1 概述
大型數據中心存儲中心機房專門為核心數據進行存儲保存,確保數據萬無一失,地理位置相對偏僻安全,不容易發現,預計機柜500架,每個機架規劃容量按4kVA計算,實際使用容量2.5kW.為保證數據存儲中心機房內所有設備24h不間斷優質供電,數據存儲中心機房供電系統宜采用兩路在線式高智能容錯UPS供電(每路均為N+1并聯冗余配置,提高供電系統的冗錯性和可靠性),UPS采用中文操作界面,單臺UPS設備容量設計不能高于400kVA,實現獨立的雙總線供電方案,提高供電的可靠性、容錯性,滿足GB50174-2008《電子信息系統機房設計規范》A級機房電源設計標準,滿足TIA-942《數據中心電信基礎設施標準》中供電方案T4標準。
另外,現場注意事項:空間布局和負載均分要合理,此次寬度限制在5m的范圍,長度最長為100m,電池按15min計算。
對工程的需求如下:
① 據現場的機柜數量和規劃容量,UPS最大容量設計為
500架*4kVA=2000kVA,采用400K UPS 系統;
② 采用最高可靠性的2(N+1)系統方案,實現高可靠、高容錯性;
③ 根據空間較狹長的現狀,為了布局更加合理,優選共用電池組方案,減少對空間的需求和維護成本。
2 臺達UPS電源方案
(1)系統配置
配置臺達GES-NT400K雙變換純在線式工頻級UPS 4臺,組成兩套“N+1”并聯冗余的雙總線供電方案。其中以一套為2(1+1)系統,另一套為2(2+1)系統,實現5+5雙總線系統的功效,為數據存儲中心機房負載設備提供24 h不間斷完全獨立的雙回路優質、純凈電源供電。
臺達GES-NT 400K UPS 2路“N+1”并聯冗余的雙總線供電方案,具有高可靠性、高可用性及安全性。并機系統采用先進的獨特分布式邏輯控制方式,直接并機,并機無須外加并聯卡或并機控制柜,且并機通信信號線采用環形回路設計,大大地提高了并機系統的可靠性。NT400K UPS支持在線并機擴展系統,即無須關閉原UPS供電系統,在線將預設機組并入正常工作的UPS系統中,整個并機擴容平滑、安全。
并機采用共用電池組方案,可以節省大量的安裝空間,提高電池的利用效率,減少地面安裝地板承重需求。當其中一臺UPS故障退出并聯系統后,仍能保證滿載后備時間,滿足原配置(傳統UPS并機無共用電池組功能時,當其中一臺UPS故障時,所配置的電池組也相應地退出并機系統,導致后備時間縮短一半)。通過共用電池功能,還可以減少電池污染的排放和節省安裝空間等資源。
(2)共用電池功能主要優勢
① 節省購買電池的資金
系統冗余量占系統總容量的百分之幾,就能節省電池總投資的百分之幾。在電池價格飛漲的今天,能夠節省的這筆費用是相當可觀的。同時,電池數量減少了,相應的搬運、安裝等投資也會跟著減少。
② 節省安裝空間投資
大批量的電池占用的安裝空間也很大,減少了電池數量,也就成比例地減少了安裝空間方面的投資。同時,也就減少了房租、裝修費、空調配置等方面的投資。
③ 節省承重方面的投資
電池組重量很大,為了解決樓層承重問題,一般會擴大電池的放置面積或者制做承重支架。如果減少了電池數量,這方面的投資就相應地省去。
④ 節省運營成本投資
電池數量少了,系統本身以及房間空調所消耗的電能也減少,需要投入的維護成本也少了,同時還會更加環保。
⑤ 系統擴容比較方便
對于共享電池組的UPS系統,日后擴容時可以不增加電池,如果現有電池組的后備時間還夠用,直接增加UPS主機就行了。擴容會變得非常簡單、方便、節省資金。
3 供電系統設計方案
臺達GES-NT400K UPS 2路“1+1”并聯冗余的雙總線供電方案系統配置如圖1所示。負載分成四個區:其中2個區按400kVA 規劃,2個區按800kVA規劃。
并機共用電池組電池開關柜原理圖示于圖2.
圖1 NT400K完全獨立的雙總線供電系統框架示意圖
圖2 并機共用電池組電池開關柜原理圖
注:QF2設計為電池聯絡開關,實現并機系統共用電池供電方案與獨立電池供電方案靈活選擇。
該方案具有以下的優勢。
① 輸出全隔離
整個系統輸出沒有互相影響的母線線路,可實現各母線隔離維修,具有更高的可靠性。
② 母線具有冗余功能
采用高智能容錯UPS 實現雙母線,各母線的線上還有冗余功能,具有更短的MTTR.系統正常運行時,兩路UPS直接向雙輸出負載設備供電。單電源負載則通過機架ATS切換,提供一路正常UPS的電源供電。
③ 更經濟的總擁有成本
更低的運行成本,更低的擴容成本。
4 系統配置方案
NT400K完全獨立的雙總線供電系統配置方案列于表1.
序號設備名稱規格型號品牌單位數量備注
1輸入配電柜A1INPUT-1250A-A1中達電通面1
2輸入配電柜A2INPUT-1250A-A2中達電通面1
3輸入配電柜B1INPUT-1250A-B1中達電通面1
4輸入配電柜B2INPUT-1250A-B2中達電通面1
5輸出配電柜A1OUTPUT-1250A-A1中達電通面1
6輸出配電柜A2OUTPUT-1250A-A2中達電通面1
7輸出配電柜B1OUTPUT-1250A-B1中達電通面1
8輸出配電柜B2OUTPUT-1250A-B2中達電通面1
9維修旁路柜MBS-2000A中達電通面2
10維修旁路柜MBS-1600A中達電通面2
11UPS主機GES-NT400K臺達臺102路“1+1”,“2+1”并機,組成完全獨立的雙總線供電方案
12上走線柜UTU-NT400K中達電通個6400*995*1950mm
13蓄電池DCF126-2/500中達電通節696系統后備15min
14蓄電池DCF126-2/1000中達電通節696系統后備15min
15電池開關柜1250A中達電通套4并機共用電池組方案
1000*995*1950 mm
16電池開關箱1250A熔絲中達電通套8
17電池架174只/套中達電通套4
18SNMP卡內置式SNMP卡臺達套10遠程及網絡監控
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