大型數(shù)據(jù)存儲中心高智能容錯雙總線系統(tǒng)設(shè)計方案
1 概述
本文引用地址:http://m.butianyuan.cn/article/176113.htm大型數(shù)據(jù)中心存儲中心機(jī)房專門為核心數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲保存,確保數(shù)據(jù)萬無一失,地理位置相對偏僻安全,不容易發(fā)現(xiàn),預(yù)計機(jī)柜500架,每個機(jī)架規(guī)劃容量按4kVA計算,實際使用容量2.5kW。為保證數(shù)據(jù)存儲中心機(jī)房內(nèi)所有設(shè)備24h不間斷優(yōu)質(zhì)供電,數(shù)據(jù)存儲中心機(jī)房供電系統(tǒng)宜采用兩路在線式高智能容錯UPS供電(每路均為N+1并聯(lián)冗余配置,提高供電系統(tǒng)的冗錯性和可靠性),UPS采用中文操作界面,單臺UPS設(shè)備容量設(shè)計不能高于400kVA,實現(xiàn)獨立的雙總線供電方案,提高供電的可靠性、容錯性,滿足GB50174-2008《電子信息系統(tǒng)機(jī)房設(shè)計規(guī)范》A級機(jī)房電源設(shè)計標(biāo)準(zhǔn),滿足TIA-942《數(shù)據(jù)中心電信基礎(chǔ)設(shè)施標(biāo)準(zhǔn)》中供電方案T4標(biāo)準(zhǔn)。
另外,現(xiàn)場注意事項:空間布局和負(fù)載均分要合理,此次寬度限制在5m的范圍,長度最長為100m,電池按15min計算。
對工程的需求如下:
① 據(jù)現(xiàn)場的機(jī)柜數(shù)量和規(guī)劃容量,UPS最大容量設(shè)計為
500架*4kVA=2000kVA,采用400K UPS 系統(tǒng);
② 采用最高可靠性的2(N+1)系統(tǒng)方案,實現(xiàn)高可靠、高容錯性;
③ 根據(jù)空間較狹長的現(xiàn)狀,為了布局更加合理,優(yōu)選共用電池組方案,減少對空間的需求和維護(hù)成本。
2 臺達(dá)UPS電源方案
(1)系統(tǒng)配置
配置臺達(dá)GES-NT400K雙變換純在線式工頻級UPS 4臺,組成兩套“N+1”并聯(lián)冗余的雙總線供電方案。其中以一套為2(1+1)系統(tǒng),另一套為2(2+1)系統(tǒng),實現(xiàn)5+5雙總線系統(tǒng)的功效,為數(shù)據(jù)存儲中心機(jī)房負(fù)載設(shè)備提供24 h不間斷完全獨立的雙回路優(yōu)質(zhì)、純凈電源供電。
臺達(dá)GES-NT 400K UPS 2路“N+1”并聯(lián)冗余的雙總線供電方案,具有高可靠性、高可用性及安全性。并機(jī)系統(tǒng)采用先進(jìn)的獨特分布式邏輯控制方式,直接并機(jī),并機(jī)無須外加并聯(lián)卡或并機(jī)控制柜,且并機(jī)通信信號線采用環(huán)形回路設(shè)計,大大地提高了并機(jī)系統(tǒng)的可靠性。NT400K UPS支持在線并機(jī)擴(kuò)展系統(tǒng),即無須關(guān)閉原UPS供電系統(tǒng),在線將預(yù)設(shè)機(jī)組并入正常工作的UPS系統(tǒng)中,整個并機(jī)擴(kuò)容平滑、安全。
并機(jī)采用共用電池組方案,可以節(jié)省大量的安裝空間,提高電池的利用效率,減少地面安裝地板承重需求。當(dāng)其中一臺UPS故障退出并聯(lián)系統(tǒng)后,仍能保證滿載后備時間,滿足原配置(傳統(tǒng)UPS并機(jī)無共用電池組功能時,當(dāng)其中一臺UPS故障時,所配置的電池組也相應(yīng)地退出并機(jī)系統(tǒng),導(dǎo)致后備時間縮短一半)。通過共用電池功能,還可以減少電池污染的排放和節(jié)省安裝空間等資源。
(2)共用電池功能主要優(yōu)勢
① 節(jié)省購買電池的資金
系統(tǒng)冗余量占系統(tǒng)總?cè)萘康陌俜种畮?,就能?jié)省電池總投資的百分之幾。在電池價格飛漲的今天,能夠節(jié)省的這筆費(fèi)用是相當(dāng)可觀的。同時,電池數(shù)量減少了,相應(yīng)的搬運(yùn)、安裝等投資也會跟著減少。
② 節(jié)省安裝空間投資
大批量的電池占用的安裝空間也很大,減少了電池數(shù)量,也就成比例地減少了安裝空間方面的投資。同時,也就減少了房租、裝修費(fèi)、空調(diào)配置等方面的投資。
③ 節(jié)省承重方面的投資
電池組重量很大,為了解決樓層承重問題,一般會擴(kuò)大電池的放置面積或者制做承重支架。如果減少了電池數(shù)量,這方面的投資就相應(yīng)地省去。
④ 節(jié)省運(yùn)營成本投資
電池數(shù)量少了,系統(tǒng)本身以及房間空調(diào)所消耗的電能也減少,需要投入的維護(hù)成本也少了,同時還會更加環(huán)保。
⑤ 系統(tǒng)擴(kuò)容比較方便
對于共享電池組的UPS系統(tǒng),日后擴(kuò)容時可以不增加電池,如果現(xiàn)有電池組的后備時間還夠用,直接增加UPS主機(jī)就行了。擴(kuò)容會變得非常簡單、方便、節(jié)省資金。
3 供電系統(tǒng)設(shè)計方案
臺達(dá)GES-NT400K UPS 2路“1+1”并聯(lián)冗余的雙總線供電方案系統(tǒng)配置如圖1所示。負(fù)載分成四個區(qū):其中2個區(qū)按400kVA 規(guī)劃,2個區(qū)按800kVA規(guī)劃。
并機(jī)共用電池組電池開關(guān)柜原理圖示于圖2。
圖1 NT400K完全獨立的雙總線供電系統(tǒng)框架示意圖
圖2 并機(jī)共用電池組電池開關(guān)柜原理圖
注:QF2設(shè)計為電池聯(lián)絡(luò)開關(guān),實現(xiàn)并機(jī)系統(tǒng)共用電池供電方案與獨立電池供電方案靈活選擇。
該方案具有以下的優(yōu)勢。
① 輸出全隔離
整個系統(tǒng)輸出沒有互相影響的母線線路,可實現(xiàn)各母線隔離維修,具有更高的可靠性。
② 母線具有冗余功能
采用高智能容錯UPS 實現(xiàn)雙母線,各母線的線上還有冗余功能,具有更短的MTTR。系統(tǒng)正常運(yùn)行時,兩路UPS直接向雙輸出負(fù)載設(shè)備供電。單電源負(fù)載則通過機(jī)架ATS切換,提供一路正常UPS的電源供電。
③ 更經(jīng)濟(jì)的總擁有成本
更低的運(yùn)行成本,更低的擴(kuò)容成本。
4 系統(tǒng)配置方案
NT400K完全獨立的雙總線供電系統(tǒng)配置方案列于表1。
序號 | 設(shè)備名稱 | 規(guī)格型號 | 品牌 | 單位 | 數(shù)量 | 備注 |
1 | 輸入配電柜A1 | INPUT-1250A-A1 | 中達(dá)電通 | 面 | 1 | |
2 | 輸入配電柜A2 | INPUT-1250A-A2 | 中達(dá)電通 | 面 | 1 | |
3 | 輸入配電柜B1 | INPUT-1250A-B1 | 中達(dá)電通 | 面 | 1 | |
4 | 輸入配電柜B2 | INPUT-1250A-B2 | 中達(dá)電通 | 面 | 1 | |
5 | 輸出配電柜A1 | OUTPUT-1250A-A1 | 中達(dá)電通 | 面 | 1 | |
6 | 輸出配電柜A2 | OUTPUT-1250A-A2 | 中達(dá)電通 | 面 | 1 | |
7 | 輸出配電柜B1 | OUTPUT-1250A-B1 | 中達(dá)電通 | 面 | 1 | |
8 | 輸出配電柜B2 | OUTPUT-1250A-B2 | 中達(dá)電通 | 面 | 1 | |
9 | 維修旁路柜 | MBS-2000A | 中達(dá)電通 | 面 | 2 | |
10 | 維修旁路柜 | MBS-1600A | 中達(dá)電通 | 面 | 2 | |
11 | UPS主機(jī) | GES-NT400K | 臺達(dá) | 臺 | 10 | 2路“1+1”,“2+1”并機(jī),組成完全獨立的雙總線供電方案 |
12 | 上走線柜 | UTU-NT400K | 中達(dá)電通 | 個 | 6 | 400*995*1950mm |
13 | 蓄電池 | DCF126-2/500 | 中達(dá)電通 | 節(jié) | 696 | 系統(tǒng)后備15min |
14 | 蓄電池 | DCF126-2/1000 | 中達(dá)電通 | 節(jié) | 696 | 系統(tǒng)后備15min |
15 | 電池開關(guān)柜 | 1250A | 中達(dá)電通 | 套 | 4 | 并機(jī)共用電池組方案 1000*995*1950 mm |
16 | 電池開關(guān)箱 | 1250A熔絲 | 中達(dá)電通 | 套 | 8 | |
17 | 電池架 | 174只/套 | 中達(dá)電通 | 套 | 4 | |
18 | SNMP卡 | 內(nèi)置式SNMP卡 | 臺達(dá) | 套 | 10 | 遠(yuǎn)程及網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控 |
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