浅析数据中心电气系统检测与认证
一、數據中心認證標準與技術規范
? ? ?數據中心是未來數字經濟建設中的重要樞紐,加快數據中心基礎設施建設,為數字經濟轉型提供堅實的基礎數據中心基礎設施的建設過程復雜,涉及可實施性、先進性、科學性、協調性、規范化、強制性等原則,數據中心基礎設施的第三方檢測認證在加強質量管理、市場監管、優化運行環境、推動高質量發展中發揮越來越重要的作用,是數據中心發展壯大的必經之路。數據中心基礎設施檢測與認證的主要現行有效國家標準與技術規范如表1所示,這些標準和技術規范的實施是我國數據中心基礎設施規范化、標準化建設的重要依據。
二、數據中心電氣系統的標準要求
? ? 數據中心電氣系統的可靠性、穩定性是數據中心可靠、穩定運行的重要保障。本文結合《數據中心設計規范》GB 50174-2017中對電氣系統的設計要求進行分析(A級),包括供電電源系統、交流供電電源質量要求、不間斷電源系統、照度、靜電防護、防雷和接地。數據中心采用高可靠性供電系統,配置兩套及以上相同的容錯供電系統,如圖1所示。
? ??典型的2N型雙總線不間斷供電系統始終存在兩套相同且可互換的配置,兩組配置相互備用。選擇容量適合的變電站,數據中心用電應滿足《供配電系統設計規范》GB 50052要求;從供電站至配電室的戶外電線不宜架空敷設;建議變壓器靠近負載布局并選用干式變壓器;低壓配電系統建議采用TN-S接零保護系統;建議搭配不間斷電源系統供電且配備自動和手動旁路裝置,其容量可按公式:E≥1.2P進行計算,其中E是不間斷電源系統的基本容量(kW/kVA),P是電子信息設備的計算負載(k W/kVA),空調設備和電子信息設備不應由同一組不間斷電源供電;宜采用配電列頭柜或專用配電母線且靠近用電設備安裝,配電列頭柜輸出的零地電壓有效值不宜大于2V;后備電源宜采用獨立正常電源的柴油發電機組,要保證正常電源故障時后備電源能滿足數據中心正常工作的電負荷。后備柴油發電機應采用(N+X)冗余,柴油發電組的性能等級不得低于《往復式內燃機驅動的交流發電機組》GB/T ?2820-2009中要求的G3級,以保證電能質量應滿足數據中心電氣設備要求,柴油發電機組的基本儲油量不應低于供電12h的需求(包含不間斷電源、空調的基本容量),發電機組的輸出應能滿足數據中心最大平均負荷。不間斷電源系統配置的冗余搭配可以是:2N或M(N+1)、一路(N+1)UPS和一路市電供電,同時滿足A級數據中心不間斷供電電源系統和市電系統相結合供電方式的要求不間斷供電源配電系統需要配備自動轉換旁路、手動維修旁路,柴油發電機組為后備電源時,不間斷電源系統的電池最少備用時間不應低于15min。
? ? ?主機房和輔助區光照強度應按照300-500lx來設計,且符合現行國家標準《建筑照明設計標準》GB 50034的要求;主機房和輔助區光源建議采用高效節能的熒光燈或LED燈。
? ? ?主機房和輔助區的地板或地面,應采取靜電釋放保護裝置且防靜電地板應具有防火、環保、耐污耐磨性能,同時數據中心的防靜電設計應滿足國家現行標準《電子工程防靜電設計規范》GB 50611的要求。
? ? ?防雷與接地系統設計需滿足安全規范和數據中心正常運行要求,且符合相關防雷的國標要求如《建筑物防雷設計規范》GB 50057和《建筑照明設計標準》GB ?50343。保護性接地和功能性接地建議采用共用接地裝備,接地電阻的阻值取最小阻值。特殊電子信息設備功能接地需要特殊單獨設置,其接地需要滿足與接地的絕緣。數據中心內所有金屬接地設備需要進行等電位連接并接地,其連接方式可采用S型、M型以及SM混合型。后備柴油發電機系統的中性點接地,依據電源線接地方式以及線路的單相接地電容電流數值確定。
三、檢測項目及限值要求
? ? ?數據中心電氣系統檢測的檢測項目以及限值,主要依據《數據中心設計規范》GB 50174-2017和CQC 1324-2018《數據中心場地基礎設施認證技術規范》。需進行現場電氣系統相關測試,主要內容包括電源電能質量、照度、靜電地板、接地、電池等,具體檢測項目及數據中心(A級)技術要求見表2。
? ? 數據中心電氣系統的電源電能質量檢測時,建議分析電源切換引起的電能質量的變化以及對電氣系統的影響。如兩路市電故障時,UPS工作狀態切換至電池供電模式,這個過程整流器停止工作,逆變器開始工作將電池中的直流電逆變為交流電輸入到電路中。同時,柴油的發電機組啟動運行并機輸入,由于數據中心負載和UPS的電池供電模式產生的大量諧波可能會導致柴油發電機組不能正常工作。等柴油發電機組正常啟動后,UPS發生相反的變化,即逆變器停止工作,整流器開始工作,電池調整為充電狀態,此時是由柴發電機組的輸入為UPS供電,電壓波形畸變會影響UPS整流器的工作。因此,數據中心電氣系統設計時應該考慮到該問題,建議運行測試時,檢測電源切換前、后的大量諧波和電壓波形畸變的情況,以便提高供電的可靠性和電源切換的高效性。
四、總結
? ? ?首先,本文分析了數據中心基礎設施現行有效國家標準與技術規范,以及條款屬性,這些標準為數據中心基礎設施設計、施工及驗收,提供了設計規范和技術要求。
? ? 其次,介紹了數據中心電氣系統的設計應依據安全性、可靠性、可實施性原則,為數據中心可靠、穩定運行提供保障,數據中心電氣系統應采用雙電源供電并設置后備電源。最后,分析總結了數據中心電氣系統相關的檢測項目和技術要求,依據建設標準設計和建設數據中心電氣系統,提高數據中心運行的穩定性、可靠性。
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史上最全,數據中心機房標準及規范匯總(下載)數據中心運維管理 | 資料匯總(2017.7.2版本)? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ??
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總結
以上是生活随笔為你收集整理的浅析数据中心电气系统检测与认证的全部內容,希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
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