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大型数据存储中心高智能容错双总线系统设计方案

作者:时间:2012-10-12来源:网络收藏

1 概述

本文引用地址:http://www.eepw.com.cn/article/176113.htm

机房专门为核心进行保存,确保万无一失,地理位置相对偏僻安全,不容易发现,预计机柜500架,每个机架规划容量按4kVA计算,实际使用容量2.5kW。为保证数据机房内所有设备24h不间断优质供电,数据存储中心机房供电宜采用两路在线式高UPS供电(每路均为N+1并联冗余配置,提高供电的冗错性和可靠性),UPS采用中文操作界面,单台UPS设备容量不能高于400kVA,实现独立的双供电,提高供电的可靠性、性,满足GB50174-2008《电子信息机房规范》A级机房电源标准,满足TIA-942《数据中心电信基础设施标准》中供电T4标准。

另外,现场注意事项:空间布局和负载均分要合理,此次宽度限制在5m的范围,长度最长为100m,电池按15min计算。

对工程的需求如下:

① 据现场的机柜数量和规划容量,UPS最大容量设计为

500架*4kVA=2000kVA,采用400K UPS 系统;

② 采用最高可靠性的2(N+1)系统,实现高可靠、高性;

③ 根据空间较狭长的现状,为了布局更加合理,优选共用电池组方案,减少对空间的需求和维护成本。

2 台达UPS电源方案

(1)系统配置

配置台达GES-NT400K双变换纯在线式工频级UPS 4台,组成两套“N+1”并联冗余的双供电方案。其中以一套为2(1+1)系统,另一套为2(2+1)系统,实现5+5双系统的功效,为数据存储中心机房负载设备提供24 h不间断完全独立的双回路优质、纯净电源供电。

台达GES-NT 400K UPS 2路“N+1”并联冗余的双总线供电方案,具有高可靠性、高可用性及安全性。并机系统采用先进的独特分布式逻辑控制方式,直接并机,并机无须外加并联卡或并机控制柜,且并机通信信号线采用环形回路设计,大大地提高了并机系统的可靠性。NT400K UPS支持在线并机扩展系统,即无须关闭原UPS供电系统,在线将预设机组并入正常工作的UPS系统中,整个并机扩容平滑、安全。

并机采用共用电池组方案,可以节省大量的安装空间,提高电池的利用效率,减少地面安装地板承重需求。当其中一台UPS故障退出并联系统后,仍能保证满载后备时间,满足原配置(传统UPS并机无共用电池组功能时,当其中一台UPS故障时,所配置的电池组也相应地退出并机系统,导致后备时间缩短一半)。通过共用电池功能,还可以减少电池污染的排放和节省安装空间等资源。

(2)共用电池功能主要优势

① 节省购买电池的资金

系统冗余量占系统总容量的百分之几,就能节省电池总投资的百分之几。在电池价格飞涨的今天,能够节省的这笔费用是相当可观的。同时,电池数量减少了,相应的搬运、安装等投资也会跟着减少。

② 节省安装空间投资

大批量的电池占用的安装空间也很大,减少了电池数量,也就成比例地减少了安装空间方面的投资。同时,也就减少了房租、装修费、空调配置等方面的投资。

③ 节省承重方面的投资

电池组重量很大,为了解决楼层承重问题,一般会扩大电池的放置面积或者制做承重支架。如果减少了电池数量,这方面的投资就相应地省去。

④ 节省运营成本投资

电池数量少了,系统本身以及房间空调所消耗的电能也减少,需要投入的维护成本也少了,同时还会更加环保。

⑤ 系统扩容比较方便

对于共享电池组的UPS系统,日后扩容时可以不增加电池,如果现有电池组的后备时间还够用,直接增加UPS主机就行了。扩容会变得非常简单、方便、节省资金。

3 供电系统设计方案

台达GES-NT400K UPS 2路“1+1”并联冗余的双总线供电方案系统配置如图1所示。负载分成四个区:其中2个区按400kVA 规划,2个区按800kVA规划。

并机共用电池组电池开关柜原理图示于图2。

111.jpg

图1 NT400K完全独立的双总线供电系统框架示意图

222.jpg

图2 并机共用电池组电池开关柜原理图

注:QF2设计为电池联络开关,实现并机系统共用电池供电方案与独立电池供电方案灵活选择。

该方案具有以下的优势。

① 输出全隔离

整个系统输出没有互相影响的母线线路,可实现各母线隔离维修,具有更高的可靠性。

② 母线具有冗余功能

采用高容错UPS 实现双母线,各母线的线上还有冗余功能,具有更短的MTTR。系统正常运行时,两路UPS直接向双输出负载设备供电。单电源负载则通过机架ATS切换,提供一路正常UPS的电源供电。

③ 更经济的总拥有成本

更低的运行成本,更低的扩容成本。

4 系统配置方案

NT400K完全独立的双总线供电系统配置方案列于表1。

序号

设备名称

规格型号

品牌

单位

数量

备注

1

输入配电柜A1

INPUT-1250A-A1

中达电通

1

2

输入配电柜A2

INPUT-1250A-A2

中达电通

1

3

输入配电柜B1

INPUT-1250A-B1

中达电通

1

4

输入配电柜B2

INPUT-1250A-B2

中达电通

1

5

输出配电柜A1

OUTPUT-1250A-A1

中达电通

1

6

输出配电柜A2

OUTPUT-1250A-A2

中达电通

1

7

输出配电柜B1

OUTPUT-1250A-B1

中达电通

1

8

输出配电柜B2

OUTPUT-1250A-B2

中达电通

1

9

维修旁路柜

MBS-2000A

中达电通

2

10

维修旁路柜

MBS-1600A

中达电通

2

11

UPS主机

GES-NT400K

台达

10

2路“1+1”,“2+1”并机,组成完全独立的双总线供电方案

12

上走线柜

UTU-NT400K

中达电通

6

400*995*1950mm

13

蓄电池

DCF126-2/500

中达电通

696

系统后备15min

14

蓄电池

DCF126-2/1000

中达电通

696

系统后备15min

15

电池开关柜

1250A

中达电通

4

并机共用电池组方案

1000*995*1950 mm

16

电池开关箱

1250A熔丝

中达电通

8

17

电池架

174只/套

中达电通

4

18

SNMP卡

内置式SNMP卡

台达

10

远程及网络监控


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