現(xiàn)代數(shù)據(jù)中心的動(dòng)力系統(tǒng)設(shè)計(jì).ppt

,現(xiàn)代數(shù)據(jù)中心動(dòng)力系統(tǒng)設(shè)計(jì)及實(shí)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(jì)規(guī)范及要求 數(shù)據(jù)中心空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 數(shù)據(jù)中心的消防系統(tǒng) 數(shù)據(jù)中心動(dòng)力系統(tǒng)設(shè)計(jì)案例舉析,2020/8/1,2,規(guī)模擴(kuò)大、功率密度增高造成供電總?cè)萘康奶岣摺?單機(jī)柜負(fù)荷：2KVA/臺(tái)3KVA/臺(tái)4KVA/臺(tái)更高； 單位面積平均負(fù)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(shì),2020/8/1,3,2.1 國(guó)內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范 2.1.1 國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范 供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范（GB50052-1995） 10kV及以下變電所設(shè)計(jì)規(guī)范(GB50053-94) 低壓配電設(shè)計(jì)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(jì)算機(jī)機(jī)房設(shè)計(jì)規(guī)范（GB 50174-93） 電子信息系統(tǒng)機(jī)房設(shè)計(jì)規(guī)范(征求意見(jiàn)稿) 2.1.2 行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、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(jì)規(guī)范（YD/T 5040-2005） 通信局(站)防雷與接地工程設(shè)計(jì)規(guī)范(YD/T 5098-2005) 民用建筑電氣設(shè)計(jì)規(guī)范（JGJ16-2008） 2.1.3 企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范 中國(guó)電信IDC產(chǎn)品規(guī)范(試行) 中國(guó)電信數(shù)據(jù)中心機(jī)房電源、空調(diào)環(huán)境設(shè)計(jì)規(guī)范(暫行) 中國(guó)電信災(zāi)備中心機(jī)房建設(shè)規(guī)范(征求意見(jiàn)稿),2. 數(shù)據(jù)中心供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范,2020/8/1,4,2.2 國(guó)外標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范 數(shù)據(jù)中心電信基礎(chǔ)設(shè)施標(biāo)準(zhǔn)（TIA-942） 2005.04 美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)學(xué)會(huì)(ANSI) 美國(guó)電信產(chǎn)業(yè)協(xié)會(huì)(TIA)、TIA技術(shù)工程委員會(huì)(TR42),2020/8/1,5,2.3 設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范要求 2.3.1供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范(GB50052-1995) 負(fù)荷分級(jí) 一級(jí)負(fù)荷： 中斷供電將造成人身傷亡。 中斷供電將在政治、經(jīng)濟(jì)上造成重大損失。 中斷供電將影響重要政治、經(jīng)濟(jì)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(fù)荷,以及重要場(chǎng)所不允許中斷供電的負(fù)荷，應(yīng)視為特別重要的負(fù)荷。 二級(jí)負(fù)荷： 中斷供電將在政治、經(jīng)濟(jì)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(jí)負(fù)荷： 不屬于一級(jí)和二級(jí)負(fù)荷者應(yīng)為三級(jí)負(fù)荷。,2020/8/1,6,2.3.1供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范(GB50052-1995),供電要求： 一級(jí)負(fù)荷： 應(yīng)由兩路獨(dú)立電源供電。當(dāng)其中一路電源發(fā)生故障時(shí)，另一路電源不應(yīng)同時(shí)受到損壞，容量上應(yīng)能滿足全部一級(jí)負(fù)荷及二級(jí)負(fù)荷。 一級(jí)負(fù)荷中特別重要的負(fù)荷： 除由兩路獨(dú)立電源供電外，還應(yīng)增設(shè)應(yīng)急電源，并嚴(yán)禁將其他負(fù)荷接入應(yīng)急供電系統(tǒng)。 二級(jí)負(fù)荷： 宜由兩路電源供電。,2020/8/1,7,2.3.2 電子計(jì)算機(jī)機(jī)房設(shè)計(jì)規(guī)范(GB50174-93),電子計(jì)算機(jī)供電電源質(zhì)量根據(jù)電子計(jì)算機(jī)的性能、用途和運(yùn)行方式 ，可劃分為A,B,C三級(jí)。,2020/8/1,8,2.3.3 電子信息系統(tǒng)機(jī)房設(shè)計(jì)規(guī)范(征求意見(jiàn)稿),機(jī)房分級(jí) A級(jí)(容錯(cuò)型) 在系統(tǒng)需要運(yùn)行期間，其場(chǎng)地設(shè)備不應(yīng)因操作失誤、設(shè)備故障、維護(hù) 和檢修而導(dǎo)致數(shù)據(jù)系統(tǒng)運(yùn)行中斷。 B級(jí)(冗余型) 在系統(tǒng)需要運(yùn)行期間，其場(chǎng)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(yùn)行中斷。 C級(jí)(基本型) 在場(chǎng)地設(shè)備正常運(yùn)行情況下，應(yīng)保證網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)運(yùn)行不中斷。,2020/8/1,9,2.3.3 電子信息系統(tǒng)機(jī)房設(shè)計(jì)規(guī)范(征求意見(jiàn)稿),2020/8/1,10,2.3.4 中國(guó)電信IDC機(jī)房規(guī)范(試行),產(chǎn)品(機(jī)房)分級(jí) 根據(jù)IDC機(jī)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(jí)。 AA級(jí)：通過(guò)國(guó)際IDC標(biāo)準(zhǔn)認(rèn)證，價(jià)格與服務(wù)體系與國(guó)外接軌。主要為國(guó)際 化企業(yè)服務(wù)，同時(shí)可作為對(duì)數(shù)據(jù)安全有嚴(yán)格要求的政府部門(mén)、金融 、證券等企業(yè)的災(zāi)備中心。 A級(jí)： 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(jī)關(guān)和增 值業(yè)務(wù)運(yùn)營(yíng)商。 B級(jí)： 提供較好的服務(wù)、可接受的價(jià)格。主要面向中小企業(yè)。 C級(jí): 入門(mén)級(jí)產(chǎn)品，主要面向散戶和批發(fā)商。,2020/8/1,11,2.3.4 中國(guó)電信IDC機(jī)房規(guī)范(試行),2020/8/1,12,2.3.5 中國(guó)電信數(shù)據(jù)中心機(jī)房電源、空調(diào)環(huán)境設(shè)計(jì)規(guī)范(暫行),機(jī)房分級(jí) 同中國(guó)電信IDC機(jī)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(guó)電信災(zāi)備中心機(jī)房建設(shè)規(guī)范(征求意見(jiàn)稿),機(jī)房分級(jí) A級(jí)(容錯(cuò)型)：在系統(tǒng)需要運(yùn)行期間，其場(chǎng)地設(shè)備不應(yīng)因操作失誤、設(shè)備故障、維護(hù)和檢修而導(dǎo)致數(shù)據(jù)系統(tǒng)運(yùn)行中斷。 正常工作時(shí)間99.995%，年計(jì)停機(jī)時(shí)間<26min，月計(jì)<2.2min。 B級(jí)(冗余型)：在系統(tǒng)需要運(yùn)行期間，其場(chǎng)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(yùn)行中斷。 正常工作時(shí)間99.982%，年計(jì)停機(jī)時(shí)間<94.6min（月計(jì)<7.9min)。 C級(jí)(基本型)：在場(chǎng)地設(shè)備正常運(yùn)行情況下，應(yīng)保證網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)運(yùn)行不中斷。 正常工作時(shí)間99.749%，年停機(jī)時(shí)間22小時(shí)（月計(jì)<110min) 。,2020/8/1,14,2.3.6 中國(guó)電信災(zāi)備中心機(jī)房建設(shè)規(guī)范(征求意見(jiàn)稿),2020/8/1,15,2.3.7 通信電源設(shè)備安裝工程設(shè)計(jì)規(guī)范（YD/T 5040-2005）,一類市電供電： 從兩個(gè)穩(wěn)定可靠的獨(dú)立電源各自引入一路供電線。該兩路不應(yīng)同時(shí)出現(xiàn)檢修停電，平均每月停電次數(shù)不應(yīng)大于1次，平均每次故障時(shí)間不應(yīng)大于0.5h。 二類市電供電： 由兩個(gè)以上獨(dú)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(gè)穩(wěn)定可靠的獨(dú)立電源(輸電線路)上引入一路供電線。允許有計(jì)劃?rùn)z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(shí)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(biāo)準(zhǔn)（TIA-942）,2020/8/1,17,3.1 UPS電源系統(tǒng)負(fù)荷統(tǒng)計(jì),具體負(fù)荷設(shè)備明確時(shí)，按設(shè)備計(jì)算負(fù)荷數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)。 具體負(fù)荷設(shè)備不明確時(shí)，按機(jī)柜平均負(fù)荷統(tǒng)計(jì)。 機(jī)柜數(shù)量也不明確時(shí)，可按機(jī)房面積平均負(fù)荷估計(jì)。 需了解負(fù)荷設(shè)備的功率因數(shù)COS，分別統(tǒng)計(jì)有功功率Pj（kw）和視在功率Sj（kva）。 需注意三相負(fù)荷平衡的情況，有大容量單相負(fù)荷設(shè)備時(shí)應(yīng)按相分別統(tǒng)計(jì)。,3. 數(shù)據(jù)中心用電負(fù)荷,2020/8/1,18,3.2 變配電系統(tǒng)負(fù)荷統(tǒng)計(jì),UPS系統(tǒng)負(fù)荷(輸入)： UPS系統(tǒng)負(fù)荷(輸入)供電負(fù)荷充電負(fù)荷 UPS電源系統(tǒng)負(fù)荷(輸出)及蓄電池組容量明確時(shí)， 供電負(fù)荷=UPS系統(tǒng)輸出負(fù)荷UPS系統(tǒng)主機(jī)效率； 充電負(fù)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(fù)荷(輸出)及蓄電池組容量不明確時(shí)： 供電負(fù)荷=N臺(tái)主用UPS主機(jī)額定輸出容量 負(fù)荷率 UPS主機(jī)整機(jī)效率； 充電負(fù)荷(N+X)臺(tái)UPS電源主機(jī)額定輸出容量(0.150.25) ；,機(jī)房空調(diào)機(jī)組負(fù)荷：N臺(tái)主用空調(diào)機(jī)組額定負(fù)荷容量需要系數(shù)(0.70.9)。 照明及其它負(fù)荷：按建筑電氣常規(guī)方法統(tǒng)計(jì)。,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(dāng)兩路市電冗余時(shí)，兩段母線間可不設(shè)置聯(lián)絡(luò)(供電部門(mén)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(kāi)敷設(shè)，不能分開(kāi)時(shí)應(yīng)采取防火隔離措施； 配電線路應(yīng)采用無(wú)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(jī)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(dòng)切換； 對(duì)于UPS電源系統(tǒng)、機(jī)房空調(diào)、機(jī)房照明及其它建筑設(shè)備中的一級(jí)、二級(jí)負(fù)荷應(yīng)采用放射式雙回路配電，兩路電源在負(fù)荷設(shè)備輸入端自動(dòng)切換。 雙回路配電的兩路線纜應(yīng)分開(kāi)敷設(shè)，不能分開(kāi)時(shí)應(yīng)采取防火隔離措施。 配電線路應(yīng)采用無(wú)鹵低煙阻燃型、耐火型電纜或母線槽。,機(jī)房空調(diào)設(shè)備應(yīng)設(shè)置專用的配電柜。 機(jī)房空調(diào)配電柜應(yīng)引接兩路電源、自動(dòng)切換。 一個(gè)機(jī)房或區(qū)域應(yīng)設(shè)置兩臺(tái)及以上空調(diào)配電柜，每臺(tái)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(gè)機(jī)房或區(qū)域內(nèi)的多臺(tái)空調(diào)設(shè)備應(yīng)間隔連接于不同的配電柜上，且正常運(yùn)行時(shí)宜連接于不同的電源上。,4. 機(jī)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(jī)組容量選擇,需注意不同類型機(jī)組及功率標(biāo)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(jī)組：指連續(xù)運(yùn)行時(shí)能持續(xù)輸出額定功率的機(jī)組。能按額定功率連續(xù)運(yùn)行，且每12h內(nèi)應(yīng)能過(guò)載10%運(yùn)行1h。 備用機(jī)組：指連續(xù)運(yùn)行時(shí)需按規(guī)定降低輸出功率的機(jī)組。能按額定功率連續(xù)運(yùn)行24h；連續(xù)運(yùn)行超過(guò)24h時(shí)，其輸出功率不低于機(jī)組額定功率的90%。備用機(jī)組每年允許的累計(jì)運(yùn)行時(shí)間應(yīng)不低于500h。 一般情況下可認(rèn)為機(jī)組的主用功率為備用功率的90。 ISO8528-1最新定義 緊急備用功率： 變動(dòng)負(fù)荷，平均負(fù)荷率70%，每年運(yùn)行時(shí)間不超過(guò)200小時(shí)。 備用功率： 每年運(yùn)行時(shí)間不超過(guò)500小時(shí)。 主用功率： 變動(dòng)負(fù)荷，平均負(fù)荷率70%，持續(xù)運(yùn)行，每年運(yùn)行時(shí)間不限。 持續(xù)功率： 恒定負(fù)荷，持續(xù)運(yùn)行，每年運(yùn)行時(shí)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(fù)荷的需求。,2020/8/1,23,5.2 發(fā)電機(jī)組輸出電壓選擇 發(fā)電機(jī)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(mén)規(guī)定。 數(shù)據(jù)中心設(shè)有35/10KV總變配電所時(shí)，發(fā)電機(jī)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)。 5.3 發(fā)電機(jī)的設(shè)置 一般宜與兩路市電電源的變壓器組對(duì)應(yīng)設(shè)置。 采用并列運(yùn)行方式時(shí)，若自動(dòng)同步控制出現(xiàn)故障，應(yīng)能手動(dòng)控制同步 5.4 發(fā)電機(jī)組燃料儲(chǔ)備及管路要求 發(fā)電機(jī)組燃料儲(chǔ)備量應(yīng)根據(jù)機(jī)房等級(jí)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(jī)組滿負(fù)荷運(yùn)行8小時(shí)的用油量。 發(fā)電機(jī)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(jī)組的環(huán)保措施 發(fā)電機(jī)組運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生的噪聲應(yīng)小于其所在區(qū)域的環(huán)境噪聲標(biāo)準(zhǔn)值。 機(jī)組由于消音降噪工程所引起的功率損失應(yīng)小于機(jī)組額定功率的5%。 城市5類區(qū)域環(huán)境噪聲標(biāo)準(zhǔn)值（單位：dB）,0類：適用于療養(yǎng)區(qū)、高級(jí)別墅區(qū)、高級(jí)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(jī)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(jì)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(gè)UPS電源系統(tǒng)可分期建設(shè)，但每個(gè)UPS電源系統(tǒng)宜一次建成。 每個(gè)UPS電源系統(tǒng)的供電容量不宜過(guò)大，一般控制在800KVA以下。 UPS電源系統(tǒng)的主機(jī)連結(jié)方式應(yīng)與機(jī)房等級(jí)(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(jī)房等級(jí)(可靠性要求)匹配。,6.2 UPS電源主機(jī)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(tái)數(shù)；Sn- UPS主機(jī)額定輸出視在功率(KVA)；Pn- UPS主機(jī)額定輸出有功功率(KW)； Sj - 計(jì)算負(fù)荷視在功率(KVA)；Pj - 計(jì)算負(fù)荷有功功率(KW)。,6.4 UPS電源主機(jī)容量選擇,UPS電源主機(jī)容量的選擇應(yīng)結(jié)合主機(jī)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(jī)不宜大于400KVA。 UPS電源主機(jī)容量選擇應(yīng)同時(shí)滿足：N*Sn Sj、N*Pn Pj,注意不同品牌、型號(hào)UPS主機(jī)在不同負(fù)荷功率因數(shù)時(shí)的容量折算系數(shù)表：,三相負(fù)荷不平衡時(shí)，應(yīng)按最大相負(fù)荷3選擇UPS電源主機(jī)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(fù)荷明確時(shí)，可按負(fù)荷計(jì)算。系統(tǒng)負(fù)荷不明確時(shí)，按系統(tǒng)額定值 或按系統(tǒng)額定值負(fù)荷率計(jì)算。 不考慮輸入電源中斷時(shí)，UPS主機(jī)同時(shí)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(guò)多；容量較大時(shí)宜采用2V單體蓄電池，但不宜少于2組。 注意按單機(jī)計(jì)算或按系統(tǒng)計(jì)算的差別。 例：初期，1+1并聯(lián)冗余系統(tǒng)，負(fù)荷1，要求后備時(shí)間1h。 單機(jī)0.5h2 系統(tǒng)1h。 擴(kuò)容后，2+1并聯(lián)冗余系統(tǒng)，負(fù)荷2，要求后備時(shí)間1h。 單機(jī)0.5h3 < 系統(tǒng)1h。,2020/8/1,29,Ij- 計(jì)算負(fù)荷電流； Pj- 計(jì)算負(fù)荷功率； - UPS逆變器效率； Uj- 蓄電池組計(jì)算電壓， Uj=UN*0.925 。 UN- 蓄電池組額定電壓,6.5.2 容量計(jì)算 按電流計(jì)算:,Q- 蓄電池組容量(Ah)； K- 安全系數(shù)，K=1.25； Ij- 計(jì)算負(fù)荷電流(A)； T- 后備時(shí)間(h)； - 蓄電池放電容量系數(shù)； - 環(huán)境溫度系數(shù)。,按功率計(jì)算:,Pn- 單節(jié)(2V)蓄電池計(jì)算功率(w)； K- 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(shí)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(dòng)切換； 每套UPS電源系統(tǒng)應(yīng)設(shè)置兩臺(tái)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(jī)的主電源和旁路電源應(yīng)分別引入，宜來(lái)自不同的輸入配電柜； 并聯(lián)冗余UPS各主機(jī)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(tái)主機(jī)的旁路電源連接在同一電源上。系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)，各臺(tái)主機(jī)的主電源宜連接在不同的電源上。 雙單元冗余UPS的兩個(gè)單元各臺(tái)主機(jī)的旁路電源應(yīng)連接在同一電源上。系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)，兩個(gè)單元各臺(tái)主機(jī)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(jí)配電方式：系統(tǒng)輸出配電柜機(jī)房配電柜機(jī)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(duì)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(gè)單元中的部分容量視為并聯(lián)冗余性質(zhì)。 對(duì)于需要雙電源、雙回路供電的單電源輸入設(shè)備，宜在機(jī)柜配電單元設(shè)置靜態(tài)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)STS。靜態(tài)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)STS的性能應(yīng)能滿足其要求，一般轉(zhuǎn)換時(shí)間小于510ms。 UPS電源系統(tǒng)輸出配電須重視選擇性保護(hù)。,2020/8/1,32,6.7.2 配電設(shè)備,UPS各主機(jī)輸出應(yīng)并接輸出配電柜母線上，并應(yīng)能單獨(dú)與其斷開(kāi)。 UPS系統(tǒng)輸出配電應(yīng)設(shè)置應(yīng)急旁路，正常運(yùn)行時(shí)應(yīng)急旁路應(yīng)分?jǐn)嗖㈡i止。 UPS電源系統(tǒng)輸出配電柜（列頭柜）回路容量不宜過(guò)大，一般宜負(fù)責(zé)一列或兩列設(shè)備機(jī)柜為宜。采用雙回路配電方式時(shí)，兩個(gè)回路的機(jī)房配電柜宜分設(shè)柜體、成對(duì)設(shè)置。 系統(tǒng)輸出開(kāi)關(guān)宜采用插入式或抽出式斷路器。 當(dāng)負(fù)荷設(shè)備對(duì)零地電壓要求較高時(shí)，可在機(jī)房配電柜設(shè)置隔離變壓器，隔離變壓器次級(jí)中性點(diǎn)接地。 根據(jù)運(yùn)營(yíng)管理需要，機(jī)架配電單元或機(jī)房配電柜建議設(shè)置電流測(cè)量或電能計(jì)量表具，并盡量可做到遠(yuǎn)程監(jiān)控和存儲(chǔ)。 雙回路配電線路應(yīng)分開(kāi)敷設(shè)，不能分開(kāi)時(shí)應(yīng)采取防火隔離措施。 配電線路應(yīng)采用無(wú)鹵低煙阻燃型或耐火型電纜。,2020/8/1,33,6.8.1 輸入指標(biāo),電壓額定值：220/380VAC 電壓允許變動(dòng)范圍：-15%+10% 頻率額定值：50Hz 頻率允許變動(dòng)范圍:4%,6.8.2 輸出指標(biāo),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(shí)1% 、瞬態(tài)時(shí)5% 瞬態(tài)電壓恢復(fù)時(shí)間：50ms 頻率精度：0.1%（內(nèi)同步） 頻率同步范圍：0.5Hz，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(dòng)：1015s內(nèi)爬行到額定功率,電壓波形失真度：3%（線性負(fù)載）、5%（非線性負(fù)載） 三相輸出電壓不平衡度：1%（平衡負(fù)載）、 3%（50%不平衡負(fù)載）、5%（100%不平衡負(fù)載） 三相輸出電壓相位偏移：1（平衡負(fù)載） 3（不平衡負(fù)載） 過(guò)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(fù)載功率因數(shù)：0.8（滯后） 負(fù)載波峰因數(shù)：3:1,2020/8/1,34,6.8.3 其它指標(biāo),噪聲（距離設(shè)備1m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(kāi)關(guān)指標(biāo)：過(guò)載能力100ms（10倍額定電流）、轉(zhuǎn)換時(shí)間：1ms 在使用壽命期間內(nèi)，平均失效間隔時(shí)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(cè)：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(biāo)示蓄電池電壓，標(biāo)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(jí)保護(hù)方式，并綜合考慮供配電系統(tǒng)的分布情況。 當(dāng)存在不利因素時(shí)，應(yīng)提高交流電源第一級(jí)SPD的最大通流容量。 平均雷暴日應(yīng)按當(dāng)?shù)貧庀蟛块T(mén)最新數(shù)據(jù)為準(zhǔn)。,7.2 供配電系統(tǒng)防雷,2020/8/1,36,8、數(shù)據(jù)中心空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)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(jī)房專用空調(diào)）： 服務(wù)對(duì)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(yùn)行特性不同：機(jī)房專用空調(diào)是大風(fēng)量，小焓差，高顯熱比；舒適空調(diào)剛好相反，是小風(fēng)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(fēng)量），專用空調(diào)的顯熱比超過(guò)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)中心的換氣次數(shù)在30次/h（早期）以上，近來(lái)逐步上升到60次/h甚至90次/h； 出風(fēng)溫度不同：舒適性空調(diào)出風(fēng)為6-8度，專用空調(diào)出風(fēng)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(jí)) ；舒適性空調(diào)溫度精度為35，溫度場(chǎng)不均勻，僅保證近端設(shè)備處的溫度，無(wú)濕度控制，只具備簡(jiǎn)單的過(guò)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(shí)正常工作，舒適空調(diào)-5 以下停止工作； 設(shè)計(jì)壽命不同：專用空調(diào)24h*365天運(yùn)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(jī)房專用空調(diào)的對(duì)比表,2020/8/1,38,8.2、數(shù)據(jù)中心空調(diào)的設(shè)計(jì)規(guī)范,8.2.1、中國(guó)電信數(shù)據(jù)中心機(jī)房電源、空調(diào)環(huán)境設(shè)計(jì)規(guī)范（暫行）中有關(guān)機(jī)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(biāo)準(zhǔn)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(jī)房的環(huán)境要求。 3.1.2 機(jī)房環(huán)境溫濕度要求：AA 級(jí)、A 級(jí)機(jī)房溫度為2125，B 級(jí)、C 級(jí)機(jī)房溫度為1828，相對(duì)濕度4070%，溫度變化率小于5/h，且不結(jié)露。 3.1.3 機(jī)房潔凈度要求：機(jī)房?jī)?nèi)灰塵粒子應(yīng)為非導(dǎo)電、非導(dǎo)磁及無(wú)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。 （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(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB-50174-93電子計(jì)算機(jī)機(jī)房設(shè)計(jì)規(guī)范，對(duì)電子計(jì)算機(jī)機(jī)房的溫濕度要求如下： 溫度恒定：溫度波動(dòng)控制在2412之內(nèi)。 濕度恒定：相對(duì)濕度波動(dòng)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(yuǎn)程監(jiān)控及來(lái)電自啟動(dòng)功能。,8.2、數(shù)據(jù)中心空調(diào)的設(shè)計(jì)規(guī)范,2020/8/1,40,8.2.3、IDC機(jī)房熱負(fù)荷的組成,電子計(jì)算機(jī)機(jī)房設(shè)計(jì)規(guī)范（GB50174-93）中的規(guī)定，機(jī)房的熱濕負(fù)荷應(yīng)包括： 計(jì)算機(jī)和其它設(shè)備（主設(shè)備）的散熱：精確算法科學(xué)但不適用（主要是目標(biāo)負(fù)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?jì)算或有確切的設(shè)備能耗參數(shù)； 太陽(yáng)輻射、建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的傳熱：傳導(dǎo)、對(duì)流和輻射，與當(dāng)?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。基本計(jì)算方法為： QK*F*(tzp-tn) kcal/h； 【 K：圍護(hù)結(jié)構(gòu)的導(dǎo)熱系數(shù)(kcal/m2h)；F：圍護(hù)結(jié)構(gòu)面積(m2)；tn：機(jī)房?jī)?nèi)溫度()；tzp：機(jī)房外的計(jì)算溫度()】。 人體散熱、散濕、照明裝置散熱、新風(fēng)負(fù)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(jì)算與比較，通常會(huì)建立和引用功率密度的概念單位元素（面積、機(jī)架、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(jī)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(jī)房應(yīng)用技術(shù)的不斷發(fā)展而演變，其含義也經(jīng)過(guò)了從平面到立體、從宏觀到微觀的演變進(jìn)程。建立不同概念的初衷，是隨著機(jī)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(jī)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(xí)慣以機(jī)房單位面積上的電功率配備或散熱量（即平面功率密度）來(lái)核算機(jī)房環(huán)境條件，。 如：某機(jī)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(jì)，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(diǎn)：平面功率密度忽略了機(jī)架密度以及空間高度，缺乏機(jī)架密度和空間的概念。隨著機(jī)房散熱量的增大，利用平面功率密度概念計(jì)算時(shí)，將和實(shí)際的溫度梯度和特性產(chǎn)生較大誤差，所以以該概念在評(píng)估機(jī)房環(huán)境時(shí)具有一定局限性。,8.2.4、功率密度的概念與定義：,2020/8/1,43,機(jī)架功率密度： 概念：在某一特定機(jī)房環(huán)境下，均攤至該環(huán)境內(nèi)每個(gè)機(jī)架上所配備的有效電力容量（或能耗），定義為機(jī)柜的功率密度，其單位為（kw/架或kcal/架h）。 如：某機(jī)房面積為500m2，裝配機(jī)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(jì)： 其可用的平面功率密度為：1.152kw/ m2或990.72kcal/m2h； 其可用的機(jī)架功率密度為：0.9*0.8*400*2/250m2=2.3kw/ 架或1981.44kcal/架h； 缺點(diǎn)：該概念在一定程度上對(duì)機(jī)房環(huán)境的實(shí)用性上進(jìn)行了定義，但忽略了機(jī)架自身高度及可用空間方面的問(wèn)題，對(duì)于高能耗、高發(fā)熱密集度的現(xiàn)代服務(wù)器設(shè)備與機(jī)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(jī)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(jī)房面積為500m2，裝配機(jī)架數(shù)量為250只，機(jī)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(jì)： 其可用的平面功率密度為：1.152kw/ m2或990.72kcal/m2h； 其可用的機(jī)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：0.9*0.8*400*2/(500m2*4.5)=0.256kw/ m3或220.16kcal/m3h； 缺點(diǎn)：該概念在一定程度上對(duì)機(jī)房環(huán)境在空間的能量密度上進(jìn)行了定義，但忽略了機(jī)架密度和機(jī)架可用性方面的問(wèn)題，在對(duì)機(jī)房可用性的微觀計(jì)算上具有一定的片面性，同時(shí)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(jī)架上的基本單元，U位寬為19英寸機(jī)架的標(biāo)準(zhǔn)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(gè)延伸，是綜合了機(jī)房空間概念和可用性的一個(gè)綜合參數(shù)，其含義為：一是指在某一特定機(jī)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(jī)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(jī)房面積為500m2，裝配機(jī)架數(shù)量為250只，每機(jī)架的有效空間為42U，機(jī)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(jì)： 其可用的平面功率密度為：1.152kw/ m2或990.72kcal/m2h； 其可用的機(jī)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：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(diǎn)：U位是IDC機(jī)房可用性的最小計(jì)算和衡量單位。它不但在宏觀上可全面衡量機(jī)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(jī)房電力和空調(diào)系統(tǒng)的可用性，還可衡量機(jī)房建設(shè)在空調(diào)和電力系統(tǒng)配置的統(tǒng)一性，同時(shí)，它也可從某種程度上對(duì)研究機(jī)房建設(shè)的經(jīng)濟(jì)性具有一定價(jià)值。,8.2.4、功率密度的概念與定義：,2020/8/1,46,實(shí)例舉析：2006年建設(shè)的上海某IDC機(jī)房第六層：實(shí)用面積為800m2（含空調(diào)設(shè)備所占用面積），裝配機(jī)架數(shù)量為400只，每機(jī)架的有效空間為42U，機(jī)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(shí)用安全系數(shù)按0.8計(jì)，空調(diào)機(jī)組配置16臺(tái)，全冷量100kw/臺(tái)（顯冷量90kw），設(shè)定14+2冗余方式運(yùn)行，空調(diào)效率按0.8計(jì)：,2020/8/1,47,2020/8/1,48,8.2.5、合理的參數(shù)配比是提高機(jī)房經(jīng)濟(jì)效益的有效途徑之一,對(duì)于一個(gè)IDC機(jī)房來(lái)說(shuō)，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(yùn)行能耗Pf (KW) 是一個(gè)可以和運(yùn)營(yíng)收入F(元)掛鉤的參數(shù)，其中值是一個(gè)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(shí)能耗Pf之間存在一定的比例關(guān)系，是一個(gè)通訊設(shè)備在一定功率能耗下單位時(shí)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(jī)房保持一個(gè)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(yíng)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(fēng)方式、能效比等相關(guān)的綜合參數(shù)有關(guān)。,2020/8/1,49,9、機(jī)房建筑選擇上需注意的其他問(wèn)題,圍護(hù)結(jié)構(gòu)的嚴(yán)密性問(wèn)題：維護(hù)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(fēng)透光等關(guān)聯(lián)問(wèn)題； 冷橋問(wèn)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(fēng)問(wèn)題： L=0.827AP1.25=1.03375AP 【 L：正壓漏風(fēng)量，m3/s；0.827：漏風(fēng)系數(shù)；A：總有效漏風(fēng)面積，m2；P：壓力差，Pa；1.25：不嚴(yán)密處附加系數(shù)】 潔凈度問(wèn)題：有害氣體滲入問(wèn)題（SO2、H2S、NO2等沿海的鹽霧空氣）、微生物問(wèn)題、塵埃顆粒問(wèn)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(jí)別相當(dāng)與50萬(wàn)級(jí)（0.5um）】； 氣流組織問(wèn)題： 發(fā)熱與制冷量匹配問(wèn)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(hù)機(jī)房的服務(wù)器和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，機(jī)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(bào)警裝置、自動(dòng)控制裝置、手切換控制裝置、手/自動(dòng)切換裝置等功能； 消防探頭監(jiān)控區(qū)域設(shè)計(jì)為：吊頂上、吊頂下、地板下（相對(duì)封閉和獨(dú)立的區(qū)域內(nèi)）； 消防要求機(jī)房?jī)?nèi)的設(shè)施：所有隔斷、門(mén)窗、線纜、設(shè)備、地板、天花、機(jī)架等都需要具備和符合一定的防火等級(jí)和標(biāo)準(zhǔn)； 消防聯(lián)動(dòng)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(jìn)排風(fēng)裝置、門(mén)禁系統(tǒng)等進(jìn)行聯(lián)動(dòng)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(jià)、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(shí)等增強(qiáng)，高精尖儀表、儀器、計(jì)算機(jī)等場(chǎng)所受到限制； 鹵代烷（哈龍halong）的危害：對(duì)大氣層的破壞作用，被蒙特利爾國(guó)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(chǔ)存噴放時(shí)，急劇膨脹、吸熱、降溫稀釋空間含氧量窒息滅火； 優(yōu)點(diǎn)：容易液化、灌裝、制造簡(jiǎn)單、價(jià)低、對(duì)被防護(hù)環(huán)境無(wú)污染和腐蝕； 缺點(diǎn)：34-75%的滅火濃度，需要高壓液化低溫儲(chǔ)存系統(tǒng)（液化溫度-19-20C），容易爆炸、膨脹過(guò)程產(chǎn)生靜電起火、系統(tǒng)故障率高，防護(hù)區(qū)人員的生命安全燈等問(wèn)題（寶鋼、大眾等廠都發(fā)生過(guò)類似故障），是對(duì)環(huán)境產(chǎn)生溫室效應(yīng)、引起自然災(zāi)害等；的罪魁禍?zhǔn)?，是?guó)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),10.4、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(wú)色、無(wú)味、不導(dǎo)電，并通過(guò)中斷燃燒過(guò)程以及改變區(qū)域內(nèi)氧氣含量來(lái)達(dá)到滅火效果，滅火過(guò)程是一個(gè)化學(xué)反應(yīng)范疇； 優(yōu)點(diǎn)：是一種潔凈的、有效的、環(huán)保可接受的，滅火后不留殘余物質(zhì)的氣體，因此使火災(zāi)后的停工時(shí)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(chǔ)存于鋼制氣瓶中，并由氮?dú)饧訅褐?60psig(2482Kpa)。在溫度20環(huán)境下，設(shè)計(jì)體積濃度為7%就足以撲滅一般火災(zāi)； 缺點(diǎn)：高溫下產(chǎn)生氟化氫（HF），與水結(jié)合形成氫氟酸對(duì)皮膚、皮革、紙張、玻璃、精密儀器具有腐蝕作用。儲(chǔ)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(chǔ)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(dòng)器、瓶頭閥手動(dòng)啟動(dòng)器、高壓軟管、氣動(dòng)軟管、噴嘴等； 報(bào)警和控制設(shè)備主要有：氣體控制盤(pán)、煙感火災(zāi)探測(cè)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(kāi)關(guān)等。 FM200設(shè)計(jì)時(shí)的重要參數(shù)：依據(jù)經(jīng)濟(jì)合理、優(yōu)化設(shè)計(jì)的原則，在保證系統(tǒng)性能安全可靠的前提下進(jìn)行設(shè)計(jì)和分區(qū)。所涉參數(shù)為：面積S（m2）、凈高h(yuǎn)（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(jì)濃度8%、采用氮?dú)庠鰤狠斔偷脑鰤簤毫?.2MPa，噴射時(shí)間7秒，浸漬時(shí)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(chǔ)，工作時(shí)電子企劃啟動(dòng)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(duì)臭氧層無(wú)破壞。目前國(guó)內(nèi)唯一擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的氣體滅火新品，尚未得到推廣和應(yīng)用； 優(yōu)點(diǎn)：滅火迅速、被保護(hù)物上不殘留、毒性指標(biāo)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(jī)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(shí)現(xiàn)全淹沒(méi)、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(guó)內(nèi)多用熱氣溶膠，通過(guò)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(jī)理：利用固體顆粒在高溫下產(chǎn)生金屬陽(yáng)離子與燃燒反應(yīng)過(guò)程中產(chǎn)生活性自由基團(tuán)發(fā)生反應(yīng)，切斷化學(xué)反應(yīng)的燃燒連來(lái)實(shí)現(xiàn)的；利用固體微粒（鉀鹽）分解過(guò)程產(chǎn)生的水來(lái)吸熱降溫實(shí)現(xiàn)； 優(yōu)點(diǎn)：適用于小系統(tǒng)，系統(tǒng)越大造價(jià)相對(duì)越高。粒度小，可繞過(guò)障礙物長(zhǎng)時(shí)間停留空間，滅火效果好，可用于密閉或開(kāi)放空間。制造成本低； 缺點(diǎn)：產(chǎn)物為氣、固兩相流，無(wú)法進(jìn)行管網(wǎng)組合分配，對(duì)氣體保護(hù)區(qū)域、空間越大的場(chǎng)所（150m3以下較好）造價(jià)遠(yuǎn)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(jì)80年代美國(guó)安素公司研制。是一種惰性氣體滅火劑，代號(hào)IG541，美國(guó)UL-1058標(biāo)準(zhǔn)認(rèn)可，作為鹵代烷滅火劑的替代品，52%的N2、40%的Ar、8%的CO2； 機(jī)理：與CO2、SDE類似，通過(guò)降低防護(hù)區(qū)氧氣濃度達(dá)到窒息滅火； 優(yōu)點(diǎn)：成分均為大氣中的天然成份，噴后無(wú)殘留，滅火速度快、不污染被保護(hù)物，對(duì)大氣無(wú)破壞，許多大型和重點(diǎn)保護(hù)區(qū)的首選； 缺點(diǎn)：滅火設(shè)計(jì)濃度37.5-42.8%，工作壓力達(dá)15Mpa，系統(tǒng)造價(jià)高（滅火劑、儲(chǔ)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(guó)太平洋科技公司研制，目前國(guó)內(nèi)尚未使用，獲美國(guó)NFPA標(biāo)準(zhǔn)認(rèn)證，屬新型鹵代烷CF3I； 優(yōu)點(diǎn)：低毒、低滅火濃度（3.2%），大氣中停留時(shí)間一天即可自行分解，環(huán)境友好！ 缺點(diǎn)：粘度系數(shù)大，輸送距離受限，造價(jià)高于1301、FM200、SDE、氣溶膠等，噴放時(shí)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(xì)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1000&micro。目前是各國(guó)滅火研究的主流； 機(jī)理：使用特殊噴嘴，通過(guò)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(qiáng)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(diǎn)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，急劇膨脹而汽化，通過(guò)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(diǎn)：是水噴淋、水噴霧、哈龍、SDE、CO2等系統(tǒng)的綜合； 缺點(diǎn)：滅火對(duì)象受限（機(jī)房系統(tǒng)不可用，可滅燃油類發(fā)電機(jī)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(jià)格貴； FM200:對(duì)人和保護(hù)對(duì)象有腐蝕； SDE、氣溶膠：對(duì)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(hù)對(duì)象的安全； 價(jià)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(shí)例結(jié)合結(jié)合某數(shù)據(jù)機(jī)房建設(shè)之動(dòng)力系統(tǒng)的方案選擇、參數(shù)計(jì)算與設(shè)計(jì)概況的案例舉析,2020/8/1,62,11.1、建筑物概況及項(xiàng)目背景,建筑物概況：電信級(jí)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(yán)重），4-6層空，AC-2*500KVA（容量受限）； 項(xiàng)目背景： 寸土寸金，可用資源緊缺； 存儲(chǔ)、云計(jì)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(jì)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(yán)重超限運(yùn)行等；,2020/8/1,63,現(xiàn)3F機(jī)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(jī)房186只機(jī)架運(yùn)行傳統(tǒng)的IDC業(yè)務(wù)，要求擴(kuò)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(chǔ)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(jī)房區(qū)，分傳統(tǒng)機(jī)房區(qū)160架（交流供電或高壓直流供電方式）、刀片式機(jī)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(duì)應(yīng)的交直流系統(tǒng)配電； 六層：會(huì)議、辦公、監(jiān)控、倉(cāng)庫(kù)等區(qū)域； 一層：高低壓配電區(qū)；,2020/8/1,65,11.2.1、需求分析與規(guī)劃3F機(jī)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(jì)算與系統(tǒng)容量的需求估算,11.4.1、方案一：所有負(fù)荷采用傳統(tǒng)UPS的配置方案,2020/8/1,72,11.4、通信負(fù)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,2020/8/1,73,11.4、通信負(fù)載及配電方案的分析,2020/8/1,74,2020/8/1,75,11.4、通信負(fù)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(jì)算（以方案二為例）,11.5.1、UPS的電池參數(shù)計(jì)算機(jī)選擇原則： 電池計(jì)算：?jiǎn)蜺PS的計(jì)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(shí)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,2020/8/1,76,11.5、參數(shù)分析與計(jì)算,11.5.2、直流系統(tǒng)的配置設(shè)計(jì) 參數(shù)分析：Pj=330kw、Ij=6875A、Uj=-48V，容量系數(shù)0.85，設(shè)計(jì)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(shí)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(dāng)冗余模式，如借鑒UPS的3+1的冷備冗余模式，但在容量切換時(shí)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(jì)算,11.5.3、空調(diào)系統(tǒng)的配置設(shè)計(jì)： 冷量計(jì)算：主設(shè)備熱耗（發(fā)熱系數(shù)考慮0.9），另有圍護(hù)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(jiàn)下表,風(fēng)量計(jì)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(fēng)量為：F=NHS=604.5480=153000(m3/H) ，風(fēng)壓可調(diào)至130Pa； 則三層機(jī)房新增空調(diào)為：3臺(tái)80kw/臺(tái)、風(fēng)量15000m3/h； 則四層機(jī)房新增空調(diào)為：3臺(tái)90kw/臺(tái)、風(fēng)量19200m3/h；,2020/8/1,78,11.5、參數(shù)分析與計(jì)算,11.5.4、高低壓系統(tǒng)的配置設(shè)計(jì): 市電：根據(jù)容量計(jì)算分析可知，總電力需求為2498kva，結(jié)合同時(shí)需用系數(shù)、市電配置的相關(guān)要求、投資的經(jīng)濟(jì)性，可選2路2500KVA的市電配置方式（見(jiàn)圖）； 柴油機(jī)：根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)條件和市電的運(yùn)行歷史、投資性價(jià)比等，本項(xiàng)目不建應(yīng)急發(fā)電系統(tǒng)，為滿足相應(yīng)規(guī)范，設(shè)計(jì)應(yīng)急電源接頭箱和低壓接入系統(tǒng)； 考慮無(wú)功補(bǔ)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(jī)房建設(shè)內(nèi)容及投資概算,2020/8/1,81,謝 謝！,2020/8/1,82,