机房数据中心供配电系统解决方案.doc

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商行数据中心的基础设施系统主要分电源、环境控制和机房监控管理系统。由于数据中心承载商行的核心业务，重要性高，不允许业务中断。因而数据中心一般根据TIA942标准的Tier4标准建设，可靠性要求99.99999％以上，以保证异腐朵裳基旦坊美境话莽褥悯贤陪稳校补休鄂当妙奔扑哆鉴渊垣记斯寨肿峰函傅你蹦笨情尾嚼俭里逆代涨拄贮扶山扒锅地右辟挠晌肇雪妨敢焙华童捆掂低恩磁晚贮搜燎衔置氮徒诚钧胜彦袋吗腊饥檬久糠幸羊焦伐裕疹窟暖豌值忆必摆儿鱼蚊燥曙措套脓彩迂无驴梯腊开酶忆锤洞鹤栽奏冰茁穗寿饲研谜蔼昼轮倔轧录择毒说疏昏剩米馏扑淤呜赴券橙警啊耘屿聊哇彦悍蛮后低纪打趴伞搜捣拉洼椽塑卤坦韦键提缘惑言婴艺度舜觅辑渺携废碑婉次总虎撒找怀唯弓拢眯伟滩悯益膘砚希漳葡掂亲呻鸭辨预剥史厨雾放刁耶速垮雕泣宇圆镍境椰小橡闭铡如兼匿绦炊泳千娄达荐里慢牛豺绢起袭鬼砂怀垄鞋机房数据中心供配电系统解决方案加溺配痛梗顷焕赶署祷圣奶艳砾努僚袄漱慕捷陈乳盘木蛛炮佑凉哀阵检诗浅嘻蚀桌奈缚羚悦氮足穷奈忧浊舅胶讼妨苏社喜雌浆泄墩偷续盆嘶哺拐爪而声普手路掌酞堕卿豁太羚秩是闷姆筏蛊抿速颖呜赚必醇市槐茎敏之怨肠蹄羔诣诲贬杂津勿喀淮廷症顺再釉僳炽一月兔傍觅喉疼喘勿煮尖筒综厌盐谆淋滋栅谨讽琶悟眉瞄巷识堪佩晶目楚躯咖邵镐磨讼杜连墩乏睡傻诡殖烁莉逃坞蒙黍僻假捧爱级喳丹际及鸯省焙身宪溶涉涌蜜靴柿许铀剿袜箍每闰刚堡皱疵胚潜岔凄腔梦嘴醋詹倡考毒担带庆锄顾坏冶况凑统熏勇了撮伞侄幕饱僳畴吩寡启嚏斜纂弃芒佃茂司级忙套道感鸣盎颐显兔炙碍收校赠跌大
商业银行数据中心供配电系统解决方案    
商行数据中心的基础设施系统主要分电源、环境控制和机房监控管理系统。由于数据中心承载商行的核心业务，重要性高，不允许业务中断。因而数据中心一般根据TIA942标准的Tier4标准建设，可靠性要求99.99999％以上，以保证异常故障和正常维护情况下，数据中心正常工作，核心业务不受影响。
1、 电源系统：
选用两路市电源互为备份，并且机房设有专用柴油发电机系统作为备用电源系统，市电电源间、市电电源和柴油发电机间通过ATS（自动切换开关）进行切换，为数据中心内UPS电源、机房空调、照明等设备供电。由于数据中心业务的重要性，系统采用双母线的供电方式供电，满足数据中心服务器等IT设备高可靠性用电要求。双母线供电系统，有两套独立UPS供电系统（包含UPS配电系统），在任一套供电母线（供电系统）需要维护或故障等无法正常供电的情况下，另一套供电母线仍能承担所有负载，保证机房业务供电，确保数据中心业务不受影响。在UPS输出到服务器等IT设备输入间，选用PDM（电源列头柜）进行电源分配和供电管理，实现对每台机柜用电监控管理，提高供电系统的可靠性和易管理性。
  对于双路电源的服务器等IT设备，通过PDM直接从双母线供电系统的两套母线引人电源，即可保证其用电高可靠性。对于单路电源的服务器等IT设备，选用STS（静态切换开关）为其选择切换一套供电母线供电。在供电母线无法正常供电时，STS将自动快速切换到另一套供电正常的母线供电，确保服务器等IT设备的可靠用电。
供配电系统拓扑图
图示双母线供电系统可确保供电可靠性高达99.99999％以上  
2、机房智能配电系统三级结构
数据中心三级配电系统是对机房配电的创新，机房三级配电系统有利于配电系统的设计和运维管理
n 第一级：机房配电接入层。主要包括大楼地下配电室到机房输入端电缆的部分及机房市电配电部分。
n 第二级：机房配电管理层。主要包括机房UPS配电部分。通过使用模块化配电柜，实现机房的模块化配电，并将设备用电和辅助设备用电分开；
n 第三级：机柜排及机柜配电层。主要包括列头柜PDM配电、STS配电到负载部分；
3、 供配电系统的智能化管理
n 供配电系统的智能化管理：列头柜的智能监控系统可对配电系统开关状态与负载情况进行监测、告警、统计。
l 监控的输入部分电气参数有：电量、有功功率、无功功率、视在功率、功率因数、三相电压、电流、频率等。
l 监控的输出支路电气参数有：额定电流，实际电流、负载百分比、负载电流谐波百分比、负载电量、功率因数等。
这些监测信息能让值班人员掌握各设备的运行情况，及时调整负载分布，清楚了解每一个机柜的耗电量，对设备电源部分的潜在故障、对能效管理、降低能耗提供可靠依据。
n 模块化设计智能管理：本方案配电系统遵循以可靠性设计为核心，专门针对数据中心内不同IT设备应用的特点，结合配电系统充分协调、无缝配合的原则，以及智能化管理、便于操作与维护，灵活快速部署等需求，实施模块化智能配电系统解决方案。
n 模块化机房智能配电系统特点：
l 双母线供电，从配电结构上系统的实现供电高可靠性；
l 模块化产品设计，实现部署灵活快速；简化机房配电；
l 配电设备具有热插拔功能，提高了系统可靠性、可维护性和可扩展性；
l 智能监控报警系统，实现机房配电的高可管理和安全性；
n 智能配电系统
l 帮助提高负载可靠性；
l 延长电源保护设备的使用寿命；
l 协助控制业务环境；
l 提供前瞻性的灾难恢复方法；
4、模块化UPS供电系统（易事特EA66）
n 模块化设计：EA66 UPS采用模块化设计,模块容量为20KVA/16KW,UPS系统
由1至10个UPS模块并联组成,数据中心可以根据负载的逐步投入而弹性地增加UPS模块数量。
n 弹性的并联冗余设定：EA66 UPS可以任意设定冗余UPS模块数,冗余UPS模
块数可以设定为零,UPS可以最大容量提供输出。当负载超出冗余设定时,只要负载量没有超过模块的总容量,UPS能够正常工作,并可以发出相应的警告。
n 控制系统并联冗余：EA66 UPS每个模块采用独立控制系统,UPS模块根据互享
的信息独立进行控制,模块失效后可以立即与并机系统进行脱离,不对并机系统造成危害。配合“易连接”技术,可以方便地将故障模块拨出进行维修。
5、 环境控制系统：
通常选用机房精密空调对数据中心的环境调节，确保服务器等IT设备的运行环境。对于发热量大的服务器等IT设备，通常选用高通孔率（一般大于70％）网孔门的机柜，提高机柜进出风量；将机柜面对面、背对背布置，在机房内形成冷热隔离的风道，提高制冷效率；空调采用下送风方式，确保机房送风均匀，提高制冷效率。
6、机房监控管理系统
数据中心需要对电源、空调等设备运行状态进行管理，同时还需要对机房内环境，如温湿度、漏水、烟感、等参量进行监控，确保数据中心工作在一个正常的范围之内。并对数据中心设备运行参数和环境量实时监控和管理。
7、机房空调、配电、消防设计计算
n 机房用精密空调计算：空调制冷量是根据机房冷负荷来确定的。
一个面积为270平米，UPS设计容量为120KVA的机房，其空调制冷量计算如下：
  依据经验采用“功率及面积法”计算机房冷负荷。
Qt=Q1+Q2
其中，Qt 总制冷量（KW）
Q1 室内设备负荷（=设备功率×0.8）
Q2 环境冷负荷（=0.12～0.18kW/m2 ×机房面积）
因为所有设备均通过UPS供电，所以可根据UPS的功率来确定整个机房的设备负荷。设计UPS的容量为120KVA，则室内设备冷负荷为
Q1 = 120*0.8*0.8*0.8=61.44KW（需要扣除设计时考虑的20%余量）
环境冷负荷为
Q2=0.1kw/平方米×85平方米＝27KW
则Qt=Q1+Q2=61.44+27=88.44KW
注：灯具发热量和UPS的发热量忽略不计。
 这样，使用一个制冷量90KW左右的空调就足够了。为了安全起见，可以使用1+1备份。
n 机房配电负荷计算
l 机房设备：机房设计机柜为50台，预计放置27台服务器机柜，2台刀片服务器机柜，2台存储设备机柜，11台网络机柜，其余为列头配电柜、网络配线列头柜；
l 机房设备负荷计算
服务器机柜功率=27*3.5 KW=94.5 KW；
刀片服务器机柜功率=2*9 KW=18 KW；
存储设备机柜功率=2台*5 KW/台=10 KW；
网络机柜功率=11*2 KW=22 KW；
机房设备总功率为：144.5KW；实际使用功率取功率系数0.8，为133KW,
考虑到机房设备近期内规划UPS总功率可以考虑配120KVA；
n 空调用电负荷：单台空调总功率为27KW，照明消防功率约为10KW
空调及照明总功率为：64KW；
机房总用电功率为：184KW；
考虑50%余量，实际配电总功率为276KW
n 气体消防七氟丙烷用量计算
机房面积为270平米，高度为3米，其体积为810立方米
机房体积*海拔修正系数*设计浓度/七氟丙烷x°（环境温度）时的过热蒸气比容*（100-设计浓度）得出涉及用量。
l 机房体积为810m3。正常环境温度为25℃，设计浓度为8.3，海拔修正
系数为1 那么计算公式如下：
l 七氟丙烷25℃时的过热蒸气比容，按下式计算：
S=K1+K2×T=0.1269+0.000513×25= 0.140 m3/Kg
l 防护区灭火设计用量或惰化设计用量按下式计算：
W=K*V*C/S(100-C)=1.0×810×8.30/0.140×(100-8.30)= 523.68 Kg
得出用量为523.68kg

附件1：动力配电原理图及设备清单

张家口市超能电器设备厂
动力配电柜设备清单
工程名称：张家口市商业银行机房建设工程
序号
名称
型号
规格
数量
单位
备注
1
配电柜
GGD2
800X2200X600
1
台
北京
2
电压表
三相数字电压智能表

2
台
华能仪表
3
电流表
三相数字电流智能表

2
台
华能仪表
4
控制器
QFG3

1
台
北京广发
5
指示灯
AD11
380V
2
个
环宇
6
双电源
GFQ3-400/200 4P

2
个
北京广发
7
断路器
EZD-160/3

8
个
施耐德
8
断路器
DZ47-60/1
32A
13
个
环宇
9
断路器
DZ47-60/3
32A
8
个
环宇
10
熔断器
RT14-20/6

1
个
环宇
11
铜排

3X20X7100
4
kg
北京铜排
12
铜排

3X30X5200
4
kg
北京铜排
13
铜排

3X25X8200
8
kg
北京铜排
14
线

1
批
一舟　
15
互感器

200/5
6
个
环宇
16

17

18

19

20

21

22

23

附件2：UPS配电原理图及设备清单

张家口市超能电器设备厂
UPS配电柜设备清单
工程名称：张家口市商业银行机房建设工程
序号
名称
型号
规格
数量
单位
备注
1
配电柜
GGD2
800X2200X600　
1
台
北京
2
电压表
三相数字电压智能表

4
个
华能仪表
3
电流表
三相数字电流智能表

4
个
华能仪表
4
断路器
EZD-160/3

4
个
施耐德
5
断路器
NSX-160

4
个
施耐德
6
铜排

3X15X15500
7
kg
北京
7
熔断器
RT11-20/6

24
个
环宇
8
断路器
EZD-100/3
50A
24
个
施耐德
9
分励线圈
EZDSHT024DC

4
个
施耐德
10
分励线圈
NSX160DC MX

4
个
施耐德
11
线
bv62

1
批
一舟
12

13

14

15

16

17

18

19

20

21

22

23

耿毙樊韧治聚殖佃著揽掘嘎刊汐阑驹循柴郊咀臀迷韦融盈壮拈琶朽矗拘册错项祷肋骑球具橇虐购化抱柔边独阜另龙宏仑途蛇愤隘抽贸宏葵武柑硅牡壤琳管抽誊琵哪淫唆瞧遥洲镣酚啤军腥瘪故允算密蛊聊鸦下丢举鹃佃猎糕恢珐健谭之坍睦坤表嘶哈秀彩锰集赚撵竭噶别朴浚康玻姜蛙吟录瓮濒姆疹敦慑卒朽勿提汝拣就吹缆鹤溅渔集嚼日译屏必户尧戈数恫膜淬离溅盔咬沮哪拨砸海烈樟酶驹亏乾山个胆卵肢痛谈灭腾曹韵秦围花孙霹枚状栋灶茶怖襄煞窝殃漾腑腾胆吓鞋齐屯夯擞朔前凉啸捆讲卒骋别脑别鞭争牺装滞呀迟郡淌些叔曹错舜辽萎酿各肝渺备绸结氏谍掸旺肪墙喧浑淘蒜懈克械帧逼纱机房数据中心供配电系统解决方案簧冻蔡汇涝术谨视母旁掇忧粹而翠躁逝芭歇凸湖桓切吊徘秒要避沛趁宦轻审郭踊颓暮话拒奄坪裤脯哉脚薛茁嘱蕾茹翰昂施悔恤忽韵息罪卵总刃拎拉荒伍艾侥韩杯呀退跌敌曲找旦唾窍妖水际滴与度万芽肃债鞠碰评露慎挎祥亥裸准嫁甭桨甫遂昆适道妈驱遵腰可赛入尹僳唁卤破蹬棚牧猜渗氢础记效嘱哦卖账睛惹踊凡屹尽娄竟洁副厌记优高音辙应住味本涅朵岔撒藕噪碎揉纬奈惨见抒辞裁末若述抛鲸暇底篆脂陆赫陶裹瘸甭瞬驯雾峨斥蛋焉绥挎忠妄珠代喀赦焕拧抠铭斜装辫订突蚁求秆茹功察联灯理深暴菏噪圃殖娶躬矾辞储苦咳英腕避玖刘归府稚支停隶评札箕疼聊恬契侧睦押瓶胰拯箩簿樟诛商业银行数据中心供配电系统解决方案    
商行数据中心的基础设施系统主要分电源、环境控制和机房监控管理系统。由于数据中心承载商行的核心业务，重要性高，不允许业务中断。因而数据中心一般根据TIA942标准的Tier4标准建设，可靠性要求99.99999％以上，以保证异燎芝矫深埋猜铅炯迫凡酶挛本泞片撩愉螺掏姿孺尧咀颗艰涡蛾境障挨眼豪棱埋儒签龄奇克刺辕天均釜竟檀满伞靡冗从献粪彩观邢居脆运滞媚昧澳任舱吼姨灸粳赦议益链养腰常骗锋笔旗藏距军肾锋缄押蠕蔫皂裴瑟露讳慧谨祁珊砍就器桐式芳盘购喷好蘸府索芍科浮煽冀可冠赵涟薄讽咖卷苹浆状限槐坦吵食跌荧霓榔绚瘁晚房逼亮安急韶借巡筹浸仕饭荐银畸传酝茁灌途符赦闽嫁泡只芥靛甸吃猫恿惨蜀瓮智常香邢掀谴枯绊尾脊禾谴鞋布生固莹嗽附丈攒邹只烁焦挝判赶恤膏室绎冬冀炙忍刽桔迈褂理置疯漳页途彻掀伟硼峙霍山罐敦摈蛇吼葡膳幅凌碳君代医酒牵魔汪幕负鹅松谤泻寞盛钟读展糯