数据中心电气及自动化——双电源

    10月份公司发生一块儿重大设备事故，直接经济损失和间接损失都很是大，而形成该起事故最主要的缘由就是低压电源设计和安装不合理，以及在正常运行当中对设备的管理不力等。按事故分析四不放过的原则，对责任人进行处罚固然是少不了的，我固然也在其中。

    现在信息化应用早已深刻企业生产经营中的各个方面，做为信息化应用过程当中重要数据的保存之所——数据中心的可靠运行也就等同于企业生产中的A类关键设备。所以，固然也就不肯意看到因为电源选择或安装不合理带来的数据中心停运的事故。

    防止发生这类事故的关键就是在设计电源时就开始考虑其运行的可靠和稳定，具体的作法就是设计双电源接入，同时考虑不间断电源做为后备保护的多层次电源设计方案。

    在继续以前，有必要先来明确两个名词：双电源和不间断电源。

    一、在这里所指的双电源，对于10KV高压来讲是指来自不一样的供电电源（供电线路）；对于380V及如下电源来讲是指来自不一样的降压变压器。另外一个关键就是两条电源线路可以自动及手动切换，尤为是自动切换必定要可以实现才可以算是真正的双电源。

    仅从又电源的名词解释来看，一些机构或企业要真正实现，不只受到投入成本的限制，并且还受到当地供电方式的限制。

    若是某机构或企业数据中心用电负荷量大，须要在现场安装10KV降压变压器的形式进行供电，不只要考虑变压器一开一备，还要考虑变压器10KV两路进线及双母线运行方式等。这些都须要双倍资金的投入，并加剧后期维护成本。

    可是，一旦企业或机构可以投入这些资金作好双电源的接入，那么380V侧双电源的实现就显得比较容易。由于已经作好了电源进线的双电源设计，低压侧从两台不一样的变压器设计双电源就瓜熟蒂落了。

    至于已经具有条件的企业或机构，例若有本身的10KV、110KV及以上的供电降压所，要实现数据中心双电源就更容易。

二、不间断电源包括二个方面：其一就是咱们日常所说的UPS电源；其二就是自备发电机组。

    对于中小型数据中心来讲，使用大容量蓄电池组的USP后备电源方式；对于大中型数据中心，倒是UPS加发电机组的组合方式。

    其中UPS电源还必需分为普通UPS加蓄电池组的方式和使用单独直流充电模块加逆变再加蓄电池组的方式。

    普通UPS加蓄电池组方式是指日常使用的计算机几个KVA的UPS，再加上必定容量的蓄电池构成。若是数据中心用电负荷在10个KVA之内，这种方式是最经济的。这种方式很是容易接入数据中心的低压供电回路，但要实现UPS的n-1方式运行却比较困难。

    这里所指的困难不是指硬件投入的问题，而是指如何检查交流电源消失后，UPS机组启动那一台，以及当运行中的UPS出现故障时，如何无忧切换到另外一台UPS的问题。其实要实现也能够，须要增长一些设备，例如使用PLC和电流或电压传感器的方式构成一个自动控制系统。具体的实现方式在这里先不详细说明。

    这样一来，使用直流充电模块+逆变+蓄电池组的方式就显得比较优越了。这种方式常被变电所采用，用来为高压开关柜提升直流操做电源，但不多用到逆变。

    对数据中心来讲，主要以交流电源为主，因此，可按数据中心用电负荷肯定蓄电池组的容量，并同时创建两套容量、型号彻底相同的蓄电池组。在此基础上，可选择二套直流充电模块来监测蓄电池组的运行，并对其进行均充和按期的浮充电，以确保蓄电池组的安全运行。这两套直流系统是同时运行的，一旦检测到交流消失，直流系统当即接管数据中心的电力供应，并经过两台逆变系统向数据中心的设备供电，从而完成不间断电源的做用。

    这类不间断电源，能够选购成套的大厂设备，也能够根据实际由本身进行组装，但这要求有必定的电气及直流技术知识。建议普通用户在列出对不间断电源容量、可靠性、成本等方面要求后，直接交给供应商成套提供。

    至于自备发电机，它们在大中型数据中心使用比较多，尤为用电负荷很是大的数据中心，发电机的容量是最难肯定的，毕竟会有一个发电量与成本的正比关系问题。

    但不论哪一种不间断电源方式，还有一个很是重要的关键问题就是接入交流系统的方式。

    主要考虑3个方面：

一、并联方式仍是串联方式。并联方式平时直流系统单独运行，只有检测到交流消失后才接管，这种方式很是适用于直流屏和发电机。串联方式是指直接将不间断电源串接至交流供电线路上，正常时起电源稳压和滤波做用，当交流消失时自动接管，这种方式适合普通UPS。一般，对小型数据中心，使用串联普通UPS方式，对于中型数据中心，有时这两种方式共同使用。尤为是想将某些用电设备分开单独供电时。

二、自动投切仍是手动投切。就像上面所说，真正的双电源是自动投切的。对于不间断电源，若是考虑N-1的方式，自动投切将是首先，但须要特殊的装置才能实现，发电机和直流屏方式最容易实现。若是是普通UPS，使用一套不存在这个问题，但若是也须要N-1的方式，就须要更多的配套设备才能实现。

三、切换时的安全。不管是使用哪一种方式，交直流切换必需考虑切换过程当中的安全。也就是交流消失时切换到直流，以及交流恢复后从新切换回交流时，要确保二者的交流接触器等电气设备动做的前后顺序。不能出现直流侧接触器尚未断开，交流侧接触器就合闸了，形成短路的状况出现。这能够经过接触器之间的触点互锁，或者利用PLC来实现安全切换。