多回路配電監(jiān)控裝置在數(shù)據(jù)中心精密配電柜中的應(yīng)用

徐霜

安科瑞電氣股份有限公司 上海 嘉定 201801

    0引言

    數(shù)據(jù)中心供電電源質(zhì)量的好壞直接影響到IT設(shè)備的安全運行，因此對數(shù)據(jù)中心列頭柜電源進出線實行監(jiān)測非常重要，另外，隨著全球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(zé)無旁貸的責(zé)任。

    針對數(shù)據(jù)中心列頭柜對于監(jiān)測裝置的要求，我們設(shè)計了AMC16M數(shù)據(jù)中心監(jiān)控系統(tǒng)來實現(xiàn)對兩路進線、多路出線的電參數(shù)及進出線開關(guān)狀態(tài)等實現(xiàn)全面的監(jiān)測。

    1 監(jiān)測系統(tǒng)圖

    如圖1所示，主機模塊測量兩路進線、多路出線的電參量及開關(guān)狀態(tài)，通過安裝于前面板上的顯示終端可查看進出線的測量數(shù)據(jù)和開關(guān)狀態(tài)，并可設(shè)定設(shè)備的參數(shù)及整定值等。所有的數(shù)據(jù)可通過RS485口連接到后臺配電管理系統(tǒng)，從而實現(xiàn)了對列頭柜和其他設(shè)備的集中監(jiān)測。再配合能效管理軟件，可對配電進行優(yōu)化調(diào)節(jié)，達到節(jié)能降耗的目的。

圖1 AMC16M精密配電監(jiān)測方案系統(tǒng)圖

    2 功能特點

    2.1 全方位多回路監(jiān)測

    我司開發(fā)的精密配電監(jiān)測單元AMC16M可分為AMC16MA和AMC16MD兩種，AMC16MA對應(yīng)測量交流進出線電流電壓，AMC16MD對應(yīng)測量直流進出線電壓電流，外形結(jié)構(gòu)一致，AMC16MA可監(jiān)測1路三相進線電壓、2路三相進線電流和36路單相出線電流的電氣參數(shù)。

    進線的電氣參數(shù)包括相電壓、電流、有功功率、無功功率、有功電能、無功電能、視在功率、功率因數(shù)。

    出線的電氣參數(shù)包括電流、有功功率、無功功率、有功電能、無功電能。

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

    開關(guān)量模塊ARTU-K32可一次控制32路無源開關(guān)量輸入。

    2.2 測量精度高

    進線電流測量采用0.5級的電流互感器，對于出線回路，測量精度為1.0級，可測量電流低至0.25A。

    2.3 諧波測量功能

    交流監(jiān)控主體可測量進出線的電壓和電流諧波。

    2.4 分級報警功能

    對進線過電流、欠電流2段閥值越限告警，過壓、欠壓、缺相、過頻、低頻率越限告警，可對故障起到預(yù)防作用，便于預(yù)先采取措施，所有的報警值都可以通過HMI進行快速設(shè)定。

    2.5 人性化設(shè)計操作簡潔

    采用7"人機界面，可視性和可操作性好，如圖2所示：

圖2 AMC16M顯示界面主接線圖

    2.6 標準通訊接口

    監(jiān)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，可與機房動力環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)等連接，實現(xiàn)遠程數(shù)據(jù)采集和監(jiān)控功能。

    2.7 輔助電源

    監(jiān)控主體AMC16M工作電源分為AC85V～AC265V/DC100V～350V、DC24V～57V。

    2.8 安裝方式

    監(jiān)控主體AMC16M為DIN35導(dǎo)軌式安裝方式。

    4 產(chǎn)品應(yīng)用

    某集團公司信息園數(shù)據(jù)中心二期電源空調(diào)工程電源頭柜項目，該信息園區(qū)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，每個直流型二級電源頭柜有21路出線電流，每個交流型二級電源頭柜有24路出線電流，要求如下：對進線回路的電壓、電流、頻率、功率、電能等參數(shù)及開關(guān)狀態(tài)和出線的電流、功率、電能等參數(shù)及開關(guān)狀態(tài)的顯示和監(jiān)控。

    在此項目初期采用了目前常用的一個方案，對列頭柜的進線安裝三個交直流流電力儀表和一個直流電力儀表，采集電參數(shù)及開關(guān)狀態(tài)，出線安裝多個三相/單相電力儀表，測量電參數(shù)，并安裝多個開關(guān)量設(shè)備采集出線開關(guān)狀態(tài)，采用HMI來顯示和上傳數(shù)據(jù)，在此方案進行評審的過程中，我們發(fā)現(xiàn)方案一由于采集的設(shè)備太多，引起了幾個問題，第一是增加了列頭柜的容量要求，第二是增加了列頭柜內(nèi)設(shè)備的成本；第三增加了設(shè)備維護難度，綜合以上幾點，我們需要提供出一種方案能簡化采集設(shè)備。針對此項目中出線回路較多，但是采集電流一般都比較小的特點，可采用我們公司現(xiàn)有的產(chǎn)品AMC16M和AMC16K或ARTU-K32的產(chǎn)品組成一套集進出線多回路采集、開關(guān)量狀態(tài)顯示、參數(shù)設(shè)定報警等一系列功能為一體的方案，AMC16M能夠最多對42路單相回路電流、功率進行監(jiān)測，而且AMC16M分別針對直流和交流兩種列頭柜體開發(fā)了AMC16MD和AMC16MA兩種裝置，可滿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(yīng)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(jiān)測主體，AMC16MA一次相電壓測量可滿足該交直流電源列頭柜中380V的一次交流線電壓要求，配合使用3個變比為200A:5A的互感器，可測量一次進線電流160A的測量要求，出線電流測量需要采用24個變比為100A:20mA互感器，可滿足一次出線電流32A的測量要求。