8 apakšstaciju iekārtas, kas nepieciešamas datu centra darbināšanai

Calling All Cars: Missing Messenger / Body, Body, Who's Got the Body / All That Glitters (Jūnijs 2019).

$config[ads_text] not found
Anonim

Apakšstacija datu centrā

Pirms dažiem gadiem es piedalījos interesantā projekta "Telenor Data Center" Belgradā - vismodernākās tehniskās ēkas Centrālās un Austrumeiropas reģionā. Ēka paplašinās līdz 2600 kvadrātmetriem, un tai ir vismodernākā apakšstacija.

8 apakšstaciju iekārtas datu centra ieslēgšanai (uz foto: zemsprieguma slēgiekārtas tips OKKEN, kredīts: Edvard Csanyi)

Šis raksts balstās uz Pearl Hu (APC) balto papīru un apraksta iekārtas, kas uzstādīta apakšstacijā, bez kuras nebūtu iespējams darboties datu centrā.

Datu centrā ir daudz dažādu slodžu, piemēram, IT iekārtas, gaisa kondicionieri, ventilatori, sūkņi, apgaismojums utt. Dažādu iekārtu veidu aktivizē enerģija no komutācijas / ģeneratora uz slodzi.

Termini augšpus un lejtecē parasti tiek izmantoti, lai aprakstītu iekārtas atrašanās vietu vai kļūdu (ti, transformatoru UPS augšpusē) . Termins augšpusē norāda virzienu uz lietderību, un termins lejup pa straumi norāda virzienu uz datu centra slodzi.

1. attēlā attēlotā enerģijas plūsmas izsekošana pa tās ceļu (sākot no lietderīgās informācijas uz IT slodzēm) ilustrē šādus iekārtu tipus:

  1. Vidēja sprieguma sadales iekārta
  2. MV / LV transformators
  3. Zemsprieguma sadales / sadales skapis / automātiskais pārslēgslēdzis (ATS)
  4. UPS sistēma ar ieejas / izejas komutatoru un UPS sadales skapi
  5. Elektroenerģijas sadales vienības (PDU) un tālvadības paneļi (RPP)
  6. Busway
  7. Panelboard
  8. Rack PDU (rPDU) / izejas strēmeles

Visas iepriekš minētajā sarakstā iekļautās iekārtas, izņemot plaukta PDU (rPDU), tiek uzskatītas par komplektiem, kuros ir automātiskie slēdži, slēdži, dažāda veida releji, autobusi un savienojumi, kā arī vadības un palīgierīces.

1. attēls. Blokshēma, kurā parādīta elektroenerģijas sadales sistēma datu centrā

IEC 61947 un IEC 62271, kas precizē HV un LV slēgiekārtu terminoloģiju, uzskata, ka sadales skapis ir tāds pats kā sadales iekārtai. Kamēr Ziemeļamerikā, ANO un UL standartiem atšķirīgi ir norādīti slēdži un sadales skapji.

Šo ierīci izmanto, lai sadalītu elektroenerģiju pakārtotajā slodzē un aizsargātu enerģijas sadales sistēmu datu centrā . Katra ierīce ir optimizēta, lai nodrošinātu ilgu kalpošanas laiku un ērtu apkopi.

Turpmākajās apakšnodaļās ir norādīts katra aprīkojuma veids.

1. Vidējai sprieguma sadales iekārtai

Vidējai sprieguma sadales iekārtai parasti atrodas lieljaudas datu centru jaudas apakšstacijā (ti, IT slodze ir lielāka par 1 MW). Šo ierīci parasti baro tieši no lietderības un parasti iezīmē komunālo pakalpojumu ieeju ēkā.

Ja ir MV ģenerators, tas arī baro MV sadalītājus. 2. attēlā parādīts piemērs MV sadalītāja vienrindas shēmai.

2.attēls - 10kV MV sadalīšanas ierīces vienrindas shēma (noklikšķiniet, lai paplašinātu SLD)

Izņemot vienkāršu elektroenerģijas sadali, MV sadalītājs ir atbildīgs par kļūmju atvienošanu un MV elektroenerģijas sadales sistēmas kontroli, piemēram, izolējot lieku sadaļu apkopei.

MV slēdžiem parasti ir skaitītāji, slēdži, kontaktori, drošinātāji, pārsprieguma ierobežotāji, IEC aprīkojuma zemējuma slēdži, sprieguma un strāvas transformatori, vadības un aizsardzības releji un vispārēja vadības sistēma.

Būtībā vidējā sprieguma sadales iekārtai ir četru sekojošu kubikmetru montāža, kā parādīts 3. attēlā: divas ienākošās ierīces (uztvērēji) vai galvenā daļa, izejošās ierīces vai padeves sekcija, sprieguma mērīšanas ierīce un autobusu sekcija vai kakla sekcija / brekers.

Šajā piemērā visi slēdži ir motorizēti.

3. attēls - MV slēdži, tips SM6

Izejošā vienība izplata trīsfāzu jaudu uz MV / LV transformatora primāro (augšup) pusi. Sakarā ar drošības attālumu MV, parasti katrs kubiskais ir tikai viens MV slēdžs.

Tālāk ir minēti daži tipiskie elektriskie parametri MV slēdžiem. Šo parametru vērtības atšķiras atkarībā no vietējiem noteikumiem:

Sprieguma novērtējumi:

Diviem galvenajiem sprieguma rādītājiem MV sadalītājiem ir nominālais spriegums un nominālais zibens impulsspriegums (kas atbilst ANSI pamata impulsa līmenim, ti, BIL). Piemēram, ANSI MV sadalījuma risinājumam var būt nominālais spriegums 15kV un 95kV BIL (ti, impulsa spriegums) .

Pašreizējie vērtējumi:

MV slēdžu nominālā strāva vienmēr ir norādīta ražotājam. Vēl viens svarīgākais pašreizējais vērtējums ir nominālā īsslēguma izturība, kas līdzīga Ziemeļamerikas Nacionālā elektriskā kodeksa (NEC) īsslēguma strāvas reitings (SCCR) .

Piemēram, ANSI MV slēdžu risinājumam var būt nominālā strāva 1200A un 40kA SCCR .

Atgriezties pie satura ↑

2. MV / LV transformators

Sausie tipa transformatori, ar vai bez iežogojuma, kas parādīti 4. attēlā, ir uzstādīti transformatora telpās energoapgādes apakšstacijā, lai mazinātu vidējo spriegumu no MV komutācijas ierīces līdz zemam spriegumam pakārtotās elektroenerģijas sadales iekārtās.

4. attēls - MV / LV sausā tipa transformatora fotoattēli ar un bez apvalka

Galvenie MV / LV transformatoru elektriskie parametri ir nominālā jauda (ti, 2500kVA), primārais un sekundārais spriegums (ti, 10kV / 400V) un impedance (līdzīga pretestībai), kas norādīta kā% Z (ti, 5%).

Parasti transformators var būt ar apvalku vai bez tā (IP00 vai IP31).

5. attēls - MV / LV sausā tipa transformatora fotoattēls, kurā nav datu centrā uzstādīta iežogojuma

Atgriezties pie satura ↑

3. Zemsprieguma komutācijas / sadales skapis / automātiskais pārslēgslēdzis (ATS)

Parasti LV pārslēdzējs / sadales skapis atrodas elektriskajā telpā un iezīmē komunālo pakalpojumu ieeju datu centros, kas ir mazāki par 1 MW.

LV pārslēgšanas ierīces piemērs ir parādīts 6. un 7. attēlā. Ja tiek izmantots LV ģenerators, ģenerators baro LV pārslēgšanas ierīci. Papildus jaudas sadalei, LV pārslēgšanas ierīce ir atbildīga par kļūmju atvienošanu un LV energosistēmas vadības kontroli.

Tradicionāli ierīce, kas pazīstama kā automātiska pārsūtīšanas slēdzene (ATS), tiek pārslēgta starp lietderību un ģeneratoru. Tomēr pašreizējā tendence ir panākt, lai LNB pārveidotāji šo funkciju veiktu ATS ierīces vietā. Vēl ir prakse izmantot PLC loģiku pārslēgšanai starp lietderības un ģeneratora avotiem.

Ņemiet vērā, ka vidējā sprieguma ģeneratora gadījumā šī pārsūtīšanas funkcija notiek vidējā sprieguma sadales ierīces līmenī.

6.attēls - LV slēdžu vienvirziena shēmas piemērs

Patiesībā šī vienas līnijas diagramma izskatīsies šādi:

7. attēls. Viena līnija diagramma mazjaudas sadales iekārtām, kas uzstādītas lielā datu centrā

Datu centrā uzstādītais LV komutators / komutators parasti ir vairāku šādu funkcionālo vienību kombinācija: ienākošais padevējs no MV / LV transformatora vai LV ģeneratora otrās puses, jaudas vadības centra (PCC, ti, pakārtotā UPS), motora vadības centrs (MCC, ti, sūkņiem), jaudas koeficienta korekcija / harmonikas filtrēšana un autobusu savienojumi.

LV pārslēgšanas iekārtās vienmēr tiek apkopotas šādas ierīces: horizontālās kopnes, vertikālās kopnes, automātiskie slēdži, skaitītāji, slēdži, pārsprieguma ierobežotāji, releji utt.

8. attēls - Datu centrā instalēta LV komutācijas ierīce

Tālāk ir norādīti galvenie elektrotīkla komutācijas ierīces elektriskie parametri. Šo parametru vērtības atšķiras atkarībā no vietējiem noteikumiem:

Sprieguma novērtējumi:

Divi galvenie pārslēdzējiekārtu sprieguma rādītāji ir nominālais spriegums un nominālais zibens impulsa spriegums. ANSI nenosaka impulsu spriegumu LV pārslēgšanai. Piemēram, IEC LV komutatora risinājumam var būt nominālais spriegums 690V un 12kV nominālais impulsa izturīgs spriegums .

Pašreizējie vērtējumi:

LV pārslēgšanas ierīces nominālā strāva vienmēr ir norādīta ražotājam. Vēl viens svarīgākais pašreizējais vērtējums ir nominālā īsslēguma izturība, kas līdzīga Ziemeļamerikas Nacionālā elektriskā kodeksa (NEC) īsslēguma strāvas reitings (SCCR).

Piemēram, IEC komutācijas ierīces risinājumam var būt nominālā strāva ar izturību pret spriegumu 5000 A un 85 kA .

Atgriezties pie satura ↑

4. UPS

UPS sistēmas parasti tiek instalētas datu centra elektriskajā telpā vai IT telpā, lai nodrošinātu nepārtrauktu jaudu kritiskajam aprīkojumam, ko tā atbalsta. Izvēlētā UPS dizaina konfigurācija tieši ietekmē kritiskās IT iekārtas pieejamību.

Atkarībā no lietojumprogrammas ir pieejami dažādi UPS veidi. Daži UPS piemēri ir parādīti 9. attēlā.

UPS baterijas parasti nodrošina apmēram 15-30 minūšu braukšanas laikā, pie pilnas slodzes, kas ļauj back-up ģeneratoriem sākt ja utilīta kļūmes.

Iekārtas parasti tiek uzstādītas UPS: ieejas / izejas slēdži, apvedceļi, statiskie slēdži, strāvas moduļi, ieskaitot taisngriežus un invertorus, kā arī to vadības un komunikācijas moduļi.

Attēls 9 - UPSs piemēri: (a) Galaxy 7000 (b) Symmetra PX modulārais UPS

Atkarībā no datu centra lieluma un sistēmas pieejamības prasībām UPS konfigurācijas ietver dažas no sekojošām elektroiekārtām: UPS, UPS ieejas sadales skapis, UPS izejas komutators, UPS sadales komutators un stacionāro pārsūtīšanas slēdzis (STS) apvedceļam.

Atkarībā no dizaina arhitektūras un biznesa prasībām, elektriskajā telpā blakus UPS var atrasties trīs šāda veida LV ierīces.

10. attēls. Viena līnija shēma: a) UPS ieejas sadales skapis; (b) UPS izejas sadales skapis un (c) UPS sadales skapis

UPS ieejas komutācijas plate piegādā UPS no augšteces LV pārslēgšanas ierīces / komutācijas paneļa barošanas vadības centra, kā parādīts 10. attēlā (a).

Kamēr UPS izejas sadales skapis, kā parādīts 10. attēlā (b), nodrošina ne tikai elektroenerģiju no UPS izejas uz lejupstrāvas ķēdēm, bet arī sastāv no statiskiem apvedceļa slēdžiem un tehniskās apkopes apvedkanāla slēdžiem, lai patērētājs varētu izdzēst kļūdas vai izolēt UPS apkopei .

Dažos gadījumos izolācijas transformatori tiek uzstādīti arī ieejas vai izvades komutatorā. Lai iegūtu plašāku informāciju par šo tēmu, skatiet Balto grāmatu: Izolācijas transformatoru loma datu centra UPS sistēmās.

Datu centra lietojumprogrammās UPS jaudas rādītāji svārstās no apmēram 20kW līdz 1600kW . Paralēli vairākiem UPS var nodrošināt lielāku jaudu un vai arī UPS moduļa atlaišanu. UPS sadales komutators, kas parādīts 10. (c) attēlā, sadala jaudu dažādiem PDU. Šie trīs komutatori var tikt montēti vienā vai vairākos skapjos atkarībā no sistēmas arhitektūras sarežģītības un slēdžu un slēdžu daudzuma.

Iepriekš minētie trīs LV komutatori parasti ietver ienākošo padevēju, izejošo zaru ķēdi un autobusu savienojumu.

UPS piegādes slēdzi un UPS sadales skapi UPS piegādātāja var piegādāt kā papildu piederumus. To var nodrošināt arī sadales iekārtas / komutatori.

Datu centra UPS sistēma 960kVA

Atgriezties pie satura ↑

5. Power Distribution Units (PDU) un Remote power panels (RPP)

Tradicionālie PDU un RPP atrodas IT telpā, lai izplatītu, kontrolētu un pārraudzītu kritisko jaudu no augšupejošās UPS sistēmas uz IT bagāžniekiem.

PDU parasti satur galveno ieejas strāvas slēdzi, filiāles shēmas paneļu (-us), strāvas transformatoru, izejas strāvas vadus, pārsprieguma nobloķētāju un uzraudzības un komunikācijas moduļus.

Dažreiz PDU ar strāvas transformatoriem var radīt jaunu "pamatotu" neitrālu pakārtotajām IT slodzēm .

Ziemeļamerikas datu centrā PDU ar strāvas transformatoriem galvenokārt tiek izmantoti, lai samazinātu 480 Vac līdz 120/208 Vac8, savukārt Japānā PDU ar strāvas transformatoru palaišanu no nākamās IT slodzes pazemina no 200Vac līdz 100 Vac vienfāzes . PDU parasti tiek novērtēts no 50kW līdz 500kW.

11. attēls. Tradicionālie PDU: a) ugunsdzēsības PDU; (b) rūpnīcā konfigurēts PDU

Pārslēgšanās ierīce, ko sauc par stacionāro pārsūtīšanas slēdzi (STS), reizēm tiek integrēta PDU korpusā, kas atrodas IT telpā, vai arī tā ir pieejama kā atsevišķas skapji, kas atrodas elektriskās telpās.

Atsaucoties uz 1. attēlu, STS ir divas ieejas no UPS sistēmas un viena izeja uz leju PDU.

STS parasti tiek izmantots, lai nodrošinātu vienlaicīgu apkopi sadalītā liekā konfigurācijā . Tas parasti nodrošina ātru (1/4 ciklu) atvērtu pāreju starp divām dažādām UPS padevēju sistēmām, tādējādi vienmērīgi saglabājot slodzi uz aizsargāto jaudu.

Tālvadības spēka paneļi (RPP) ir tādi paši kā PDU bez transformatora un tādēļ tie ir mazāki, un to izmērs ir mazāks par standarta 2'x2 "paaugstinātā grīdas flīzes izmēru. RPP var saturēt līdz pat četrām paneļu paneļiem un monitoringa sistēmu, kā arī izplatīt spēku IT bagāžniekiem.

RPP visbiežāk tiek baroti no viena vai vairākiem PDU barības padeves pārtraukumiem .

Atgriezties pie satura ↑

6. Busway

Busway ir alternatīva tradicionālajai elektroenerģijas sadalei, izmantojot PDU un RPP (sk. 1. att.).

Busway parasti ietver barošanas bloku, kas ir savienots ar augšējā elektrības strāvas elektrotīkla slēdzi, strāvas kopni, spraudsavienojumu vai pieslēguma ierīci, kas aprīkota ar pārslodzes aizsardzības ierīcēm, savienojumu veidgabaliem un to piederumiem.

11. attēls. Barošanas vienība, kas savienota ar augšējā elektrības strāvas elektrotīkla slēdzi, barošanas bloks, spraudsavienojumi vai pieslēguma ierīce, kas aprīkota ar pārslodzes aizsardzības ierīcēm

Viens reāls piemērs, kas saistīts ar pieslēgumu ar 2N dublēšanu, kas uzstādīts IT galerijā, ir parādīts 12. attēlā. Parasti BUSS var tikt uzstādīts zem grīdas arī IT telpā.

12. attēls. Viens piemērs šarnīrsavienojumam ar 2N dublējumu, kas uzstādīts IT galerijā

Atgriezties pie satura ↑

7. Panelboard

Panelboards (parasti novērtē no 1.5kVA līdz 75kVA) būtībā ir metāla korpuss, kurā atrodas galvenā elektriskā bussija un termināļi, uz kuriem ir uzstādīti automātiskie slēdži, neitrālās vadi un zemējuma vadi.

Panelboards ir izplatītas mehāniskajā telpā, elektriskās telpās un IT telpās, lai sadalītu jaudu dzesēšanas iekārtām (ti, dzesētājus, sūkņus, ventilatorus utt.), Apgaismojumu un drošības ierīces. Tie parasti ir uzstādīti pret sienu vai tērauda savienojumiem un ir pieejami tikai no priekšpuses, kā parādīts 13. attēlā.

Vispārīgi runājot, jēdziens panelboard ir tirgus nomenklatūra sienas stiprinājumam LV slēdzim .

13. attēls - paneļu paneļu piemērs

Datu centros dažkārt paneļu dēļus izmanto RPP vietā vai kopā ar tiem. Tomēr vairumā gadījumu panelboards tiek montētas tādā korpusā kā PDU un RPP, lai nodotu spēku IT bagāžniekiem.

Atgriezties pie satura ↑

8. Rack PDU (rPDU) / izejas strēmeles

RACK PDU (ti strāvas padeves sloksnes) tiek instalētas IT bagāžās un tiek darbināmas no augšupejošā PDU vai RPP savienošanas savienojuma un strāvu tieši sadala IT aprīkojumā.

Trīsfāzu rPDU vai vienfāzes rPDU tiek izvēlēti, pamatojoties uz paredzēto plaukta jaudas blīvumu un / vai sistēmas konfigurāciju.

14. attēls. Rack PDU piemērs

Metered rack PDU nodrošina reāllaika tālvadīgu savienoto slodžu uzraudzību. Lietotāja definētie trauksmes signāli brīdina par iespējamām ķēdes pārslodēm, pirms kritiskā IT slodze samazinās.

Pārslēgtās plauktu PDU nodrošina uzlabotu slodzes uzraudzību kopā ar tālvadības ieslēgšanas / izslēgšanas pāreju, lai kontrolētu atsevišķas kontaktligzdas jaudas riteņbraukšanai, aizkavētu jaudas secību un izejas lietojuma vadību.

Rezumējot, 1. attēlā redzamais plaukts PDU, PDU, RPP, busway un panelboard uzdevums ir sadalīt trīsfāžu jaudu kritiskām, vienfāzes IT ierīcēm pie plauktu PDU vietās . Izņemot MV sadalietus un UPS, gandrīz visas datu centra komutācijas iekārtas var tikt sauktas par LV komutācijas iekārtu / komutatoru vai sadales skapjiem .

Dažādi nosaukumi ir piešķirti tikai tirgus nomenklatūrai vai ieradumam.

Lai gan 1. attēlā ir parādīts kāds no datu centra arhitektūras piemēriem, kas attiecas uz iespējamo elektroiekārtu, dažas no kopīgām atšķirībām / variantiem ir minētas zemāk:

  • MV ģenerators var aizstāt LV ģeneratoru kā rezerves enerģijas avotu, kas baro MV sadalītājus.
  • UPS sistēmas var atrasties IT telpās vai IT bagāžnieku rindā maziem datu centriem.
  • PDU var izdalīt jaudu IT bagāžniekam, tādējādi izvairoties no RPP izmantošanas.
  • STS var tikt integrēts PDU kabinetā, lai nodrošinātu izplatīšanas atlaišanu.

    Rack montāžas automātiskās pārsūtīšanas slēdži var būt vēl viens risinājums, lai nodrošinātu atlaišanu.

  • Jaudas blokus IT telpā var barot ar UPS, ja strāvas padeves pārtraukuma laikā nepieciešama nepārtraukta dzesēšana.
  • Tikai Busway var nodrošināt visu LV elektroenerģijas sadali no LV komutācijas ierīces / komutatora uz IT plauktiem.
  • UPS ieejas jauda var tikt iegūta no LV pārslēdzēja / sadales skapja tieši UPS, tādējādi novēršot nepieciešamību pēc ieejas sadales paneļa.
  • UPS izejas slēdži un sadales slēdži var tikt montēti vienā LV komutatorā.
  • Integrētā UPS sistēma var ietvert ievades, izvades vai sadales skapju.

Parasti datu centra arhitektūra ir atkarīga no datu centra jaudas, sistēmas dublēšanas, IT bagāžnieku izvietojuma un iekārtu piegādātājiem utt.

Atgriezties pie satura ↑

Atsauce // Elektriskās sadales iekārtas Datu centra vidēs, ko Pearl Hu veic pie Schneider Electric

Saistītie elektriskie ceļveži un izstrādājumi

MEKLĒŠANA: raksti, programmatūra un ceļveži