王海芹

安科瑞電氣股份有限公司  上海  嘉定 201801

0引言

數據中心供電電源質(zhì)量的好壞直接影響到IT設備的安全運行，因此對數據中心列頭柜電源進(jìn)出線(xiàn)實(shí)行監測非常重要，另外，隨著(zhù)可用能源的減少以及能源成本的提高，如何更加經(jīng)濟和有效地使用能源已成為相關(guān)企業(yè)責無(wú)旁貸的責任。

針對數據中心列頭柜對于監測裝置的要求，我們設計了AMC16M數據中心監控系統來(lái)實(shí)現對兩路進(jìn)線(xiàn)、多路出線(xiàn)的電參數及進(jìn)出線(xiàn)開(kāi)關(guān)狀態(tài)等實(shí)現的監測。

1 監測系統圖

如圖1所示，主機模塊測量?jì)陕愤M(jìn)線(xiàn)、多路出線(xiàn)的電參量及開(kāi)關(guān)狀態(tài)，通過(guò)安裝于前面板上的顯示終端可查看進(jìn)出線(xiàn)的測量數據和開(kāi)關(guān)狀態(tài)，并可設定設備的參數及整定值等。所有的數據可通過(guò)RS485口連接到后臺配電管理系統，從而實(shí)現了對列頭柜和其他設備的集中監測。再配合能效管理軟件，可對配電進(jìn)行化調節，達到節能降耗的目的。

圖1 AMC16M精密配電監測方案系統圖

2 功能特點(diǎn)

2.1 多回路監測

我司開(kāi)發(fā)的精密配電監測單元AMC16M可分為AMC16MA和AMC16MD兩種，AMC16MA對應測量交流進(jìn)出線(xiàn)電流電壓，AMC16MD對應測量直流進(jìn)出線(xiàn)電壓電流，外形結構一致，AMC16MA可監測1路三相進(jìn)線(xiàn)電壓、2路三相進(jìn)線(xiàn)電流和36路單相出線(xiàn)電流的電氣參數。

進(jìn)線(xiàn)的電氣參數包括相電壓、電流、有功功率、無(wú)功功率、有功電能、無(wú)功電能、視在功率、功率因數。

出線(xiàn)的電氣參數包括電流、有功功率、無(wú)功功率、有功電能、無(wú)功電能。

AMC16MD可測量直流母線(xiàn)電壓、42路直流的出線(xiàn)電流、有功功率、有功電能的電氣參數。

開(kāi)關(guān)量模塊ARTU-K32可一次控制32路無(wú)源開(kāi)關(guān)量輸入。

2.2 測量精度高

進(jìn)線(xiàn)電流測量采用0.5級的電流互感器，對于出線(xiàn)回路，測量精度為1.0級，可測量電流低至0.2。

2.3 諧波測量功能

交流監控主體可測量進(jìn)出線(xiàn)的電壓和電流諧波。

2.4 分級報警功能

對進(jìn)線(xiàn)過(guò)電流、欠電流2段閥值越限告警，過(guò)壓、欠壓、缺相、過(guò)頻、低頻率越限告警，可對故障起到預防作用，便于預先采取措施，所有的報警值都可以通過(guò)HMI進(jìn)行快速設定。

2.5 人性化設計操作簡(jiǎn)潔

采用7"人機界面，可視性和可操作性好，如圖2所示：

圖2 AMC16M顯示界面主接線(xiàn)圖

2.6 標準通訊接口

監控主體具有兩路標準的RS485接口，觸摸屏具有一路RS485、一路RS485/RS232通訊可選接口，可與機房動(dòng)力環(huán)境監控系統等連接，實(shí)現遠程數據采集和監控功能。

2.7 輔助電源

監控主體AMC16M工作電源分為AC85V～AC265V/DC100V～350V、DC24V～57V。

2.8 安裝方式

監控主體AMC16M為DIN35導軌式安裝方式。

4 產(chǎn)品應用

某集團公司信息園數據中心二期電源空調工程電源頭柜項目，該信息園區分為兩層，分為A、B兩路電源，每路需要配備240V/630A直流型二級電源頭柜、380V/160A交流型二級電源頭柜，每個(gè)直流型二級電源頭柜有21路出線(xiàn)電流，每個(gè)交流型二級電源頭柜有24路出線(xiàn)電流，要求如下：對進(jìn)線(xiàn)回路的電壓、電流、頻率、功率、電能等參數及開(kāi)關(guān)狀態(tài)和出線(xiàn)的電流、功率、電能等參數及開(kāi)關(guān)狀態(tài)的顯示和監控。

在此項目初期采用了目前常用的一個(gè)方案，對列頭柜的進(jìn)線(xiàn)安裝三個(gè)交直流流電力儀表和一個(gè)直流電力儀表，采集電參數及開(kāi)關(guān)狀態(tài)，出線(xiàn)安裝多個(gè)三相/單相電力儀表，測量電參數，并安裝多個(gè)開(kāi)關(guān)量設備采集出線(xiàn)開(kāi)關(guān)狀態(tài)，采用HMI來(lái)顯示和上傳數據，在此方案進(jìn)行評審的過(guò)程中，我們發(fā)現方案一由于采集的設備太多，引起了幾個(gè)問(wèn)題，*是增加了列頭柜的容量要求，是增加了列頭柜內設備的成本；三增加了設備維護難度，綜合以上幾點(diǎn)，我們需要提供出一種方案能簡(jiǎn)化采集設備。針對此項目中出線(xiàn)回路較多，但是采集電流一般都比較小的特點(diǎn)，可采用我們公司現有的產(chǎn)品AMC16M和AMC16K或ARTU-K32的產(chǎn)品組成一套集進(jìn)出線(xiàn)多回路采集、開(kāi)關(guān)量狀態(tài)顯示、參數設定報警等一系列功能為一體的方案，AMC16M能夠多對42路單相回路電流、功率進(jìn)行監測，而且AMC16M分別針對直流和交流兩種列頭柜體開(kāi)發(fā)了AMC16MD和AMC16MA兩種裝置，可滿(mǎn)足該項目的直流型和交流型電源頭柜的要求。對此，我們對應給出了以下兩種方案：

（1）380V/160A交流型二級電源頭柜

采用AMC16MA作為監測主體，AMC16MA一次相電壓測量可滿(mǎn)足該交直流電源列頭柜中380V的一次交流線(xiàn)電壓要求，配合使用3個(gè)變比為200A:的互感器，可測量一次進(jìn)線(xiàn)電流160A的測量要求，出線(xiàn)電流測量需要采用24個(gè)變比為100A:20mA互感器，可滿(mǎn)足一次出線(xiàn)電流32A的測量要求。

圖3交流型電源頭柜接線(xiàn)圖

（2）240V/630A直流型二級電源頭柜

采用AMC16MD作為監測主體，配套一個(gè)開(kāi)關(guān)量模塊ARTU-K32，該主體一次電壓測量可滿(mǎn)足該電源列頭柜中240V一次直流電壓要求，配合使用變比為630A/20mA的互感器，可測量一次電流630A，出線(xiàn)電流測量需要采用21個(gè)變比為100A:50mA互感器，可滿(mǎn)足一次出線(xiàn)電流32A的測量要求。

圖4直流型電源頭柜接線(xiàn)圖

綜合上面兩個(gè)對比方案，以AMC16M作為監測主體的功能特點(diǎn)，先解決了電源頭柜的容量問(wèn)題，也大大降低了電源頭柜的成本，而且也簡(jiǎn)化了后期維護工作，所以該項目終采用了AMC16MA作為交流二級電源頭柜中的監測設備，AMC16MD作為直流型二級電源頭柜中的監測設備，配合開(kāi)關(guān)量模塊ARTU-K32、觸摸屏、互感器組成一個(gè)全套監測系統方案。

5 主要產(chǎn)品型號規格及設備清單

安科瑞公司的數據中心列頭柜監測采集裝置是針對數據中心中多回路出線(xiàn)的供電需求而開(kāi)發(fā)設計的，能夠很好的滿(mǎn)足數據中心中各設備對電源安全性和可靠性的要求，并符合相關(guān)標準，以下表格為該套方案的產(chǎn)品配套型號功能介紹。

6 結束語(yǔ)

隨著(zhù)數據中心的迅猛發(fā)展，數據中心的能耗問(wèn)題也越來(lái)越突出，有關(guān)數據中心的能源管理和供配電設計已經(jīng)成為熱門(mén)問(wèn)題，可靠的數據中心配電系統方案，是提高數據中心電能使用效率，降低設備能耗的有效方式。要實(shí)現數據中心的節能，先需要對每個(gè)用電負載實(shí)現的監測，而數據中心負載回路非常的多，傳統的測量?jì)x表無(wú)法滿(mǎn)足成本、體積、安裝、施工等多方面的要求，因此需要采用適用于數據中心集中監控要求的多回路監控裝置。

而AMC16M是專(zhuān)門(mén)針對數據中心交流列頭柜二開(kāi)發(fā)設計的，對此類(lèi)產(chǎn)品的應用做了深入的研究，從功能、性能、可用性、經(jīng)濟性等方面都于其他方案。

參考文獻

[1]中華人民共和信息產(chǎn)業(yè)部.YDT 939-2005傳輸設備用電源分配列柜[S].北京：標準出版社，2005

[2]精密配電監測單元在數據中心列頭柜中的應用.廣東：曹文江

[3]安科瑞電氣股份有限公司產(chǎn)品選型手冊2013.08版

作者簡(jiǎn)介：

王海芹，女，本科，安科瑞電氣股份有限公司，主要研究方向為數據中心配電柜設計，:   :