供電系統(tǒng)對(duì)數(shù)據(jù)中心的可靠性研究

1'南京iHl電般業(yè)技甫學(xué)院NanjilingiInstituteOfMtchatronlieTochiiolo^y題目供電系統(tǒng)對(duì)數(shù)據(jù)中心的供電可靠性研究2南京機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院業(yè)生成的關(guān)鍵數(shù)據(jù)正以52%勺復(fù)合年均增長(zhǎng)率不斷攀升，因此企業(yè)數(shù)據(jù)中心的規(guī)模數(shù)據(jù)中心是一整套復(fù)雜的設(shè)施。它不僅僅包括計(jì)算機(jī)系統(tǒng)和其它與之配套的設(shè)備（例如通信和存儲(chǔ)系統(tǒng)），還包含冗余的數(shù)據(jù)通信連接、環(huán)境控制設(shè)備、監(jiān)控設(shè)3南京機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院logyinChinahasobtainedabiggerdevelopmentspace,thedevelopmentofdatacentermoreandmore.Thedatacenterisacomplexsetandstoragesystem),alsocontainsthedataredundantcommunicationconnectithegeneralarchitecture,acompletedistributionofthehousingsuiscomposedofahighvoltagepowersystem,transformer,lowvoltagedistributionsystem,batterymonitoringandmanagementsystemmorethanissue.Toensurethepowersystemincludingthehardwarequality,improvetheroompowersupplysystemmustmeettheabovepoints,inordertosecureandreliabledatacenterpowersupply.4南京機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院 4 4 555第二章數(shù)據(jù)中心的供電系統(tǒng)..............................................................2.1供電系統(tǒng)的主要組成...........................................789念成66柜器8備2.2供電系統(tǒng)可靠性的主要措施 第三章供電系統(tǒng)可靠性分析 第四章供電系統(tǒng)常見問題和解決方法 5南京機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院業(yè)生成的關(guān)鍵數(shù)據(jù)正以52%勺復(fù)合年均增長(zhǎng)率不斷攀升，因此企業(yè)數(shù)據(jù)中心的規(guī)模要求供電系統(tǒng)必須在所有的時(shí)間都有效，擴(kuò)容容易，維護(hù)簡(jiǎn)便，容錯(cuò)力強(qiáng)，最重要電系統(tǒng)的穩(wěn)定，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)，它是由高壓配電系統(tǒng)、變壓器、低壓配電系統(tǒng)、備用機(jī)組系上萬的設(shè)備組成。各個(gè)系統(tǒng)互相交叉，互有影響，這就得讓我們了解供配電系統(tǒng)對(duì)機(jī)房是連一分鐘也運(yùn)行不了的，因此要建一個(gè)好的機(jī)房，首先要將供配電解決好。電力系統(tǒng)完成電能生產(chǎn)輸送分配消費(fèi)的統(tǒng)一和負(fù)荷等電力設(shè)備組成的三相交流系統(tǒng)二次系統(tǒng)包括繼電保護(hù)測(cè)量和調(diào)度等環(huán)節(jié)繼電保護(hù)主要是對(duì)系統(tǒng)中出現(xiàn)的各種故障如短路過電流斷相接地等進(jìn)行切斷電源等動(dòng)作測(cè)量是對(duì)電力系統(tǒng)的運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行測(cè)定和顯示電壓電流功率功率因數(shù)等調(diào)度主要包括負(fù)荷分配功率平衡電壓調(diào)整線路的投入與切除等工作。6南京機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院7南京機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院第二章數(shù)據(jù)中心的供電系統(tǒng)2.1供電系統(tǒng)的主要組成高壓出線柜接入到變壓器，再接入低壓配電柜。當(dāng)進(jìn)入高壓配電柜后也就按照樓層進(jìn)8南京機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院?jiǎn)㈦姙匙詣?dòng)控制系址精密配電斷劇累燃9南京機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院變壓器（Transformer）是利用電磁感應(yīng)的原理來改變交流電壓的裝置,主陽抗變換、隔離、穩(wěn)壓（磁飽和變壓器）等。按用途可以分為?曲少變壓器和特殊變變壓器由鐵芯（或和線圈組成，線圈有兩個(gè)或兩個(gè)以上的繞組，其中接電源的繞組叫初級(jí)線圈，其余的和阻抗。最簡(jiǎn)單的鐵心變壓器由一個(gè)軟磁材料做成的鐵心及套在鐵心上的兩個(gè)匝數(shù)不南京機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院心由涂漆的硅鋼片疊壓而成；兩個(gè)線圈之間沒），為次級(jí)線圈（或副線圈）。實(shí)際的變壓器是很復(fù)雜的，不可避免地存在銅損（線圈電阻，忽略鐵心的損耗，忽略空載電流（副線圈開路原線圈線圈中的電流）。例如電力電源上時(shí)，鐵心中便產(chǎn)生父變磁通，父變磁通用?表示。原、副線圈中的?是相），稱變壓器的變比。由上式可得U1/U2=-N1/N2=-k,即變壓器原、畐寸之比，等于其匝數(shù)比而且原、畐懺圈電壓的位相差為備中。眾所周知，發(fā)電本身耗能很大（指廠用電），據(jù)統(tǒng)計(jì)，其中低電壓電器耗南京機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院系統(tǒng)的采用，低電壓電器的使用大量增加。因此，在發(fā)電廠設(shè)備的檢修中，低壓電器2.2供電系統(tǒng)可靠性的主要措施是UPS（不間斷電源）。這兩種設(shè)計(jì)都是為了給數(shù)據(jù)中心提供供電可靠性的最佳方南京機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院雙電源供電當(dāng)然是引自兩個(gè)電源（性質(zhì)不同），饋電線路當(dāng)然是兩條；并且一用一雙電源供電和雙回路供電，人們一般都認(rèn)為是一碼事，互相混淆。但是事實(shí)上是UPS（UninterruptiblePowerSystem/UninterruptiblePowerSupply為鉛酸免維護(hù)蓄電池）與主機(jī)相連接，通過主機(jī)逆變器等模塊電路將直流電轉(zhuǎn)換成市過逆變零切換轉(zhuǎn)換的方法向負(fù)載繼續(xù)供應(yīng)220V交流電，使負(fù)載維持正常工作并保護(hù)南京機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院以及蓄能電池。其系統(tǒng)的穩(wěn)壓功能通常是由整流器完成的，整流器件采用可控硅或高起到了凈化功能，也稱對(duì)干擾的屏蔽。頻率的穩(wěn)定則由變換器來完成，頻率穩(wěn)定度取在電網(wǎng)電壓工作正常時(shí)，給負(fù)載供電如圖1-1所示 Irrrr4r1正常的生產(chǎn)（如粗黑一所示）；當(dāng)由于生產(chǎn)需要，負(fù)載嚴(yán)重過載時(shí)，由電網(wǎng)電壓經(jīng)何時(shí)候市電欠壓或突然掉電，則由電池組通過隔離二極管開關(guān)向直流回路饋送電能。動(dòng)返回。當(dāng)發(fā)生嚴(yán)重超載（超過200%額定負(fù)載）時(shí)，不間斷電源立即停止逆變器輸南京機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院第三章供電系統(tǒng)可靠性分析有些用戶在規(guī)劃數(shù)據(jù)中心機(jī)房供電系統(tǒng)時(shí)有幾個(gè)誤區(qū)：認(rèn)為設(shè)備越多系統(tǒng)越可負(fù)載的，不能帶電感性負(fù)載，甚至認(rèn)為以前的計(jì)性的負(fù)載。而且這些誤區(qū)至今還在不少人~,9aa海用爭(zhēng)論，可以用一臺(tái)雙蹤示波器一測(cè)便知，高頻機(jī)UPS也有變壓器，是今環(huán)節(jié)一樣，這就決定了系統(tǒng)可靠性的分配方案。不可忽略的一點(diǎn)是，木桶的盛水除了取決于最短的那個(gè)木板條外，還取決于每個(gè)木板條之間的連接是否密封。具體到一個(gè)南京機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院平衡時(shí)，其電壓不平衡度不會(huì)超過2%。但三進(jìn)單出（3/1）結(jié)構(gòu)的UPS達(dá)到了平衡的目的。但當(dāng)UPS輸出端過載、短路或逆變器故障時(shí)，為了給負(fù)載的供270KVA每相90KVA）;另一件事是將輸入端（比如供電局）要求增機(jī)模塊在并聯(lián)情況下具有統(tǒng)一轉(zhuǎn)旁路的特點(diǎn)，而且故障模塊可以得到及時(shí)更換，所有南京機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院第四章供電系統(tǒng)常見問題和解決方法a、停電時(shí)，手車無法搖出來。解決方法：檢查開關(guān)是否在分閘狀態(tài)，在開關(guān)b、送電時(shí)，開關(guān)無法合上。解決方法：檢查手車是否搖到位，可以將手車重新?lián)u出來再搖進(jìn)去，聽到“咔嚓”聲后到位，此時(shí)再合開關(guān)就可以了。如果此c、送電時(shí)，手車無法搖進(jìn)去。解決方法：此問題大部分是因?yàn)榻拥氐堕l未故障現(xiàn)象：這種故障原因是保護(hù)動(dòng)作。高壓柜上裝有過流、速斷、瓦斯和溫度（GL型）動(dòng)作時(shí)不能區(qū)分過流和速斷。在定時(shí)限保護(hù)電路中過流和速斷分塊JL型）電流繼電器保護(hù)。繼電器動(dòng)作時(shí)紅色的發(fā)光二極管亮，可以明確判斷動(dòng)作處理方法：過流繼電器動(dòng)作使開關(guān)跳閘，是因?yàn)榫€路過負(fù)荷。在送電前應(yīng)當(dāng)與確，必須設(shè)法降低變壓器的溫度?？梢酝L(fēng)降低環(huán)境溫度，也可以減少負(fù)荷減低變開，開關(guān)才能送電。有時(shí)候現(xiàn)場(chǎng)常遇到按下合閘開關(guān)后開關(guān)無法自動(dòng)合上，此時(shí)應(yīng)南京機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院——檢查蓄電池電壓，看蓄電池是否充電不足，若蓄電池充電不足，則要檢查b、故障現(xiàn)象：蓄電池電壓偏低，但是開機(jī)充電十多小時(shí)，蓄電池電壓仍然上——若充電電路輸入正常，輸出不正常，斷開蓄電池再測(cè)，若仍不正常則為充南京機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院效率供電減少后期運(yùn)營(yíng)成本。這里所說的高效率不僅僅是指電網(wǎng)側(cè)到IT設(shè)備的供電路徑高效率，而是一次能源側(cè)到CPU等的整個(gè)能源路徑上的綜上