数据中心精密列头柜配置解决方案ppt课件.ppt

第一章数据中心供配电要求 1 1 数据中心的分级数据中心设计依据为国家标准GB 50174 电子信息系统机房设计规范 根据其中的相关规定 数据中心机房划分为A B C三级 1 A级数据中心机房的供配电电源应按一级负荷中特别重要的负荷考虑 除应由两个电源供电 一个电源发生故障时 另一个电源不应同时受到损坏 外 还应配置柴油发电机作为备用电源 2 B级数据中心机房的供电电源按一级负荷考虑 当不能满足两个电源供电时 应配置备用柴油发电机系统 3 C级数据中心机房的供电电源应按二级负荷考虑 1 2 数据中心不间断电源容量的确定数据中心机房设备应由不间断电源系统供电 一般使用UPS 直流整流器 确定其基本容量时应留有裕量 按式计算 E 1 2P式中E UPS 直流整流器的综合系数 不包含备份UPS 直流整流器设备 Kw kVA 式中P 机房IT设备的计算负荷 Kw kVA 确定UPS 直流整流器容量时留有裕量的目的有两个 一是使UPS 直流整流器不超负荷工作 保证供电的可靠性 二是为了以后少量增加设备时 UPS 直流整流器的容量仍然可以满足使用要求 1 第二章精密列头柜配置方案 2 1 配电配置原则 前景性 经济性 可靠性 安全灵活性 可行性 01 02 03 04 05 配电是接受与分配电能的综合体 其组成受空间 温度 湿度等许多因素影响 配置配电系统是需考虑系统的可行性 供电可靠性是指供电系统不间断供电的可靠程度 应根据负荷等级来保证其不同的可靠性 在设计时 不考虑双重事故 供电系统的接线应保证在正常运行和发生事故时操作和检修方便 运行维护安全可靠 为此 应简化接线 减少供电层次和操作程序 接线方式应保证便于将来发展 同时能适应分期建设的需要 接线方式在满足生产要求和保证供电质量的前提下应力求简单 以减少投资和运行费用 并应提高供电安全性 列头柜的配置需遵循哪些原则 2 第二章精密列头柜配置方案 2 2 精密列头柜作用 1 首先我们需了解什么是列头柜 一个或多个低压开关设备和与之相关的控制 测量 信号 保护 调节等设备 由制造厂家负责完成所有内部的电气和机械的连接 用结构部件完整地组装在一起的一种组合体 2 列头柜是干嘛用的 a 接收 配电系统分为多级配电 每一级的列头柜的输入都是对电能的接收作用 b 分配 当列头柜接收电能后 将其分配至下一级 c 监测与显示 监控配电电能使用及分配功能 d 保护 合理配置保护器件 保证电能的安全性 供配电系统担负输送和分配电力这一主要任务的电路 称为 一次回路 也称 主电路 供配电系统中用来控制 指示 监测和保护一次电路及其中电气设备运行的回路 称为 二次电路 相应地 供配电系统中的电气设备分为两大类 一次电路中的所有电气设备 称为 一次设备 二次回路中的所有电气设备 称为 二次设备 对于配电系统来说最重要的为一次系统 即负载电源接线 列头柜 电源 负载 监控显示 保护 3 3 列头柜组成如右图列头柜 参考 包含机柜 输入输出断路器 电量监控仪表 指示灯 互感器及防雷器等 那么结合前面列头柜作用我们知道一台列头柜主要组成如下 1 输入部分 一般采用塑壳或者熔断器 一般应用于直流配电 也有直接母排输入的 2 保护部分 防雷及保护装置 3 输出部分 一般采用微断或熔断器 有时客户会要求输出接至接线端子或油机插座 然后客户直接接线端子接线 4 监控部分 仪表检测列头柜内电压 电流 功率 电量等参数 电力列头柜有时仅需配置指针式电表即可 指示灯指示柜内电源运行状态 5 钣金及辅件部分 包含柜体 母排 连接器件等辅件 备注 显示屏一般放置与门板或者内面板位置 第二章精密列头柜配置方案 2 3 精密列头柜的组成 1 3 4 2 5 4 1 列头柜内断路器 熔断器选择方案1 1 支路断路器 熔断器额定电流 单台IDC柜总负载 电压 1 25 1 25为余量系数 可适当调整 负载如果为三相电源 电压取380V 单相则取220V 直流根据整流器额定输出电压选择 根据负载电压相数和额定电流往上选择最接近的断路器型号 1 2 交流输入断路器额定电流 总负载 380 1 732 1 25 直流输入断路器 熔断器额定电流 总负载 整流器额定输出电压 1 25 根据额定电流往上选择最接近的断路器 熔断器型号 举例 单柜负载5kW 单相电压 总共15个机柜 按照双路电源输入供电设计单支路电流 I 5000 220 22 7A 考虑1 25的余量系数 I 22 7 1 25 28 4A输入断路器电流 5 15 1000 380 1 732 1 25 142A按照精密列头柜根据额定电流往上选择最接近的断路器型号 输入选择2 160A 3P 输出 2 18 32A 1P 预留6个断路器作为备用 数据中心常用的断路器 熔断器容量有 单相 10A 16A 20A 25A 32A 63A 100A等 三相 25A 32A 63A 100A 125A 160A 200A 250A 400A等 熔断器 16A 32A 63A 100A 125A 160A 200A 315A 400A 500A 630A等 第二章精密列头柜配置方案 2 4 精密列头柜配置方案 5 1 3 断路器参数的选择交流柜 输入 一般采用塑壳断路器 按照脱扣特性分为热磁 一般采用分断36kA 与电子两款 电子式精度更高 相对价格比热磁要高 根据机房实际需求选择 输出 一般采用微型断路器 最高可到125A 分为固定式与插拔式两种 固定式价格相对便宜 不可实现带电更换及扩容等 插拔式可以实现带电更换及扩容 相对价格要高 微型断路器采用热磁脱扣 液压脱扣不常用 两段保护 C型脱扣曲线 额定运行短路分断能力和额定极限短路分断能力均不低于6kA 10kA 国内品牌 良信 正泰 德力西 天正 人民等 国际品牌 施耐德 ABB 西门子等 施耐德插拔式底座 第二章精密列头柜配置方案 2 4 精密列头柜配置方案 6 直流柜 输入 48VDC系统 一般采用熔断器 240VDC 336VDC系统 一般采用直流专用塑壳断路器 ABB热磁式塑壳可应用与直流系统 串级使用 输出 48VDC系统 一般采用单级微型断路器 熔断器 微断最高可到125A 240VDC 336VDC系统 一般采2P微型直流专用断路器 国内品牌 熔断器 上陶 正泰 德力西 天正等 微断 良信 正泰 德力西 天正 人民等 国际品牌 熔断器 西门子 施耐德 ABB bussman ABB与施耐德仅有熔断式开关 等 微断 施耐德 ABB 西门子等 西门子 德力西 施耐德 上陶 第二章精密列头柜配置方案 2 4 精密列头柜配置方案 7 2 列头柜内监控选择方案 机房配电经过三代发展 目前进入精密配电阶段 其不仅仅包含接收与分配电能功能 还能实现电能的全面监控与统计 保护与控制 维护与扩容等 1 交流系统监控选择常见精密交流配电监控一般可实现本地显示和遥测 遥信功能 并实现无阻尼告警功能 应具备RS485或RS232或RJ45数据通信接口 目前一般为RS485接口 提供相关通信协议 遥测 输入分路电压 电流 电度 总负载电流 电度 频率 功率因数等 输出分路电流 电度等 遥信 输入分路过压 欠压 输入分路开关状态 输出分路开关状态 有源或无源监控 其中有源监控空间与成本均低于无源监控 无源监控优势为列头柜一二次系统隔离 实现电压电流 功率等参数的越限报警功能 具备在本体查询电能累积量的功能 并可更改设置统计月度电能 年度电能 即可输入起止时间 进行任意时间段内的电能统计 电能数据存储周期为一年 第二章精密列头柜配置方案 2 4 精密列头柜配置方案 8 2 直流系统监控选择常见精密直流配电监控一般可实现本地显示和遥测 遥信功能 并实现无阻尼告警功能 应具备RS485或RS232或RJ45数据通信接口 目前一般为RS485接口 提供相关通信协议 遥测 输入电压 电流 电度 总负载电流 电度输出分路电流 电度 遥信 输入分路过压 欠压 输入分路熔丝状态 输出分路熔丝 开关状态 具备电流 功率需用量分析和统计 实现电压 电流 功率等参数的越限报警功能 高压直流应还包含绝缘监测及告警 对于有电度计量功能的智能监控单元 应具备在本体查询电能累积量的功能 并可更改设置统计月度电能 年度电能 即可输入起止时间 进行任意时间段内的电能统计 电能数据存储周期为一年 第二章精密列头柜配置方案 2 4 精密列头柜配置方案 9 3 列头柜内防雷器选择方案 3 1 防雷器作用防雷器 也叫浪涌保护器 SPD 是一种为各种电子设备 仪器仪表 通讯线路提供安全防护的电子装置 当电气回路或者通信线路中因为外界的干扰突然产生尖峰电流或者电压时 浪涌保护器能在极短的时间内导通分流 从而避免浪涌对回路中其他设备的损害 3 2 防雷器保护装置的作用当系统持续过电流时足以损坏电源防雷器 电源防雷器的特殊性就在于其 滤除 的是浪涌 微妙以下级别的过电压脉冲 而对于时间效应更长的过电压 过电流 起防护作用的是空开 漏保 熔断器等 所以 前置熔断器或空开的目的是保护电源防雷器免受持续过电压 过电流 的损坏 3 3 防雷器分类按照三级防雷保护原理 电源和设备所需要的保护措施被分为三个等级 在总列头柜安装第一级防雷器 选择相对通流容量大的电源防雷器 最大放电电流80KA 160KA视情况而定 然后在下属的区域配电箱处安装第二级电源防雷器 40KA左右 机房列头柜一般选择此级别防雷器 最后在设备前端安装第三级电源防雷器 10KA 40KA 比如配电箱 带防雷器功能的PDU等 按照应用系统 防雷器分为交流防雷器与直流防雷器 根据YDT 585