【精编】机房设计方案

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1、数据中心设计方案 1.1 配电系统 1.1.1 电气系统概述 随着计算机技术的蓬勃发展，以及精密电子设备的广泛使用，供电质量的好 坏越来越影起人们的重视， 对于电子信息系统机房， 要充分考虑到服务器、 网络 设备的功率和数量， 电源系统部份要有充分的冗余，并需要采用模块化设计， 可 根据需要进行方便的扩充。 一个良好的方案设计及先进、 可靠的电气线路才能满 足中心机房电源系统的质量需求。 一个完善的计算机供配电系统是保证计算机设备、场地设备和辅助用电可靠 运行的基本条件。要求建立高质量、高度安全性、高可靠性、并具有灵活扩展的 供配电系统。一个高品质的机房供电系统体现在： 1. 高可靠、无单点故

2、障、高容错； 2. 具有灵活扩展的模块化结构； 3. 在不影响负载运行的情况下可进行在线维护和切换； 4. 有防雷、防火、防水、抗电网浪涌等功能； 1.1.2 设计目标 项目建设配电系统预期实现以下目标： 1、 设计出结构合理、功能完善、安全可靠的机房供电系统； 2、 实现机房双回路供电，达到国家B 级机房标准，符合GB50174-2008 、 TIA942 的相关规定； 3、 清晰的配电系统层级管理； 4、 高容错的供电系统，实现不停机情况下在线维护； 5、 供电系统要将设备用电 （服务器、网络交换设备等） 和辅助设备用电 （空 调等）分开； 6、 配电柜具有模块化和单元体配电结构，并采用自

3、动空气开关控制，设过 负荷、短路保护； 7、 配电系统具有高可靠性，灵活扩展的能力； 8、 智能监控报警系统，实现机房配电的高可管理和安全性； 9、 配电柜总开关具有火警联动功能装置。电源主进断路器带有分离脱扣线 圈，可与消防联动；并带辅助触点，一旦发生火情，自动切断电源，使精 密空调，新风机组立即停止工作，以利及时消除灾情。 1.1.3 机房供电系统等级及供电方式确定 根据机房对供电系统的要求，模块化机房设计为B级机房，按照机房 B级标 准，具体参数如下： 级别 项目 B级 稳态电压偏移范围， %2% 稳态频率偏移范围， HZ 电压波形畸变率， %3-5 允许断电持续时间， ms0-4 机房

4、除了按照 B级标准为机房提供电力供应外，为提高机房设备的供电系统 可靠性，采用如下方式： 采用频率 50HZ 、电压 220V/380V供电系统，采用一级供电； 机房供电双路输入，供电系统可靠性达到% 以上； 机房供电分为设备（服务器、交换机、存储等）供电和辅助设备（空调 等）供电； 1.1.4机房供电系统设计 供电系统容量确定 机房供电系统总容量决定机房设备的安全运行，机房建设关键在于正确的确 定供电系统容量， 为了保证机房建设后能满足现在及将来扩容的需要，我们将机 房供电系统总容量通过下面方式确定： 机房设备：按照机房物理空间所能容纳的机柜数量进行功率确定，机房预计 放置 11 个服务器机

5、柜。 1、主机房设备负荷估算： 服务器机柜 11台 4KW 。 主服务器机柜功率 =114KW/ 台=44KW ； 2、主机房空调用电负荷估算，2 台制冷量 50KW 精密空调（一备一用）。 空调用电量 =1 台50W 台=； 3、机房照明、新风、插座等辅助设备用电约10KW 。 4、机房用电总功率： 机房用电总功率=（主服务器机柜功率+空调用电量 +辅助设备用电）/= （44KW+10KW）/=； 5、机房总供电容量 =机房用电总功率 =，机房输入的总电流为：三相，考虑 机房配电设计的冗余，所以机房总开关建议选用160A/3P 开关。 1.1.5 机房方案规划 模块化机房的电力供应划分成为三

6、层结构来考虑，在机房供电的设计、 施工 和管理中明确各层功能和作用，确保机房供电的安全可靠，实现机房供电系统 层级管理，供电系统三层结构如下： 第一层， 机房供电接入层 （包括低压配电房电力接口、低压配电房到USP配 电房电缆） ； 第二层， 机房供配电层 （包括设备市电配电、 UPS输入输出配电、辅助设备 配电） ； 第三级， 机柜配电 （包括精密列头柜和机柜内电力供应PDU ） 供配电系统拓扑图如下： 供配电系统拓扑图 该系统具有如下特点： 1、 双母线供电，从配电结构上系统的实现供电高可靠性； 2、 清晰的配电系统层级管理； 3、 供电系统无单点故障； 4、 两路电源互为备用，每路电源均

7、能承担全部负荷； 5、 高容错的供电系统，实现不停机情况下在线维护； 6、 智能监控报警系统，实现机房配电的高可管理和安全性； 7、 模块化产品设计，实现部署灵活快速，简化机房配电； 8、 所有产品具有热插拔功能，提高了系统可靠性、可维护性和可扩展性； 9、 将设备用电（服务器、网络交换设备）和辅助设备用电（空调）分开； 10、具有防雷、防水、抗电网浪涌等功能； 11、电源主进断路器带有分离脱扣线圈，可与消防联动；并带辅助触点， 一旦发生火情，自动切断电源，使精密空调，新风机组立即停止工作，以 利及时消除灾情 1.1.6 机房方案设计 配电房设置 1 台精密配电柜、 1 台精密列头柜。精密配电

8、柜主要负责输入机 房的市电及柴油发电电源切换后给UPS 、精密空调及辅助设备供电，机柜排采用 “精密列头柜 +PDU ”的方式完成供电。机房供配电方式采用“UPS+ 精密列头柜 +PDU ”模块化方案。 列头柜是“机柜排”级的电源分配控制设备，与机柜 PDU 配合应用实现为机 柜排中各台机柜供电。 UPS输入输出配电柜与列头柜相连，确保列头柜供电的可 靠性。列头柜主要功能具有电源输入、输出分配、控制与过载保护、输入电量、 输出支路状态监控等功能。 PDU （电源分配单元） ，是专为机柜内服务器等设备提供电力分配的机柜专 用电源分配单元。产品系列具有多种规格配置为不同的用电环境提供最适宜的机 柜

9、式电源分配。 配电系统图如下： 1.1.7 配电柜系统设备选型 思默特公司集 IDC 机房供配电系统设计、管理经验，推出新一代SPDM 系列 机房服务器精密配电柜。思默特SPDM 系列精密配电柜，专为计算机机房设计， 有服务器机柜一样的尺寸和外观，具有外观美观、灵活扩展、分步实施的功能， 给机房配电的建设和管理带来了全新的体验。它主要应用于金融、电信、通讯、 企业、 政府等数据中心和机房， 整个配电系统采用标准的机柜兼模块化结构设计， 融入了系统系统防雷、 电网隔离、 电源的选择与判断等， 真正的做到了与机房环 境相匹配，为机房能源配电提供了有力保障。 产品图片 SPDM 系列精密配电柜外观图

10、 产品性能 结构灵活美观 柜体的前门、 后门、两侧侧板均可灵活拆卸， 可以实现前、 后、双侧面维护。 机架底座可同时安装万向脚轮和支撑脚，便于移动、固定。 产品安全可靠 柜体均采用冷加工一次滚压成型型材框架结构，具有高强度与高抗压性。框 架采用 1.5mm厚冷轧钢板加工， 方孔条 (内角规 ) 、层板、安装梁 2.0mm材料， 侧门及其他部件均采用1.2mm冷轧钢板。 柜体选用的高密度网孔前门和对开 网孔后门，通风孔通风面积大于柜门面积的 75%，提供最佳的水平空气流动 环境。 开关均采用思默特产品，符合IEC947-2IEC898 标准，性能、可靠；思默特 SPDM 系列精密配电柜在原厂完成

11、组装调试，通过严格的系统测试， 确保整个 配电系统安全可靠。思默特SPDM 系列产品的功率模块采用三相五线输入。 系统在线运行时，无论输出的负载是否平衡，输入市电的零线均无电流、无 电压，因此可以满足关键设备对零、 地电压的安全要求。 SPDM 系列产品符合 CE 73/23 & 93/68 （低电压安全）和89/336（EMC ） ，澳大利亚和新西兰EMC 标准（ C-Tick ） ，以及以下 UPS 产品标准： *IEC62040-1-1- 使用操作区一般安全要求 *IEC62040-2-EMC ，C3级 *IEC62040-3- 性能要求和测试方法 操作使用安全、可靠，所有开关须安装在开

12、关模块箱内，带有开口的防护板 后面，只有操作手柄及按钮可见；调试检测简单、明确，确保系统性能质量 的稳定。 精密配电柜设置有良好的接地保护装置。 思默特配电产品在出厂前通过严格的系统测试，确保整个配电系统安全可 靠。 智能监控 配备 7 寸全彩触摸显示屏，显示主路电气参数、支路电气参数、空开状态及 各种报警信息。 显示屏主路监控包括：电压、电流、电能、频率、总功、有功功率、无功功 率、功率因数、负载百分比、历史趋势图等参数。 显示屏支路监控包括：支路实时电压、电流、功率、电能、负载百分比。智 能监控系统数据报表分析等功能。 开关状态：实时监控主路和支路的开关状态。 本地声光报警： a. 主路故

13、障报警包括：主路过压、主路欠压、主路过流（或过载）、频率超 限、主路电流三级越限预警。 b. 支路故障告警包括：支路过流（或过载） 、支路电流二级越限预警。 触摸屏设置相应权限，非授权人员不能进行参数设置。 触摸屏保存 5000条报警信息，便于故障分析。 配置远程 RS485通讯接口，可将采集到的参数传送到机房监控系统，机房管 理人员能实时监测设备运行状态。 使用简单性 所有开关都安装在带有开口的防护板后，只有操作手柄及按钮可见，操 作方便简单。 采用预制模块，设计安装简单。 面板触摸屏可查看整个开关柜的配电及安全情况，操作简单。 远程集中监控，机房管理人员能实时掌控设备运行状态，监控简单。

14、监控界面 主路软件界面 支路参数软件界面 参数设置软件界面 产品特点 所有开关都安装在带有开口的防护板后，只有操作手柄及按钮可见， 操作 方便简单。 配电柜设有独立的供电母线排，保证了供电系统的稳定和安全。 配电柜提供多种可选的走线方式，上下走线可根据具体要求来实现。 采用预制模块，设计安装简单。 过流保护。 配电柜采用模块化设计，能根据客户要求灵活配置，保证元件布置合理、 匀称，全系列配电柜都符合国家相关标准，具有网孔门防护使操作安全， 外表美观。 所有开关元件均采用思默特产品，符合 IEC947-2IEC898标准，性能安全、 可靠。 SPDM 技术参数 技术参数 规格 外形尺寸（ W D

15、 H ）H(mm)W(mm)D(mm) *可定制2000、21001000、1100、1200200、300、400 重量80-240kg （根据配置） 额定功率20800KVA 电气参数 额定绝缘电压交流 50Hz/60Hz，690V 额定工作电压交流 50Hz/60Hz，三相 380V，单相 220V 输入部分Un380V（3LNPE） 或 Un220V（1LNPE） 输出部分最多支持 126 路单相输出（根据需求定制） 输入开关分断能力25kA 输出开关分断能力6kA 浪涌保护可选 OBO 浪涌保护模块 防护等级IP20 使用环境 环境温度-10 - +65 相对湿度95（不凝露） 海拔

16、高度2000m 其它非多尘环境，无强烈震动和冲击的场合 1.1.8 机柜 PDU 配电单元 PDU外观图 外壳采用电泳铝合金材料，能够有效抵抗射频、电磁波干扰；精湛的表面喷 涂、防氧化、耐酸碱，提高使用寿命。 每个 PDU出厂前经耐压测试、接地/ 绝缘电阻测试、极性测试、负载测试等 多项测试，品质保证。额定电压：AC250V ；额定频率： 50Hz/60Hz；额定电 流：32A；最大输出功率： 10KW 。 模块采用冲击强度搞、耐温、抗紫外线（UV ）PC/ABS塑胶材料，熔化温度： 230300，阻燃特性符合UL94-V0 标准，能够有效避免因插座引火灾事故 的发生。 所有插座的插套组件应采用独具良好弹性、耐磨性、抗磁性、耐蚀性的磷青 铜材料，精细加工，整体冲压成型，高可靠接触，单极拔插寿命试验不少于 5000 次，安全耐用无松动和打火现象， 保证输出高可靠的电气导通性和连接 性。 内部的插座模块之间、各种功能模块之间的连接方式全部采用专用端子连 接。 内部连接采用分组连接，可均衡电流电压值或起到分流作用。在前一个插座 无输出时，不影响其它插座