節(jié)12V電池里的每只2Vcell的恒功率放電功率

=(324kW*1000)/(UPS逆變效率97%*電池組節(jié)數(shù)48節(jié)*6cell席)

~1159W/cell

1159(W/cell)/2=579(W/cell)

根據(jù)計(jì)算結(jié)果，需找到某種電池，可以不低于579(W/cell)的恒功率，持續(xù)不低于15min

的放電時(shí)間。

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1.75VFinalVoltspercell

I型號(hào)/放電時(shí)間(min)510152030456090I

U12V16OL/A249.0208.5156.0124.392.868.155.139.6

U12V205L/A308.2256.4199.7153.7114587.168.347.9

U12V23OL/A345.1280.5228.2184.9145.4112.886.960.2

U12V235L/A356.6281.9230.3188.41485108.784.359.5

U12V270L/A388.53043263.8214.5163.0122.597569.3

U12V280UA413.0346.3268.0226.7170.3128.9108.780.2

U12V330L/A468.13985319.2242.3182.0140.0114.979.2

U12V380L/A512.5412.2366.7296.7226.01615131.192.6

U12V440UA577.2482.9428.7350.32753201.8160.9113.9

U12V465L/A661.3550.6448.73588295.3221.9177.5125.8

U12V515L/A751.8587.5498.7407.8339.0245.5196.7137.1

U12V670L/A886.5721.26417553.7439.9326.0263.9180.6

U12V745L/A926.0809.2710.1578.74596340.7275.8198.7

U12V830L/A996.7834.3752.4641.754984072329.6226.1

查L(zhǎng)系列12V閥控鉛酸電池@L75V/cell放電功率表，其中U12V670L/A(12V200Ah)

電池15分鐘恒放電功率為641.7W/cell,滿足要求：

根據(jù)以上計(jì)算及查詢過(guò)程,確認(rèn)選用4組48節(jié)維諦技術(shù)品牌U12V670L/A電池時(shí)，可滿足為

324kW總負(fù)載備A、B路各備電15min的要求。

＞空調(diào)備電計(jì)算

依據(jù)為機(jī)房空調(diào)負(fù)載216x1.2kW備電15min的要求，電池選型過(guò)程如下：

首先計(jì)算出UPS電池組中每節(jié)12V電池里的每只2Vcell的恒功率放電功率

=(260kW*1000)/(UPS逆變效率97%*電池組節(jié)數(shù)40節(jié)*6cell冷)

~1113W/cell

1113(W/cell)/2=556.5(W/cell)

根據(jù)計(jì)算結(jié)果，需找到某種電池，可以不低于556.5(W/cell)的恒功率，持續(xù)不低于15min

的放電時(shí)間。

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1.75VFinalVoltspercell

型號(hào)/放電時(shí)間（min）510152030456090

U12V16OL/A249.0208.5156.0124.392.868.155.139.6

U12V205L/A308.2256.4199.7153.7114587.168.347.9

U12V23OL/A345.1280.5228.2184.9145.4112.886.960.2

U12V235L/A356.6281.9230.3188.41485108.784.359.5

U12V27OL/A388.53043263.8214.5163.0122.597569.3

U12V28OL/A413.0346.3268.0226.7170.3128.9108.780.2

U12V330L/A468.13985319.2242.3182.0140.0114.979.2

U12V380L/A512.5412.2366.7296.7226.01615131.192.6

U12V440UA577.2482.9428.7350.32753201.8160.9113.9

U12V465L/A661.3550.6448.73588295.3221.9177.5125.8

U12V515L/A751.8587.5498.7407.8339.0245.5196.7137.1

U12V670L/A886.5721.26417553.7439.9326.0263.9180.6

U12V745L/A926.0809.2710.1578.74596340.7275.8198.7

U12V830L/A996.7834.3752.4641.754984072329.6226.1

查L(zhǎng)系列12V閥控鉛酸電池@L75V/cell放電功率表，其中U12V670L/A（12V200Ah）

電池15分鐘恒放電功率為641.7W/cell,滿足要求：

根據(jù)以上計(jì)算及查詢過(guò)程,確認(rèn)選用2組40節(jié)維諦技術(shù)品牌U12V670L/A電池時(shí)，可滿足為

260kW空調(diào)總負(fù)載備電15min的要求。

2.4微模塊行間制冷系統(tǒng)

2.4.1微模塊熱負(fù)荷計(jì)算

機(jī)房主要的熱負(fù)荷來(lái)源于IT設(shè)備熱負(fù)荷、基礎(chǔ)設(shè)施熱負(fù)荷（如供配電等設(shè)備自身?yè)p耗發(fā)熱\

照明設(shè)備熱負(fù)荷、建筑維護(hù)結(jié)構(gòu)的傳導(dǎo)熱負(fù)荷、太陽(yáng)照射玻璃窗帶來(lái)的輻射熱負(fù)荷、換氣及室外侵

入的熱負(fù)荷、人員的散熱負(fù)荷等。

IT設(shè)備熱負(fù)荷和基礎(chǔ)設(shè)施熱負(fù)荷可合并歸作機(jī)房設(shè)備熱負(fù)荷，用Qi表示；

其余熱負(fù)荷可合并歸作機(jī)房環(huán)境熱負(fù)荷，用Q2表示。因Q2中的傳導(dǎo)熱負(fù)荷和輻射熱負(fù)荷，與

季節(jié)、時(shí)間、地理位置和太陽(yáng)的照射角度均有關(guān)聯(lián)，很難精確測(cè)算，故一般根據(jù)經(jīng)驗(yàn)按下列公式對(duì)

Q2進(jìn)行估算:

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Q2（黃河以南）=0.18kW/m2x機(jī)房面積

Q2（黃河以北）=0.12kW/m2x機(jī)房面積

機(jī)房總熱負(fù)荷用Qt表示，Qt=Qi+Q2o

根據(jù)以上理論，本項(xiàng)目中單個(gè)微模塊熱負(fù)荷計(jì)算推導(dǎo)如下：

Qi=IT設(shè)備熱負(fù)荷

=27x4kW

=108KW

Q2=0.18kW/m2x機(jī)房面積

=0.18kW/m2x微模塊占地面積（9.6*3.4）m2（無(wú)需考慮微模塊以外環(huán)境熱負(fù)荷）

=5.88kW

Qt=Qi+Q2=114kW

微模塊房間級(jí)空調(diào)選型概述

為盡可能提高微模塊的節(jié)能效果，建議選用維諦技術(shù)公司的高端精密制冷設(shè)備—CRV4系列精密

空調(diào)，配置方案為45kw房間級(jí)空調(diào)3+1冗余，其送風(fēng)方式為地板下送風(fēng)，如下圖：

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CRV045制冷方式示意圖

CRV4系列精密空調(diào)采用列間冷卻的概念，將制冷設(shè)備與發(fā)熱設(shè)備距離縮短，就近冷卻，不僅減

少了機(jī)房中空調(diào)擺放的占地，同時(shí)也減少了空調(diào)送風(fēng)過(guò)程中的冷量損耗，提高了空調(diào)利用率，因此,

采用CRV制冷設(shè)備會(huì)達(dá)到節(jié)能、節(jié)地的雙重效果，符合目前中小型機(jī)房設(shè)計(jì)的發(fā)展趨勢(shì)。

為杜絕水進(jìn)機(jī)房所帶來(lái)的隱患，加之機(jī)房所在樓層的下一層室外平臺(tái)面積較大，滿足安放室外

機(jī)的要求，故建議采用CRV4系列中的風(fēng)冷型產(chǎn)品。