浅谈智能母线在数据中心低压配电中的应用与选型

时间：2024-11-13

作者：安科瑞电子商务（上海）有限公司

1 引言

数据中心作为电力行业的信息中心枢纽，承载着关系电力行业核心信息的服务器，是整套复杂的综合设施。它不仅仅包括计算机系统和其他与之配套的设备，还包含配电系统、空调系统、环境监控系统、消防系统等

2 数据中心末端配电的界定

数据中心配电系统存在３个层次。

主配电区：中压配电柜、变压器、备用发电机、低压配电柜。

干线配电区：UPS(不间断电源）、低压二级配电柜。

终端配电区：列头柜、机架、IT设备。

数据中心末端配电范围是指从ups输出柜引出至机柜内部PDU（电源分配单元），主要供电对象为IT设备。由于机房内物理跨度在10-50M, 这区域是数据中心配电系统的核心环节, 称为”后50M”。

3 传统配电方案

机房传统配电系统般采用2回10KV市电接入，经过变压器、低压配电柜分别接入两组UPS电源设备，再经过UPS输出柜连接至各个列头柜，从列头柜敷设电缆接入机柜内PDU 。

4 智能母线配电方案

4.1 概念

智能母线系统是种取代传统电缆的数据中心末端配电解决方案，由始端箱、干线单元、转接单元、插接箱、连餅和綱组成，具有主路和支路电压、电流、频率、开关状态、母排温度检测等功能。母线槽由保护外壳（钢板或铝板）、导电排、绝缘材料及有关附件组成智能母线组成部件如图 2所示。

4.3智能母线配电方式

智能母线在数据中心末端配电中连接方式如图3所示。干线母线槽接自二级配电柜，通过终端箱分接至次级母线槽，机柜采用双路PDU供电,分别接入不同次级母线槽插接箱

图3 智能母线配电方式

4.4 智能监控

智能母线的数据采集点分散于整个机房供配电系统的每个机柜插接箱，采集每个机柜的每回路的用电信息，包含负载的电压、电流、功率等；每路母线干线的电能参数，包含电流、电压、功率 ,干线能耗、谐波畸变率及功率因数等。

5 系统方案

5.1 项目介绍

江宁数据中心建设项目主要完成机房基础环境建设，包括土建装修、电源系统、空调系统、动环监控系统、消防系统、数据配套等。

5.2 设计方案

采用智能母线取代传统电缆的数据中心配电解决方案，IT设备由UPS供电，制冷机组、末端空调、照明等其他负荷由市电直供。

6 安科瑞列头柜及监测产品介绍

6.1精密配电管理解决方案

6.1.1交流系统

1）功能要求：

遥测：输入分路的三相电压、三相电流、有功功率、有功电度；输出分路的单相电压、单相电流、有功功率、有功电度；

遥信：输入分路的过压/欠压，缺相,过流，输入分路和输出分路的开关状态,具备电流、功率需用量分析和统计，实现电压、电流、功率等参数的越限报警功能。

2）配置方案-示意图

6.1.2直流系统

1) 功能要求

遥测：输入分路的电压、电流、功率、电度；

遥信：输入分路的过压/欠压，输入分路的熔丝状态,具备电流、功率需用量分析和统计，实现电压、电流、功率等参数的越限功能。

2)配置方案-示意图

7 安科瑞母线槽监测产品介绍

7.1 概述

数据中心小母线系统是数据中心末端母线供配电系统的俗称。近年来，随着数据中心建设的快速发展和高需求，智能小母线系统逐渐被应用于机房的末端配电中，具有电流小、插接方便、智能化程度高等特点，即插式插接箱给各个机柜内的PDU分配电。始端箱和插接箱内可设置监测模块，将数据上传至动环监控中心。

7.2 AMB智能小母线管理系统

1）交流系统功能：

遥测：三相电压、电流、有功功率、无功功率、视在功率、功率因数、有功电能、无功电能、电缆温度，系统频率、序电流、地电压、漏电流、机柜温度、机柜湿度、开关状态、电压/电流谐波含量、电流/功率；

遥信：过电流2段阀值越限、过/欠压、过功率告警、缺相、过频率、欠频率越限、地电压、线电流、温/湿度告警，开关状态、开关跳闸；

2）直流系统功能：

遥测：电压、电流、功率、电能、电缆温度、漏电流、机柜温度、机柜湿度、开关状态、电流/功率；

遥信：过电流2段阀值越限、过/欠压、过功率告警、缺相、温/湿度告警，开关状态、开关跳闸；能性、经济性以及灵活性，确保了服务器、计算机等设备的稳定运行。

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