現(xiàn)代數(shù)據(jù)中心的動力系統(tǒng)設(shè)計.ppt
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1、,現(xiàn)代數(shù)據(jù)中心動力系統(tǒng)設(shè)計及實例舉析,主講人:杜秋 ,2020/8/1,1,,提綱: 數(shù)據(jù)中心電力系統(tǒng)的設(shè)計規(guī)范及要求 數(shù)據(jù)中心空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計 數(shù)據(jù)中心的消防系統(tǒng) 數(shù)據(jù)中心動力系統(tǒng)設(shè)計案例舉析,2020/8/1,2,規(guī)模擴大、功率密度增高造成供電總?cè)萘康奶岣摺?單機柜負荷:2KVA/臺3KVA/臺4KVA/臺更高; 單位面積平均負荷:0.5kva/m21kva/m21.5kva/m22kva/m2更高; 可靠性要求供配電系統(tǒng)的可靠性要求相應(yīng)提高。 供配電系統(tǒng)可靠性:99.0099.9099.9999.999%更高;,1. 數(shù)據(jù)中心供配電系統(tǒng)的發(fā)展趨勢,2020/8/1,3,,2.1 國內(nèi)標準、
2、規(guī)范 2.1.1 國家標準、規(guī)范 供配電系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范(GB50052-1995) 10kV及以下變電所設(shè)計規(guī)范(GB50053-94) 低壓配電設(shè)計規(guī)范(GB50054-95) 建筑物電子信息系統(tǒng)防雷技術(shù)規(guī)范(GB50343-2004) 電子計算機機房設(shè)計規(guī)范(GB 50174-93) 電子信息系統(tǒng)機房設(shè)計規(guī)范(征求意見稿) 2.1.2 行業(yè)標準、規(guī)范 通信局(站)電源系統(tǒng)總技術(shù)要求(YD/T 1051-2000) 通信電源設(shè)備安裝工程設(shè)計規(guī)范(YD/T 5040-2005) 通信局(站)防雷與接地工程設(shè)計規(guī)范(YD/T 5098-2005) 民用建筑電氣設(shè)計規(guī)范(JGJ16-2008) 2.
3、1.3 企業(yè)標準、規(guī)范 中國電信IDC產(chǎn)品規(guī)范(試行) 中國電信數(shù)據(jù)中心機房電源、空調(diào)環(huán)境設(shè)計規(guī)范(暫行) 中國電信災(zāi)備中心機房建設(shè)規(guī)范(征求意見稿),2. 數(shù)據(jù)中心供配電系統(tǒng)設(shè)計相關(guān)標準、規(guī)范,2020/8/1,4,,2.2 國外標準、規(guī)范 數(shù)據(jù)中心電信基礎(chǔ)設(shè)施標準(TIA-942) 2005.04 美國國家標準學(xué)會(ANSI) 美國電信產(chǎn)業(yè)協(xié)會(TIA)、TIA技術(shù)工程委員會(TR42),2020/8/1,5,,2.3 設(shè)計標準、規(guī)范要求 2.3.1供配電系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范(GB50052-1995) 負荷分級 一級負荷: 中斷供電將造成人身傷亡。 中斷供電將在政治、經(jīng)濟上造成重大損失。 中
4、斷供電將影響重要政治、經(jīng)濟單位的正常工作。 中斷供電將發(fā)生中毒、爆炸和火災(zāi)等情況的負荷,以及重要場所不允許中斷供電的負荷,應(yīng)視為特別重要的負荷。 二級負荷: 中斷供電將在政治、經(jīng)濟上造成較大損失。 中斷供電將影響重要用電單位的正常工作。 三級負荷: 不屬于一級和二級負荷者應(yīng)為三級負荷。,2020/8/1,6,,2.3.1供配電系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范(GB50052-1995),供電要求: 一級負荷: 應(yīng)由兩路獨立電源供電。當其中一路電源發(fā)生故障時,另一路電源不應(yīng)同時受到損壞,容量上應(yīng)能滿足全部一級負荷及二級負荷。 一級負荷中特別重要的負荷: 除由兩路獨立電源供電外,還應(yīng)增設(shè)應(yīng)急電源,并嚴禁將其他負
5、荷接入應(yīng)急供電系統(tǒng)。 二級負荷: 宜由兩路電源供電。,2020/8/1,7,,,2.3.2 電子計算機機房設(shè)計規(guī)范(GB50174-93),電子計算機供電電源質(zhì)量根據(jù)電子計算機的性能、用途和運行方式 ,可劃分為A,B,C三級。,,2020/8/1,8,,,2.3.3 電子信息系統(tǒng)機房設(shè)計規(guī)范(征求意見稿),機房分級 A級(容錯型) 在系統(tǒng)需要運行期間,其場地設(shè)備不應(yīng)因操作失誤、設(shè)備故障、維護 和檢修而導(dǎo)致數(shù)據(jù)系統(tǒng)運行中斷。 B級(冗余型) 在系統(tǒng)需要運行期間,其場地設(shè)備在冗余能力范圍內(nèi),不應(yīng)因設(shè)備故 障而導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)運行中斷。 C級(基本型) 在場地設(shè)備正常運行情況下,應(yīng)保證網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)運
6、行不中斷。,2020/8/1,9,,,,2.3.3 電子信息系統(tǒng)機房設(shè)計規(guī)范(征求意見稿),2020/8/1,10,,,2.3.4 中國電信IDC機房規(guī)范(試行),產(chǎn)品(機房)分級 根據(jù)IDC機房的軟硬件設(shè)施和人員配置情況,以及由此產(chǎn)生的服務(wù)水 平差異,將IDC產(chǎn)品分為AA、A、B、C級。 AA級:通過國際IDC標準認證,價格與服務(wù)體系與國外接軌。主要為國際 化企業(yè)服務(wù),同時可作為對數(shù)據(jù)安全有嚴格要求的政府部門、金融 、證券等企業(yè)的災(zāi)備中心。 A級: 提供高質(zhì)量的服務(wù),優(yōu)先保證的資源條件。主要面向政府機關(guān)和增 值業(yè)務(wù)運營商。 B級: 提供較好的服務(wù)、可接受的價格。主要面向中小企業(yè)。
7、C級: 入門級產(chǎn)品,主要面向散戶和批發(fā)商。,2020/8/1,11,,,2.3.4 中國電信IDC機房規(guī)范(試行),,2020/8/1,12,2.3.5 中國電信數(shù)據(jù)中心機房電源、空調(diào)環(huán)境設(shè)計規(guī)范(暫行),,機房分級 同中國電信IDC機房規(guī)范(試行)中相應(yīng)條文 供電要求:,,,,,,,,2020/8/1,13,,,2.3.6 中國電信災(zāi)備中心機房建設(shè)規(guī)范(征求意見稿),機房分級 A級(容錯型):在系統(tǒng)需要運行期間,其場地設(shè)備不應(yīng)因操作失誤、設(shè)備故障、維護和檢修而導(dǎo)致數(shù)據(jù)系統(tǒng)運行中斷。 正常工作時間99.995%,年計停機時間<26min,月計<2.2min。 B級(冗余型):在系統(tǒng)需要運行
8、期間,其場地設(shè)備在冗余能力范圍內(nèi),不應(yīng)因設(shè)備故障而導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)運行中斷。 正常工作時間99.982%,年計停機時間<94.6min(月計<7.9min)。 C級(基本型):在場地設(shè)備正常運行情況下,應(yīng)保證網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)運行不中斷。 正常工作時間99.749%,年停機時間22小時(月計<110min) 。,2020/8/1,14,,,,2.3.6 中國電信災(zāi)備中心機房建設(shè)規(guī)范(征求意見稿),2020/8/1,15,2.3.7 通信電源設(shè)備安裝工程設(shè)計規(guī)范(YD/T 5040-2005),,,,一類市電供電: 從兩個穩(wěn)定可靠的獨立電源各自引入一路供電線。該兩路不應(yīng)同時出現(xiàn)檢修停電,平均每月停電次數(shù)
9、不應(yīng)大于1次,平均每次故障時間不應(yīng)大于0.5h。 二類市電供電: 由兩個以上獨立電源構(gòu)成穩(wěn)定可靠的環(huán)形網(wǎng)上引入一路供電線,或由一個穩(wěn)定可靠的獨立電源(輸電線路)上引入一路供電線。允許有計劃檢修停電,平均每月停電次數(shù)不應(yīng)大于3.5次,平均每次故障時間不大于6h。,2020/8/1,16,,,,2.3.8 數(shù)據(jù)中心電信基礎(chǔ)設(shè)施標準(TIA-942),2020/8/1,17,,3.1 UPS電源系統(tǒng)負荷統(tǒng)計,具體負荷設(shè)備明確時,按設(shè)備計算負荷數(shù)據(jù)統(tǒng)計。 具體負荷設(shè)備不明確時,按機柜平均負荷統(tǒng)計。 機柜數(shù)量也不明確時,可按機房面積平均負荷估計。 需了解負荷設(shè)備的功率因數(shù)COS,分別統(tǒng)計有功功率Pj(
10、kw)和視在功率Sj(kva)。 需注意三相負荷平衡的情況,有大容量單相負荷設(shè)備時應(yīng)按相分別統(tǒng)計。,,,,,,,3. 數(shù)據(jù)中心用電負荷,2020/8/1,18,,3.2 變配電系統(tǒng)負荷統(tǒng)計,UPS系統(tǒng)負荷(輸入): UPS系統(tǒng)負荷(輸入)供電負荷充電負荷 UPS電源系統(tǒng)負荷(輸出)及蓄電池組容量明確時, 供電負荷=UPS系統(tǒng)輸出負荷UPS系統(tǒng)主機效率; 充電負荷=蓄電池10h率充電電流充電電壓UPS整流器效率,,,,,,,,UPS電源系統(tǒng)負荷(輸出)及蓄電池組容量不明確時: 供電負荷=N臺主用UPS主機額定輸出容量 負荷率 UPS主機整機效率; 充電負荷(N+X)臺UPS電源主機額定輸出
11、容量(0.150.25) ;,,機房空調(diào)機組負荷:N臺主用空調(diào)機組額定負荷容量需要系數(shù)(0.70.9)。 照明及其它負荷:按建筑電氣常規(guī)方法統(tǒng)計。,2020/8/1,19,3.3、市電電源選擇: 一般采用10KV供電電壓,但其供電容量有限。上海地區(qū)規(guī)定:,3.4、高壓配電系統(tǒng): 兩路市電電源的高壓配電系統(tǒng)應(yīng)采用單母線分段方式; 當兩路市電冗余時,兩段母線間可不設(shè)置聯(lián)絡(luò)(供電部門也不允許聯(lián)絡(luò)); 應(yīng)采用放射式配電; 兩路市電電源的配電線路應(yīng)分開敷設(shè),不能分開時應(yīng)采取防火隔離措施; 配電線路應(yīng)采用無鹵低煙阻燃型、耐火型電纜或母線槽;,2020/8/1,20,,3.5 低壓配電系統(tǒng),兩路市電低壓配電
12、系統(tǒng)應(yīng)采用單母線分段方式,兩段母線間設(shè)置聯(lián)絡(luò)。 要求機房的兩路市電應(yīng)分別與兩路自備應(yīng)急電源中的一路自動切換; 對于UPS電源系統(tǒng)、機房空調(diào)、機房照明及其它建筑設(shè)備中的一級、二級負荷應(yīng)采用放射式雙回路配電,兩路電源在負荷設(shè)備輸入端自動切換。 雙回路配電的兩路線纜應(yīng)分開敷設(shè),不能分開時應(yīng)采取防火隔離措施。 配電線路應(yīng)采用無鹵低煙阻燃型、耐火型電纜或母線槽。,機房空調(diào)設(shè)備應(yīng)設(shè)置專用的配電柜。 機房空調(diào)配電柜應(yīng)引接兩路電源、自動切換。 一個機房或區(qū)域應(yīng)設(shè)置兩臺及以上空調(diào)配電柜,每臺空調(diào)配電柜的輸入電源應(yīng)分別引自不同的低壓配電柜或配電回路。 一個機房或區(qū)域內(nèi)的多臺空調(diào)設(shè)備應(yīng)間隔連接于不同的配電柜上,且正
13、常運行時宜連接于不同的電源上。,4. 機房空調(diào)配電系統(tǒng),2020/8/1,21,,數(shù)據(jù)中心變配電系統(tǒng)示意圖,2020/8/1,22,,5.1 發(fā)電機組容量選擇,需注意不同類型機組及功率標稱值的定義,根據(jù)市電電源的可靠性情況予以選擇。 常規(guī)定義 主用機組:指連續(xù)運行時能持續(xù)輸出額定功率的機組。能按額定功率連續(xù)運行,且每12h內(nèi)應(yīng)能過載10%運行1h。 備用機組:指連續(xù)運行時需按規(guī)定降低輸出功率的機組。能按額定功率連續(xù)運行24h;連續(xù)運行超過24h時,其輸出功率不低于機組額定功率的90%。備用機組每年允許的累計運行時間應(yīng)不低于500h。 一般情況下可認為機組的主用功率為備用功率的90。 ISO85
14、28-1最新定義 緊急備用功率: 變動負荷,平均負荷率70%,每年運行時間不超過200小時。 備用功率: 每年運行時間不超過500小時。 主用功率: 變動負荷,平均負荷率70%,持續(xù)運行,每年運行時間不限。 持續(xù)功率: 恒定負荷,持續(xù)運行,每年運行時間不限。 需考慮環(huán)境條件和使用條件(消音降噪措施等)引起的容量損失。 需考慮非線性負荷的需求。,2020/8/1,23,,5.2 發(fā)電機組輸出電壓選擇 發(fā)電機組輸出電壓一般采用0.4KV。能否直接采用10KV輸出電壓,需視供電部門規(guī)定。 數(shù)據(jù)中心設(shè)有35/10KV總變配電所時,發(fā)電機組宜采用10KV輸出電壓,并與總變配電所的10KV輸出母線聯(lián)絡(luò)。
15、5.3 發(fā)電機的設(shè)置 一般宜與兩路市電電源的變壓器組對應(yīng)設(shè)置。 采用并列運行方式時,若自動同步控制出現(xiàn)故障,應(yīng)能手動控制同步 5.4 發(fā)電機組燃料儲備及管路要求 發(fā)電機組燃料儲備量應(yīng)根據(jù)機房等級要求,結(jié)合市電電源可靠性、供油可靠性、消防要求綜合決定,一般不宜少于發(fā)電機組滿負荷運行8小時的用油量。 發(fā)電機組的供油管路(管道、油泵、濾清器)應(yīng)有冗余。,2020/8/1,24,5.5 發(fā)電機組的環(huán)保措施 發(fā)電機組運行時產(chǎn)生的噪聲應(yīng)小于其所在區(qū)域的環(huán)境噪聲標準值。 機組由于消音降噪工程所引起的功率損失應(yīng)小于機組額定功率的5%。 城市5類區(qū)域環(huán)境噪聲標準值(單位:dB),,0類:適用于療養(yǎng)區(qū)、高級別墅區(qū)
16、、高級賓館區(qū)等特別需要安靜的區(qū)域。 1類:適用于居住、文教機關(guān)為主的區(qū)域。 2類:適用于居住、商業(yè)、工業(yè)混雜區(qū)。 3類:適用于工業(yè)區(qū)。 4類:適用于城市中的道路交通干線道路兩側(cè)區(qū)域、穿越城區(qū)的內(nèi)河航道兩側(cè)區(qū)域。,2020/8/1,25,,6.1 UPS電源系統(tǒng)的設(shè)計原則,UPS電源系統(tǒng)的設(shè)置應(yīng)考慮分區(qū)或分類供電的要求。 多個UPS電源系統(tǒng)可分期建設(shè),但每個UPS電源系統(tǒng)宜一次建成。 每個UPS電源系統(tǒng)的供電容量不宜過大,一般控制在800KVA以下。 UPS電源系統(tǒng)的主機連結(jié)方式應(yīng)與機房等級(可靠性要求)匹配。 UPS電源系統(tǒng)的輸入、輸出配電方式應(yīng)與機房等級(可靠性要求)匹配。,6.2 UPS電
17、源主機聯(lián)結(jié)方式,2020/8/1,26,N1并聯(lián)冗余UPS電源系統(tǒng)示意圖,N2并聯(lián)、雙單元冗余UPS電源系統(tǒng)示意圖,(N1)2并聯(lián)冗余、 雙單元冗余的 UPS電源系統(tǒng)示意圖,6.3 UPS的幾種 冗余配置形式,2020/8/1,27,N-- 主用臺數(shù);Sn-- UPS主機額定輸出視在功率(KVA);Pn-- UPS主機額定輸出有功功率(KW); Sj -- 計算負荷視在功率(KVA);Pj -- 計算負荷有功功率(KW)。,,6.4 UPS電源主機容量選擇,UPS電源主機容量的選擇應(yīng)結(jié)合主機聯(lián)接結(jié)方式以及分區(qū)、分類供電要求統(tǒng)籌考慮。一般單機不宜大于400KVA。 UPS電源主機容量選擇應(yīng)同時滿
18、足:N*Sn Sj、N*Pn Pj,,,,,,,,注意不同品牌、型號UPS主機在不同負荷功率因數(shù)時的容量折算系數(shù)表:,三相負荷不平衡時,應(yīng)按最大相負荷3選擇UPS電源主機容量。,2020/8/1,28,,6.5 UPS電源系統(tǒng)蓄電池組配置 6.5.1 配置原則 系統(tǒng)負荷明確時,可按負荷計算。系統(tǒng)負荷不明確時,按系統(tǒng)額定值 或按系統(tǒng)額定值負荷率計算。 不考慮輸入電源中斷時,UPS主機同時發(fā)生故障。 考慮安全系數(shù)和環(huán)境溫度系數(shù)。 并聯(lián)組數(shù)不宜過多;容量較大時宜采用2V單體蓄電池,但不宜少于2組。 注意按單機計算或按系統(tǒng)計算的差別。 例:初期,1+1并聯(lián)冗余系統(tǒng),負荷1,要求后備時間1h。 單
19、機0.5h2 系統(tǒng)1h。 擴容后,2+1并聯(lián)冗余系統(tǒng),負荷2,要求后備時間1h。 單機0.5h3 < 系統(tǒng)1h。,2020/8/1,29,,Ij-- 計算負荷電流; Pj-- 計算負荷功率; -- UPS逆變器效率; Uj-- 蓄電池組計算電壓, Uj=UN*0.925 。 UN-- 蓄電池組額定電壓,6.5.2 容量計算 按電流計算:,,,,,,,,Q-- 蓄電池組容量(Ah); K-- 安全系數(shù),K=1.25; Ij-- 計算負荷電流(A); T-- 后備時間(h); -- 蓄電池放電容量系數(shù); -- 環(huán)境溫度系數(shù)。,按功率計算:,Pn-- 單節(jié)(2V)蓄電池計算功率(w); K
20、-- 安全系數(shù),K1.25; n-- 蓄電池組節(jié)數(shù)(2V)。,N-- 選定容量規(guī)格的蓄電池組數(shù); PN-- 選定規(guī)格的單節(jié)蓄電池,在規(guī)定放電時間下的放電功率(w)。,放電容量系數(shù)和環(huán)境溫度系數(shù),2020/8/1,30,6.6 UPS電源系統(tǒng)的輸入配電,UPS電源系統(tǒng)應(yīng)設(shè)置專用的輸入配電柜; UPS電源系統(tǒng)輸入配電柜應(yīng)引接兩路電源、自動切換; 每套UPS電源系統(tǒng)應(yīng)設(shè)置兩臺及以上輸入配電柜,分別引自不同的低壓配電柜或配電回路; UPS電源主機的主電源和旁路電源應(yīng)分別引入,宜來自不同的輸入配電柜; 并聯(lián)冗余UPS各主機的輸入電源應(yīng)分別由不同的配電柜引接,但應(yīng)注意確保各臺主機的旁路電源連接在同一電源上
21、。系統(tǒng)正常運行時,各臺主機的主電源宜連接在不同的電源上。 雙單元冗余UPS的兩個單元各臺主機的旁路電源應(yīng)連接在同一電源上。系統(tǒng)正常運行時,兩個單元各臺主機的主電源應(yīng)分別連接在不同的電源上。,2020/8/1,31,,6.7 UPS電源系統(tǒng)的輸出配電 6.7.1 配電方式,UPS系統(tǒng)輸出一般采用三級配電方式:系統(tǒng)輸出配電柜機房配電柜機柜配電單元。 UPS電源系統(tǒng)輸出應(yīng)采用放射式、雙回路配電方式。 UPS電源系統(tǒng)輸出應(yīng)采用三相配電,末端分相,以利三相平衡。 對于雙單元冗余UPS電源系統(tǒng),單電源輸入設(shè)備,可將其每個單元中的部分容量視為并聯(lián)冗余性質(zhì)。 對于需要雙電源、雙回路供電的單電源輸入設(shè)備,宜在機
22、柜配電單元設(shè)置靜態(tài)轉(zhuǎn)換開關(guān)STS。靜態(tài)轉(zhuǎn)換開關(guān)STS的性能應(yīng)能滿足其要求,一般轉(zhuǎn)換時間小于510ms。 UPS電源系統(tǒng)輸出配電須重視選擇性保護。,2020/8/1,32,,6.7.2 配電設(shè)備,UPS各主機輸出應(yīng)并接輸出配電柜母線上,并應(yīng)能單獨與其斷開。 UPS系統(tǒng)輸出配電應(yīng)設(shè)置應(yīng)急旁路,正常運行時應(yīng)急旁路應(yīng)分斷并鎖止。 UPS電源系統(tǒng)輸出配電柜(列頭柜)回路容量不宜過大,一般宜負責一列或兩列設(shè)備機柜為宜。采用雙回路配電方式時,兩個回路的機房配電柜宜分設(shè)柜體、成對設(shè)置。 系統(tǒng)輸出開關(guān)宜采用插入式或抽出式斷路器。 當負荷設(shè)備對零地電壓要求較高時,可在機房配電柜設(shè)置隔離變壓器,隔離變壓器次級中性點
23、接地。 根據(jù)運營管理需要,機架配電單元或機房配電柜建議設(shè)置電流測量或電能計量表具,并盡量可做到遠程監(jiān)控和存儲。 雙回路配電線路應(yīng)分開敷設(shè),不能分開時應(yīng)采取防火隔離措施。 配電線路應(yīng)采用無鹵低煙阻燃型或耐火型電纜。,2020/8/1,33,6.8.1 輸入指標,電壓額定值:220/380VAC 電壓允許變動范圍:-15%+10% 頻率額定值:50Hz 頻率允許變動范圍:4%,6.8.2 輸出指標,電壓額定值:220V/380VAC 電壓可調(diào)范圍:5% 頻率額定值:50Hz 輸出電壓精度:穩(wěn)態(tài)時1% 、瞬態(tài)時5% 瞬態(tài)電壓恢復(fù)時間:50ms 頻率精度:0.1%(內(nèi)同步) 頻率同步范圍:0.5Hz,
24、1Hz,1.5Hz,2Hz可調(diào) 頻率調(diào)節(jié)速率:0.11 Hz/s,功率因素:0.8 電壓諧波失真度:5% 功率軟啟動:1015s內(nèi)爬行到額定功率,電壓波形失真度:3%(線性負載)、5%(非線性負載) 三相輸出電壓不平衡度:1%(平衡負載)、 3%(50%不平衡負載)、5%(100%不平衡負載) 三相輸出電壓相位偏移:1(平衡負載) 3(不平衡負載) 過載能力:10min(125%額定電流)、10s (150%額定電流) 限流:100%110%額定電流可調(diào) 負載功率因數(shù):0.8(滯后) 負載波峰因數(shù):3:1,2020/8/1,34,,6.8.3 其它指標,噪聲(距離設(shè)備1
25、m處):<60dB(A)(<100kVA設(shè)備)、<70dB(A)(100kVA設(shè)備) 效率:90%(100kVA設(shè)備)、85%(10100kVA設(shè)備)、80%(10kVA設(shè)備) 靜態(tài)開關(guān)指標:過載能力100ms(10倍額定電流)、轉(zhuǎn)換時間:1ms 在使用壽命期間內(nèi),平均失效間隔時間(MTBF)應(yīng)1105h,不可用度應(yīng)510-6h。 監(jiān)控 A.智能接口:RS232C、RS422、RS423、RS485。 B.監(jiān)控內(nèi)容: 遙測:交流輸入電壓,直流輸入電壓,輸出電壓,輸出電流,輸出頻率,標示蓄電池電壓,標示蓄電池溫度。 遙信:同步/不同步狀態(tài),UPS/旁路供電,蓄電池放電電壓低,市電故障,整
26、流器故障,逆變器故障,旁路故障。,2020/8/1,35,,7.1 接地,數(shù)據(jù)中心應(yīng)采用聯(lián)合接地方式,將圍繞建筑物的環(huán)形接地體、建筑物基礎(chǔ)地網(wǎng)及變壓器地網(wǎng)相互連通,共同組成聯(lián)合地網(wǎng)。 建筑物底層應(yīng)設(shè)置環(huán)形接地總干線。 應(yīng)設(shè)置兩根及以上垂直接地主干線。 各樓層應(yīng)設(shè)置水平接地干線,并宜與兩根及以上垂直接地主干線聯(lián)結(jié)。 設(shè)備接地可采用網(wǎng)狀、星形或網(wǎng)狀-星形混合方式。,7. 數(shù)據(jù)中心接地與供配電系統(tǒng)防雷,應(yīng)采用分級保護方式,并綜合考慮供配電系統(tǒng)的分布情況。 當存在不利因素時,應(yīng)提高交流電源第一級SPD的最大通流容量。 平均雷暴日應(yīng)按當?shù)貧庀蟛块T最新數(shù)據(jù)為準。,7.2 供配電系統(tǒng)防雷,2020/8/1,
27、36,8、數(shù)據(jù)中心空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計要求,8.1、舒適性空調(diào)與專用空調(diào)的不同比較(數(shù)據(jù)中心需采用精密的機房專用空調(diào)): 服務(wù)對象不同:舒適性空調(diào)(普通)是服務(wù)于人的,而專用空調(diào)是服務(wù)于設(shè)備; 運行特性不同:機房專用空調(diào)是大風量,小焓差,高顯熱比;舒適空調(diào)剛好相反,是小風量,大焓差,低顯熱比【顯熱比(SHF:Sensible heat factor)的概念:是顯冷量(降溫制冷量)與總冷量(降溫制冷量+除濕制冷量)的比】; 顯熱比的不同:舒適性空調(diào)顯熱比為60%(近30%的冷量除濕,以保證舒適性、小噪聲、低風量),專用空調(diào)的顯熱比超過90%; 換熱次數(shù)不同:舒適型空調(diào)的換熱次數(shù)為5-10次/h,而數(shù)據(jù)
28、中心的換氣次數(shù)在30次/h(早期)以上,近來逐步上升到60次/h甚至90次/h; 出風溫度不同:舒適性空調(diào)出風為6-8度,專用空調(diào)出風在13-15度; 控制精度不同:專用空調(diào)溫濕度控制精度1,1%RH,潔凈度0.5 微米/升<18,000(B級) ;舒適性空調(diào)溫度精度為35,溫度場不均勻,僅保證近端設(shè)備處的溫度,無濕度控制,只具備簡單的過濾功能; 工作溫度不同:專用空調(diào)工作在-40-45 區(qū)間24小時正常工作,舒適空調(diào)-5 以下停止工作; 設(shè)計壽命不同:專用空調(diào)24h*365天運行,壽命超8年,而普通空調(diào)同比僅3年左右;,2020/8/1,37,附表:舒適空調(diào)與機房專用空調(diào)的對比表,2020/
29、8/1,38,8.2、數(shù)據(jù)中心空調(diào)的設(shè)計規(guī)范,8.2.1、中國電信數(shù)據(jù)中心機房電源、空調(diào)環(huán)境設(shè)計規(guī)范(暫行)中有關(guān)機房環(huán)境要求規(guī)定(2005年12月頒布): 3.1.1 以通信行業(yè)標準規(guī)定的通信設(shè)備(交換設(shè)備、傳輸設(shè)備、數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備)的正常使用環(huán)境要求為基礎(chǔ),確定數(shù)據(jù)中心機房的環(huán)境要求。 3.1.2 機房環(huán)境溫濕度要求:AA 級、A 級機房溫度為2125,B 級、C 級機房溫度為1828,相對濕度4070%,溫度變化率小于5/h,且不結(jié)露。 3.1.3 機房潔凈度要求:機房內(nèi)灰塵粒子應(yīng)為非導(dǎo)電、非導(dǎo)磁及無腐蝕的粒子?;覊m粒子濃度應(yīng)滿足: (1) 直徑大于0.5m的灰塵粒子濃度18000粒/升。
30、 (2) 直徑大于5m的灰塵粒子濃度300粒/升。,2020/8/1,39,8.2.2、根據(jù)國家標準GB-50174-93電子計算機機房設(shè)計規(guī)范,對電子計算機機房的溫濕度要求如下: 溫度恒定:溫度波動控制在2412之內(nèi)。 濕度恒定:相對濕度波動控制在505% RH之內(nèi)。 空氣潔凈度:在每升的空氣中,0.5微米的顆粒應(yīng)9.8Pa。 其他要求:具備遠程監(jiān)控及來電自啟動功能。,8.2、數(shù)據(jù)中心空調(diào)的設(shè)計規(guī)范,2020/8/1,40,8.2.3、IDC機房熱負荷的組成,電子計算機機房設(shè)計規(guī)范(GB50174-93)中的規(guī)定,機房的熱濕負荷應(yīng)包括: 計算機和其它設(shè)備(主設(shè)備)的散熱:精確算法科學(xué)但不適用
31、(主要是目標負荷不明確)。粗略算法一般有:按UPS所提供給通訊設(shè)備的總?cè)萘坑嬎慊蛴写_切的設(shè)備能耗參數(shù); 太陽輻射、建筑圍護結(jié)構(gòu)的傳熱:傳導(dǎo)、對流和輻射,與當?shù)氐沫h(huán)境平均氣溫、夏季高溫、墻體材料結(jié)構(gòu)等都有關(guān)系?;居嬎惴椒椋? QK*F*(tzp-tn) kcal/h; 【 K:圍護結(jié)構(gòu)的導(dǎo)熱系數(shù)(kcal/m2h);F:圍護結(jié)構(gòu)面積(m2);tn:機房內(nèi)溫度();tzp:機房外的計算溫度()】。 人體散熱、散濕、照明裝置散熱、新風負荷等:。,2020/8/1,41,8.2.4、功率密度的概念與定義: 為便于參數(shù)的計算與比較,通常會建立和引用功率密度的概念單位元素(面積、機架
32、、空間、U位等)上所配備或產(chǎn)生的電或散熱量,即: 平面功率密度(kw/m2或kcal/m2h)、 機架功率密度(kw/架或kcal/架h)、 空間功率密度(kw/m3或kcal/m3h)、 U位功率密度(kw/U或kcal/Uh)。 功率密度隨著機房應(yīng)用技術(shù)的不斷發(fā)展而演變,其含義也經(jīng)過了從平面到立體、從宏觀到微觀的演變進程。建立不同概念的初衷,是隨著機房功耗的逐步上升到不同的階段,為便于空調(diào)系統(tǒng)的研究與應(yīng)用而延伸的,2020/8/1,42,平面功率密度: 概念:在某一特定機房環(huán)境下,均攤至該環(huán)境單位面積(每平方米)上所配備的有效電力容量(或能耗),其單位kw/m2或kcal/m2h。早
33、期熱密度較低,空調(diào)冷量配比的重要性尚未凸現(xiàn),人們習慣以機房單位面積上的電功率配備或散熱量(即平面功率密度)來核算機房環(huán)境條件,。 如:某機房面積為500m2,其配備的UPS系統(tǒng)為400*(2+1),按功率因數(shù)0.9、安全系數(shù)0.8計,則其可用的平面功率密度為: 0.9*0.8*400*2/500m2=1.152kw/ m2或990.72kcal/m2h 缺點:平面功率密度忽略了機架密度以及空間高度,缺乏機架密度和空間的概念。隨著機房散熱量的增大,利用平面功率密度概念計算時,將和實際的溫度梯度和特性產(chǎn)生較大誤差,所以以該概念在評估機房環(huán)境時具有一定局限性。,8.2.4、功率密度的概念與定義
34、:,2020/8/1,43,機架功率密度: 概念:在某一特定機房環(huán)境下,均攤至該環(huán)境內(nèi)每個機架上所配備的有效電力容量(或能耗),定義為機柜的功率密度,其單位為(kw/架或kcal/架h)。 如:某機房面積為500m2,裝配機架數(shù)量為250只,其配備的UPS系統(tǒng)為400*(2+1),按功率因數(shù)0.9、安全系數(shù)0.8計: 其可用的平面功率密度為:1.152kw/ m2或990.72kcal/m2h; 其可用的機架功率密度為:0.9*0.8*400*2/250m2=2.3kw/ 架或1981.44kcal/架h; 缺點:該概念在一定程度上對機房環(huán)境的實用性上進行了定義,但忽略了機架自
35、身高度及可用空間方面的問題,對于高能耗、高發(fā)熱密集度的現(xiàn)代服務(wù)器設(shè)備與機房環(huán)境的關(guān)系缺乏微觀的衡量,一定程度上也具有局限性。,8.2.4、功率密度的概念與定義:,2020/8/1,44,空間功率密度: 概念:在某一特定機房環(huán)境下,均攤至該環(huán)境內(nèi)每單位體積上(m3)所配備的有效電力容量(或能耗),定義為空間功率密度,其單位為(kw/m3或kcal/m3h)。 如:某機房面積為500m2,裝配機架數(shù)量為250只,機房高4.5m,其配備的UPS系統(tǒng)為400*(2+1),按功率因數(shù)0.9、安全系數(shù)0.8計: 其可用的平面功率密度為:1.152kw/ m2或990.72kcal/m2h; 其可用的機架
36、功率密度為:2.3kw/ 架或1981.44kcal/架h; 其可用的空間功率密度為:0.9*0.8*400*2/(500m2*4.5)=0.256kw/ m3或220.16kcal/m3h; 缺點:該概念在一定程度上對機房環(huán)境在空間的能量密度上進行了定義,但忽略了機架密度和機架可用性方面的問題,在對機房可用性的微觀計算上具有一定的片面性,同時也具有局限性。,8.2.4、功率密度的概念與定義:,2020/8/1,45,U位功率密度: 概念:U位是IDC機架上的基本單元,U位寬為19英寸機架的標準寬度,高為4.45厘米。U位功率密度是上述三種功率密度的一個延伸,是綜合了機房空間概念和可用性的一個
37、綜合參數(shù),其含義為:一是指在某一特定機房環(huán)境下,均攤至該環(huán)境內(nèi)每U位空間上的有效電力容量(或能耗),單位為(kw/U或kcal/Uh);二是指在某一特定機房環(huán)境下,均攤至每單位空間(m3)上的U位數(shù)量,即U位空間密度,其單位為(U/ m3); 如:某機房面積為500m2,裝配機架數(shù)量為250只,每機架的有效空間為42U,機房高4.5m,其配備的UPS系統(tǒng)為400*(2+1),按功率因數(shù)0.9、安全系數(shù)0.8計: 其可用的平面功率密度為:1.152kw/ m2或990.72kcal/m2h; 其可用的機架功率密度為:2.3kw/ 架或1981.44kcal/架h; 其可用的空間功率密度為:
38、0.256kw/ m3或220.16kcal/m3h; 其可用的U位功率密度為:0.9*0.8*400*2/(250架*42)=54.9w/ U或47.18kcal/Uh; 其可用的U位空間密度為:250架*42u /(500m2*4.5m)=4.67U/m3; 優(yōu)點:U位是IDC機房可用性的最小計算和衡量單位。它不但在宏觀上可全面衡量機房在電力和空調(diào)系統(tǒng)配置上的平衡性,在微觀上可衡量機房電力和空調(diào)系統(tǒng)的可用性,還可衡量機房建設(shè)在空調(diào)和電力系統(tǒng)配置的統(tǒng)一性,同時,它也可從某種程度上對研究機房建設(shè)的經(jīng)濟性具有一定價值。,8.2.4、功率密度的概念與定義:,2020/8/1,46,實例舉析:200
39、6年建設(shè)的上海某IDC機房第六層:實用面積為800m2(含空調(diào)設(shè)備所占用面積),裝配機架數(shù)量為400只,每機架的有效空間為42U,機房全高4.5m(凈高3.4m),其配備的UPS系統(tǒng)為400KVA*(3+1),cos=0.9、實用安全系數(shù)按0.8計,空調(diào)機組配置16臺,全冷量100kw/臺(顯冷量90kw),設(shè)定14+2冗余方式運行,空調(diào)效率按0.8計:,2020/8/1,47,2020/8/1,48,8.2.5、合理的參數(shù)配比是提高機房經(jīng)濟效益的有效途徑之一,對于一個IDC機房來說,各參數(shù)間存著一定的函數(shù)關(guān)系,其關(guān)系式可模擬分析為: 關(guān)系式1: F =* Pf 服務(wù)器的運行
40、能耗Pf (KW) 是一個可以和運營收入F(元)掛鉤的參數(shù),其中值是一個帶單位的比例系數(shù)(元/KW); 關(guān)系式2: R=* Pf 發(fā)熱量R(KJ)和通訊設(shè)備的即時能耗Pf之間存在一定的比例關(guān)系,是一個通訊設(shè)備在一定功率能耗下單位時間內(nèi)的熱能產(chǎn)生系數(shù)(KJ/KW); 關(guān)系式3: Pk=* R Pk(KW)是空調(diào)消耗電能產(chǎn)生冷量與服務(wù)器的發(fā)熱量R相抵消,使機房保持一個恒定的溫度的功率參數(shù); 綜合關(guān)系式4: Pk=* R=** Pf =**F/=K*F 結(jié)論: 由上式關(guān)系可推出,在營業(yè)收入F為定值的情況下,要想減少空調(diào)電力Pk的支出,必須盡力
41、減小其關(guān)系系數(shù)K,K值的大小與空調(diào)的布局、氣流組織、送風方式、能效比等相關(guān)的綜合參數(shù)有關(guān)。,2020/8/1,49,9、機房建筑選擇上需注意的其他問題,圍護結(jié)構(gòu)的嚴密性問題:維護結(jié)構(gòu)的熱工性能、熱傳遞系數(shù)、地區(qū)氣候特性差異、建筑材料、建筑物朝向、通風透光等關(guān)聯(lián)問題; 冷橋問題:避免不同傳熱系數(shù)的材料交界面易產(chǎn)生水霧凝結(jié)的現(xiàn)象; 縫隙漏風問題: L=0.827AP1.25=1.03375AP 【 L:正壓漏風量,m3/s;0.827:漏風系數(shù);A:總有效漏風面積,m2;P:壓力差,Pa;1.25:不嚴密處附加系數(shù)】 潔凈度問題:有害氣體滲入問題(SO2、H2S、NO2等沿海的鹽霧空氣)、微生物問
42、題、塵埃顆粒問題【規(guī)范規(guī)定:在靜態(tài)條件下,大于或等于0.5um的塵粒數(shù),應(yīng)少于18000粒/L,既潔凈度級別相當與50萬級(0.5um)】; 氣流組織問題: 發(fā)熱與制冷量匹配問題:,2020/8/1,50,10、數(shù)據(jù)中心的消防系統(tǒng)概述,10.1、IDC消防的基本原則: 為了保護機房的服務(wù)器和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備,機房的消防系統(tǒng)不能采用液體滅火,而是管網(wǎng)式氣體消防系統(tǒng); 消防系統(tǒng)應(yīng)具備:聲光報警裝置、自動控制裝置、手切換控制裝置、手/自動切換裝置等功能; 消防探頭監(jiān)控區(qū)域設(shè)計為:吊頂上、吊頂下、地板下(相對封閉和獨立的區(qū)域內(nèi)); 消防要求機房內(nèi)的設(shè)施:所有隔斷、門窗、線纜、設(shè)備、地板、天花、機架等都需要具備
43、和符合一定的防火等級和標準; 消防聯(lián)動功能:消防的控制系統(tǒng)需要和供電線路控制、空調(diào)系統(tǒng)的供電與進排風裝置、門禁系統(tǒng)等進行聯(lián)動控制;,2020/8/1,51,10、數(shù)據(jù)中心的消防系統(tǒng)概述,10.2、消防系統(tǒng)的歷史演變: 滅火劑的歷史:最早期使用水滅火(廉價、可再生,但具有局限性),替代水的滅火物質(zhì)泡沫滅火劑、干粉滅火劑、鹵代烷1211、1301;隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展、環(huán)保意識等增強,高精尖儀表、儀器、計算機等場所受到限制; 鹵代烷(哈龍halong)的危害:對大氣層的破壞作用,被蒙特利爾國際公約所禁止; 哈龍的替代品:高低壓CO2滅火系統(tǒng)、七氟丙烷(FM200)滅火系統(tǒng)、SDE惰性氣體滅火系統(tǒng)、煙
44、烙燼(Inergen)、氣溶膠EMB、鹵代烷13001(CF3I)等;,2020/8/1,52,10.3、常用的氣體消防介質(zhì)CO2: 原理:高壓、低溫、液化儲存噴放時,急劇膨脹、吸熱、降溫稀釋空間含氧量窒息滅火; 優(yōu)點:容易液化、灌裝、制造簡單、價低、對被防護環(huán)境無污染和腐蝕; 缺點:34-75%的滅火濃度,需要高壓液化低溫儲存系統(tǒng)(液化溫度-19-20C),容易爆炸、膨脹過程產(chǎn)生靜電起火、系統(tǒng)故障率高,防護區(qū)人員的生命安全燈等問題(寶鋼、大眾等廠都發(fā)生過類似故障),是對環(huán)境產(chǎn)生溫室效應(yīng)、引起自然災(zāi)害等;的罪魁禍首,是國際公約禁用介質(zhì);,2020/8/1,53,10、數(shù)據(jù)中心的消防系統(tǒng),10.
45、4、IDC中常用的氣體消防介質(zhì)七氟丙烷(FM200): 成分:(CF3CHCF3-七氟丙烷)是一種化合物,由碳、氟、氫組成。它無色、無味、不導(dǎo)電,并通過中斷燃燒過程以及改變區(qū)域內(nèi)氧氣含量來達到滅火效果,滅火過程是一個化學(xué)反應(yīng)范疇; 優(yōu)點:是一種潔凈的、有效的、環(huán)??山邮艿?,滅火后不留殘余物質(zhì)的氣體,因此使火災(zāi)后的停工時間減至最小。滅火效率高、速度快、濃度(8-10%,接近5-8%的哈龍濃度); 用法:以液態(tài)形式儲存于鋼制氣瓶中,并由氮氣加壓至360psig(2482Kpa)。在溫度20環(huán)境下,設(shè)計體積濃度為7%就足以撲滅一般火災(zāi); 缺點:高溫下產(chǎn)生氟化氫(HF),與水結(jié)合形成氫氟酸對皮膚、皮革
46、、紙張、玻璃、精密儀器具有腐蝕作用。儲存壓力2.5Mpa/4.2Mpa,噴嘴的工作壓力小于0.8Mpa,管道輸送距離上有限制,難分配,不支持較多的消防分區(qū);,2020/8/1,54,10、數(shù)據(jù)中心的消防系統(tǒng),10.4、IDC中常用的氣體消防介質(zhì)七氟丙烷(FM200): 七氟丙烷氣體滅火系統(tǒng)設(shè)備組成: 藥劑儲存和噴放設(shè)備主要有:七氟丙烷氣體鋼瓶(及固定裝置)、瓶頭閥電磁啟動器、瓶頭閥手動啟動器、高壓軟管、氣動軟管、噴嘴等; 報警和控制設(shè)備主要有:氣體控制盤、煙感火災(zāi)探測器、緊急啟停按鈕、警鈴、蜂鳴器及閃燈、氣體釋放指示燈、壓力開關(guān)等。 FM200設(shè)計時的重要參數(shù):依據(jù)經(jīng)濟合理、優(yōu)化設(shè)計的原則,在
47、保證系統(tǒng)性能安全可靠的前提下進行設(shè)計和分區(qū)。所涉參數(shù)為:面積S(m2)、凈高h(m)、體積VS*h、所需七氟丙烷藥劑量為M(Kg); 常規(guī)的特定參數(shù):設(shè)計濃度8%、采用氮氣增壓輸送的增壓壓力為4.2MPa,噴射時間7秒,浸漬時間不少于3分鐘;,2020/8/1,55,10、數(shù)據(jù)中心的消防系統(tǒng),10.5、常用的氣體消防介質(zhì)SDE惰性氣體: 概況:1991年昆山寧華研制、97年成功,常溫、常壓下固態(tài)存儲,工作時電子企劃啟動器激活催化劑而立即氣化滅火,成份:35%CO2、25%N2、39%氣態(tài)水、霧化金屬氧化物1.2%,不含F(xiàn)、Cl、Br、I等鹵族元素,對臭氧層無破壞。目前國內(nèi)唯一擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的
48、氣體滅火新品,尚未得到推廣和應(yīng)用; 優(yōu)點:滅火迅速、被保護物上不殘留、毒性指標中,滅火濃度8-14.16%,經(jīng)權(quán)威人士鑒定是低毒的安全產(chǎn)品; 機理:物理窒息、低溫氣態(tài)水降溫為主,抑制燃燒為輔,物理和化學(xué)反應(yīng)相結(jié)合,實現(xiàn)全淹沒、全方位滅火;,2020/8/1,56,10、數(shù)據(jù)中心的消防系統(tǒng),10.5、常用的氣體消防介質(zhì)氣溶膠滅火系統(tǒng) 概況:分為冷氣溶膠和熱氣溶膠。國內(nèi)多用熱氣溶膠,通過含能滅火劑的燃燒,產(chǎn)生大量的固體微粒和部分氣體,均勻分布在空間內(nèi),形成氣溶膠,以快速高效抑制火災(zāi); 機理:利用固體顆粒在高溫下產(chǎn)生金屬陽離子與燃燒反應(yīng)過程中產(chǎn)生活性自由基團發(fā)生反應(yīng),切斷化學(xué)反應(yīng)的燃燒連來實現(xiàn)的;利
49、用固體微粒(鉀鹽)分解過程產(chǎn)生的水來吸熱降溫實現(xiàn); 優(yōu)點:適用于小系統(tǒng),系統(tǒng)越大造價相對越高。粒度小,可繞過障礙物長時間停留空間,滅火效果好,可用于密閉或開放空間。制造成本低; 缺點:產(chǎn)物為氣、固兩相流,無法進行管網(wǎng)組合分配,對氣體保護區(qū)域、空間越大的場所(150m3以下較好)造價遠高于其他系統(tǒng);,2020/8/1,57,10、數(shù)據(jù)中心的消防系統(tǒng),10.5、IDC常用的氣體消防介質(zhì)煙烙燼(Inergen) 概況:最早應(yīng)用于美軍的戰(zhàn)地急救氣,上世紀80年代美國安素公司研制。是一種惰性氣體滅火劑,代號IG541,美國UL-1058標準認可,作為鹵代烷滅火劑的替代品,52%的N2、40%的Ar、8%
50、的CO2; 機理:與CO2、SDE類似,通過降低防護區(qū)氧氣濃度達到窒息滅火; 優(yōu)點:成分均為大氣中的天然成份,噴后無殘留,滅火速度快、不污染被保護物,對大氣無破壞,許多大型和重點保護區(qū)的首選; 缺點:滅火設(shè)計濃度37.5-42.8%,工作壓力達15Mpa,系統(tǒng)造價高(滅火劑、儲存鋼瓶、管路)等,全面推廣尚有難度(列舉事故案例舉析);,2020/8/1,58,10、數(shù)據(jù)中心的消防系統(tǒng),10.5、常用的氣體消防介質(zhì)13001(Triodide) 概況:美國太平洋科技公司研制,目前國內(nèi)尚未使用,獲美國NFPA標準認證,屬新型鹵代烷CF3I; 優(yōu)點:低毒、低滅火濃度(3.2%),大氣中停留時間一天即可
51、自行分解,環(huán)境友好! 缺點:粘度系數(shù)大,輸送距離受限,造價高于1301、FM200、SDE、氣溶膠等,噴放時與FM200類似形成白霧,影響人員疏散;,2020/8/1,59,10、數(shù)據(jù)中心的消防系統(tǒng),10.5、常用的氣體消防介質(zhì)超細水霧 定義:在最小工作壓力下、距噴嘴1m處的平面上、水霧最粗部分的微粒直徑DV0.99不大于1000µ。目前是各國滅火研究的主流; 機理:使用特殊噴嘴,通過水與不同霧化介質(zhì)產(chǎn)生水微粒,基本方法:水流與固定物強烈撞擊;兩股組成相似的水流撞擊;超聲波或靜電霧化;水在壓力容器中受熱沸騰,高于沸點突然釋放到大氣中壓力狀態(tài)改變;滅火原理是水微粒氣化表面積增大吸熱,急
52、劇膨脹而汽化,通過冷卻燃燒和窒息雙重物理反應(yīng)滅火; 分類:高壓3.45Mpa、中壓1.21-3.45Mpa、低壓<1.21Mpa; 優(yōu)點:是水噴淋、水噴霧、哈龍、SDE、CO2等系統(tǒng)的綜合; 缺點:滅火對象受限(機房系統(tǒng)不可用,可滅燃油類發(fā)電機組),工作壓力高,水質(zhì)要求高等;,2020/8/1,60,10、數(shù)據(jù)中心的消防系統(tǒng),10.5、常用的氣體消防介質(zhì)總結(jié) 每種滅火方式都有或多或少的缺陷: Inergen(煙烙燼)、CO2:滅火濃度高、價格貴; FM200:對人和保護對象有腐蝕; SDE、氣溶膠:對設(shè)備和管路介質(zhì)要求高等; 選擇原則: 滅火效率高、安全性與可靠性高; 環(huán)境友好性與被保護對象的
53、安全; 價格的合理性等綜合考慮;,2020/8/1,61,10、數(shù)據(jù)中心的消防系統(tǒng),11、實例結(jié)合結(jié)合某數(shù)據(jù)機房建設(shè)之動力系統(tǒng)的方案選擇、參數(shù)計算與設(shè)計概況的案例舉析,2020/8/1,62,11.1、建筑物概況及項目背景,建筑物概況:電信級局房,6層*630m2,1-2層傳統(tǒng)通訊,3層早期IDC(186架、5A/架,設(shè)備老化、單回路等缺陷嚴重),4-6層空,AC-2*500KVA(容量受限); 項目背景: 寸土寸金,可用資源緊缺; 存儲、云計算、網(wǎng)站、市政需求等業(yè)務(wù)發(fā)展受限; 舊系統(tǒng)老化、故障率上升、設(shè)計脫節(jié)等固有缺陷的凸顯,急待改造; 單回路、單系統(tǒng)供電缺陷; 市電嚴重超限運行等;,202
54、0/8/1,63,現(xiàn)3F機房布局結(jié)構(gòu)圖,2020/8/1,64,11.2、需求分析與規(guī)劃,三層:現(xiàn)有機房186只機架運行傳統(tǒng)的IDC業(yè)務(wù),要求擴容改造后能滿足每架AC-220V/10A的容量;拆除現(xiàn)監(jiān)控室,改為存儲區(qū)(EMC),采用雙回路交流供電(采用傳統(tǒng)的雙(N+1)UPS系統(tǒng)、或AC+UPS、或分散型N+1的UPS冗余方式); 四層:規(guī)劃為新增機房區(qū),分傳統(tǒng)機房區(qū)160架(交流供電或高壓直流供電方式)、刀片式機架區(qū)約60架(采用傳統(tǒng)低壓-48V直流、或240V的高壓直流等供電模式); 五層:規(guī)劃為電力室,為對應(yīng)的交直流系統(tǒng)配電; 六層:會議、辦公、監(jiān)控、倉庫等區(qū)域; 一層:高低壓配電區(qū);,
55、2020/8/1,65,11.2.1、需求分析與規(guī)劃3F機房,2020/8/1,66,11.2.2、需求分析與規(guī)劃4F規(guī)劃,2020/8/1,67,11.2.3、需求分析與規(guī)劃5F規(guī)劃,2020/8/1,68,11.2.4、需求分析與規(guī)劃6F規(guī)劃,2020/8/1,69,11.2.5、需求分析與規(guī)劃1F規(guī)劃,2020/8/1,70,2020/8/1,71,11.3、電參數(shù)計算與系統(tǒng)容量的需求估算,11.4.1、方案一:所有負荷采用傳統(tǒng)UPS的配置方案,2020/8/1,72,11.4、通信負載及配電方案的分析,11.4.2、方案二:分功能區(qū)域采用UPS、-48V直流的配置方案,2020/8/1
56、,73,11.4、通信負載及配電方案的分析,2020/8/1,74,2020/8/1,75,11.4、通信負載及配電方案的分析,11.4.3、不同配電方案的投資估算及方案選擇(涉電設(shè)備部分),11.5、參數(shù)分析與計算(以方案二為例),11.5.1、UPS的電池參數(shù)計算機選擇原則: 電池計算:單UPS的計算參數(shù)選取Pj=320kw、=0.95、Uj=435V(不同品牌UPS有差異)、K=1.25、T=45min、=0.45、=0.98 Ij=780A,總?cè)萘縌=1290Ah; 電池配置可選方式有:根據(jù)實際應(yīng)用安全及規(guī)范情況綜合考慮,僅有單體中2、3、4組并的方式可行,2020/8/1,76,11
57、.5、參數(shù)分析與計算,11.5.2、直流系統(tǒng)的配置設(shè)計 參數(shù)分析:Pj=330kw、Ij=6875A、Uj=-48V,容量系數(shù)0.85,設(shè)計總?cè)萘?000A+8000A; 配置方式可選如下方式之一: -48V、2*2000Ah系統(tǒng)4組,直流整流模塊380V/-48V/100A、4組2(*9+1)只; -48V、2*3000Ah系統(tǒng)3組,直流整流模塊380V/-48V/100A、3組3*(9+1)只; -48V、2*4000Ah系統(tǒng)2組,直流整流模塊380V/-48V/100A、2組4*(9+1)只; 根據(jù)實際應(yīng)用安全及規(guī)范情況綜合考慮,選方式1最合適可行 注:也可選擇其他的適當冗余模式,如借
58、鑒UPS的3+1的冷備冗余模式,但在容量切換時應(yīng)考慮冷備份系統(tǒng)的切換措施的可行方式(可用設(shè)備?),2020/8/1,77,11.5、參數(shù)分析與計算,11.5.3、空調(diào)系統(tǒng)的配置設(shè)計: 冷量計算:主設(shè)備熱耗(發(fā)熱系數(shù)考慮0.9),另有圍護結(jié)構(gòu)的傳導(dǎo)和輻射熱、照明、人體、電纜等輔加熱考慮1.1的系數(shù),空調(diào)冷量見下表,風量計算:層高4.5m、凈層建筑面積560m2,換氣次數(shù)60次/h,由公式可知其每層所需的風量為:F=NHS=604.5480=153000(m3/H) ,風壓可調(diào)至130Pa; 則三層機房新增空調(diào)為:3臺80kw/臺、風量15000m3/h; 則四層機房新增空調(diào)為:3臺90kw/臺、
59、風量19200m3/h;,2020/8/1,78,11.5、參數(shù)分析與計算,11.5.4、高低壓系統(tǒng)的配置設(shè)計: 市電:根據(jù)容量計算分析可知,總電力需求為2498kva,結(jié)合同時需用系數(shù)、市電配置的相關(guān)要求、投資的經(jīng)濟性,可選2路2500KVA的市電配置方式(見圖); 柴油機:根據(jù)現(xiàn)場條件和市電的運行歷史、投資性價比等,本項目不建應(yīng)急發(fā)電系統(tǒng),為滿足相應(yīng)規(guī)范,設(shè)計應(yīng)急電源接頭箱和低壓接入系統(tǒng); 考慮無功補償及防諧振措施;,2020/8/1,79,11.6、市電系統(tǒng)投資概算,,2020/8/1,80,11.6、常規(guī)機房建設(shè)內(nèi)容及投資概算,,2020/8/1,81,,謝 謝!,2020/8/1,82,
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