機房數(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)中心的基礎設施系統(tǒng)主要分電源、環(huán)境控制和機房監(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，重要性高，不允許業(yè)務中斷。因而數(shù)據(jù)中心 一般根據(jù) TIA942 標準的 Tier4 標準建設， 可靠性要求 99.99999以上，以保證異常故障 和正常維護情況下，數(shù)據(jù)中心正常工作，核心業(yè)務不受影響。1、電源 系統(tǒng)：選用兩路市電源互為備份，并且機房設有專用柴油發(fā)電機系統(tǒng)作為備用電源 系 統(tǒng)，市電電源間、市電電源和柴油發(fā)電機間通過 ATS （自動切換開關(guān)）進行切換，為 數(shù)據(jù)中心內(nèi)UPS電源、機房空調(diào)、照明等設備供電。由于數(shù)據(jù)中心業(yè)務的重要性，系統(tǒng)采用雙母線的供

2、電方式供電，滿足數(shù)據(jù)中心服務器等 IT 設備高可靠性用電要求。 雙母線供電系統(tǒng)，有兩套獨立 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 所有負載，保證機房業(yè)務供電，確保數(shù)據(jù)中心業(yè)務不受影響。在UPS俞出到服 務器等IT設備輸入間，選用PDM（電源列頭柜）進行電源分配和供電管理，實現(xiàn)對每臺機柜用電監(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器等IT設備，通過PDMft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器等 IT 設備，選用 STS （靜態(tài)切

3、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，STS將自動快速切換到另一套供電正常的母線供電，確保 服務器等IT設備的可靠用 電 供配電系統(tǒng)拓撲圖ATS第二路市電柴油機發(fā)電T-ATS空調(diào) 新風動力配電柜第一級配電PDMl|PDM2列頭柜第二級配電機機 柜柜P PD DU U1 2機機 柜柜P P D DU U 1 2 機柜機柜1第三級配電圖示雙母線供電系統(tǒng)可確保供電可靠性高達99.99999 %以上2、機房智能配電系統(tǒng)三級結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)中心三級配電系統(tǒng)是對機房配電的創(chuàng)新，機房三級配電系統(tǒng)有利于配電系統(tǒng)的設計和運維管理第一級：機房配電接入層。主要包括大樓地下配電室到機房輸入端電纜的

4、部分及機房市電配電部分。第二級：機房配電管理層。主要包括機房 UPS配電部分。通過使用模塊化配 電柜，實現(xiàn)機房的模塊化配電，并將設備用電和輔助設備用電分開；第三級：機柜排及機柜配電層。主要包括列頭柜 PD聞己電、STS配電到負載 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)可對配電系統(tǒng)開關(guān) 狀態(tài)與 負載情況進行監(jiān)測、告警、統(tǒng)計。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。監(jiān)控的輸出支路電氣參數(shù)有：額定電流，實際電流、負載百分比、負載 電流諧波百分比、負載電量、功率因數(shù)等。這些監(jiān)測信息能讓值班人員掌握各設備的運行

5、情況，及時調(diào)整負載分布， 清楚了解每一個機柜的耗電量，對設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)。模塊化設計智能管理：本方案配電系統(tǒng)遵循以可靠性設計為核心，專門針對 數(shù)據(jù)中心內(nèi)不同 IT 設 備應用的特點，結(jié)合配電系統(tǒng)充分協(xié)調(diào)、無縫配合的 原則，以及智能化管理、便于操作與維護，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。模塊化機房智能配電系統(tǒng)特點：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；模塊化產(chǎn)品設計，實現(xiàn)部署靈活快速；簡化機房配電；配電設備具有熱插拔功能，提高了系統(tǒng)可靠性、可維護性和可擴展性；智能 監(jiān)控報警系統(tǒng)，實現(xiàn) 機 房配電的高可管理和安全性；智能配電

6、 系統(tǒng)幫助提高負載可靠性；延長電源保護設備的使用壽命；協(xié)助控制業(yè)務環(huán)境；提供前瞻性的災難恢復方法；4、模塊化UPS供電系統(tǒng)（易事特EA66模塊化設計：EA66 UPS采用模塊化設計,模塊容量為20KVA/16KW,UP系統(tǒng) 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)冗余設定：EA66 UPS可以任意設定冗余UPS模塊數(shù)，冗余UPS模塊數(shù)可以設定為零,UPS可以最大容量提供輸出。當負載超出冗余設定時 ，只要負載量沒有超過模塊的總?cè)萘?UPS能夠正常工作，并可以發(fā)出相應的警告。控制系統(tǒng)并聯(lián)冗余：EA66 UPS每個模塊采用獨立控制系統(tǒng)，UP

7、S模塊根據(jù)互 享的信息獨立進行控制 , 模塊失效后可以 立即與并機系統(tǒng)進行脫離 , 不對并機系統(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行維修。5、環(huán) 境 控制系統(tǒng)：通常選用機房精密空調(diào)對數(shù)據(jù)中心的環(huán)境調(diào)節(jié)，確保服務器等 IT 設備的運行環(huán) 境。對于發(fā)熱量大的服務器等 IT 設備，通常選用高通孔率（一般大于 70）網(wǎng)孔門熱隔離冷效率的機柜，提高機柜進出風量；將機柜面對面、背對背布置，在機房內(nèi)形成冷的風道，提高制冷效率；空調(diào)采用下送風方式，確保機房送風均勻，提高制6、機房監(jiān)控 管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)中心需要對電源、空調(diào)等設備運行狀態(tài)進行管理，同時還需要對機房內(nèi) 環(huán) 境，如溫濕度、漏水、

8、煙感、等參量進行監(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)中心設備運行參數(shù)和環(huán)境量實時監(jiān)控和管理。7、機房空調(diào) 、配電、消防設計計算機房用精 密空調(diào)計算：空調(diào)制冷量是根據(jù)機房冷負荷來確定的。一個面積為270平米，UPS設計容量為120KVA的機房，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”計算機房冷負荷。Qt =Q1+Q2其中， Qt 總制冷量（ KW）Q室內(nèi)設備負荷（=設備功率X 0.8 ）Q環(huán)境冷負荷（=0.120.18kW/m X機房面積）因為所有設備均通過UPS供電，所以可根據(jù)UPS的功率來確定整個機房的設 備負荷。設計UPS的容量為120KVA則室內(nèi)設備冷負荷為

9、Q1 = 120*0.8*0.8*0.8=61.44KW （需要扣除設計時考 慮的20%余量）環(huán)境冷負荷為Q2=0.1kw/平方米X 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。機房配電 負 荷計算機房設備： 機房設計機柜為 50臺，預計放 置27臺服務器機柜， 2臺刀片服務器機柜， 2臺存儲設備機柜， 11 臺網(wǎng)絡機柜，其余為列頭配電柜、網(wǎng) 絡配線列頭柜；機房設備負荷計算 服務器機柜功率 =27*3.5 KW=94.5 KW； 刀 片服務器

10、機柜功率 =2*9 KW=18 KW； 存儲 設備機柜功率 =2 臺*5 KW/ 臺=10 KW； 網(wǎng)絡 機柜功率 =11*2 KW=22KW；機房設備總功率為：144.5KW實際使用功率取功率系數(shù)0.8，為133KW, 考慮到機房設備近期內(nèi)規(guī)劃 UPS總功率可以考慮配120KVA空調(diào)用電負荷：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；機房總用電功率為： 184KW； 考慮 50%余量，實際配電總功率為 276KW氣體消防七氟丙烷用量計算機房面積為 270平米，高度為3米，其體積為 810立方米機房體積*海拔修正系數(shù)*設計濃度/七氟丙烷x° （

11、環(huán)境溫度）時的過熱 蒸氣比容*（100-設計濃度）得出涉及 用量。機房體積為810m3正常環(huán)境溫度為25C，設計濃度為8.3，海拔修正 系數(shù)為 1 那么計算 公式如下：七氟丙烷25T時的過熱蒸氣比容，按下式計算：S=K1+K2< T=0.1269+0.000513 X 25= 0.140 m3/Kg 防護區(qū)滅火設計用量或惰化設計用量按下式計算：W=K*V*C/S(100-C)=1.0<810<8.30/0.140 <(100-8.30)= 523.68 Kg 得出用量為 523.68kg附件1:動力配電原理圖及設備清單柜 電 配 力 動GFa34aQ/200A4PMs-

12、<8- 30CI1LR 山高Dcg.wF 口tn畐 L 鬲 gr.zFFMos §sofl嵩 S«.5S vee JLma EEC.、 ,rtu,7Eyce 島3"豪口<s 會.Hs1肖 §-30TEE *,.奮弓口 q”-E ±2,:*uoN 30X3MY名稱訃乳機控制供泉鮫團張家口時麗業(yè)觸行忙毎社盂家口巾世龍電Q說笛丿如2 <1張家口市超能電器設備廠動力配電柜設備清單工程名稱：張家口市商業(yè)銀行機房建設工程序 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

13、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16171819202122)23附件2: UPS配電原理圖及設備清單104盍足倉kxucsl-s z -03-Kgw-IOOCKIUHs

14、.Jc-s 廠 a 叫uaJtKLutKI PHIMS寸CJIjaea自' WHUgllJ <8X8*D3 YDG 五Nlu 8 xSBNU 肖 00口 Fl -' 8 b43 渤、,EE 3 lgl目亠 48 - s. .3- 肖ocLtm盒. -S5N u - -D3OCGNW sg'-hN <s .-SS3 卻 Igbru 制' OUL 口匙 s . '_8_-02 Is g”uN3 VVBSB 盒g(shù)'-CLn 弓-S5J計P札控制供電系統(tǒng)陽TW»張嘗f：l市腐業(yè)Hl行機房工禪張家丨i市趙能電器處4廠2012-1張家口市超能電器設備廠UPS配電柜設備清單工程名稱：張家口市商業(yè)銀行機房建設工程序 號名稱型號規(guī)格數(shù) 量單 位備注1配電柜GGD2