徐霜
安科瑞電氣股份有限公司 上海 嘉定 201801
0引言
數(shù)據(jù)中心供電電源質(zhì)量的好壞直接影響到IT設備的安全運行,因此對數(shù)據(jù)中心列頭柜電源進出線實行監(jiān)測非常重要,另外,隨著可用能源的減少以及能源成本的提高,如何更加經(jīng)濟和地使用能源已成為相關企業(yè)責無旁貸的責任。
針對數(shù)據(jù)中心列頭柜對于監(jiān)測裝置的要求,我們設計了AMC16M數(shù)據(jù)中心監(jiān)控系統(tǒng)來實現(xiàn)對兩路進線、多路出線的電參數(shù)及進出線開關狀態(tài)等實現(xiàn)全面的監(jiān)測。
如圖1所示,主機模塊測量兩路進線、多路出線的電參量及開關狀態(tài),通過安裝于前面板上的顯示終端可查看進出線的測量數(shù)據(jù)和開關狀態(tài),并可設定設備的參數(shù)及整定值等。所有的數(shù)據(jù)可通過RS485口連接到后臺配電管理系統(tǒng),從而實現(xiàn)了對列頭柜和其他設備的集中監(jiān)測。再配合能效管理軟件,可對配電進行優(yōu)化調(diào)節(jié),達到節(jié)能降耗的目的。
圖1 AMC16M精密配電監(jiān)測方案系統(tǒng)圖
2.1 多回路監(jiān)測
我司開發(fā)的精密配電監(jiān)測單元AMC16M可分為AMC16MA和AMC16MD兩種,AMC16MA對應測量交流進出線電流電壓,AMC16MD對應測量直流進出線電壓電流,外形結構一致,AMC16MA可監(jiān)測1路三相進線電壓、2路三相進線電流和36路單相出線電流的電氣參數(shù)。
進線的電氣參數(shù)包括相電壓、電流、有功功率、無功功率、有功電能、無功電能、視在功率、功率因數(shù)。
出線的電氣參數(shù)包括電流、有功功率、無功功率、有功電能、無功電能。
AMC16MD可測量直流母線電壓、42路直流的出線電流、有功功率、有功電能的電氣參數(shù)。
開關量模塊ARTU-K32可一次控制32路無源開關量輸入。
2.2 測量精度高
進線電流測量采用0.5級的電流互感器,對于出線回路,測量精度為1.0級,可測量電流低至0.2。
2.3 諧波測量功能
交流監(jiān)控主體可測量進出線的電壓和電流諧波。
2.4 分級報警功能
對進線過電流、欠電流2段閥值越限告警,過壓、欠壓、缺相、過頻、低頻率越限告警,可對故障起到預防作用,便于預先采取措施,所有的報警值都可以通過HMI進行快速設定。
2.5 人性化設計操作簡潔
采用7"人機界面,可視性和可操作性好,如圖2所示:
圖2 AMC16M顯示界面主接線圖
2.6 標準通訊接口
監(jiān)控主體具有兩路標準的RS485接口,觸摸屏具有一路RS485、一路RS485/RS232通訊可選接口,可與機房動力環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)等連接,實現(xiàn)遠程數(shù)據(jù)采集和監(jiān)控功能。
2.7 輔助電源
監(jiān)控主體AMC16M工作電源分為AC85V~AC265V/DC100V~350V、DC24V~57V。
2.8 安裝方式
監(jiān)控主體AMC16M為DIN35導軌式安裝方式。
某集團公司信息園數(shù)據(jù)中心二期電源空調(diào)工程電源頭柜項目,該信息園區(qū)分為兩層,分為A、B兩路電源,每路需要配備240V/630A直流型二級電源頭柜、380V/160A交流型二級電源頭柜,每個直流型二級電源頭柜有21路出線電流,每個交流型二級電源頭柜有24路出線電流,要求如下:對進線回路的電壓、電流、頻率、功率、電能等參數(shù)及開關狀態(tài)和出線的電流、功率、電能等參數(shù)及開關狀態(tài)的顯示和監(jiān)控。
在此項目初期采用了目前常用的一個方案,對列頭柜的進線安裝三個交直流流電力儀表和一個直流電力儀表,采集電參數(shù)及開關狀態(tài),出線安裝多個三相/單相電力儀表,測量電參數(shù),并安裝多個開關量設備采集出線開關狀態(tài),采用HMI來顯示和上傳數(shù)據(jù),在此方案進行評審的過程中,我們發(fā)現(xiàn)方案一由于采集的設備太多,引起了幾個問題,*是增加了列頭柜的容量要求,是增加了列頭柜內(nèi)設備的成本;第三增加了設備維護難度,綜合以上幾點,我們需要提供出一種方案能簡化采集設備。針對此項目中出線回路較多,但是采集電流一般都比較小的特點,可采用我們公司現(xiàn)有的產(chǎn)品AMC16M和AMC16K或ARTU-K32的產(chǎn)品組成一套集進出線多回路采集、開關量狀態(tài)顯示、參數(shù)設定報警等一系列功能為一體的方案,AMC16M能夠zui多對42路單相回路電流、功率進行監(jiān)測,而且AMC16M分別針對直流和交流兩種列頭柜體開發(fā)了AMC16MD和AMC16MA兩種裝置,可滿足該項目的直流型和交流型電源頭柜的要求。對此,我們對應給出了以下兩種方案:
(1)380V/160A交流型二級電源頭柜
采用AMC16MA作為監(jiān)測主體,AMC16MA一次相電壓測量可滿足該交直流電源列頭柜中380V的一次交流線電壓要求,配合使用3個變比為200A:的互感器,可測量一次進線電流160A的測量要求,出線電流測量需要采用24個變比為100A:20mA互感器,可滿足一次出線電流32A的測量要求。
圖3交流型電源頭柜接線圖
(2)240V/630A直流型二級電源頭柜
采用AMC16MD作為監(jiān)測主體,配套一個開關量模塊ARTU-K32,該主體一次電壓測量可滿足該電源列頭柜中240V一次直流電壓要求,配合使用變比為630A/20mA的互感器,可測量一次電流630A,出線電流測量需要采用21個變比為100A:50mA互感器,可滿足一次出線電流32A的測量要求。
圖4直流型電源頭柜接線圖
綜合上面兩個對比方案,以AMC16M作為監(jiān)測主體的功能特點,首先解決了電源頭柜的容量問題,也大大降低了電源頭柜的成本,而且也簡化了后期維護工作,所以該項目zui終采用了AMC16MA作為交流二級電源頭柜中的監(jiān)測設備,AMC16MD作為直流型二級電源頭柜中的監(jiān)測設備,配合開關量模塊ARTU-K32、觸摸屏、互感器組成一個全套監(jiān)測系統(tǒng)方案。
安科瑞公司的數(shù)據(jù)中心列頭柜監(jiān)測采集裝置是針對數(shù)據(jù)中心中多回路出線的供電需求而開發(fā)設計的,能夠很好的滿足數(shù)據(jù)中心中各設備對電源安全性和可靠性的要求,并符合國家相關標準,以下表格為該套方案的產(chǎn)品配套型號功能介紹。
主要產(chǎn)品型號功能 | |||
應用場合 | 產(chǎn)品圖片 | 型號 | 主要功能 |
數(shù)據(jù)中心電源配電柜監(jiān)測裝置 | AMC16MA | 測量三相總進線的母線電壓+2路三相進線的電流、有功功率、無功功率、功率因數(shù)、有功電能、無功電能+36路單相出線(12路三相)的電流、有功功率、無功功率、功率因數(shù)、有功電能、無功電能+1路開關量輸出+1路RS485通訊 | |
AMC16MD | 測量直流母線電壓+42路直流的出線電流、有功電能+1路開關量輸出+1路RS485通訊 | ||
ARTU-K32 | 32路開關量采集、RS485/Modbus協(xié)議,SOE事件記錄 | ||
觸摸屏 | 數(shù)據(jù)采集、顯示、儲存、查詢、轉發(fā) | ||
數(shù)據(jù)中心電源管理系統(tǒng)軟件 | 進線、出線回路電參數(shù)檢測、開關狀態(tài)監(jiān)測、負荷百分比檢測;三相電壓、三相電流不平衡度檢測;越限告警、事件記錄、數(shù)據(jù)上傳 | ||
AKH-0.66W | 與AMC16M監(jiān)測產(chǎn)品配套使用的保護型電流互感器。zui大可測電流為100A,變比為100A/20mA | ||
AKH-0.66 30I 200/5 | 與AMC16MA配套使用的保護型電流互感器,zui大可測量200A,變比為200A/ | ||
CS630FA/20mA | 與AMC16MD配套使用的保護型電流互感器,zui大可測量直流630A,變比為630A/20mA | ||
AHBC-LTA-100A | 與AMC16MD配套使用的測量型電流互感器,zui大可測量100A,變比為100A/50mA | ||
SBD-30(開關電源) | 與AMC16MD配套使用的開關電源,可提供±48V直流電源 | ||
| D-20(開關電源) | 與直流型霍爾傳感器配套使用,可提供±15V直流電源 |
交流型監(jiān)測裝置設備清單 | ||||
序號 | 名稱 | 型號 | 數(shù)量 | 計量單位 |
1 | 數(shù)據(jù)監(jiān)測裝置 | 安科瑞 AMC16MA | 1 | 只 |
2 | 開關量模塊 | 安科瑞 ARTU-K32 | 1 | 只 |
3 | 觸摸屏 | 安科瑞TPC7062KX | 1 | 只 |
4 | 電流互感器 | 安科瑞 AKH-0.66W | 24 | 只 |
安科瑞 AKH-0.66 30I 200/5 | 3 | 只 |
直流型監(jiān)測裝置設備清單 | ||||
序號 | 名稱 | 型號 | 數(shù)量 | 計量單位 |
1 | 數(shù)據(jù)監(jiān)測裝置 | 安科瑞 AMC16MD | 1 | 只 |
2 | 開關量模塊 | 安科瑞 ARTU-K32 | 1 | 只 |
3 | 觸摸屏 | 安科瑞TPC7062KX | 1 | 只 |
4 | 直流型互感器 | 安科瑞 CS630FA/20mA | 1 | 只 |
5 | 直流的霍爾傳感器 | 安科瑞AHBC-LTA-100A | 21 | 只 |
6 | 開關電源 | 安科瑞 D-20 | 1 | 只 |
7 | 開關電源 | 安科瑞 SBD-30(±48V/±15V) | 1 | 只 |
隨著數(shù)據(jù)中心的迅猛發(fā)展,數(shù)據(jù)中心的能耗問題也越來越突出,有關數(shù)據(jù)中心的能源管理和供配電設計已經(jīng)成為熱門問題,可靠的數(shù)據(jù)中心配電系統(tǒng)方案,是提高數(shù)據(jù)中心電能使用效率,降低設備能耗的方式。要實現(xiàn)數(shù)據(jù)中心的節(jié)能,首先需要對每個用電負載實現(xiàn)的監(jiān)測,而數(shù)據(jù)中心負載回路非常的多,傳統(tǒng)的測量儀表無法滿足成本、體積、安裝、施工等多方面的要求,因此需要采用適用于數(shù)據(jù)中心集中監(jiān)控要求的多回路監(jiān)控裝置。
而AMC16M是專門針對數(shù)據(jù)中心交流列頭柜二開發(fā)設計的,對此類產(chǎn)品的應用做了深入的研究,從功能、性能、可用性、經(jīng)濟性等方面都優(yōu)于其他方案。
[1]中華人民共和國信息產(chǎn)業(yè)部.YDT 939-2005傳輸設備用電源分配列柜[S].北京:中國標準出版社,2005
[2]精密配電監(jiān)測單元在數(shù)據(jù)中心列頭柜中的應用.廣東:曹文江
[3]安科瑞電氣股份有限公司產(chǎn)品選型手冊2013.08版
作者簡介:
徐霜,女,本科,安科瑞電氣股份有限公司,主要研究方向為數(shù)據(jù)中心配電柜設計,: 7 :7