浅谈数据中心供配电系统设计
浅议数据中心供配电系统设计
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电机系统 、 自动转换 开关 系统、 输入低 压配 电系统 、 U P S系统以 及照 明、 防雷 接地 等。 。 供配 电系统设计 应该根据业务管理 的规定 , 达 到双路市电 输入 、 柴 油发 电机等多路 的可用 电源 , 具备冗余 构件 , 可进行并 行维护等要求 , 同时兼顾考 虑系统的节能环保 、 可扩充 、 便于管 理等设计原则 , 设 计时参 照相关 的 国家 、 国际 和行业 相关 的标 准进行设计 。 二、 供 配电系统设计 要做好数据 中心的供配 电系统 的设计 , 要深刻 理解 数据 中 心业务 对供 配 电系 统 的要 求 , 概 括起来 主要 是连 续 、 稳定、 平 衡、 分类这 四项 总体要 求。 连续是指 电网的不 间断供 电。只要是 在容 忍 区内 的暂态 电能质量 的变化对计算机等信息设备损 害可 以忽 略 , 也 就是说 般 的供 电系 统切换 、 电压跌 落等控 制在 2 0毫秒 以 内是 不会 对设备造成损害 。 稳定是指要求供 电电源 的频率 稳定 , 波形失真小 。要 求稳 态 电压 的偏移值控制 在 ± 3 %之 内 , 一般市 电供 电很难满足 , 必 须配备 U P S 。 平衡是要求 三相电源平衡 , 负载在三相之 间平 衡有利于保 护供 电设备及负载 。 分类是指把 I T 设备及相关辅助设备按照供配 电保障要 求进 行分级 , 这样可以在保证整个系统可用性不变的前提下降低成本。 为 了更好 阐述数据 中心 的供配 电系统的设计 , 本文以全媒 体融合监测监管数据 中心项 目设计 为例 , 其 拟建规模 为总建筑 面积约 4 0 0 0平方米的 4层监测设备机房 , 约有 2 0 0个左右机柜 投入使 用 , 主要设备包 括有 服务器 、 网络设 备 、 存储设 备 、 信号 接收解调等监测设备 , 参照 T i e r 3 类 可用性进行设计 , 同时 P U E
浅谈数据中心供配电系统设计
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浅谈数据中心供配电系统设计摘要:数据中心机房的供配电系统不同于普通建筑和工厂的供配电系统,它是信息系统数据中心基础设施建设的关键系统,需要高标准、严要求的对待数据中心的供配电系统设计工作。
严格要求供配电系统设计是十分必要的。
本文从数据中心机房供配电系统设计的基本原则入手,对数据中心机房供配电系统的设计进行了全面、详细的分析和说明。
关键词:数据中心;供配电系统;设计前言:数据中心供配电系统是一项技术性极强的系统结构,建设时需要全面考虑多方因素。
设计方案时不光要考虑国家标准,还要考虑实际运用,保证供电的可靠性和稳定性。
目前,数据中心供配电系统的相关技术已经逐渐成熟,无论是设计质量还是产品质量都有一定的保证。
1数据中心供配电系统设计的基本原则数据中心供配电系统设计应执行或参照执行国家和行业相关标准、规范,也可参考国外相关标准、规范,结合数据中心的实际情况,如用电负荷密度高、供电可靠性要求高等特性,采取适当的技术措施。
同时,应满足项目建设单位的企业标准、规范的要求。
数据中心供配电系统设计应遵循分区、分级的原则,同一功能区域内的各类设备的供电可靠性,应能保证该区域内的所有设备都按照相应的标准进行设计,并将供配电系统局部故障的影响尽可能的控制在很小的范围内。
数据中心用电负荷密度高、总用电量大,其供配电系统设计应充分运用成熟有效的节能措施,降低供配电系统的能源损耗。
2数据中心供配电系统设计2.1级别确定数据中心机房根据不同的需求、应用环境、承载数据的不同,设计级别也有很大的区别。
根据国家规范GB50174的划分,分为A、B、C三个级别。
在设计的过程中首先要确定所设计的数据中心级别,然后根据不同级别的要求进行设计。
数据中心级别的确定需要根据机房的使用性质、管理要求以及该机房在经济、社会中的重要性来确定。
在数据中心机房设计初期阶段,按照各类设备的性质来确定其负荷等级,从而来确定其供电方案。
根据负荷的等级划分来确定采用何种冗余方式、UPS系统采用何种类型、电源切换时间的要求等,同时根据数据中心机房的级别来确定各类负荷是否需要接入第二、第三备用电源,科学的分级有利于提高供电的可靠性及供电系统的性价比。
简析数据中心机房供配电系统设计
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简析数据中心机房供配电系统设计摘要:本文通过问题分析探讨数据中心机房供配电系统改进与优化的具体途径,不仅能够为数据中心的正常运行提供更高效和更稳定的供配电服务,还能够进一步增强数据中心在企业经营活动中专业性功能的发挥。
数据中心机房供配电系统设计的完善与优化,是多个领域市场主体的共同要求。
关键词:数据中心机房;供配电系统;设计方案引言数据中心是由服务器机房、网络数据交互设备、服务器机房辅助电子设备、机房支持区域建筑物等多个部分组成,数据中心的建立能够为多个领域的市场主体提供所需的数据服务,是现代化社会经济发展的重要助力。
在我国社会经济的发展过程中,各行各业都在进行不断的改革与创新,许多行业的发展方式发生了巨大的改变,同时也培育了一大批新的行业。
一些行业在日常生产和经营活动中会产生大量的数据,同时这些行业生产和经营活动的开展也需要特定的数据支撑。
数据中心的建立就是为这些行业和领域提供特定的网络数据收集、传输和处理服务,通过大型服务器完成制定数据的交换与储存。
1.数据中心机房供配电系统设计内容数据中心机房供配电系统设计的重要性在于数据中心机房内部包含了多种机械设备和设施,这些设备与设施的运转对电力能源都有较大的需求,如果在设备和设施的运转过程中出现电流或电压不稳的问题,就有可能导致相关设备和设施的运行故障。
因此,在数据中心机房设计中,必须要确保供配电系统设计的科学性和合理性,使供配电系统能够为数据中心中多项设备与设施提供满足运行要求的电力能源。
数据中心机房供配电系统首先要满足主要的计算机设备,包括主机、主控、电脑、终端等设备的用电需求,同时还要满足一系列附属设备,如机房空调、照明系统、消防系统等设施的用电需求。
因此,数据中心机房供配电系统设计具有相当的重要性和一定的复杂性。
2.数据中心机房供配电系统设计要点2.1数据中心机房的选址在数据中心机房供配电系统的设计中,首先要考虑数据中心机房的选址。
数据中心机房的选址要遵从国家相关的法律规定,按照相关的法律规定选择合适的地址并进行规范设计,机房的建筑结构也具备良好的抗震能力,抗震能力至少要达到乙类级别。
浅谈数据中心供配电系统设计
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1 0 4・ 2 0 1 5 年5 月
水电工程
工程技术
安装在封 闭式 电池架。每个模 块中电池背对背配置为两排 。每 阶段 就 需要 扩 容 改 造 的 尴 尬 局 面 。 个 电池组有 一个独立 的直流断路器 ,允许在不 关闭 U P S的情 这就 需要在前期设计之初 ,充分预估主流 数据 中心服务器 况下进行 并行维修 。电池监测系统可以监测每个 电池组 。 发展方 向,多了解 行业动态 ,在设计 之初充分考虑配 电机房 , 每个 U P S系统都应该提供输 出控制柜,包含有 UP S输 出 I DC机房 、电池室 、空调配套等的设备用房面积 。 开关 、系统静态开关、维修旁路开关、负载组开关和馈 线开 关。 5 . 2 无功补偿 所有 低 压 UP S系 统 的输 入 和 输 出 断路 器 须采 用 符 合 A NS I . 相对 于传 统的民用建筑 电气设计 ,数据中心的无功补偿 系 1 5 5 8 或 同 等 要 求 的抽 出式 开 关 。 统设计有 其独特之 处。伴随着 高功率 因数 UP S机柜 的不 断进 机 房 设 备 电源 由各 层 对 应 变 电 所 的 U P S电源 装 置 引 来 至 步 ,传 统设计 中考虑变压 器容量 3 0 % 左右 的补偿 容量 已经 不 列头柜,机房负荷机柜 由二 台列头柜交叉供电。所有列头柜 中 适用 ,为数据 中心配 电的负荷 几乎都是 高功率 因数 的 U PS机 应配备集成 隔离变压器 ,以确保零地 电压不超过 1 . 0 伏特 。本 房负载, 目前市面主 流 UP S机柜 的功率因数普遍在 O . 9 5~ O . 9 9 工程在实施过程 中,电源干线拟采用封闭母线形式供 电。 之间。所 以配电变压器 的补偿容量很小 ,设计 中应注意不能按 4 . 4 机房接地系统 传统项 目设计,否则容易造 成过补偿 。 接地系统是机 房电气及计算机设备安全可靠运行的重要措 5 . 3谐波治理 施 ,必须 引起重视。在 数据 中心接地设计 中,往往机房部分的 相较于无功补偿的设计量小,数据 中心更应该注重有源滤 内部接地 网络是在土建阶段 设计完成后 ,这就需要我们做好预 波 系统 的设 计。因为在数 据 中心 中大量高频 UP S的使用 ,导 埋 工 作 ,仅 仅 做 好传 统 的公 共 接 地 是 远 远 不 够 的 。 致 由于这些非线性负载引起的谐波污 染越来越严重 ,由此产生 实际设计 中较为实用的方法 是在机房 内非防雷引下线的每 的谐波次数 常会高达 4 O 次 以上 ,设计时采用 无源滤波 器治理 个 柱 体 上 预 留接 地 连 接 镀 锌 扁 钢 1 0 0 mm* 1 0 0 mm* 5 m m , 与 大 谐波往往难 以完全解决 问题。随着 目前市场上有源 电力滤波器 楼对 角主 筋焊 接 ; 在弱 电井道与 U P S间垂 直设置接地 体,所 的价格大幅度下 降,加上其显著的谐波治理及 节能效果,在今 有 金属接 地体 与之连接 。机房 内所有设 备 的金 属外 壳,金属 后 工程 设计实践 中肯定将得到越来越广泛的应用。 管道 ,金属线 槽建筑 物金属 结构等 必须进 行等 电位 联结 并接 在设计 中可按如下经验考虑,补偿电流可根据接入 点处 配 地。 等 电位 联结 网格应采用截面不小于2 5 m m2 的铜带或裸铜 线, 电系统 的计算 电流估算 。如接入 点处配 电系统 的计算 电流 为 在 防静 电地板 下构成边长 为 0 . 6~ 3 m 的矩 形网格 。可 完成对 I { s , 则有源 电力滤波器的补偿 电流可选0 . 3~0 . 3 5 I j s 。 一般来说 , 土建 设计 阶段 预 留预 埋 工 作 。 有源 电力滤 波器补偿 电流 1 0 0 A 以下 为挂壁式机箱 1 0 0 A 以上 4 . 5动 力站与数据 中心楼的管道连接 为 落 地 柜 式 ,设 计 中应 予 以考 虑 。 本项 目难 点之一在于数据中心与动力站相邻建 设,管道受 6 结 语 园区道路 限制 , 本项 目采用综合管廊设计 , 考虑高压 电力线路, 在数据 中心信 息设备及处理速度 日益增多的大前提下,人 低压电力 线路 ,控制线 ,热力管道、给排水管道等综合设计于 们对供 配电系统提 出了 比以往更 高的 要求 ,如何在具体 项 目 综合管廊 ,由于管线增设、扩容较 方便,管线可分阶 段敷设, 中 ,针对业 主的 明确要求和 具体投资概算 ,完 成安全、可靠 、 管线建设资金 可分期投 资 ; 使得紧张 的园区道路地 下空间得 到 稳定、便于管理和维护的数据 中心机房配 电系统 的设计是摆在 有效利用 。在 具体 设计项 目时 ,可 以综合考虑园区场地 、业 主 众 多电气设计人员面前的综合 问题 ,也是需要投资方 、设计方 投资及项 目规模等综合考虑 。 和建设单位 共同解决 的问题。广大 电气设计师 唯有不断进取 , 5 注意事项 与建议 紧跟时代发展的步伐 ,才 能不 断进步 。 5 . 1考虑充分的分期建设和可扩容性 参 考 文 献 本项 目的建设模 式具有分阶段建设或后期逐步升级扩容的 [ 1 ] 钟景华 . 朱利伟 . 曹播等 . 新一代绿色数据 中心的规划设计 特点 ,在设计时需充分 考虑机 电系统分步实施 的可行性 ,避免 [ M】 北京电子工业出版社 . 2 0 1 0( 0 9 ) :8 1 . 后 期 的 施 工 对 前 期 投产 环 境 产 生 影 响 及 分 期 建 设 时 成 本 上 升和 [ 2 】 吴知 . 数据中设计 要点简析 【 M】 建 筑电气 . 2 0 1 1( 0 9 ) : 1 2 . 投 资 浪 费 。数 据 中 心 的 建设 周 期 相 对 较 长 ,尽 量 避 免 还 在 建 设
关于数据中心供配电系统设计的探讨
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关于数据中心供配电系统设计的探讨摘要:随着新型数据中心的发展,其功率密度变大,对供电的要求也随之增加。
本文主要就结合实践项目对某数据中心供配电系统设计相关方面进行分析和探讨。
关键词:数据中心; 供配电系统; 可靠性引言随着信息技术的迅速发展和互联网的普及,社会各界对信息系统的应用越来越广泛。
供配电系统是数据中心的重要动力来源,为数据中心的稳定运行提供可靠的电力能源,因此,加强数据中心供配电系统的建设和维护对于保障人们的生活、工作质量具有重要意义。
1.工程概况本工程为某企业的产业园区项目,园区包含A座软件研发中心、B座软件测试中心、C座创意研发中心、D座云计算服务中心、E座数据管理中心、F座创意体验研发中心、G座数据处理中心。
园区一层四角连廊内设置柴油发电机组作为本项目数据中心供配电系统的第三电源。
园区建筑平面示意如图1所示。
图1园区建筑平面示意图G座数据处理中心的供配电系统按照GB50174-2008《电子信息系统机房设计规范》(已作废,当前有效版本是GB50174-2017《数据中心设计规范》)进行设计,并参考了目前国内超大型数据处理中心供配电系统的设计方案,力求设计出更加适合G座数据处理中心的供配电系统:G座数据处理中心地上建筑共11层,每层都配有主机房和电力蓄电池室,地下一层设制冷变电所,在地上一层设置数据中心总高压配电室和变配电室;同时,为使变配电室深入负荷中心,还在F5和F9层设置分变配电室[1]。
2.负荷计算2.1负荷等级根据数据中心的使用性质、数据丢失或网络中断在经济或社会上造成的损失或影响程度,本工程的G座数据处理中心机房确定为A级机房。
GB50174-2008关于A级机房具体设计要求如表1所示。
表1数据中心A级机房电气技术标准数据处理中心机房内IT设备、空调和制冷设备、应急照明、消防负荷和客梯电梯、走道照明、安防系统用电、弱电机房用电等均为一级负荷,其中为数据处理中心工艺系统服务的用电为一级负荷中特别重要的负荷,其它一般的照明、办公用电为三级负荷[2]。
浅谈数据中心供配电架构系统
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浅谈数据中心供配电架构系统摘要:随着社会经济的不断发展,信息数据技术也在飞速发展,数据中心的建设也在紧跟着社会的发展,在进行创新和发展。
数据中心是在一个固定的物理空间内对数据进行分析处理等一系列的操作,并将分析结果进行存储和传输,这就要求数据中心必须要有稳定的供配电架构系统,要保证供电的可靠性和高容量性。
数据中心的供电系统对整个中心的正常运行非常重要,文章对数据中心进行了简单的介绍,着重介绍了数据中心的供配电架构系统。
关键词:数据中心;配电架构系统;需求前言我国经济社会在迅速发展的过程中也在不断的推进信息化的进程,数据信息在人们的日常生活中发挥着非常重要的作用,所以建立数据中心是非常有必要的。
在数据中心正常运行的过程中,需要保证配电系统的稳定性,避免因为供电异常而导致数据丢失或分析出错等问题出现,同时由于供电异常,有可能使整个数据中心面对着巨大的损失,所以供电系统的可靠性和稳定性对于数据中心非常重要。
同时,在数据中心的运行过程中,单就耗电来说,已经给环境保护带来了很大的压力,所以供电架构系统在设计过程中,也应该适当考虑如何减少能耗,以尽量的减少对能源的消耗,达到低碳节能的目的。
1 数据中心的设计理念在确定项目的最终位置前,应当充分考虑所建数据中心的作用,对于不同的数据中心,有不同的服务对象,在设计过程中需要考虑的因素也不尽相同。
在选址方面,应该以保证中心的安全为第一要义,同时还要考虑到供电系统的安置,要充分的保障机房的安全性,尽量避开可能发生洪水的部位,同时也要与主干道有一定的距离,在保证安全可靠的同时减少影响中心工作的声音。
环境因素对于数据中心的影响非常大,所以在选址过程中一定要注重对于目的地的考察,提前充分的了解当地情况,以便于能够更好的服务于数据中心。
在数据中心的设计过程中,一定要保障中心的基础设施建设,能够做到持续稳定的供电,以维持一些计算设备的运行状态不间断。
在数据中心的电力系统设计过程中,可以将新疆日照时间长这一优势充分利用起来,将太阳能发电融入到电力系统的设计中,以减少对能源的消耗,但必须要保证整个供电架构系统的稳定性,这对数据中心得正常运行至关重要。
数据中心供配电系统方案设计
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数据中心供配电系统方案设计摘要:随着科学技术发展和市场需求的变化,电力的安全性和稳定性越来越成为制约数据中心的关键因素。
本文针对数据中心的供配电系统进行两种方案设计,分别从传统供配电系统和新型供配电系统的构成展开探索与分析,使其满足数据中心的基本电力需求,避免安全隐患问题对数据中心供配电系统带来消极的负面影响。
关键词:数据中心;新型供配电系统;方案设计引言:随着当代能源结构的优化调整,电力逐渐得到广泛普及,渗透到人们的日常工作与生活中,发挥出重要的社会价值。
而通过做好数据中心的供配电方案设计,一方面可以估计到数据中心本身的特殊性质,给予其充足的电力供应和支持,另一方面则是减少配电系统设计期间的成本开销,为企业创造更高经济效益。
一、变配电系统近几年,5G网络通信、大数据平台、人工智能、物联网等新兴数字化技术的研发与应用,已经逐渐成为当前时代背景的发展基石,而数据中心作为传输、展示、存储,以及计算信息的重要基础设施,同样需要与时俱进,为社会主义现代化建设贡献自身应有的社会价值。
而随着数据中心总体数量、大小规模、运行功率等相关参数的持续上涨,作为其中的关键构成部分,处理好供配电系统的设计与施工,能够在一定程度上,有效避免服务器因意外情况的出现,而造成严重磨损和损失。
一般数据中心的配电系统,主要会分为三个等级,一级主要包含市电、高、低压配电柜、变压器、柴油机等;二级配电则是以UPS输入、输出、照明、HVDC 等部分所构成;三级配电内主要包含PUD、PSU,以及精密列头柜等。
三个等级区别在于,一级主要为高压配电系统,二、三级则是低压配电系统,对于数据中心而言,都能够发挥出其自身的作用和价值,因此在设计方案期间,需要结合具体的实际情况,制定出更加科学、高效、合理的供配电设计方案。
二、传统供配电系统的主要构成在对数据中心进行供配电系统方案设计期间,考虑到数据中心本身的功能的特殊性,需要采用双重10kV的两路电源进行供电,其主要分别引自不同的110kV 变电站10kV出线,保证两路市电相互不影响,从而提供了数据中心电源的可靠性,而另外的第三方电源通过借助后备柴油发电机提供,将市电电源和发电机电源在变压器出线的位置进行逻辑切换,从而方便在突发停电状态下,依旧可以保证数据中心电力的持续供应。
浅谈数据中心供配电系统设计
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浅谈数据中心供配电系统设计数据中心供配电系统设计是数据中心建设中至关重要的一环。
一个合理、稳定、高效的供配电系统对于保证数据中心的可靠性、可用性及稳定性具有重要意义。
本文将从数据中心供配电系统的设计原则、设计要素、设计流程等方面进行浅谈。
一、数据中心供配电系统设计原则1. 可靠性原则:数据中心供配电系统设计应保证系统运行的高可靠性,确保系统在故障时能够持续稳定运行。
为此,设计中应考虑故障预防、故障隔离、备份电源等方面的措施。
2. 安全性原则:供配电系统设计应符合相关安全标准和规范要求,确保运行安全。
例如,应考虑防火、防雷击、防短路等措施,并设置相应的安全设备和报警系统。
3. 可扩展性原则:数据中心作为信息技术发展的重要基础设施,其供配电系统设计应具备良好的可扩展性,以适应未来数据中心业务的扩展和发展需求。
设计中应充分考虑扩容空间、电源容量等因素。
4. 高效性原则:供配电系统设计应追求高效能,以提高能源利用率,减少能源浪费。
例如,合理选择供配电设备的额定功率,减少能耗并提高供电效率。
二、数据中心供配电系统设计要素1. 供电设备:包括变压器、发电机组、UPS(Uninterruptible Power Supply)等设备,在供电系统设计中起到关键作用。
应根据实际需求选择适当的设备,并合理安排设备布局,以确保供电的可靠性和稳定性。
2. 配电系统:包括配电柜、开关设备、配电线路等。
设计中应合理划分供电区域,确保供电系统的均衡性和稳定性。
同时,应考虑配电线路的敷设方式,避免过度交叉和过长线路,降低线路功率损耗。
3. 接地系统:接地系统是供配电系统中重要的安全设施,用于保护人员和设备免受电击和电磁干扰。
设计中应采用合适的接地方式,确保接地电阻符合规范要求,提高接地系统的可靠性。
4. 配电回路保护:供配电系统设计中应设置合适的保护装置,以保护供电设备和电气设备不受过电流、过电压等故障的损坏。
同时,配电回路的保护应具备自动断电和报警功能,保障数据中心的安全运行。
关于数据中心供配电系统设计的探讨
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关于数据中心供配电系统设计的探讨摘要:与日益加快的科技发展相比,当前供电系统设计面临转型升级的难题,为满足市场需要,国内市场掀起数据中心供配电系统设计热潮,数据中心对供配电系统性能要求较高,同时对数据处理与交换达到提速的效果。
本文通过分析数据中心供配电系统设计要求,阐述了数据中心供配电系统设计注意要点,以期对读者产生一定帮助。
关键词:数据中心;供配电;系统设计引言:供配电系统是数据中心运行的核心要素,供配电系统为整个数据中心提供数据支撑,保证供配电设备的运行稳定性,同时可以使整个供电效果更加可靠。
数据中心供配电系统设计合理化,可以保证数据中心的运维效果,满足不同等级的供电需求,同时,数据中心与供配电系统设计相结合,能够降低供电损耗量,使供配电系统运行更加成熟。
1数据中心供配电系统设计要求1.1应用差异要求在进行数据中心供配电系统设计时,需要将供配电系统划分为工业建筑应用方面和民用生活方面,不同的应用范围,对数据中心大小要求存在差异,对于工业建筑应用方面,国家要求工业园区能够构建能源服务体系,同时,完善电力需求侧管理制度,需要兼顾用电设备改造以及可循环能源利用,提升工业建筑产能指数,从而达到全面提升工业领域能源应用效果的作用。
而民用数据中心供配电系统设计要求电力设备质量符合国家标准,同时要接入经济、实用、环保的供配电设施,还需满足居民生活需要,并且将配套供配电设施纳入规划设计之中,预留出10 kv开闭所需的电力通道,并且因地制宜,缩短建设周期,维护运维成本。
1.2弹性设计要求为满足各区域用电需求,在供配电系统运行过程中,需要保证电源系统不间断运行,使得供配电系统满足不同用户需求。
因此,在进行设计时,需要满足弹性设计要求,结合供配电供给区域大小,设计数据中心规模,以保证供配电设计方案选择科学合理。
数据中心供配电系统弹性设计,一方面,保证了电力供应的稳定性,另一方面,避免了数据中心供配电系统扩大导致的成本增加,通过预留设计,控制了投入成本,同时节约了电力供应损耗。
某大型数据中心供配电系统设计
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某大型数据中心供配电系统设计随着现代科技的不断发展,各种互联网应用正在成为人们日常生活中的重要组成部分。
在这样的背景下,数据中心作为现代互联网应用的重要组成部分显得格外重要。
而数据中心的稳定运行离不开稳定的供配电系统。
因此,本文将探讨某大型数据中心供配电系统设计的相关问题。
首先,我们需要考虑的是电力供应。
在设计电力供应方案时,我们需要考虑三个方面:电力公司的供电能力,设备的能耗以及备用电源。
对于大型数据中心而言,为避免电力短缺问题,我们可以考虑采取双回路供电方式,即同时从两个电力公司接受供电服务。
当然,考虑到设备的能耗以及备用电源的需要,我们需要预留一定电力容量的冗余空间,以应对电力突增的情况。
其次,我们需要考虑的是配电系统。
在配电系统的设计中,我们需要考虑两个方面:一是电流的稳定性和可靠性;二是电力的安全性和可控性。
为了确保电流的稳定和可靠,我们需要采用现代化的开关和自动配电设备,并在关键节点布置电流检测器,以便快速发现电路故障。
同时,为了确保电力的安全性和可控性,我们需要设置人工操作的开关,并针对异常情况设置相应的保护机制。
最后,我们需要考虑的是备用电源系统。
对于一些重要设备,我们需要在设计中预留备用电源,以保证在供电中断时仍能够正常运行。
备用电源可以采用电池或发电机组的形式,需要定期检测其运行状态以保障备用电源可靠性。
另外,在备用电源的应急情况下,应采取一系列应急措施来应对电力突发事故,如制定好应急预案,保障应急用电的重要模块的设备和系统,及时调配人力资源和物资储备等。
这样才能够在发生电力事故时迅速、有效地应对,避免造成更大的损失。
综上所述,某大型数据中心的供配电系统设计需要参考实际情况,以达到电力的稳定性、可靠性和安全性。
在设计方案中,应合理规划电力容量、配电系统和备用电源等设备的布局,并制定好应急预案以保障电力事故时的应急处置能力。
只有这样才能够满足大型数据中心对供配电系统的高要求,确保其正常运行。
浅析数据中心供配电架构
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浅析数据中心供配电架构浅析数据中心供配电架构摘要:近年来,经济的发展,促进我国科技水平的提升。
随着科学技术的飞速发展,数据中心供配电系统也在不断创新和发展。
数据中心是指在一个物理空间内实现信息的集中处理、传输、交换、存储、管理。
数据量的大量增长使得现有应用系统及存储容量难以适应企业需要。
因此数据中心的大容量、高可靠性非常重要。
供电供给是数据中心基础中的基础,数据中心发生的故障因素中,供电系统影响力是最大的,无论IT设备设计的多么精密、系统功能配置多么优越、可靠性多么高,一旦供电系统故障断电,再好的设备系统也无法再运转。
本文就浅析数据中心供配电架构展开探讨。
关键词:数据中心;配电;架构引言在数据中心供配电系统中,配置不间断电源的目的是防止因市电停电或市电异常造成计算机设备、通信设备等负载设备的停机或发生误动作,避免数据中心系统因掉电或供电异常而造成无法预估的损失。
不间断电源UPS 是数据中心供配电系统不间断供电的重要保障,将直接影响数据中心的可靠性;另外,数据中心中UPS的损耗较大,所以,降低能耗并提高可靠性已成为数据中心供配电系统的技术发展方向。
不同客户对微模块数据中心供配电方案的需求不同,数据中心供应商需要对供配电方式有正确的认识和灵活运用。
1现阶段数据中心配电系统数据中心配电系统主要包含中压配电系统、低压配电系统、不间断电源配电系统、柴油发电机组系统等。
根据数据中心的建设规模,中压配电系统可选择直接市政引入10kV电源,也可以选择自建35kV变电站或110kV 变电站。
低压配电系统根据数据中心等级按照GB50174—2017《数据中心设计规范》的附录A配置。
不间断电源系统负载包含IT设备和动力设备。
IT 设备用不间断电源主要为UPS和高压直流HVDC,采用UPS系统2N 冗余配置,或1路市电加1路HVDC。
动力设备普遍采用UPS系统N+1冗余配置。
柴发系统电压等级有中压和低压两类,具体采用哪种电压等级需要从数据中心的规模、投资、运维等方面综合决定。
数据中心供配电系统设计
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数据中心供配电系统设计数据中心是一个重要的IT设施,由于存储数据的不断增加,数据中心的规模越来越大。
数据中心绝对不允许因为电力问题而停运。
因此,设计高效的供配电系统成为了数据中心设计的必要组成部分。
供配电系统需要能够处理所有可能出现的电力问题,确保它们对数据中心的影响最小。
开发一个充分的供配电系统应包括防电压质量问题的措施,包括减少无功功率、平衡相负载、降低谐波功率行为以及用电缓冲等。
充分的供配电系统还应包括电源回路保护、灵活的备用电源、高效的蓄电池组以及充分的选择可用的电力线路。
在设计供配电系统时,需要充分考虑电源的可靠性。
备用电源应具有良好的测试和维护记录,以确保其在系统运行期间的可靠性和有效性。
同时,需要进行充分的测试和演练,以确保在电力断电时,备用电源可以立即工作并保障数据中心的稳定运行,避免数据丢失和机器宕机。
在数据中心的供配电设计中,必须考虑电力管理的重要性。
电力管理是一项全面的计划,包括所有数据中心的设备。
数据中心应确保所有设备的耗电能力在可接受的范围内,并实施有效的电力管理。
电力管理还包括减少能耗、延长设备使用寿命以及化繁为简的管理方法等。
在现代的数据中心中,可持续性和环境友好的设计已经成为了考虑因素之一。
数据中心需要降低对能源的需求,以降低能源消耗和运营成本。
在供配电系统设计中,需考虑尽可能调整电力需求,优化冷却设计,采用新的技术和方法以降低能耗和维护成本。
在数据中心设计的供配电系统中,保证整个系统的可靠性和稳定性,保证设备和电力线路的安全是至关重要的。
为此,在设计时应从整体考虑并准备充分的计划和措施,以确保供配电系统的高可用性和可靠性。
从目前的数据发展趋势来看,数据中心的规模将越来越大,对供配电系统的安全、稳定和可靠性提出了更高的要求。
通过在供配电系统的设计和运营过程中加强电力管理和建立有效的维护计划,数据中心可以实现更高的效率和更好的可持续性,并确保满足各类用户需求。
除了上文提到的供配电系统的设计,数据中心的电源系统也需要重视。
数据中心供配电系统设计
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数据中心供配电系统设计在数据中心建设中,供配电系统的设计起着至关重要的作用。
一个合理、可靠的供配电系统能够确保数据中心的正常运行,提供稳定的电力供应,防止电力故障对数据中心运营带来的风险和损失。
本文将讨论数据中心供配电系统设计的相关要点。
1. 供电可靠性供电可靠性是数据中心供配电系统设计的首要考虑因素之一。
数据中心作为承载重要业务的关键设施,需要保证电力供应的高可靠性。
在设计过程中,应采用双联形式的供电系统,即两条独立供电路径,以确保在一条路径出现故障时,数据中心仍能正常供电。
此外,还应设置UPS(不间断电源)系统,以提供紧急备用电力,并在电网故障时实现无间断切换。
2. 安全性考虑供配电系统设计还需要考虑安全性。
数据中心中的电力设备和配电线路应符合相关的安全标准和规定,避免火灾和其他安全事故的发生。
应采用高质量的电源设备,如稳压器、电压监控器等,确保供电的稳定性和安全性。
此外,还应设置可靠的漏电保护装置,提供对人身安全和设备安全的保护。
3. 电力负荷需求在设计供配电系统时,需要准确评估数据中心的电力负荷需求。
电力负荷需求是指数据中心的用电量和用电特点,包括服务器、网络设备、空调系统等的功耗。
根据电力负荷需求,合理规划供电容量和负荷分布,确保系统的平衡和合理利用。
4. 能耗效率随着数据中心规模的扩大,能耗效率成为一个重要的考虑因素。
供配电系统设计应注重提高能耗效率,减少能源的消耗。
一方面,可以采用高效的电源设备和变压器,降低能源损耗;另一方面,可以优化供电路径,减少线损。
在设计过程中,还可以考虑使用智能电力管理系统,对电力设备进行监控和管理,实现能源的有效利用。
5. 抗灾能力数据中心供配电系统的设计还需要考虑抗灾能力。
自然灾害(如地震、洪水等)和人为因素(如恶意破坏等)可能对数据中心的电力供应造成影响。
为了应对这种情况,应在设计中加入相应的安全保护措施,如设置电力冗余、备用发电机组、灾难恢复计划等,以提高系统的抗灾能力。
对数据中心机房供配电系统设计探讨
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对数据中心机房供配电系统设计探讨摘要:现阶段,随着计算机技术以及网络技术的普遍应用,信息化建设也得到了一定的发展,数据中心集数据的运算,处理和存储等功能为一体,已经成为信息化建设的重点项目,数据中心所承载的业务性质决定了对数据处理能力要求更强,对数据的安全要求也更高。
在数据中心机房中供配电系统是其安全运行的基础,对于数据中心的作用有着直接的影响。
因此本文主要就结合实践项目对数据中心机房供配电系统设计相关方面进行分析和探讨。
关键词:数据中心;供配电系统;可靠性1工程概述本数据中心机房为三层建筑,建筑占地面积6000平方米,建筑面积18000平方米,建筑耐火等级一级。
一层设主要设备用房(如开闭所、变电所、柴发机组、UPS电池室、冷冻站、钢瓶间、送风室、运营商接入室、排风机房、核心机房等)及辅助用房(如值班室、卫生间等);二层设主要设备用房(如变电所、UPS电池室、IT机房、空调机房等)及辅助用房(如值班室、卫生间等);三层平面布置及面积同二层。
考虑美观、实用性,各楼层设备用房及IT机房的布置采用东西方向均匀对称。
2数据中心机房供配电系统设计要求2.1设计标准和原则首先,不仅满足国内现行数据中心机房的相关规范外,还结合国际标准,如美国TIA-942《数据中心的通信基础设施标准》,该项目采用最高级别 T4级。
各设备、系统、模块、路由等采用2N模式设计。
其次,在对IDC机房的设计一定要确保其科学、安全以及稳定、可扩展性等。
综合考虑数据中心整体布局以及后期分期扩展的需要,每层独立设置变电所、UPS房和电池间,分别为各楼层的IT负荷提供供电。
2.2设计需求分析随着现阶段数据中心机房所产生的作用越来越重要,机房的单位面积自身的用电负荷也在不断的提高,对于供配电可靠性要求也在提升。
通常,需要加强对用电负荷的重视,相对于IT机房内设备用电负荷来讲,其主要有两种。
其一是特别重要负荷设备,如IT机柜,则应采用市电+柴油机+UPS供电;其二是机房内水泵、精密空调等其他配套设施,采用市电+UPS供电或市电+柴油机供电。
浅谈数据中心供配电系统设计重点及难点
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浅谈数据中心供配电系统设计重点及难点摘要:数据中心供配电设计是一项复杂的工程,但只要本着电气设计安全可靠的角度出发,结合相应国家规范,抓住设计中的重点和难点,就一定可以把设计工作做好。
关键词:数据中心;供配电;难点;重点0 引言本文结合实际工程项目,详细阐述大型数据中心电气设计要点,结合目前主流做法,对一些关键技术难点进行分析,并提出了合理的解决方案。
笔者将对大型数据中心的设计以及目前一些针对数据中心的主流设计思路及做法,对数据中心在用电设备负荷分级、供电方案选择等问题进行详细阐述。
1 工程概况本文所介绍的是某公司设置在其运控中心的数据中心工程,该工程根据业主以往的运行使用经验以及实际需求,在建筑物首层共设置4 个数据主机房,其中1、2 号主机房为一期使用,3、4 号机房为二期使用,每个主机房面积为300平方米,主机房总建筑面积800平方米。
另在建筑首层设置数据中心的辅助用房,包括IT 监控室、运营商进线间、值班前厅、库房等共计约500平方米。
在建筑物地下一层设置数据中心的支持区,包括数据中心专用变配电室、柴油发电机房、UPS 室、电池室、制冷机房等设备机房共计约1000m2。
2 数据中心等级的确定以及用电设备负荷分级2.1 数据中心等级的确定数据中心的等级与其使用性质、数据丢失或网络中断在经济或社会上造成的损失或影响程度有关,GB 50174 - 2017《数据中心设计规范》( 以下简称“《数规》”) 中将数据中心的等级分为A、B、C 三级,本文所介绍的数据中心按A 级设计。
2. 2 数据中心用电设备的负荷分级《数规》中对数据中心内具体用电设备的负荷分级并未做出明确规定,其他规范对此也并未提及,但可以视数据中心的等级、使用性质、用电设备对保障数据中心可靠运行的重要程度,来进行相应的负荷分级。
2. 3 不同等级负荷的供电措施对于数据中心机房内的IT 设备、空调和制冷设备、监控中心等一级负荷中的特别重要负荷,除了保证双重电源外,还应设置应急电源。
探讨数据中心供配电系统设计及应用
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探讨数据中心供配电系统设计及应用摘要:近些年来,我国的各项技术快速发展,尤其是信息技术飞速发展,我国逐渐进入了信息时代,对于数据中心的需求逐渐增加,数据中心不间断的工作特性使得其供配电系统在设计及应用要求更加严谨。
数据中心的供配电系统从设计到应用的过程都更应在确保系统安全可靠的前提下注重科学合理性,力求更加稳定高效的运转。
本文从数据中心供配电系统的设计入手,探究设计的行业标准,并且根据数据中心供配电系统的行业标准对于设计的要求,以及数据中心供配电系统的应用情况。
对于数据中心供配电系统的设计及应用的重点展开讨论,希望可以对数据中心供配电系统的设计及应用提供一些有益的帮助。
关键词:数据中心;供配电系统;设计及应用数据中心主要由用于处理数据和交换数据的计算机、网络设备和电子设备组成。
因为数据中心必须不间断运转的工作特性,其对于电量需求大、要求供电可靠性的高,使得数据中心在设计时其供配电系统尤为重要。
因此,在数据中心供配电系统的设计应用时需多方面进行综合考虑,确保数据中心的使用安全稳定可靠性,在保证符合国家相关标准的前提下,不只需要考虑数据中心供配电系统在实际中的应用,还要考虑后续发展的可持续性,减少能源的消耗和建设成本,提高数据中心供配电系统设计的科学性和合理性以及对于后续实际使用的便捷性。
数据中心供配电系统的设计要求标准数据中心的供配电系统的设计在我国有着严格的国家及行业标准,所以在设计时应该严格遵照相关的行业标准,当然在具体设计时也可以参考国外的相关行业标准。
现在现行的标准主要是GB 50174-2017《数据中心设计规范》,根据该标准,可以将数据中心的电子信息系统机房进行分级,以A(容错)、B(冗余)、C(基本)三级划分,针对机房使用性质、管理要求及社会经济重要性进行区别划分所属级别。
TIA-942-B-2017《数据中心电信基础设施标准》相关数据中心设计规范标准,根据该标准要求对于数据中心进行分级,可以划分为四级,分别为:基本(R1)、冗余组件(R2)、并行维护(R3)、容错(R4)。
浅析数据中心供配电架构
![浅析数据中心供配电架构](https://img.taocdn.com/s3/m/0800ebe5294ac850ad02de80d4d8d15abf23005d.png)
浅析数据中心供配电架构现代社会中,数据中心作为信息的重要载体,承载着大量的数据存储和处理任务。
而数据中心的有效供配电架构是保障其稳定运行的关键要素之一。
本文将从数据中心供配电架构的重要性、传统供配电架构的局限性及优化方案等方面进行浅析。
一、数据中心供配电架构的重要性数据中心作为信息科技的核心基础设施,必须具备稳定可靠的供配电架构。
其供配电架构的设计和运行质量直接影响到数据中心的可用性和安全性。
合理的供配电架构不仅能够保障数据中心的正常运行,还能提高能源利用效率,减少能源浪费,降低运行成本。
二、传统供配电架构的局限性传统的数据中心供配电架构通常采用集中式的设计,整个数据中心的电力由主配电室通过配电柜分配到各个设备。
然而,这种设计存在以下问题:1. 单点故障风险:集中式供配电架构中,如果主配电室发生故障,整个数据中心就可能陷入停电的状态。
2. 能耗浪费:传统架构在数据传输过程中存在能量损耗,导致能耗效率较低。
3. 扩展性差:当数据中心的设备规模扩大时,传统架构需要重新设计和改造,增加了维护成本和工程量。
三、优化方案为了解决传统供配电架构的局限性,以下是几个优化方案:1. 分布式供配电架构:分布式供配电架构将供电和配电功能分散到各个设备模块中,降低单点故障风险。
每个设备模块都配备独立的供电和配电系统,能够实现模块之间的电力互补和冗余功能,提升数据中心的可用性。
2. 高效供配电技术:采用高效供配电技术,如不间断电源(UPS)和直流供电系统(DC),可以有效提高数据中心的能源利用率,降低能源浪费。
3. 智能监控和管理系统:通过智能监控和管理系统实时监测数据中心的供配电状态和能耗情况,及时预警和调整,提高数据中心供配电系统的运行效率和稳定性。
4. 绿色能源应用:引入可再生能源,如太阳能和风能等,结合数据中心的供配电需求,可以降低对传统能源的依赖,减少对环境的影响。
综上所述,数据中心供配电架构的设计和优化对于数据中心的可靠运行和节能环保至关重要。
浅谈数据中心HVDC供配电技术
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CATALOGUE 目录•hvdc供配电技术概述•hvdc供配电系统的组成及工作原理•hvdc供配电技术的关键技术及解决方案•hvdc供配电技术的实践案例分析•hvdc供配电技术的挑战与未来发展hvdc供配电技术是一种将直流电能分配给多个负载的电源分配技术,通过使用高频开关电源将交流电转换为直流电,然后通过直流配电将直流电分配给多个负载。
hvdc供配电技术相比传统的交流配电技术具有更高的效率和可靠性,同时能够实现更灵活的电源分配和管理。
hvdc供配电技术的定义hvdc供配电技术的应用场景数据中心通信基站需要大量的直流电源供应,hvdc供配电技术能够提供更高效、可靠的电源分配和管理。
通信基站工业自动化更灵活的电源管理未来hvdc供配电技术将会实现更灵活的电源管理,能够更好地满足不同负载的需求,提高电源的利用率。
更高的效率随着技术的不断发展,hvdc供配电技术的效率将会越来越高,能够更好地满足高密度数据中心等场景的需求。
更可靠的安全性随着数据中心等场景对安全性的要求越来越高,hvdc供配电技术的安全性也将得到不断提升,能够更好地保障数据安全和设备稳定运行。
hvdc供配电技术的发展趋势hvdc供配电系统的组成实时监测供配电系统的运行状态,确保系统安全稳定运行。
配电单元(PDU)负责将直流电能分配给不同的负载设备,具有过流保护和短路保护功能。
连接直流电源和直流负载的线路,通常分为高压直流母线和低压直流母线。
提供直流电能,通常由整流器数据中心内的电子设备,如服务器、路由器等,消耗直流电能。
hvdc供配电系统的工作原理hvdc供配电系统的优势hvdc供配电系统采用整流器将交流电转换为直流电,提高了供电效率。
提高供电效率降低能耗提高供电可靠性适应未来发展由于采用直流电传输,没有交流电在传输过程中的损失,因此降低了能耗。
hvdc供配电系统具有过流保护和短路保护功能,提高了供电的可靠性。
随着数据中心规模的不断扩大,hvdc供配电系统能够适应未来发展的需要,提高供电质量和效率。
数据中心供电设计
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数据中心供电设计数据中心作为现代信息技术的核心基础设施,对电力供应的稳定性和可靠性有着极高的要求。
为了满足数据中心的大功率负载需求,供电系统的设计必须兼顾稳定性、可靠性和高效性。
本文将重点探讨数据中心供电设计的要点和技术。
一、供电系统配置1.1 主配电系统主配电系统是数据中心供电系统的核心组成部分,负责将输入电能按照需求合理分配到各个终端设备。
主配电系统主要包括进线柜、主配电柜、配电柜和母线系统等。
进线柜作为整个供电系统的入口,主要负责对电能进行测量和保护,同时具备切换功能,以确保供电的连续性和可靠性。
主配电柜负责将进线柜输出的电能分配到各个配电柜,根据数据中心实际需求进行负荷均衡和备份供电的设计。
配电柜作为供电系统的末端设备,将电能进一步分配到最终的IT设备,需要满足高电能密度、可扩展性和高效能的要求。
母线系统作为主配电与配电柜之间的连接桥梁,不仅要满足高电流的传输需求,还要保证低能耗和低压降。
1.2 UPS系统UPS(不间断电源系统)是数据中心供电系统中至关重要的一部分,能够在电网供电故障或突发断电的情况下为关键设备提供稳定可靠的电源。
UPS系统主要包括静态UPS和动态UPS两种常见的技术。
静态UPS通过电池组提供电能,并通过逆变器将直流电能转化为交流电能,从而保证数据中心在供电中断时的持续运行。
动态UPS则通过转子和发电机的组合,通过机械能转换为电能,并通过同步机组提供可持续的电源输出,以应对较长时间的供电故障。
1.3 电源配电设计数据中心供电系统的高可靠性和冗余性要求对电源配电设计提出了较高的要求。
为了确保数据中心运行的连续性,电源配电系统需要采用并行式结构,即主备电源之间进行冗余设计。
在配电柜的设计中,还需要考虑不同工作区域的电源负载需求,并进行负荷均衡设计,以保证整个系统的稳定运行。
此外,还可以通过使用PDU(电源分配单元)对电源进行进一步细分和管理,以满足数据中心对电能监控和管理的需求。
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浅谈数据中心机房供配电系统设计丁国余上海**系统工程有限公司摘要:现代的数据中心中都包括大量的计算机,对于这种场所的电力供应,都要求供电系统必须在所有的时间都有效,这就不同于一般建筑的供配电系统,它是一个交叉的系统,涉及到市电供电、防雷接地、防静电、UPS不间断供电、柴油发电机等,每个系统互相交叉,互有影响,这就使我们在设计时必须考虑多方面的因素。
关键词:数据中心、UPS不间断供电、冗余、接地、防静电一、系统概述现代的数据中心机房中都包括大量的计算机,对于这种场所的电力供应,都要求供电系统必须在所有的时间都有效,扩容容易,维护简便,容错力强,最重要的是性价比高。
数据中心机房是现代信息化建设的基础工程,为各个业务提供稳定、安全的工作环境,而机房的供配电系统就是这基础工程的心脏和大动脉,供配电系统的稳定,能够保障其它系统发挥作用和核心业务正常运行。
系统不同于一般建筑的供配电系统,它是一个交叉的系统,涉及到市电供电、防雷接地、防静电、UPS不间断供电、柴油发电机等,各个系统互相交叉,互有影响,这就使我们在设计时必须考虑多方面的因素。
二、设计标准数据中心有专门的设计标准,全球第一个综合性的数据中心电信基础标准TIA-942 《数据中心电信基础设施标准》,是2005年4月由美国电信产业协会(TIA)、TIA技术工程委员会(TR42)和美国国家标准学会(ANSI)批准的。
国内的相关规范和标准也是综合国外标准以及国内数据中心建设发展情况做出的,数据中心设计规范GB 50174—2008《电子信息系统机房设计规范》也于2008年l1月12日发布,2009年6月1日开始实施。
设计一个数据中心首先需要根据用户重要性和业主对数据中心可靠性、安全性等的具体需求,确定机房等级.再按照相应等级确定适合的供配电系统。
国内的数据中心首先需要满足国内规范的要求。
GB 50174—2008中关于数据中心的分级规定如下:电子信息系统机房应划分为A、B、C三级。
设计时应根据机房的使用性质、管理要求及其在经济和社会中的重要性质确定所属级别。
三、设计原则数据中心供配电系统设计应执行或参照执行国家和行业相关标准、规范,并可参考国外相关标准、规范,结合考虑数据中心用电负荷密度高、供电可靠性要求高等特性采取适当的技术措施。
同时,应满足项目建设单位的企业标准、规范的要求。
数据中心供配电系统设计应遵循分区、分级的原则,同一功能区域内的各类设备的供电可靠性,应能保证所有设备能够按照该区域标准的要求运行,并将供配电系统局部故障的影响面控制在尽可能小的范围。
数据中心用电负荷密度高、总量大,其供配电系统设计中应充分运用成熟有效的节能措施,降低供配电系统的损耗。
四、数据中心机房供配电系统需求分析随着信息技术的迅速发展和互联网的普及,社会各界对信息系统的应用越来越广泛,信息和数据量呈几何级增长,由此对数据中心的需求日益增加,对数据中心的要求也不断提高,信息设备功能越来越强,功率密度越来越高。
数据中心设备机柜用电负荷由以前的2kV A/台,提高到3kV A/台、4kV A/台,甚至更高。
机房单位面积的平均用电负荷也由1kV A每平方,提高到1.5kV A每平方、2kV A 每平方,甚至更高。
数据中心用电负荷的统计应分为两个层次,即:UPS 供电系统负荷(输出)和市电供电系统负荷。
市电供电系统负荷(输出)的统计主要包括:UPS 供电系统(输入)、机房精密空调系统、机房照明及建筑电气设备等。
UPS供电系统负荷(输入)=供电负荷+充电负荷。
机房精密空调系统负荷=N台主用空调机组额定负荷容量×负荷率。
UPS供电系统负荷(输出)的统计主要包括:计算机设备、服务器、存储、网络设备、小型机等,在负荷设备明确时,按设备数据统计,具体负荷设备不明确时,按设备机柜平均负荷统计。
设备机柜数量也不明确时,可按机房面积平均负荷估计。
五、数据中心机房供配电系统设计5.1、供配电系统的布置数据中心机房供配电系统主要设备有:UPS、电池、配电柜和柴油发电机等。
这些设备单位占地面积、重量大,对于这些设备的摆放位置既要考虑功能上的需求,又要考虑空间和承重的需要,还要考虑对外界的危害。
数据中心机房供电系统应有独立的配电间、变配电所,UPS 电源机房应靠近设备机房(负荷中心)布置,这样能保证从UPS输出到用电设备之间的压降和损耗尽可能的小。
UPS 电源主机、配电柜与蓄电池组是否需要分隔,按照数据中心等级的要求决定,另外还需要考虑到UPS属于大型设备,重量比较大,噪声大,需要摆放在一个承重比较好,并且不影响办公和休息环境的地方。
配电柜位置的选择,主要考虑功能上的需求,配电柜应在满足功能分区的基础上,尽可能靠近供电负载。
发电机房宜设置在地面一层,当发电机房设置于地下层时,应特别注意进、出风通道能否满足要求,应注意发电机组储油装置(日用油箱、储油罐)的消防要求。
变配电所、发电机房、UPS 电源机房均应留有足够的面积,可与设备机房同步发展,应对设备机房面积扩展或设备机房功率密度上升引起的供电需求。
于非专门设计用于数据中心的建筑,应注意其是否满足设备安装和线路敷设的要求,包括楼面荷载、净高、抗震等级、耐火等级等方面。
5.2、供配电系统设计5.2.1、市电动力配电系统设计市电动力配电主要用于供给机房精密空调设备、普通照明和给排风、维修插座、一般动力、UPS设备等。
市电动力配电一般由大楼总配电柜馈出的动力供配电系统,采用50Hz交电,380/220V三相五线电源,TN-S接地方式,零线和地线分开设置且零地线之间电压小于1V。
一般可靠性要求数据中心宜引入两路市电电源,条件受限制时也可引入一路市电电源。
引入两路市电电源时,宜为冗余关系,也可作为供电容量扩展关系。
每一路市电电源的供电容量应能满足全部一、二级负荷的需求,包括UPS电源系统、机房精密空调、机房照明、蓄电池充电及建筑设备中的一、二级负荷。
两路市电电源的供电容量应为全冗余,正常时应同时供电运行,两路电源在负荷设备输入端自动切换。
市电动力配电柜一般采用放射式配电直接配至各用电设备或电箱,机房内所有动力配电线缆必须设计桥架或钢管敷设,市电动力配电柜具有火警联动保护功能,出现火警时可与消防系统联动及时切断电源,动力配电柜、照明箱内的开关和主要元器件应设置有效的防雷措施。
5.2.2、自备应急电源系统设计数据中心一般采用柴油发电机组作为自备应急电源,对于大型、高等级数据中心也可以选择可靠性高、输出电源品质好、带非线性负载能力强、体积小、重量轻的大功率燃气轮机发电机组。
一般可靠性要求的数据中心宜配置一路自备应急电源,供电容量应能满足全部一、二级负荷的需求,包括UPS 电源系统、机房空调、机房照明、蓄电池充电及建筑设备中的一、二级负荷。
当数据中心条件受限制,且市电电源具有较高可靠性时,也可以部分或全部采用移动式发电机组作为自备应急电源。
发电机组燃料储备量应根据数据中心等级的要求,结合市电电源可靠性、供油可靠性、消防要求综合决定,一般不宜少于发电机组满负荷运行8小时的用油量。
5.2.3、UPS供配电系统设计UPS配电主要用于计算机设备、服务器、小型机、存储、网络设备、保安监控设备等。
UPS 电源系统输出一般采用三级配电方式:系统输出配电柜-机房配电柜-机柜配电单元。
UPS电源系统蓄电池组容量的计算方法有以下两种:(1) 按负荷电流计算;(2) 按负荷功率计算;按负荷电流计算的结果是蓄电池组的总容量,然后再选择单组蓄电池的容量和组数。
按负荷功率计算的结果是选定容量规格的蓄电池组数。
两种计算方法的结果可互相校验。
对于单电源输入设备,即使已采用双单元冗余UPS 电源系统,也宜将其连接在其中一个单元上。
对于双单元冗余UPS电源系统,可将其每个单元中的部分容量视为并联冗余性质。
对于需要双回路供电的单电源输入设备,宜在其输入端设置静态转换开关STS。
静态转换开关STS 的性能应能满足其要求,一般转换时间小于5~10ms。
当负荷设备对零-地电压要求较高时,可在机房配电柜设置隔离变压器。
有时候,为保证UPS故障旁路后输出高质量电源,往往在UPS旁路输出端设置隔离变压器。
数据中心UPS供配电系统一般采用冗余方式供电,很少采用单机供电。
冗余方式供电能在一台UPS设备故障时,仍然能够满足机房内重要设备的用电需求,这是单机供电所不能达到的。
从冗余式配置方案来看,常用的有以下几种方式:(1)、热备份式冗余UPS供电方式主机带负载,备机空载或带非重要负载,备机接入主机的BYPASS(旁路)输入端。
这种方式布置比较灵活,不需要两台UPS同品牌,而且不要增加额外辅助电路,不增加购置成本。
如果UPS主机发生了故障,那么UPS备机必须接替全部负载,这也就意味着设计时必须计算好UPS主机故障时,UPS备机所需承担的总负载。
此方式的缺陷在于UPS备机得具有阶跃性负载承载能力,无法对电源系统进行扩容,两台容量不同的UPS相联,只能按最小的UPS容量输出。
(2)、直接并机冗余UPS供电方式为克服热备份式冗余供电系统的弱点,随着UPS控制技术的进步,具有相同额定输出功率的UPS可直接并联而形成冗余供电系统,为保证高质量的并机系统,各电源间必须保持同频、同相、且各机均流。
此供电方式瞬间过载能力强,能够自动均分功率,系统互为主备,提高供电可靠性,电源系统扩容方便。
但是存在着环流,增加无功损耗,降低系统可靠性,需增加额外辅助电路,随之而来是增加成本,增加故障点。
设计时,如2台互备,每台按照50%带载能力考虑,并联的主机越多,单台主机的带载能力就越低。
(3)、双总线冗余供电方式双总线供电方式是采用两条总线对后端设备进行供电,每条总线上具有相同的一套UPS供电方式,消除可能出现在UPS输出端与最终用户负载端之间的“单点瓶颈”故障隐患,以提高输出电源供电系统的“容错”功能。
此供电方式能够在线维护,在线扩容,在线升级,改善了重要总线的可用性,满足了双电源用电设备的需求,真正实现了7×24×365运行的目标。
但是双总线冗余供电方式相当于搭建了两套前述供电方式的回路,需要增加2倍以上的成本。
同时,为满足单电源设备的供电需求,可在输出端安装STS,来保证供电输出的可靠性。
5.3、供配电设备的安装和线路敷设机房UPS、精密空调电源系统输入应设置专用的输入配电柜。
电源系统输入配电柜应引接两路电源、自动切换。
UPS 电源主机的主电源和旁路电源应分别引入,并宜由不同的输入配电柜引接。
UPS电源系统输出应采用放射式、双回路配电方式。
UPS 电源系统输出应采用三相配电,末端分相,以利三相平衡。
机房配电柜、UPS电源柜落地安装,动力配电箱、照明配电箱底边距地1.4m 墙上暗装,配电柜及其他电气装置的底座应与建筑楼地面牢靠固定,并接地,机房内应分别设置维修和测试用插座,且有明显区别标志,测试用电源插座应由UPS供电,维修插座由市电供电。