数据中心电力系统的建设和管理

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数据中心电力系统的

建设和管理

近年来随着国内银行业务的快速发展，银行数据中心已经成为国内各大银行业务系统的运行基础，而优质的电力供应则是数据中心业务安全运行的基础。提高数据中心电力系统的安全性、稳定性和可靠性，应该从完善电力系统的建设和管理两方面入手。

一、数据中心电力系统的建设

电力系统在设计施工时，就基本决定了其完美程度，主要体现在可靠性、可维护性、可管理性上，同时满足供电系统运行方式的灵活性和可扩建性。其中包括了高低压配电的配置、ＵＰＳ系统的配置、备用电源的配置及诸如接地、防雷、消防联动等问题。

１．高低压配电的配置

为了提高供配电的可靠性，数据中心的高低压配电应从两个不同变电站取２路高压进电，经由数据中心的不同变压器变压后组成双路电源系统，采用单母线分段，配有母联开关，切换采用自动或手动方式。所有断路器的脱扣器均带通信功能，用于电力监控系统。数据中心供配电可分为ＵＰＳ系统用电、机房空调用电及办公楼等其他设施用电；以我们的数据中心为例：我们采用６台变压器配置：１、２号变压器互为备份给ＵＰＳ系统供电；３、４号变压器互为备份给机房空调供电；５、６号变压器互为备份给办公楼等其他设施供电。互为备份的２台变压器进线分别取自不同段高压母线。机房事故照明、电梯、消防设备等均为双路供电，分别取自１、２号或３、４号变压器。重要双路供电设备均可由发电机提供备用电源。ＡＴＳ开关需选择能进行可靠、准确切换的高质量产品，以保证低压配电系统的安全性。配中央信号屏一面，对高低压供配电情况进行本地监控；配直流屏一面，为高压供电系统提供控制、操作用１１０Ｖ直流电源。直流屏输入电源取自变压器，配有免维护蓄电池一组。

２．ＵＰＳ系统的配置

根据数据中心的实际需求配置ＵＰＳ系统的容量，采用Ｎ＋１冗余模式组成一组ＵＰＳ系统。两组ＵＰＳ系统互为备用，自１、２号变压器输出端分别引入电源，供机房精密计算机设备使用。每组ＵＰＳ系统根据容量配置蓄电池组，同时应配置空调设备以保证ＵＰＳ系统及蓄电池组的正常运行环境，以避免非技术性原因缩短ＵＰＳ系统的正常使用寿命。同时应考虑ＵＰＳ系统扩容的可能性，以适应银行业务的快速发展。

３．备用电源的配置

根据机房精密空调及ＵＰＳ系统的总容量，配置发电机组。根据容量的不同，可配置单机、双机并联、双机单独运行、多机运行等方式作为机房精密空调及ＵＰＳ系统的备用电源，保障数据中心机房的电力供应。发电机后备电源一般采用冷备用方式。同时需建造油库，储备充足的燃油以满足紧急情况下发电机连续运行发电的需求。事故照明、电梯、消防等设备的备用电源选择独立的应急发电机，与生产用的发电机分开。

４．接地、防雷、消防联动等

电力低压配电系统可采用ＴＮ、ＴＴ、ＩＴ系统３种不同

中国工商银行数据中心（上海）赵军姜云安８０

・中国金融电脑２００７年第１１期

中国金融电脑２００７年第１１期・机房

技术应用ＦＣＣ

的接地方式。ＴＮ系统有一端直接接地，设备的外露导电部分用保护线与该点连接；ＴＴ系统有一端直接接地，设备的外露导电部分独立自行接地；ＩＴ系统有一端经小阻抗接地，设备的外露导电部分独立自行接地。

同时，需将各部分防雷装置、

建筑物金属构件、低压配电保护线（ＰＥ线）、设备保护接地、屏蔽体接地、防静电接地和信息逻辑接地等连接在一起组成公用接地系统，接地电阻小于１欧姆。

如特殊需要独立接地，应有防止反击措施。关于消防联动，一旦发生火警时，消控中心送出２４Ｖ直流操作电压来启动跳闸线圈，能够自动断开相关设备的电源。

二、数据中心电力系统的管理

数据中心的供电管理具有双重性，既要满足本单位的管理需要，又要接受供电局的行业管理。完美的供电系统设计、先进的供电设备，只有和严格、完善的管理相结合，才能发挥出最大的功效。数据中心供电系统的管理包括以下几方面：人员配置、制度管理、运行管理、应急管理、安全管理和设备管理。

１．人员配置

数据中心电力系统的运行须由专人专岗负责维护管理并保持人员相对稳定；维护人员须按照Ａ／Ｂ角配备；维护管理人员须具备相关专业技能，对于从事具体操作的人员必须具有当地管理部门核发的上岗资格证书（高、

低压操作人员必须具有有关主管部门核发的高、低压运行、维修特种作业操作证），并定期接受专业岗位培训。

２．制度管理

制度管理必须具备一定的刚性，在实际工作中必须严格执行，尽量避免例外情况，否则很容易将制度变成一纸空文。制度一般包括电业安全工作规程、设备巡视检查制度、运行交接班制度、学习培训制度、故障处理制度、倒闸操作监护、倒闸操作管理制度等。贯彻执行制度管理是电力系统安全运行、人身安全的有力保障。

３．运行管理

（１）设备巡视检查。设备巡视检查是发现事故隐患的重要途径之一，需做到制度化、科学化，不能流于形式。巡检的主要内容为设备状况及其周边环境，如遇节

假日、重要会议或异常天气状况等情况需执行特巡。巡检方法和巡检重点因设备而异，除传统的看、听、闻、触外，还需借助一些必要的仪表进行检查，如红外测温仪、钳型电流表、电池内阻测试仪等。

（２）运行日志。

运行日志是运行工作的基本文件，记录必须翔实、准确。运行日志主要包括日期、当值人员、供电系统运行方式、巡检时间、巡检区域、工作记事、交接班记录等内容。

（３）标识管理。

高低压供电设备执行标识管理：设备号、电缆编号、配电柜编号要写明上连和下连配电柜、开关情况。强化标识管理，有助于在供电故障时能够快速、准确的恢复供电，在日常工作时杜绝误操作造成停电事

故。

（４）机房设备的远程监控。对数据中心电力系统设备建立远程监控系统（包括高低压配电设备、ＵＰＳ系统、发电机后备电源、机房空调系统等），监控终端放在动力值班室，实行２４小时值班监控。

部分设备的监控增加故障报警可发送至移动通信设备，以实现非巡视检查时间掌控数据中心的电力系统运行情况，快速及时地发现问题，把故障消灭在萌芽状态，避免电力系统事故的扩大。

４．维护规范的建立

建立高低压供配电设备、ＵＰＳ系统、发电机后备电源、机房空调系统的维护技术规范，有助于日常对高低压供配电设备、ＵＰＳ系统、发电机后备电源、机房空调系统的维护管理，降低高低压供配电设备、ＵＰＳ系统、发电机后备电源、机房空调系统故障发生率，保证设备１００％的完好率，提高机房供电的可靠性。

５．应急管理

安全第一，预防为主。有些项目的反事故措施可以通过各种测试进行演练，有些项目只能进行事故预想，从心理上和手段上做好准备，有备无患。预先建立电力系统应急预案，在出现异常情况时，能按平时演练的程序和步骤及时处理，以做到有备无患，防患于未然。８１