多回路配电装置在数据中心精密配电柜中的应用
0引言
数据中心供电电源质量的好坏直接影响到IT设备的安全运行,因此对数据中心列头柜电源进出线实行监测非常重要,另外,随着**可用能源的减少以及能源成本的提高,如何较加经济和有效地使用能源已成为相关企业责无旁贷的责任。
针对数据中心列头柜对于监测装置的要求,我们设计了AMC16M数据中心系统来实现对两路进线、多路出线的电参数及进出线开关状态等实现全面的监测。
1 监测系统图
主机模块测量两路进线、多路出线的电参量及开关状态,通过安装于**板上的显示终端可查看进出线的测量数据和开关状态,并可设定设备的参数及整定值等。所有的数据可通过RS485口连接到后台配电管理系统,从而实现了对列头柜和其他设备的集中监测。再配合能效管理软件,可对配电进行优化调节,达到节能降耗的目的。
2 功能特点
2.1 多回路监测
我司开发的精密配电监测单元AMC16M可分为AMC16MA和AMC16MD两种,AMC16MA对应测量交流进出线电流电压,AMC16MD对应测量直流进出线电压电流,外形结构一致,AMC16MA可监测1路三相进线电压、2路三相进线电流和36路单相出线电流的电气参数。
进线的电气参数包括相电压、电流、有功功率、无功功率、有功电能、无功电能、视在功率、功率因数。
出线的电气参数包括电流、有功功率、无功功率、有功电能、无功电能。
AMC16MD可测量直流母线电压、42路直流的出线电流、有功功率、有功电能的电气参数。
开关量模块ARTU-K32可一次控制32路无源开关量输入。
2.2 测量精度高
进线电流测量采用0.5级的电流互感器,对于出线回路,测量精度为1.0级,可测量电流低至0.25A。
2.3 谐波测量功能
交流主体可测量进出线的电压和电流谐波。
2.4 分级报警功能
对进线过电流、欠电流2段阀值越限告警,过压、欠压、缺相、过频、低频率越限告警,可对故障起到预防作用,便于预先采取措施,所有的报警值都可以通过HMI进行快速设定。
2.5 人性化设计操作简洁
采用7"人机界面,可视性和可操作性好,
2.6 标准通讯接口
主体具有两路标准的RS485接口,触摸屏具有一路RS485、一路RS485/RS232通讯可选接口,可与机房动力环境系统等连接,实现远程数据采集和功能。
2.7 电源
主体AMC16M工作电源分为AC85V~AC265V/DC100V~350V、DC24V~57V。
2.8 安装方式
主体AMC16M为DIN35导轨式安装方式。
3 产品应用
某集团公司信息园数据中心二期电源空调工程电源头柜项目,该信息园区分为两层,分为A、B两路电源,每路需要配备240V/630A直流型二级电源头柜、380V/160A交流型二级电源头柜,每个直流型二级电源头柜有21路出线电流,每个交流型二级电源头柜有24路出线电流,要求如下:对进线回路的电压、电流、频率、功率、电能等参数及开关状态和出线的电流、功率、电能等参数及开关状态的显示和。
在此项目初期采用了目前常用的一个方案,对列头柜的进线安装三个交直流流电力仪表和一个直流电力仪表,采集电参数及开关状态,出线安装多个三相/单相电力仪表,测量电参数,并安装多个开关量设备采集出线开关状态,采用HMI来显示和上传数据,在此方案进行评审的过程中,我们发现方案一由于采集的设备太多,引起了几个问题,一是增加了列头柜的容量要求,二是增加了列头柜内设备的成本;三增加了设备维护难度,综合以上几点,我们需要提供出一种方案能简化采集设备。针对此项目中出线回路较多,但是采集电流一般都比较小的特点,可采用我们公司现有的产品AMC16M和AMC16K或ARTU-K32的产品组成一套集进出线多回路采集、开关量状态显示、参数设定报警等一系列功能为一体的方案,AMC16M能够多对42路单相回路电流、功率进行监测,而且AMC16M分别针对直流和交流两种列头柜体开发了AMC16MD和AMC16MA两种装置,可满足该项目的直流型和交流型电源头柜的要求。对此,我们对应给出了以下两种方案:
(1)380V/160A交流型二级电源头柜
采用AMC16MA作为监测主体,AMC16MA一次相电压测量可满足该交直流电源列头柜中380V的一次交流线电压要求,配合使用3个变比为200A:5A的互感器,可测量一次进线电流160A的测量要求,出线电流测量需要采用24个变比为100A:20mA互感器,可满足一次出线电流32A的测量要求。
(2)240V/630A直流型二级电源头柜
采用AMC16MD作为监测主体,配套一个开关量模块ARTU-K32,该主体一次电压测量可满足该电源列头柜中240V一次直流电压要求,配合使用变比为630A/20mA的互感器,可测量一次电流630A,出线电流测量需要采用21个变比为100A:50mA互感器,可满足一次出线电流32A的测量要求。
综合上面两个对比方案,以AMC16M作为监测主体的功能特点,首先解决了电源头柜的容量问题,也大大降低了电源头柜的成本,而且也简化了后期维护工作,所以该项目采用了AMC16MA作为交流二级电源头柜中的监测设备,AMC16MD作为直流型二级电源头柜中的监测设备,配合开关量模块ARTU-K32、触摸屏、互感器组成一个监测系统方案。
4 主要产品型号规格及设备清单
安科瑞公司的数据中心列头柜监测采集装置是针对数据中心中多回路出线的供电需求而开发设计的,能够很好的满足数据中心中各设备对电源安全性和可靠性的要求,并符合国家相关标准,以下表格为该套方案的产品配套型号功能介绍。
AMC16MH:测量3相进线的母线电压+2路三相进线及84路单相出线(28路三相)的电流、有功功率、无功功率、有功电能、无功电能、大需量、2~15分次及总谐波+2路开关量输出+2路RS485通讯+2路温度检测+4路DI输入+零地电压检测+零序电流检测+漏电流检测。
AMC16K:38路有源开关量输入(AC220V)+4路无源开关量输入+路开关量输出+1路RS485通讯
触摸屏:数据采集、显示、储存、查询、转发
精密配电管理系统软件:进线、出线回路、漏电流、零地电压、零序电流电参数检测、开关状态监测、负荷百分比检测;三相电压、三相电流不平衡度检测;越限告警、事件记录、数据上传
AMC16MH-CT互感器排:与AMC16MH监测产品配套使用的保护型电流互感器。含21路互感器,可测电流为50A,变比为50A/20mA
AKH-0.66-xx/5A:与AMC16MH配套使用的测量型电流互感器
5 结束语
随着数据中心的迅猛发展,数据中心的能耗问题也越来越**,有关数据中心的能源管理和供配电设计已经成为热门问题,可靠的数据中心配电系统方案,是提高数据中心电能使用效率,降低设备能耗的有效方式。要实现数据中心的节能,首先需要对每个用电负载实现的监测,而数据中心负载回路非常的多,传统的测量仪表无法满足成本、体积、安装、施工等多方面的要求,因此需要采用适用于数据中心集中要求的多回路装置。
而AMC16M是针对数据中心交流列头柜二开发设计的,对此类产品的应用做了深入的研究,从功能、性能、可用性、经济性等方面都**其他方案。
参考文献
[1]*共和国.YDT 939-2005传输设备用电源分配列柜[S].北京:中标准准出版社,2005
[2]精密配电监测单元在数据中心列头柜中的应用.广东:曹文江
[3]安科瑞电气股份有限公司产品选型手册2013.08版
您所需要知道的列头柜二三事—ANDPF在位,配电**!
安科瑞电气节能控制事业部主要致力于设计、生产、组装及调试节能控制产品,包括计量箱、控制柜、无功补偿柜、有源滤波柜、精密电源柜、隔离柜、光伏汇流箱、光伏并网柜、系统柜、数据采集箱等二次节能改造控制设备,广泛应用于建筑节能及工业节能领域。
ANDPF精密列头柜
什么是列头柜
一个或多个低压开关设备和与之相关的控制、测量、信号、保护、调节等设备,由制造厂家负责完成所有内部的电气和机械的连接,用结构部件完整地组装在一起的一种组合体。
列头柜是干嘛用的:
a 接收,配电系统分为多级配电,每一级的列头柜的输入都是对电能的接收作用
b 分配,当列头柜接收电能后,将其分配至下一级
c 监测与显示,配电电能使用及分配功能
d 保护,合理配置保护器件,保证电能的安全性
列头柜的配置需遵循哪些原则?
1列头柜的分类与安装
列头柜一般分为强电列头柜和弱电列头柜两种。强电列头柜是管理和分配市电或UPS电的设备,常位于一列机柜的端头。对于有容错要求的机房,强电列头柜通常位于一列机柜的两个端头,以达到容错(n+n)的目的。弱电列头柜主要用于网络布线中线缆的分配。机房中弱电线缆太多,小机房通过一两个主配线架来管理所有的网络线缆还有可能。在中大型机房,如果都集中到主配线架上是不可想象的,所以需要增加1~2级列头柜来分散线缆布放。一般机房中,强电列头柜位于机柜的一端,弱电列头柜位于另一端;对于有容错要求的机房,比较常用的做法是两端都是强电列头柜,弱电列头柜位于一列机柜的中间位置。强电列头柜的管理功能很强,现在还有精密列头柜较是加强了强电列头柜的管理功能,它不但可以到常规的电气参数和开关状态,还能检测零线电流、动态调节三相不平很等问题。弱电列头柜较倾向于分配,但在增加了电子配线系统后,弱电列头柜的管理功能也得到了很大的加强。
2安科瑞列头柜的组成
1、输入部分:一般采用塑壳或者熔断器(一般应用于直流配电)
2、输出部分:一般采用微断或熔断器(有时客户会要求输出接至接线端子)
3、部分:AMC16系列数据中心能耗装置(配套AKH-0.66-D 50A/10mA互感器)
4、保护部分:防雷及保护装置
备注:显示屏一般放置于门板或者内面板位置
3安科瑞列头柜的类型
精密列头柜电流类型:
交流(AC380V)、直流(DC-48V、DC220V)
精密列头柜输入路数:
单路、双路
精密列头柜输出路数:
21路、42路、84路、168路
4安科瑞列头柜的产品特点
(1)能够采集更多的电气数据
(2)具有方便的分回路维护功能
(3)具有较全面的本地显示屏,并对设备故障进行预警
产品案例
电力科学院、浪潮集团 、重庆局、中天科技集团
案例分析
项目名称:武汉市国家税务局机房改造
客户:武汉鼎立电源设备有限公司
该项目前期客户来我司进行现场参观,对我公司的电源列柜表示**,现场就确定了采购数量并根据自身使用情况提出了几点要求:(1)电源列柜内所有元器件需采用热插拔式断路器,方便后期维护;(2)需采集电源列柜内部温度信息并上传至后台系统;(3)所有出线断路器需引至出线端子,我司针对客户以上要求的解决方案是(1)使用ABB公司*有的smissline防触电终端配电母排系统,可支持带电热插拔断路器,方便维护;(2)采用我司温湿度采集器WHD96-11,可实时监测柜内温度,当温度过高时触发告警装置;(3)所有出线断路器引至UK10N端子,方便客户现场接线
产品特点
(1)能够采集更多的电气数据
除了通过AMC16系列采集装置采集总配电回路的电压、电流以外,还能进一步采集诸如有功功率、无功功率、视在功率、功率因数、电压、电流、频率、电压和电流谐波总失真度、需量、需量、电能、断路器开关通断状态和电流状态、接地和防雷设备状况等数据。还可以根据客户需求增加采集列头柜柜内的温度、收集列头柜的故障预警信息。采集数据的显示可以通过AMC16系列采集装置和安科瑞触摸屏进行本地显示,也可以通过RS485和以太网接口远程发送到系统。
江苏安科瑞电器制造有限公司是安科瑞电气股份有限公司(证券代码:300286 SZ.)的全资子公司,是电动机保护器、导轨电能表、有源滤波柜、工矿用电、远程预付费系统、智能无线测温系统、三相智能电能表、微机保护装置厂家等系列产品的生产基地。公司位于江苏省江阴市,目前现代化生产厂房面积达3万平方米,电子组装生产线均采用无铅生产工艺,生产检测设备自动化程度高,公司采用的信息管理系统,是江苏省两化融合试点企业。公司通过在产品、技术、生产工艺上的技术积累和持续创新,围绕国家产业政策和市场导向,成功实现科技转型,由原来普通数显仪表和电量传感器的生产转到智能网络电力仪表、智能马达保护装置、智能光伏汇流装置、电能质量装置、电气火灾装置、消防电源设备、隔离电源柜、有源滤波装置、光伏汇流箱、光伏并网逆变器等产品的产业化,目前已发展成为一家集研发、生产、销售于一体的江苏省。公司还先后与上海电科所、东南大学、中国矿业大学等科研院所、高校组成产学研联合体,围绕智能电网用户端的电力、电能管理和电气安全开展产品研发,其中与上海电科所合作开发的“1/4抽屉柜智能马达管理单元的研发和产业化”项目被列为*科技特派员项目。公司以用户端智能网络电力仪表及系统集成为主导产业,坚持“为客户设计**”的经营理念,走化、市场化、规模化道路,努力实现“立足中国、放眼世界,争做好的智能配电供应商”的战略目标,为客户提供可靠用电、节约用电、安全用电的完整解决方案,在智能电网用户端、新能源、物联网等领域不断探索开发新产品。