现代数据中心的动力系统设计ppt课件.pptx

提纲：提纲：数据中心电力系统的设计规范及要求数据中心电力系统的设计规范及要求数据中心空调系统的设计数据中心空调系统的设计数据中心的消防系统数据中心的消防系统数据中心动力系统设计案例举析数据中心动力系统设计案例举析2022/7/11规模扩大、功率密度增高造成供电总容量的提高规模扩大、功率密度增高造成供电总容量的提高单机柜负荷：单机柜负荷：2KVA/2KVA/台台3KVA/3KVA/台台4KVA/4KVA/台台更高；更高；单位面积平均负荷：单位面积平均负荷：0.5kva/m0.5kva/m2 21kva/m1kva/m2 21.5kva/m1.5kva/m2 22kva/m2kva/m2 2更高；更高；可靠性要求可靠性要求供配电系统的可靠性要求相应提高供配电系统的可靠性要求相应提高供配电系统可靠性：供配电系统可靠性：99.0099.0099.9099.9099.9999.9999.999%99.999%更高；更高；1. 1. 数据中心供配电系统的发展趋势数据中心供配电系统的发展趋势2022/7/122.1 2.1 国内标准、规范国内标准、规范2.1.1 2.1.1 国家标准、规范国家标准、规范供配电系统设计规范（GB50052-1995）10kV及以下变电所设计规范(GB50053-94)低压配电设计规范(GB50054-95)建筑物电子信息系统防雷技术规范(GB50343-2004)电子计算机机房设计规范（GB 50174-93） 电子信息系统机房设计规范(征求意见稿)2.1.2 2.1.2 行业标准、规范行业标准、规范通信局(站)电源系统总技术要求（YD/T 1051-2000）通信电源设备安装工程设计规范（YD/T 5040-2005）通信局(站)防雷与接地工程设计规范(YD/T 5098-2005)民用建筑电气设计规范（JGJ16-2008）2.1.3 2.1.3 企业标准、规范企业标准、规范中国电信IDC产品规范(试行)中国电信数据中心机房电源、空调环境设计规范(暂行)中国电信灾备中心机房建设规范(征求意见稿) 2. 2. 数据中心供配电系统设计相关标准、规范数据中心供配电系统设计相关标准、规范2022/7/132.2 2.2 国外标准、规范国外标准、规范数据中心电信基础设施标准（TIA-942） 2005.04 美国国家标准学会(ANSI) 美国电信产业协会(TIA)、TIA技术工程委员会(TR42)2022/7/142.3 2.3 设计标准、规范要求设计标准、规范要求2.3.12.3.1供配电系统设计规范供配电系统设计规范(GB50052-1995)(GB50052-1995)负荷分级负荷分级一级负荷：一级负荷：中断供电将造成人身伤亡。

中断供电将在政治、经济上造成重大损失中断供电将影响重要政治、经济单位的正常工作中断供电将发生中毒、爆炸和火灾等情况的负荷,以及重要场所不允许中断供电的负荷，应视为特别重要的负荷二级负荷：二级负荷：中断供电将在政治、经济上造成较大损失中断供电将影响重要用电单位的正常工作三级负荷：三级负荷：不属于一级和二级负荷者应为三级负荷2022/7/152.3.12.3.1供配电系统设计规范供配电系统设计规范(GB50052-1995)(GB50052-1995)供电要求：供电要求：一级负荷：一级负荷： 应由两路独立电源供电当其中一路电源发生故障时，另一路电源不应同时受到损坏，容量上应能满足全部一级负荷及二级负荷一级负荷中特别重要的负荷：一级负荷中特别重要的负荷： 除由两路独立电源供电外，还应增设应急电源，并严禁将其他负荷接入应急供电系统二级负荷：二级负荷： 宜由两路电源供电2022/7/162.3.2 2.3.2 电子计算机机房设计规范电子计算机机房设计规范(GB50174-93)(GB50174-93) 电子计算机供电电源质量根据电子计算机的性能、用途和运行方式，可划分为A,B,C三级供电电源质量分级 等级 项目ABC稳态电压偏移范围（）25+7、-13稳态频率偏移范围（Hz）0.20.51电压波形畸变率（）3558810允许断电持续时间（ms）04420020015002022/7/172.3.3 2.3.3 电子信息系统机房设计规范电子信息系统机房设计规范( (征求意见稿征求意见稿) )机房分级机房分级 A A级级( (容错型容错型) ) 在系统需要运行期间，其场地设备不应因操作失误、设备故障、维护和检修而导致数据系统运行中断。

B B级级( (冗余型冗余型) ) 在系统需要运行期间，其场地设备在冗余能力范围内，不应因设备故障而导致网络系统运行中断C C级级( (基本型基本型) ) 在场地设备正常运行情况下，应保证网络系统运行不中断2022/7/18供电要求供电要求ABC市电电源双电源供电，其中一回应是专用线路双电源供电，其中一回宜是专用线路一路自备发电机组2(N+1)N+1UPS满足要求时可不设UPS电源系统2(N+1)N+1N2.3.3 2.3.3 电子信息系统机房设计规范电子信息系统机房设计规范( (征求意见稿征求意见稿) ) 2022/7/192.3.4 2.3.4 中国电信中国电信IDCIDC机房规范机房规范( (试行试行) )产品产品( (机房机房) )分级分级 根据IDC机房的软硬件设施和人员配置情况，以及由此产生的服务水平差异，将IDC产品分为AA、A、B、C级AAAA级：级：通过国际IDC标准认证，价格与服务体系与国外接轨主要为国际 化企业服务，同时可作为对数据安全有严格要求的政府部门、金融 、证券等企业的灾备中心A A级：级： 提供高质量的服务，优先保证的资源条件主要面向政府机关和增 值业务运营商。

B B级：级： 提供较好的服务、可接受的价格主要面向中小企业C C级级: : 入门级产品，主要面向散户和批发商2022/7/110供电要求供电要求 等级项目AA级A级B级C级市电电源一类一类一类二类自备发电机N台主用 N台主用 N台主用 N+1冗余UPS电源系统两套 1+1系统双路引入单套1+1系统双路引入单套1+1系统 双路引入单套2+1系统 双路引入UPS电源系统蓄电池后备时间单机1h单机0.5h单机0.5h单机0.5h供电可靠性99.99%99.9%99.9%99%2.3.4 2.3.4 中国电信中国电信IDCIDC机房规范机房规范( (试行试行) )2022/7/111各类IDC产品分级供电情况 等级 项目AAABC市电电源一类二类及以上自备发电机组N台主用一类市电：N台主用二类市电：N+1冗余UPS电源系统全程双路独立电源输出回路应避免单点故障UPS系统蓄电池后备时间系统设计负荷60min以上系统设计负荷30min以上2.3.5 2.3.5 中国电信数据中心机房电源、空调环境设计规范中国电信数据中心机房电源、空调环境设计规范( (暂行暂行) )机房分级机房分级 同中国电信中国电信IDCIDC机房规范机房规范( (试行试行) )中相应条文中相应条文供电要求：供电要求：2022/7/1122.3.6 2.3.6 中国电信灾备中心机房建设规范中国电信灾备中心机房建设规范( (征求意见稿征求意见稿) )机房分级机房分级 A A级级( (容错型容错型) )：在系统需要运行期间，其场地设备不应因操作失误、设备故障、维护和检修而导致数据系统运行中断。

正常工作时间99.995%，年计停机时间26min，月计2.2minB B级级( (冗余型冗余型) )：在系统需要运行期间，其场地设备在冗余能力范围内，不应因设备故障而导致网络系统运行中断 正常工作时间99.982%，年计停机时间94.6min（月计7.9min)C C级级( (基本型基本型) )：在场地设备正常运行情况下，应保证网络系统运行不中断 正常工作时间99.749%，年停机时间22小时（月计110min) 2022/7/113供电要求供电要求ABC市电电源一类 （专线，不同区域变电站)二类自备发电机组2(N+1)N+1N+1UPS电源系统2(N+1)N+1N+12.3.6 2.3.6 中国电信灾备中心机房建设规范中国电信灾备中心机房建设规范( (征求意见稿征求意见稿) ) 2022/7/1142.3.7 2.3.7 通信电源设备安装工程设计规范通信电源设备安装工程设计规范（YD/T 5040-2005YD/T 5040-2005） 一类市电供电：一类市电供电： 从两个稳定可靠的独立电源各自引入一路供电线该两路不应同时出现检修停电，平均每月停电次数不应大于1次，平均每次故障时间不应大于0.5h。

二类市电供电：二类市电供电： 由两个以上独立电源构成稳定可靠的环形网上引入一路供电线，或由一个稳定可靠的独立电源(输电线路)上引入一路供电线允许有计划检修停电，平均每月停电次数不应大于3.5次，平均每次故障时间不大于6h2022/7/1152.3.8 2.3.8 数据中心电信基础设施标准数据中心电信基础设施标准（TIA-942TIA-942） 级别级别1级别2级别3级别4市电电源一路一路一主一备两路常用,引自不同的电网变电所自备发电机组满足重要负荷满足重要负荷满足重要负荷,N+1冗余满足全部负荷,N+1冗余发电机组燃料储备量8小时24小时72小时96小时UPS电源系统NN+1N+12NUPS蓄电池后备时间5分钟10分钟15分钟15分钟UPS系统配电方式单路双路双路双路级别级别1级别2级别3级别4发电机房与设备室如在同一建筑物内要求2小时以上防火分隔分开的建筑物UPS室与设备室直接靠近直接靠近UPS室与蓄电池室分开分开分开2022/7/1163.1 UPS3.1 UPS电源系统负荷统计电源系统负荷统计具体负荷设备明确时，按设备计算负荷数据统计具体负荷设备不明确时，按机柜平均负荷统计机柜数量也不明确时，可按机房面积平均负荷估计。

需了解负荷设备的功率因数COS，分别统计有功功率Pj（kw）和视在功率Sj（kva） 需注意三相负荷平衡的情况，有大容量单相负荷设备时应按相分别统计3. 3. 数据中心用电负荷数据中心用电负荷2022/7/1173.2 3.2 变配电系统负荷统计变配电系统负荷统计UPSUPS系统负荷系统负荷( (输入输入) )： UPS UPS系统负荷系统负荷( (输入输入) )供电负荷充电负荷供电负荷充电负荷UPS电源系统负荷(输出)及蓄电池组容量明确时，供电负荷供电负荷=UPS=UPS系统输出负荷系统输出负荷UPSUPS系统主机效率；系统主机效率；充电负荷充电负荷= =蓄电池蓄电池10h10h率充电电流率充电电流充电电压充电电压UPSUPS整流器效率整流器效率UPS电源系统负荷(输出)及蓄电池组容量不明确时：供电负荷供电负荷=N=N台主用台主用UPSUPS主机额定输出容量主机额定输出容量 负荷率负荷率 UPS UPS主机整机效率；主机整机效率；充电负荷充电负荷(N+X)(N+X)台台UPSUPS电源主机额定输出容量电源主机额定输出容量(0.15(0.150.25) 0.25) ；机房空调机组负荷：机房空调机组负荷：N台主用空调机组额定负荷容量需要系数(0.70.9)。

照明及其它负荷：照明及其它负荷：按建筑电气常规方法统计2022/7/1183.33.3、市电电源选择：、市电电源选择：一般采用10KV供电电压，但其供电容量有限上海地区规定：供电电压(KV)用户受电设备总容量(KVA)10250630035630040000110及以上40000及以上3.43.4、高压配电系统：、高压配电系统：两路市电电源的高压配电系统应采用单母线分段方式；当两路市电冗余时，两段母线间可不设置联络(供电部门也不允许联络)；应采用放射式配电；两路市电电源的配电线路应分开敷设，不能分开时应采取防火隔离措施；配电线路应采用无卤低烟阻燃型、耐火型电缆或母线槽；2022/7/1193.5 3.5 低压配电系统低压配电系统两路市电低压配电系统应采用单母线分段方式，两段母线。