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黃琴
安科瑞電氣股份有限公司 上海嘉定201801
摘要:隨著各行業(yè)信息化的建設(shè),數(shù)據(jù)中心機(jī)房機(jī)柜電功率的預(yù)設(shè)定問題登鄙,并且介紹了如何通過精密配電產(chǎn)品去控制機(jī)柜的電流以及精密配電產(chǎn)品的功能和具體應(yīng)用要點(diǎn)既憔。
關(guān)鍵詞:機(jī)柜電功率的預(yù)設(shè)定;精密配電骤公;分支回路抚官;熱插拔;零地電壓
0引言
新一代數(shù)據(jù)中心對(duì)供電系統(tǒng)的可靠性及可管理性要求越來(lái)越高阶捆。IT用戶需要對(duì)信息設(shè)
備的供電系統(tǒng)進(jìn)行更可靠與更靈活的配電凌节、更精細(xì)化的管理、更準(zhǔn)確的成本消耗等洒试。
UPS配電系統(tǒng)作為新一代數(shù)據(jù)中心機(jī)房UPS配電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖倍奢。
從圖1看到,在UPS輸出和負(fù)載機(jī)柜之間儡司,可以設(shè)置傳統(tǒng)的電源列頭柜(指放在一列機(jī)柜頭部用于配電的機(jī)柜娱挨,俗稱列頭柜),為后面的負(fù)載機(jī)柜進(jìn)行供電捕犬,也可以設(shè)置精密配電柜。精密配電柜不但完成傳統(tǒng)的電源列頭柜的配電功能酵镜,同時(shí)還可以具有許多強(qiáng)大的監(jiān)控管理功能碉碉,使得數(shù)據(jù)中心的管理者隨時(shí)可以了解負(fù)載機(jī)柜的加載情況、各配電分支回路的狀態(tài)淮韭、各種參數(shù)以及不同機(jī)群的電量消耗等垢粮。
圖1UPS配電系統(tǒng)
1機(jī)柜電功率的預(yù)設(shè)定問題
從數(shù)據(jù)中心機(jī)房電源、空調(diào)設(shè)計(jì)的出發(fā)點(diǎn)恐氓。為此抬奠,電信規(guī)范專門給出表格(見表1),根據(jù)不同的機(jī)房叛剩,對(duì)機(jī)柜的電功率進(jìn)行預(yù)先設(shè)定蚓绞,從而再去確定UPS和空調(diào)系統(tǒng)的容量泉疆。
表1機(jī)柜電功率預(yù)設(shè)定
從表1可以看出,不同的機(jī)柜電功率對(duì)應(yīng)不同的機(jī)柜電流值雌吱,要設(shè)定的機(jī)柜電功率實(shí)際上也就是控制單機(jī)柜的電流滑攘。在沒有采用精密配電柜的場(chǎng)合,有些用戶在負(fù)載機(jī)柜上加電流表來(lái)控制單機(jī)柜的電流盼蝴,這樣的控制方式很直觀超璧,現(xiàn)場(chǎng)就可以讀出電流值,如圖2所示卖织。
圖2單機(jī)柜電流表
但是這樣控制機(jī)柜電流的方式有許多解決不了的問題嘴缓。目前數(shù)據(jù)中心機(jī)房?jī)?nèi)的負(fù)載基本上都是雙電源負(fù)載,而采用機(jī)柜內(nèi)安裝兩個(gè)電流表的方式萤晴,電流的控制需要將讀數(shù)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)相加参咙,這樣做很不方便,且?guī)缀醪惶赡軐?shí)現(xiàn)硫眯,因?yàn)樨?fù)載隨應(yīng)用是不斷變化的蕴侧。另外一個(gè)問題就是負(fù)載機(jī)柜的電功率即使超出預(yù)先的設(shè)定值,系統(tǒng)也沒有辦法進(jìn)行報(bào)警两入。并且净宵,這樣的控制方式?jīng)]有辦法納入到機(jī)房監(jiān)控系統(tǒng)中。
從以上的介紹中裹纳,可以看到傳統(tǒng)配電遇到了挑戰(zhàn)择葡,它沒有辦法解決數(shù)據(jù)中心電氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)的思路,給配電系統(tǒng)賦予更強(qiáng)大的管理和監(jiān)控功能剃氧,這時(shí)精密配電產(chǎn)品應(yīng)運(yùn)而生敏储,艾默生服務(wù)器電源管理系統(tǒng)SPM(ServerPowerManagement)可以滿足這一需求。圖3是精密配電產(chǎn)品的兩種典型的系統(tǒng)圖朋鞍,分為單母線系統(tǒng)和雙母線系統(tǒng)兩種類型已添。
從圖3可以看出,精密配電柜的一個(gè)分支回路或是兩個(gè)分支回路對(duì)應(yīng)一個(gè)機(jī)柜滥酥。精密配電柜可以監(jiān)測(cè)每一個(gè)分支回路的額定電流鹰觅、實(shí)際電流以及電流百分比,具體見精密配電柜的液晶監(jiān)控顯示棍丽,如圖4所示田蝠。同時(shí)精密配電柜具有支路負(fù)載兩段的閾值報(bào)警功能,比如說(shuō)單機(jī)柜功率按照4kVA進(jìn)行預(yù)設(shè)定慈翔,對(duì)應(yīng)的單機(jī)柜*大電流為18A权塑,這時(shí)可以選擇25A的分支開關(guān),當(dāng)負(fù)載電流達(dá)到分支開關(guān)的60%時(shí)因镊,系統(tǒng)報(bào)警托茅;當(dāng)負(fù)載電流達(dá)到分支開關(guān)的80%時(shí)武慨,系統(tǒng)還可以進(jìn)行報(bào)警,而且60%和80%的閾值點(diǎn)可以通過液晶監(jiān)控屏幕進(jìn)行修改(見圖5)植碳。
圖3兩類母線系統(tǒng)
圖4監(jiān)視的電流讀數(shù)
圖5過載報(bào)警
通過以上介紹听谓,知道精密配電產(chǎn)品可以很好地解決機(jī)房機(jī)柜電功率預(yù)設(shè)定的問題,而且通過后臺(tái)的機(jī)房監(jiān)控系統(tǒng)雳唧,可以將任意的兩個(gè)支路電流進(jìn)行疊加血庐,從而避免了機(jī)柜上安裝兩個(gè)電流表的弊病。
2精密配電柜的強(qiáng)大功能
安全管理功能
全面的電源管理功能锐朴,將配電系統(tǒng)納入機(jī)房監(jiān)控系統(tǒng)兴喂,監(jiān)測(cè)內(nèi)容豐富。對(duì)配電母線可以監(jiān)測(cè)三相輸入電壓焚志、電流衣迷、頻率、總功率酱酬、有功功率壶谒、功率因數(shù)、諧波百分比膳沽、負(fù)載百分比等汗菜。同時(shí)還可以監(jiān)測(cè)所有回路(包括每一個(gè)輸出支路)斷路器電流、開關(guān)狀態(tài)挑社、運(yùn)行負(fù)載率等陨界,使用戶對(duì)機(jī)房配電系統(tǒng)運(yùn)行狀況一目了然,也便于用戶及早發(fā)現(xiàn)安全隱患痛阻,有效回避風(fēng)險(xiǎn)菌瘪。
(2)運(yùn)營(yíng)成本管理功能
精密配電產(chǎn)品實(shí)時(shí)偵測(cè)每一服務(wù)器機(jī)架的運(yùn)營(yíng)成本,精確計(jì)算及測(cè)量每一服務(wù)器機(jī)柜音拢、每一路開關(guān)的用電功率和用電量莱芥。通過后臺(tái)監(jiān)控系統(tǒng)可以分月度、季度允合、年度進(jìn)行報(bào)表統(tǒng)計(jì)段鲜。
(3)記錄及報(bào)警功能
精密配電產(chǎn)品支持歷史記錄功能,支持豐富的報(bào)警功能泌盒,包括主路的過壓、欠壓督注、缺相筛密、掉電、過流芬吸、超高閾值鸭乱、超低閾值悍蔫、開關(guān)斷開,以及系統(tǒng)的報(bào)警等橱奶。
(4)輕松納入機(jī)房監(jiān)控系統(tǒng)
精密配電產(chǎn)品提供RS232/485或SNMP多種智能接口通信方式盯桦,可以納入到機(jī)房監(jiān)控系統(tǒng)中,其所有信息通過一個(gè)接口上傳渤刃,系統(tǒng)更加可靠拥峦,節(jié)省監(jiān)控投資。液晶監(jiān)控面板可以保存1000條報(bào)警信息卖子,每個(gè)報(bào)警都有開始和結(jié)束的時(shí)間略号,便于故障分析。其報(bào)警類型和顯示形式如圖6和表2所示洋闽。
圖6報(bào)警類型表2報(bào)警類型
3精密配電柜的選擇與使用
隨著IT用戶對(duì)配電可管理性的要求越來(lái)越高玄柠,精密配電產(chǎn)品應(yīng)用的場(chǎng)合越來(lái)越多。其規(guī)格一般有20kVA诫舅、40kVA羽利、60kVA、80kVA刊懈、100kVA这弧、120kVA等六種規(guī)格。精密配電產(chǎn)品根據(jù)不同的場(chǎng)地需求俏讹,可選用單母線系統(tǒng)或者雙母線系統(tǒng)当宴。其支路斷路器可以選擇固定式斷路器,也可以選擇熱插拔可調(diào)相斷路器幸园。支路斷路器容量有16A栓授、25A、32A谐绽、63A死发,單極或三極可選。當(dāng)分支回路選擇熱插拔可調(diào)相斷路器時(shí)绑僵,系統(tǒng)不斷電即可進(jìn)行檢修谴眶、擴(kuò)容,同時(shí)不用改變后端的電纜接線就可進(jìn)行三相負(fù)載的調(diào)平衡池致,非常靈活方便宰蘸。通過圖7看到,只需要將開關(guān)拔下剥犯,重新調(diào)整開關(guān)后端的撥動(dòng)開關(guān)到相應(yīng)的位置捂臣,再重新將開關(guān)安裝到導(dǎo)軌上,就可
以很方便地調(diào)整機(jī)房的三相負(fù)載平衡。
為了解決機(jī)房的零地電壓?jiǎn)栴}堡掏,精密配電產(chǎn)品還可以內(nèi)置隔離變壓器应结。在目前的機(jī)房工程投標(biāo)中,招標(biāo)方甚至?xí)岢觥傲愕仉妷盒∮?V或小于2V”的指標(biāo)泉唁。降低零地電壓有很多措施鹅龄,這些措施都可以不同程度的降低零地電壓,但在工程實(shí)踐中亭畜,都不敢保證目前有些用戶提出的“保障IT設(shè)備的輸入零地電壓差小于2V”的要求扮休。如果要達(dá)到上面的要求,*可靠的措施就是在IT負(fù)載前端加隔離變壓器贱案,并將隔離后的中性線接地(見圖8肛炮、圖9)。如果采用精密配電柜做電源列頭柜宝踪,可以使IT負(fù)載輸入端零地電壓降低到小于0.5V的水平侨糟,從而*有效地保證了IT負(fù)載的良好供電環(huán)境。
圖7熱插拔開關(guān)圖8隔離變壓器
圖9隔離變壓器系統(tǒng)圖
4安科瑞AcrelEMS-IDC數(shù)據(jù)中心綜合能效管理系統(tǒng)
4.1平臺(tái)組成
安科瑞電氣緊跟數(shù)據(jù)中心能效瘩燥、資源利用率和可用性秕重,提高運(yùn)維效率并降低運(yùn)維成本。
AcrelEMS數(shù)據(jù)中心的能源管理提供全面的監(jiān)測(cè)和控制露揽,主要分為電力監(jiān)控专运、動(dòng)環(huán)監(jiān)控、能耗統(tǒng)計(jì)分析(能源管理)屏部、蓄電池監(jiān)控壮畏、精密配電監(jiān)控、智能母線監(jiān)控藐捉、智能照明铭歪、消防相關(guān)的子系統(tǒng)。
4.2平臺(tái)拓?fù)鋱D
4.3精密配電管理系統(tǒng)解決方案
系統(tǒng)可以展示精密配電柜內(nèi)進(jìn)線和饋線回路電氣參數(shù)氛玛,包括電流電壓功率電能以及開關(guān)狀態(tài)搀薛,并可以對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行報(bào)警設(shè)置和分級(jí),數(shù)據(jù)取自精密配電柜測(cè)量模塊蹂勺。
5產(chǎn)品選型
6小結(jié)
UPS配電系統(tǒng)作為新一代數(shù)據(jù)中心電氣設(shè)計(jì)及應(yīng)用的重要發(fā)展方向稻填。
7參考文獻(xiàn)
[1]朱利偉.數(shù)據(jù)中心機(jī)房精密配電解決方案
[2]安科瑞企業(yè)微電網(wǎng)設(shè)計(jì)與應(yīng)用手冊(cè)2022.5版
作者簡(jiǎn)介:黃琴,女携帘,現(xiàn)任職于安科瑞電氣股份有限公司恰壁,主要從事數(shù)據(jù)中心的設(shè)計(jì)與應(yīng)用。
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