趙娜
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(shè)備的安全運(yùn)行,因此對(duì)數(shù)據(jù)中心列頭柜電源進(jìn)出線實(shí)行監(jiān)測(cè)非常重要,另外,隨著可用能源的減少以及能源成本的提高,如何加經(jīng)濟(jì)和有效地使用能源已成為相關(guān)企業(yè)責(zé)無(wú)旁貸的責(zé)任。
針對(duì)數(shù)據(jù)中心列頭柜對(duì)于監(jiān)測(cè)裝置的要求,我們?cè)O(shè)計(jì)了AMC16M數(shù)據(jù)中心監(jiān)控系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)兩路進(jìn)線、多路出線的電參數(shù)及進(jìn)出線開(kāi)關(guān)狀態(tài)等實(shí)現(xiàn)全面的監(jiān)測(cè)。
如圖1所示,主機(jī)模塊測(cè)量?jī)陕愤M(jìn)線、多路出線的電參量及開(kāi)關(guān)狀態(tài),通過(guò)安裝于面板上的顯示終端可查看進(jìn)出線的測(cè)量數(shù)據(jù)和開(kāi)關(guān)狀態(tài),并可設(shè)定設(shè)備的參數(shù)及整定值等。所有的數(shù)據(jù)可通過(guò)RS485口連接到后臺(tái)配電管理系統(tǒng),從而實(shí)現(xiàn)了對(duì)列頭柜和其他設(shè)備的集中監(jiān)測(cè)。再配合能效管理軟件,可對(duì)配電進(jìn)行化調(diào)節(jié),達(dá)到節(jié)能降耗的目的。
圖1 AMC16M精密配電監(jiān)測(cè)方案系統(tǒng)圖
2.1 多回路監(jiān)測(cè)
我司開(kāi)發(fā)的精密配電監(jiān)測(cè)單元AMC16M可分為AMC16MA和AMC16MD兩種,AMC16MA對(duì)應(yīng)測(cè)量交流進(jìn)出線電流電壓,AMC16MD對(duì)應(yīng)測(cè)量直流進(jìn)出線電壓電流,外形結(jié)構(gòu)致,AMC16MA可監(jiān)測(cè)1路三相進(jìn)線電壓、2路三相進(jìn)線電流和36路單相出線電流的電氣參數(shù)。
進(jìn)線的電氣參數(shù)包括相電壓、電流、有功功率、無(wú)功功率、有功電能、無(wú)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(wú)功功率、有功電能、無(wú)功電能。
AMC16MD可測(cè)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(kāi)關(guān)量模塊ARTU-K32可次控制32路無(wú)源開(kāi)關(guān)量輸入。
2.2 測(cè)量精度高
進(jìn)線電流測(cè)量采用0.5級(jí)的電流互感器,對(duì)于出線回路,測(cè)量精度為1.0級(jí),可測(cè)量電流低至0.2。
2.3 諧波測(cè)量功能
交流監(jiān)控主體可測(cè)量進(jìn)出線的電壓和電流諧波。
2.4 分級(jí)報(bào)警功能
對(duì)進(jìn)線過(guò)電流、欠電流2段閥值越限告警,過(guò)壓、欠壓、缺相、過(guò)頻、低頻率越限告警,可對(duì)故障起到預(yù)防作用,便于預(yù)先采取措施,所有的報(bào)警值都可以通過(guò)HMI進(jìn)行快速設(shè)定。
2.5 人性化設(shè)計(jì)操作簡(jiǎn)潔
采用7"人機(jī)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(biāo)準(zhǔn)通訊接口
監(jiān)控主體具有兩路標(biāo)準(zhǔn)的RS485接口,觸摸屏具有路RS485、路RS485/RS232通訊可選接口,可與機(jī)房動(dòng)力環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)等連接,實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)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(dǎo)軌式安裝方式。
某集團(tuán)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(xiàng)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(jí)電源頭柜、380V/160A交流型二級(jí)電源頭柜,每個(gè)直流型二級(jí)電源頭柜有21路出線電流,每個(gè)交流型二級(jí)電源頭柜有24路出線電流,要求如下:對(duì)進(jìn)線回路的電壓、電流、頻率、功率、電能等參數(shù)及開(kāi)關(guān)狀態(tài)和出線的電流、功率、電能等參數(shù)及開(kāi)關(guān)狀態(tài)的顯示和監(jiān)控。
在此項(xiàng)目初期采用了目常用的個(gè)方案,對(duì)列頭柜的進(jìn)線安裝三個(gè)交直流流電力儀表和個(gè)直流電力儀表,采集電參數(shù)及開(kāi)關(guān)狀態(tài),出線安裝多個(gè)三相/單相電力儀表,測(cè)量電參數(shù),并安裝多個(gè)開(kāi)關(guān)量設(shè)備采集出線開(kāi)關(guān)狀態(tài),采用HMI來(lái)顯示和上傳數(shù)據(jù),在此方案進(jìn)行評(píng)審的過(guò)程中,我們發(fā)現(xiàn)方案由于采集的設(shè)備太多,引起了幾個(gè)問(wèn)題,*是增加了列頭柜的容量要求,二是增加了列頭柜內(nèi)設(shè)備的成本;三增加了設(shè)備維護(hù)難度,綜合以上幾點(diǎn),我們需要提供出種方案能簡(jiǎn)化采集設(shè)備。針對(duì)此項(xiàng)目中出線回路較多,但是采集電流般都比較小的特點(diǎn),可采用我們公司現(xiàn)有的產(chǎn)品AMC16M和AMC16K或ARTU-K32的產(chǎn)品組成套集進(jìn)出線多回路采集、開(kāi)關(guān)量狀態(tài)顯示、參數(shù)設(shè)定報(bào)警等系列功能為體的方案,AMC16M能夠zui多對(duì)42路單相回路電流、功率進(jìn)行監(jiān)測(cè),而且AMC16M分別針對(duì)直流和交流兩種列頭柜體開(kāi)發(fā)了AMC16MD和AMC16MA兩種裝置,可滿足該項(xiàng)目的直流型和交流型電源頭柜的要求。對(duì)此,我們對(duì)應(yīng)給出了以下兩種方案:
(1)380V/160A交流型二級(jí)電源頭柜
采用AMC16MA作為監(jiān)測(cè)主體,AMC16MA次相電壓測(cè)量可滿足該交直流電源列頭柜中380V的次交流線電壓要求,配合使用3個(gè)變比為200A:的互感器,可測(cè)量次進(jìn)線電流160A的測(cè)量要求,出線電流測(cè)量需要采用24個(gè)變比為100A:20mA互感器,可滿足次出線電流32A的測(cè)量要求。
圖3交流型電源頭柜接線圖
(2)240V/630A直流型二級(jí)電源頭柜
采用AMC16MD作為監(jiān)測(cè)主體,配套個(gè)開(kāi)關(guān)量模塊ARTU-K32,該主體次電壓測(cè)量可滿足該電源列頭柜中240V次直流電壓要求,配合使用變比為630A/20mA的互感器,可測(cè)量次電流630A,出線電流測(cè)量需要采用21個(gè)變比為100A:50mA互感器,可滿足次出線電流32A的測(cè)量要求。
圖4直流型電源頭柜接線圖
綜合上面兩個(gè)對(duì)比方案,以AMC16M作為監(jiān)測(cè)主體的功能特點(diǎn),先解決了電源頭柜的容量問(wèn)題,也大大降低了電源頭柜的成本,而且也簡(jiǎn)化了后期維護(hù)工作,所以該項(xiàng)目zui終采用了AMC16MA作為交流二級(jí)電源頭柜中的監(jiān)測(cè)設(shè)備,AMC16MD作為直流型二級(jí)電源頭柜中的監(jiān)測(cè)設(shè)備,配合開(kāi)關(guān)量模塊ARTU-K32、觸摸屏、互感器組成個(gè)全套監(jiān)測(cè)系統(tǒng)方案。
安科瑞公司的數(shù)據(jù)中心列頭柜監(jiān)測(cè)采集裝置是針對(duì)數(shù)據(jù)中心中多回路出線的供電需求而開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)的,能夠很好的滿足數(shù)據(jù)中心中各設(shè)備對(duì)電源安全性和可靠性的要求,并符合家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn),以下表格為該套方案的產(chǎn)品配套型號(hào)功能介紹。
主要產(chǎn)品型號(hào)功能 | |||
應(yīng)用場(chǎng)合 | 產(chǎn)品圖片 | 型號(hào) | 主要功能 |
數(shù)據(jù)中心電源配電柜監(jiān)測(cè)裝置 | AMC16MA | 測(cè)量三相總進(jìn)線的母線電壓+2路三相進(jìn)線的電流、有功功率、無(wú)功功率、功率因數(shù)、有功電能、無(wú)功電能+36路單相出線(12路三相)的電流、有功功率、無(wú)功功率、功率因數(shù)、有功電能、無(wú)功電能+1路開(kāi)關(guān)量輸出+1路RS485通訊 | |
AMC16MD | 測(cè)量直流母線電壓+42路直流的出線電流、有功電能+1路開(kāi)關(guān)量輸出+1路RS485通訊 | ||
ARTU-K32 | 32路開(kāi)關(guān)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(chǔ)存、查詢、轉(zhuǎn)發(fā) | ||
數(shù)據(jù)中心電源管理系統(tǒng)軟件 | 進(jìn)線、出線回路電參數(shù)檢測(cè)、開(kāi)關(guān)狀態(tài)監(jiān)測(cè)、負(fù)荷百分比檢測(cè);三相電壓、三相電流不平衡度檢測(cè);越限告警、事件記錄、數(shù)據(jù)上傳 | ||
AKH-0.66W | 與AMC16M監(jiān)測(cè)產(chǎn)品配套使用的保護(hù)型電流互感器。zui大可測(cè)電流為100A,變比為100A/20mA | ||
AKH-0.66 30I 200/5 | 與AMC16MA配套使用的保護(hù)型電流互感器,zui大可測(cè)量200A,變比為200A/ | ||
CS630FA/20mA | 與AMC16MD配套使用的保護(hù)型電流互感器,zui大可測(cè)量直流630A,變比為630A/20mA | ||
AHBC-LTA-100A | 與AMC16MD配套使用的測(cè)量型電流互感器,zui大可測(cè)量100A,變比為100A/50mA | ||
SBD-30(開(kāi)關(guān)電源) | 與AMC16MD配套使用的開(kāi)關(guān)電源,可提供±48V直流電源 | ||
| D-20(開(kāi)關(guān)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(cè)裝置設(shè)備清單 | ||||
序號(hào) | 名稱 | 型號(hào) | 數(shù)量 | 計(jì)量單位 |
1 | 數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)裝置 | 安科瑞 AMC16MA | 1 | 只 |
2 | 開(kāi)關(guān)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(cè)裝置設(shè)備清單 | ||||
序號(hào) | 名稱 | 型號(hào) | 數(shù)量 | 計(jì)量單位 |
1 | 數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)裝置 | 安科瑞 AMC16MD | 1 | 只 |
2 | 開(kāi)關(guān)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(kāi)關(guān)電源 | 安科瑞 D-20 | 1 | 只 |
7 | 開(kāi)關(guān)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(wèn)題也越來(lái)越突出,有關(guān)數(shù)據(jù)中心的能源管理和供配電設(shè)計(jì)已經(jīng)成為熱門(mén)問(wèn)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(shè)備能耗的有效方式。要實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)中心的節(jié)能,先需要對(duì)每個(gè)用電負(fù)載實(shí)現(xiàn)的監(jiān)測(cè),而數(shù)據(jù)中心負(fù)載回路非常的多,傳統(tǒng)的測(cè)量?jī)x表無(wú)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(mén)針對(duì)數(shù)據(jù)中心交流列頭柜二開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)的,對(duì)此類產(chǎn)品的應(yīng)用做了深入的研究,從功能、性能、可用性、經(jīng)濟(jì)性等方面都于其他方案。
[1]中華人民共和*.YDT 939-2005傳輸設(shè)備用電源分配列柜[S].北京:中標(biāo)準(zhǔn)出版社,2005
[2]精密配電監(jiān)測(cè)單元在數(shù)據(jù)中心列頭柜中的應(yīng)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(cè)2013.08版
作者簡(jiǎn)介:
趙娜,女,本科,安科瑞電氣股份有限公司,主要研究方向?yàn)閿?shù)據(jù)中心配電柜設(shè)計(jì),: :