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(zhuān)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(guò)ATS（自動(dòng)切換開(kāi)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(mǎn)足數(shù)據(jù)中

2、心服務(wù)器等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(wú)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(shí)現(xiàn)對(duì)每臺(tái)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(duì)于雙路電源的服務(wù)器等IT 設(shè)備，通過(guò) 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(duì)于單路電源的服務(wù)器等IT 設(shè)備，選用 STS（靜態(tài)切換開(kāi)關(guān)） 為其選擇切換一套供電母線供電

3、。在供電母線無(wú)法正常供電時(shí)， STS將自動(dòng)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雙母線供電方案機(jī)機(jī)機(jī)機(jī)第一路市電柜柜柜柜PPPPATSUPS1PDM1DDDDUUUU1212第二路市電STS機(jī)柜機(jī)柜柴油機(jī)發(fā)電機(jī)柜內(nèi)走線ATS機(jī)機(jī)機(jī) 機(jī)機(jī)機(jī)UPS2PDM2柜柜柜 柜柜柜PPPPPPDDDD空調(diào)DDUUUUUU新風(fēng)121212動(dòng)力配電柜UPS 配電柜列頭柜機(jī)柜機(jī)柜機(jī)柜第一級(jí)配電第二級(jí)配電第三級(jí)配電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(jí)結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)中心三級(jí)配電系統(tǒng)是對(duì)機(jī)房配電的創(chuàng)新，機(jī)房三級(jí)配電系統(tǒng)

4、有利于配電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和運(yùn)維管理第一級(jí)：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。第二級(jí)：機(jī)房配電管理層。主要包括機(jī)房UPS配電部分。通過(guò)使用模塊化配電柜，實(shí)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(kāi)；第三級(jí)：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)的智能化管理供配電系統(tǒng)的智能化管理： 列頭柜的智能監(jiān)控系統(tǒng)可對(duì)配電系統(tǒng)開(kāi)關(guān)狀態(tài)與負(fù)載情況進(jìn)行監(jiān)測(cè)、告警、統(tǒng)計(jì)。監(jiān)控的輸入部分電氣參數(shù)有：電量、有功功率、無(wú)功功率、視在功率、功率因數(shù)、三相電壓、電流、頻率等。監(jiān)控的輸出支路電氣參數(shù)有：額定電流，實(shí)際電流、負(fù)載百分

5、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(cè)信息能讓值班人員掌握各設(shè)備的運(yùn)行情況， 及時(shí)調(diào)整負(fù)載分布，清楚了解每一個(gè)機(jī)柜的耗電量，對(duì)設(shè)備電源部分的潛在故障、對(duì)能效管理、降低能耗提供可靠依據(jù)。模塊化設(shè)計(jì)智能管理： 本方案配電系統(tǒng)遵循以可靠性設(shè)計(jì)為核心，專(zhuān)門(mén)針對(duì)數(shù)據(jù)中心內(nèi)不同 IT 設(shè)備應(yīng)用的特點(diǎn)，結(jié)合配電系統(tǒng)充分協(xié)調(diào)、無(wú)縫配合的原則，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(shí)施模塊化智能配電系統(tǒng)解決方案。模塊化機(jī)房智能配電系統(tǒng)特點(diǎn)：雙母線供電，從配電結(jié)構(gòu)上系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)供電高可靠性；模塊化產(chǎn)品設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)部署靈活快速；簡(jiǎn)化機(jī)房配電；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)

6、性和可擴(kuò)展性；智能監(jiān)控報(bào)警系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)機(jī)房配電的高可管理和安全性；智能配電系統(tǒng)'.幫助提高負(fù)載可靠性；延長(zhǎng)電源保護(hù)設(shè)備的使用壽命；協(xié)助控制業(yè)務(wù)環(huán)境；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）模塊化設(shè)計(jì)： EA66 UPS采用模塊化設(shè)計(jì) , 模塊容量為 20KVA/16KW,UPS系統(tǒng)由 1 至 10 個(gè) 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。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(shí), 只要負(fù)載量沒(méi)有

7、超過(guò)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?？刂葡到y(tǒng)并聯(lián)冗余： EA66UPS每個(gè)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(duì)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(duì)數(shù)據(jù)中心的環(huán)境調(diào)節(jié)，確保服務(wù)器等IT 設(shè)備的運(yùn)行環(huán)境。對(duì)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(mén)的機(jī)柜，提高機(jī)柜進(jìn)出風(fēng)量；將機(jī)柜面對(duì)面、背對(duì)背布置，在機(jī)房?jī)?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。

8、6、機(jī)房監(jiān)控管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)中心需要對(duì)電源、 空調(diào)等設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行管理， 同時(shí)還需要對(duì)機(jī)房?jī)?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(gè)正常的范圍之內(nèi)。并對(duì)數(shù)據(jù)中心設(shè)備運(yùn)行參數(shù)和環(huán)境量實(shí)時(shí)監(jiān)控和管理。7、機(jī)房空調(diào)、配電、消防設(shè)計(jì)計(jì)算機(jī)房用精密空調(diào)計(jì)算： 空調(diào)制冷量是根據(jù)機(jī)房冷負(fù)荷來(lái)確定的。一個(gè)面積為 270 平米， UPS設(shè)計(jì)容量為 120KVA的機(jī)房，其空調(diào)制冷量計(jì)算如下：依據(jù)經(jīng)驗(yàn)采用“功率及面積法”計(jì)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（ =0.12 0.18

9、kW/m2 ×機(jī)房面積）因?yàn)樗性O(shè)備均通過(guò)UPS供電，所以可根據(jù) UPS的功率來(lái)確定整個(gè)機(jī)房的設(shè)備負(fù)荷。設(shè)計(jì) 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(jì)時(shí)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(jì)。這樣，使用一個(gè)制冷量 90KW左右的空調(diào)就足夠了。為了安全起見(jiàn)，可以使用 1+1 備份。機(jī)房配電負(fù)荷計(jì)算機(jī)房設(shè)備： 機(jī)房設(shè)計(jì)機(jī)柜為 50 臺(tái)，預(yù)計(jì)放置 27 臺(tái)服務(wù)器機(jī)柜， 2

10、 臺(tái)刀片服務(wù)器機(jī)柜， 2 臺(tái)存儲(chǔ)設(shè)備機(jī)柜， 11 臺(tái)網(wǎng)絡(luò)機(jī)柜，其余為列頭配電柜、網(wǎng)絡(luò)配線列頭柜；機(jī)房設(shè)備負(fù)荷計(jì)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(chǔ)設(shè)備機(jī)柜功率 =2 臺(tái)*5 KW/ 臺(tái) =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(shí)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；空調(diào)用電負(fù)荷： 單臺(tái)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

11、慮 50%余量，實(shí)際配電總功率為276KW氣體消防七氟丙烷用量計(jì)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(jì)濃度 / 七氟丙烷 x°（環(huán)境溫度）時(shí)的過(guò)熱蒸氣比容 * （100- 設(shè)計(jì)濃度）得出涉及用量。機(jī)房體積為 810m3。正常環(huán)境溫度為25，設(shè)計(jì)濃度為8.3 ，海拔修正系數(shù)為 1 那么計(jì)算公式如下：七氟丙烷 25時(shí)的過(guò)熱蒸氣比容，按下式計(jì)算：S=K1+K2×T=0.1269+0.000513 ×25= 0.140 m3/Kg防護(hù)區(qū)滅火設(shè)計(jì)用量或惰化設(shè)計(jì)用量按下式計(jì)算：W=K*V*C/S(1

12、00-C)=1.0 × 810×8.30/0.140 ×(100 -8.30)= 523.68 Kg得出用量為 523.68kg'.附件 1：動(dòng)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(dòng)力配電柜設(shè)備清單工程名稱(chēng)：張家口市商業(yè)銀行機(jī)房建設(shè)工程序名稱(chēng)型號(hào)規(guī)格數(shù)單備注號(hào)量位1配電柜GGD2800X2200X6001臺(tái)北京2電壓表三相數(shù)字電壓智能表2臺(tái)華能儀表3電流表三相數(shù)字電流智能表2臺(tái)華能儀表4控制器QFG31臺(tái)北京廣發(fā)5指示燈AD11380V2個(gè)環(huán)宇6雙電源GFQ3-400/200 4P2個(gè)北京廣發(fā)7斷路器EZD-160/38個(gè)施耐德8斷路器DZ47-60/132A13個(gè)環(huán)宇9斷路器DZ47-60/332A8個(gè)環(huán)宇10熔斷器RT14-20/61個(gè)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(gè)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(chēng)：張家口市商業(yè)銀行機(jī)房建設(shè)工程序名稱(chēng)型號(hào)規(guī)格數(shù)單備注號(hào)量位1配電柜GGD2800X2200X6001臺(tái)北京2電壓表三相數(shù)字電壓智能表4個(gè)華