摘要:針對目前數(shù)據(jù)中*心末端供電列頭柜加電力電纜存在的不足,結合實際案例,采用末端智能母線系統(tǒng)全新的末端供電方式,有效提升了數(shù)據(jù)中*心末端供電形式及容量的靈活性、可靠性,為建設安*全、經(jīng)濟、綠色、智能的數(shù)據(jù)中*心提供支撐。
關鍵詞:智能母線、智能母線系統(tǒng)、數(shù)據(jù)中*心、末端供電
. 引言
數(shù)據(jù)中*心末端智能母線通過現(xiàn)代通信網(wǎng)絡監(jiān)控技術,實時監(jiān)控母線的溫升、電能運行參數(shù)等數(shù)據(jù),并對采集的實時數(shù)據(jù)進行分析處理和存儲,上傳至數(shù)據(jù)中*心ECC監(jiān)控中*心,發(fā)出告警及報警信息,通過音頻及可視化的界面對話窗口告知運營管理人員,及時排查故障。
數(shù)據(jù)中*心末端智能母線供電系統(tǒng)相對于傳統(tǒng)的配電列頭柜加電力電纜有更大的優(yōu)勢。配
電列頭柜加電力電纜末端配電方式是由UPS輸出配電柜引電力電纜至列頭柜,經(jīng)主路斷路器控制開關控制各分路斷路器開關,終至IT設備機柜PDU插排供電,若配電列頭柜電能參數(shù)監(jiān)控單元出現(xiàn)故障,導致相應配電列頭柜所帶載的機柜失去監(jiān)控,故存在單點隱患,若期間服務器發(fā)生宕機,不能有效及時處理,產(chǎn)生嚴重后果。
. 智能母線系統(tǒng)架構及特點
數(shù)據(jù)中*心末端供電智能母線架構圖如圖1所示。
圖 1 數(shù)據(jù)中*心末端供電智能母線架構圖
母線優(yōu)點:軌道式主體結構,簡單明了,安*全性;插接箱旋轉式插接,帶電插拔,安裝快捷; 母線干線上隨處可插接插接箱,靈活性強;雙零線結構,更好地應對諧波效應;全電參量智能檢測模塊單元,保證末端供電系統(tǒng)可靠、安*全、智能。
插接箱單元特點:旋轉式插接,無需專用工具;磷銅卷口彈性插腳;可任意選裝1P/2P/3P開關;可以實現(xiàn)一拖一或者一拖多設置(單開關單機柜,三開關 三機柜);內(nèi)裝有電壓、電流等電能參數(shù)監(jiān)測模塊。
. 配電列頭柜與智能母線末端供電對比
數(shù)據(jù)中*心末端供配電系統(tǒng)平面圖如圖2所示。
圖2 數(shù)據(jù)中*心末端供配電系統(tǒng)平面圖
數(shù)據(jù)中*心末端配電列頭柜采用放射式的供配電系統(tǒng),UPS總輸出配電柜直接放射敷設至
配電列頭柜及IT設備柜。其優(yōu)點是各負載之間獨立受電,若發(fā)生系統(tǒng)故障,切除故障回路,
縮小停電范圍,不影響其他回路,國家相應規(guī)范對IT設備重要負荷的用電技術要求。其缺點是分支線路多、有色金屬導體消耗量大、施工安裝工藝復雜、系統(tǒng)可擴展性差,不能滿足 不同業(yè)務的用電容量需求,分期實施時需要把末端電力線纜一次敷設到位,系統(tǒng)靈活性差。此外,傳統(tǒng)配電列頭柜加電力電纜形式的供配電系統(tǒng)中,配電列頭柜需要占用數(shù)據(jù)中*心的空間資源。
數(shù)據(jù)中*心配電列頭柜電力電纜拓撲圖如圖3所示。缺點:線纜地板下鋪設工期長、難度大,且后期檢修、管理困難;列頭柜空間有限,后期變更的靈活性較差;線纜密集鋪設,容易聚集溫升,有火災隱患;線纜架空地板下鋪設,影響制冷效果;列頭柜占用機柜位置,造成土地成本浪費。
圖3 數(shù)據(jù)中*心配電列頭柜拓撲圖
數(shù)據(jù)中*心智能母線供配電系統(tǒng)采用樹干式的供配電系統(tǒng),UPS總輸出配電柜至各IT設備機柜之間采用兩條干線(智能母線)連接的配電方式。其優(yōu)點是消耗的有色金屬導體量相對較少、安裝施工快捷方便、即插即用、系統(tǒng)擴展靈活,可滿足不同承租用戶的個性化業(yè)務用電容量,易于擴展與變更。與電力電纜相比,智能母線可靠性更、工程生命周期長,并且可重復利用。其缺點是智能母線主干線發(fā)生故障時,影響范圍大,但母線干線的故障概率很低。
數(shù)據(jù)中*心末端配電智能母線拓撲圖如圖4所示。優(yōu)點:取消配電列頭柜,節(jié)約占地面積,爭取了更多的盈利性機柜;開關控制及數(shù)據(jù)采集分布于始端箱和各插接箱,避免互相影響;避免了強電在架空地板下敷設,主動發(fā)熱少,對制冷造成的負擔小,有效降低數(shù)據(jù)中*心能耗和PUE值; 安裝方便快捷,工期大大縮短;插接箱模塊化,實現(xiàn)分支數(shù)量及容量隨時調(diào)整;內(nèi)部均為銅排輸電,安*全性能更。
圖4 數(shù)據(jù)中*心末端配電智能母線拓撲圖
. 某B級數(shù)據(jù)中*心IT設備末端配電設計
某B級數(shù)據(jù)中*心配電架構系統(tǒng)圖如圖5所示。
圖5 某B級數(shù)據(jù)中*心配電架構系統(tǒng)圖
某B級數(shù)據(jù)中*心末端配電系統(tǒng)圖、電氣監(jiān)控系統(tǒng)圖分別如圖6、圖7所示。
圖6 某B級數(shù)據(jù)中*心末端配電系統(tǒng)圖
圖7 某B級數(shù)據(jù)中*心電氣監(jiān)控系統(tǒng)圖
其中,每臺機柜IT設備用電量按4KW考慮,機房內(nèi)配電系統(tǒng)采用的電纜選用低煙無鹵電力電纜,從電源列頭柜到設備機柜使用的電纜選 用低煙無鹵電力電纜。機房內(nèi)設備機柜均采用雙回路供電的方式,每個機柜均配備2個PDU模塊。雙回路供電系統(tǒng)從2N雙總線配置的 UPS輸出柜到機柜采用母線(UPS至吊頂敷設智能母線采用電力電纜轉接)方式,母線到機柜采用插接箱+電力電纜方式,母線進線箱內(nèi)設置斷路器及監(jiān)控、防雷模塊,插接箱帶有開關及遠程監(jiān)控電流、功率等參數(shù)監(jiān)控功能,相應的監(jiān)控參數(shù)上傳至數(shù)據(jù)中*心ECC監(jiān)控中*心。
數(shù)據(jù)中*心末端配電采用智能母線配電技術,其供電容量靈活,可以滿足不同承租商的個性化業(yè)務需求,施工安裝方便靈活,部署簡單快捷。為有效節(jié)約數(shù)據(jù)中*心空間資源,取消末端強電列頭柜,原有配電列頭柜的位置可增加1套IT設備柜。一般情況下每40個左右IT設備柜配置2套配電列頭柜。取消配電列頭柜,可增加2/40左右的IT設備機柜數(shù)量,按主機房400架IT機柜為例,原需要20個列頭柜,采用智能母線后IT設備機柜可設置420個,對于對外承租的數(shù)據(jù)中*心,每個機柜租賃費8萬元/年計算,可增加經(jīng)濟效益160萬元,因此可有效提數(shù)據(jù)中*心的空間利用率和經(jīng)濟性;采用智能母線系統(tǒng),機柜上方走線,可減少架空地板下電氣走線的火災安*全隱患,后期檢修方便。這為數(shù)據(jù)中*心安*全運行提供有力保障,大大提了供電運行的可靠性以及運行管理的自動化水平。
4、安科瑞智能小母線解決方案
安科瑞智能母線監(jiān)控產(chǎn)品分為交流和直流母線監(jiān)控兩類,包括始端箱監(jiān)測模塊、插接箱監(jiān)測模塊以及觸摸屏,另外還可以搭配母線槽連接器紅外測溫模塊用于監(jiān)測母線槽的運行溫度,確保母線槽配電安*全。
4.1、系統(tǒng)結構
4.2、系統(tǒng)功能
4.2.1主菜單
用戶登錄進入主菜單頁面,主菜單上顯示有數(shù)據(jù)采集、報警查詢、參數(shù)設置和幫助四個板塊,點擊任意板塊可進入對應界面進行數(shù)據(jù)查看及參數(shù)、功能編輯。
4.2.2實時監(jiān)測
在主頁點擊數(shù)據(jù)采集按鈕后,進入系統(tǒng)圖界面,系統(tǒng)實時顯示每一路的三相總電壓及各個插接箱、始端箱的電壓情況。
4.2.3 基本參數(shù)界面
顯示電壓、電流、功率、電能等電參數(shù)數(shù)據(jù),在設備地址旁邊的輸入框輸入本箱子對應的儀表地址,即可實現(xiàn)對箱子中儀表數(shù)據(jù)的采集。
4.2.4 諧波數(shù)據(jù)
系統(tǒng)通過智能小母線監(jiān)控系統(tǒng),采集諧波參數(shù),分析各回路是否存在諧波,并分析諧波次數(shù),通過點擊“箭頭”可以左右切換各個插接箱、始端箱的2-63次諧波數(shù)據(jù);
4.2.5 需量閾值
顯示電壓、電流、功率的需量閾值及發(fā)生時間,根據(jù)數(shù)據(jù)分析,調(diào)整數(shù)據(jù)中*心機房的用電負荷,根據(jù)實際用電情況調(diào)整變壓器容量,或者通過人為干預,降低需量閾值,保障供電連續(xù)性和穩(wěn)定性。
4.2.6 電能查詢
電能情況可以查詢上12月份的每個月用電量、上一年總用電量、本年已用電量、根據(jù)選擇不同時間查詢電能值。通過時間對比,區(qū)域對比,分析出合適的用電方案,節(jié)能降耗,降低PUE值。
4.3 配置方案
名稱 | 圖片 | 型號 | 功能 |
智能母線管理軟件 |
| ACREL-AMB1000 | 智能母線管理系統(tǒng)軟件,刷入配套使用的觸摸屏,可實現(xiàn)對母線系統(tǒng)的智能化管理,包括電參量的顯示,各種報警功能的實現(xiàn)、事件記錄,數(shù)據(jù)的采集處理和轉發(fā)等。 |
智能網(wǎng)關 |
| ANet-2E8S1 | 2路網(wǎng)口,8路RS485,上行以太網(wǎng)通訊,支持斷點續(xù)傳功能。 |
數(shù)據(jù)采集器 |
| AMB310 | 二總線通訊、RS485通訊至監(jiān)控系統(tǒng)或觸摸屏,至多可連接200臺采集監(jiān)控模塊。 |
始端箱監(jiān)控模塊 |
| AMB100-A(D)-P1 | 實時監(jiān)測始端箱電壓電流用電量等電參量以及插腳處溫度、箱內(nèi)環(huán)境濕度等。 |
插接箱監(jiān)控模塊 |
| AMB110-A(D)-P1 | 實時監(jiān)測插接箱電壓電流用電量等電參量以及插腳處溫度、箱內(nèi)環(huán)境濕度等。 |
低壓母線測溫裝置 |
| AMB200-LR | 實時監(jiān)測4/8路溫度、紅外通訊、預警及報警功能、顯示功能,LORA通訊。 |
紅外母線測溫裝置 |
| AMB300-Z | 實時在線監(jiān)測單個大范圍陣列溫度,二總線通訊。 |
顯示頭 |
| AMB10 | 前置網(wǎng)口AMB10(F)、后置網(wǎng)口AMB10,可自動循環(huán)顯示電壓、電流參數(shù)。 |
觸摸顯示屏 |
| ATP010kt | 實時采集并顯示母線槽電參量、開關狀態(tài)等數(shù)據(jù)并上傳后臺??稍O置報警的閾值以及記錄報警事件。 |
5、結語
本文介紹了數(shù)據(jù)中*心末端配電智能母線系統(tǒng)與配電列頭柜形式供配電系統(tǒng)的技術性能,通過案例更進一步明確了末端智能母線系統(tǒng)的優(yōu)點,并對配電列頭柜電力電纜方案和智能母線系統(tǒng)配電方案進行分析。采用柔性更強、安*全性和可靠性更的智能母線系統(tǒng)將更加適合新基建數(shù)據(jù)中*心行業(yè)發(fā)展需求。
參考文獻:
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[5]數(shù)據(jù)中*心綜合解決方案.2022.02版.
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【產(chǎn)品優(yōu)勢】從硬件制造商轉型,打造“云-邊-端”完整產(chǎn)品生態(tài)體系。實現(xiàn)硬件標準化、軟件模塊化。基于產(chǎn)品平臺可提供定制解決方案,覆蓋能源接入、運用、設備運維等領域。完整的解決方案,滿足客戶的多方位需求,兼容性好。調(diào)試和售后減少對接方,方便管理;
【經(jīng)驗積累】二十余年的經(jīng)驗積淀,一萬五千余套解決方案遍布海內(nèi)外全球市場。覆蓋電力、環(huán)保、新能源、消防、數(shù)據(jù)中心、智慧樓宇、智慧園區(qū)、智慧工廠、市政工程、速公路、綠色校等多個行業(yè)。
【服務保障】針對用戶側市場,形成“值銷+經(jīng)銷”、“線上+線下”、“國內(nèi)+國外”營銷體系。在全國各個主要省市都設立辦事處及系統(tǒng)集成商,為客戶提供當?shù)亍⒚鎸γ?、及時卓效的溝通和服務。售前支撐,售后快速響應,覆蓋產(chǎn)品整個生命周期。
1. 云平臺:變電所運維云平臺、分布式光伏運維云平臺、建筑能耗云平臺、企業(yè)能源管控平臺、遠程預付費管控云平臺、宿舍預付費管控云平臺、充電樁收費運營云平臺、智慧消防云平臺、安全用電管理云平臺、環(huán)保用電監(jiān)管云平臺;
2. 系統(tǒng)解決方案:變電站綜合自動化系統(tǒng)、電力監(jiān)控系統(tǒng)、配電室綜合監(jiān)控系統(tǒng)、能耗管理系統(tǒng)、電能管理系統(tǒng)、馬達保護與監(jiān)控系統(tǒng)、動環(huán)監(jiān)控及能效分析系統(tǒng)、智能照明監(jiān)控系統(tǒng)、消防設備電源監(jiān)控裝置、防火門監(jiān)控系統(tǒng)、余壓監(jiān)控系統(tǒng)、消防應急照明和疏散指示系統(tǒng);無線測溫系統(tǒng);
3. 中壓測控裝置:環(huán)網(wǎng)柜綜合保護裝置、微機保護裝置、開關柜綜合測控裝置、線路保護裝置、配電變保護裝置、電動機保護裝置、備自投保護裝置、電容器保護裝置、PT檢測裝置、低壓備自投裝置、公共測控裝置、防孤島保護裝置、電流互感器過電壓保護器、溫濕度控制器、無源無線測溫傳感器、CT取電無線測溫傳感器;
4. 電力監(jiān)控與保護:弧光保護裝置、電能質量在線監(jiān)測裝置、電氣接點在線測溫裝置(智能濕度巡檢儀)、電動機(馬達)保護器、低壓線路保護器、智能剩余電流繼電器、三遙單元;
5. 電能管理:可編程交流電測儀表、可編程直流電測儀表、多功能全電量電表、精度網(wǎng)絡電力儀表、諧波表、電能質量表、海拔儀表、逆電流監(jiān)測電表、電子式電能表、導軌式電能表、面板表嵌入式電表、預付費表、多用戶計量箱、物聯(lián)網(wǎng)儀表、無線多回路計量交流/直流表、無線多回路環(huán)保檢測模塊、正反向直流電能表、無線通訊轉換器、智能照明控制裝置;
6. 電能質量治理:有源電力濾波器、中線安防保護器、諧波保護器、靜止無功發(fā)生器、濾波補償裝置、電力電容補償裝置、集成式諧波抑制電力電容補償裝置、投切開關、功率因數(shù)補償控制器、自愈式低壓并聯(lián)電容器、串聯(lián)電抗器;
7. 電氣安全:電氣火災監(jiān)控探測器、剩余電流探測器、電氣火災監(jiān)控裝置、在線監(jiān)控路燈計量、無線測溫顯示單元、故障電弧探測器、故障電弧傳感器、隔離電源絕緣監(jiān)測裝置、醫(yī)療機構絕緣報警顯示儀、醫(yī)療醫(yī)院用隔離變壓器、工業(yè)用絕緣監(jiān)測裝置、電氣防火限流式保護器;
8. 新能源:光伏采集裝置、電瓶車智能充電樁、汽車充電樁、光伏匯流采集裝置;
9. 數(shù)據(jù)中心/鐵塔基站:數(shù)據(jù)采集模塊、機房數(shù)據(jù)柜監(jiān)控裝置、多回路電表、母線監(jiān)控裝置、電力監(jiān)控屏;
10. 智能網(wǎng)關:通信管理機、無線通信終端(無線通訊轉換器)、數(shù)據(jù)轉換模塊、串口服務器;
11. 電量傳感器:低壓電流互感器、開口式互感器、一次小電流互感器、0.2級電流互感器、低壓電動機保護器專用互感器、剩余電流互感器、霍爾傳感器、羅氏線圈電流變送器、模擬信號隔離器、有功功率變送器、無功功率變送器、直流電壓傳感器、浪涌保護器;
12. 環(huán)保監(jiān)控:油煙在線監(jiān)測儀、環(huán)保數(shù)據(jù)采集傳輸裝置;