Соответствие емкости

Для удовлетворения общей потребности в нагрузке в 6300 кВА при мощности ИТ-оборудования около 4500 кВА и вспомогательных средств (охлаждение, освещение и ввод в эксплуатацию) около 1800 кВА необходимо обеспечить точное распределение нагрузки и динамическую регулировку.

Преобразование уровня напряжения

Обеспечивает эффективное преобразование высоковольтного напряжения 35 кВ в низковольтное распределительное устройство 0,4 кВ, обеспечивая стабильность напряжения при колебаниях в пределах ±5%.

Двухсистемное резервирование

Архитектура включает две полностью независимые системы электропитания с возможностью бесперебойной отработки отказа. Даже при отказе одной из систем бизнес-операции остаются неизменными, что соответствует стандарту резервирования "N+1".

Стандарт энергоэффективности 1-го уровня

Значение PUE в центре обработки данных должно постоянно поддерживаться на уровне ниже 1,25, при этом основное внимание должно уделяться снижению энергопотребления оборудования, не связанного с информационными технологиями, особенно в системах охлаждения и потерь при преобразовании энергии.

Высокая надежность

При среднегодовой наработке на отказ (MTBF) ≥100 000 часов и среднем времени восстановления (MTTR) ≤30 минут это обеспечивает непрерывную работу основного бизнеса в течение 7 часов в сутки.

Масштабируемость

Резервирует 20% мощности и места в кабинетах для обеспечения будущего роста бизнеса и модернизации оборудования.

Безопасность и соответствие требованиям

Соответствует национальным стандартам в области энергобезопасности, противопожарной защиты и охраны окружающей среды, а также получил сертификат информационной безопасности ISO 27001 и сертификат "Зеленого" центра обработки данных.

Интеллектуальное управление

Обеспечивает мониторинг состояния устройства в режиме реального времени, точный анализ энергопотребления, автоматическое оповещение о неисправностях и удаленное техническое обслуживание.

В этом решении используется "модульная, с двойным резервированием, полностью интеллектуальная" архитектура проектирования, состоящая из четырех основных модулей: системы электропитания, системы охлаждения, шкафа и системы электропроводки, а также интеллектуальной системы эксплуатации и технического обслуживания. Каждый модуль работает независимо с резервированием, сохраняя при этом согласованное взаимодействие, что обеспечивает надежность и энергоэффективность всей системы. Конкретная архитектура заключается в следующем:

Модуль питания

Двухконтурный доступ 35 кВ → высоковольтное распределение → два главных трансформатора → низковольтное распределение → ИБП/панель управления → ИТ-оборудование, обеспечивающее "физическую изоляцию двух систем и динамическое распределение нагрузки".

Холодильный модуль

Сочетает в себе междурядное прецизионное кондиционирование воздуха с естественными источниками охлаждения, образуя закрытый холодный канал и обеспечивая рециркуляцию горячего воздуха для достижения "прецизионного охлаждения и охлаждения по требованию".

Модуль подключения к стойке

Компоновка стоек высокой плотности → Инкапсуляция микромодулей → Структурированная кабельная разводка, улучшающая использование пространства и стандартизацию кабельной проводки.

Интеллектуальный модуль ввода-вывода

Единая платформа мониторинга → Система анализа энергопотребления → Механизм раннего предупреждения о неисправностях, обеспечивающий сквозное визуальное управление.

Система доступа и распределения высокого напряжения напряжением 35 кВ

В системе используются две высоковольтные цепи напряжением 35 кВ с независимым питанием от отдельных подстанций для обеспечения эксплуатационной независимости. Высоковольтная распределительная система включает в себя два независимых распределительных устройства с газовой изоляцией (GIS), каждое из которых содержит входящий, измерительный, PT и выходной шкафы для независимого управления двумя главными трансформаторами. Спроектированная с мощностью 6300 кВА на единицу, система поддерживает работу со 100% нагрузкой в условиях единой системы, что соответствует требованиям резервирования. Кроме того, высоковольтное распределительное устройство автоматической передачи обеспечивает бесперебойное электроснабжение, автоматически переключаясь на резервный источник питания в течение 0,5 секунд в случае отключения основного источника питания.

Конструкция системы главного трансформатора

Система включает в себя два силовых масляных трансформатора мощностью 6300 кВА (или сухих трансформатора, выбираемых в зависимости от условий серверной) модели S13-M-6300/35 (серия S13 с классом энергоэффективности 1, обеспечивающим более чем на 20% меньшие потери по сравнению с обычными трансформаторами). Эти трансформаторы имеют конфигурацию подключения Dyn11 с высоковольтным напряжением 35 кВ и низковольтным напряжением 0,4 кВ, в которых используется конструкция с двойным разделением обмоток, обеспечивающая независимую работу двух низковольтных систем и сбалансированное распределение нагрузки. Оснащенные интеллектуальными системами контроля температуры и устройствами онлайн-мониторинга, они обеспечивают мониторинг температуры масла, его уровня и состояния изоляции в режиме реального времени, автоматически запуская аварийные сигналы и механизмы охлаждения при обнаружении отклонений.

Низковольтная распределительная система и ИБП

Низковольтная система распределения электроэнергии использует двухшиновую архитектуру с двумя полностью независимыми подсистемами. Каждая подсистема оснащена распределительным устройством выдвижного типа, содержащим шкафы ввода-вывода, шкафы компенсации емкости и шкафы подачи. В шкафах конденсаторной компенсации используется динамический генератор переменного тока (SVG) с точностью компенсации ±1 квар, поддерживающий стабильный коэффициент мощности выше 0,95 для минимизации потерь реактивной мощности.

В системе бесперебойного питания используется конфигурация "модульный ИБП + литиевая батарея", при этом каждый блок состоит из четырех модульных ИБП мощностью 200 кВА, работающих в режиме резервирования N+1 (три активных, один резервный), обеспечивая общую мощность 4500 кВА для удовлетворения потребностей ИТ-оборудования. Модули ИБП обеспечивают КПД ≥96% при полной нагрузке и ≥92% при малой нагрузке (20%), что превосходит отраслевые стандарты. В аккумуляторной батарее используется технология литий-железо-фосфатной (LFP), которая заменяет традиционные свинцово-кислотные аккумуляторы с уменьшением габаритов на 50% и сроком службы более 10 лет. Обладая эффективностью заряда-разряда более 95%, система оснащена системой управления аккумулятором (BMS) для мониторинга состояния в режиме реального времени и сбалансированной зарядки.

Шкаф в изголовье кровати и терминал распределения питания

Каждая зона шкафа оснащена двухрядными головными шкафами, подключенными к двум низковольтным системам, что обеспечивает двойное питание на уровне шкафа. Эти шкафы оснащены интеллектуальными счетчиками и блоками PDU (Power Distribution Unit), позволяющими в режиме реального времени контролировать ток, напряжение и мощность для каждого выходного канала с точностью 0,5 класса, что обеспечивает поддержку данных для анализа энергопотребления. В PDU реализована конструкция разъемов высокой плотности с возможностью горячей замены, отвечающая требованиям к электропитанию серверов, устройств хранения данных и другого оборудования.

Выбор решений для охлаждения

Гибридное охлаждающее решение "междурядное прецизионное кондиционирование воздуха + естественный источник холода" в сочетании с технологией закрытого холодного прохода обеспечивает максимальную эффективность охлаждения. Расположенные рядом с ИТ-оборудованием междурядные кондиционеры направляют поток воздуха на впускную сторону шкафа, сокращая расстояние подачи холодного воздуха и снижая потери на охлаждение более чем на 30%. Закрытый холодный проход полностью изолирует холодный и горячий воздух, предотвращая термическое смешивание и еще больше повышая эффективность охлаждения.

Конфигурация оборудования и механизм работы

Предприятие оснащено рядными прецизионными кондиционерами мощностью 1240 кВт, объединенными в две конфигурации с двойным питанием (резервирование N+1, по 6 единиц в каждой системе). Эти агрегаты оснащены вентиляторами EC (Electronic Commutation) с КПД ≥90% и регулируемой скоростью вращения для учета динамики нагрузки. В компрессорах используется технология переменной частоты вращения, обеспечивающая регулировку холодопроизводительности на 10-100% в соответствии с изменениями нагрузки.

При температуре наружного воздуха ≤15℃ система автоматически переключается в режим естественного охлаждения, используя пластинчатые теплообменники для подачи наружного холодного воздуха для непосредственного охлаждения серверной комнаты. В этом режиме компрессор кондиционера перестает работать, и энергию потребляет только вентилятор, что снижает потребление энергии на охлаждение более чем на 70%. Когда температура наружного воздуха превышает 15℃, система переключается в режим механического охлаждения для поддержания стабильной температуры в серверной в диапазоне 20-24℃ и влажности на уровне 40-60%.

Расположение и конфигурация шкафа

В системе используется "микромодульная" компоновка шкафов, при этом каждый модуль содержит 16 шкафов высокой плотности 42U, два кондиционера на уровне рядов и закрытые холодные проходы, при этом между модулями сохраняется расстояние для технического обслуживания в 1,2 метра. Шкафы изготовлены из высокопрочных холоднокатаных стальных листов грузоподъемностью ≥1000 кг и оснащены передними/задними перфорированными дверцами, обеспечивающими эффективность вентиляции ≥75% и оптимальный отвод тепла. Каждый шкаф оснащен двумя интеллектуальными блоками PDU, подключенными к двухрядным головным шкафам, что обеспечивает двойное резервирование питания.

Проектирование системы электропроводки

В кабельной системе используется конфигурация "верхнее сопряжение + кабельный лоток", включающая отдельные силовые и сетевые кабельные лотки для физической изоляции во избежание помех. В силовых кабелях используются кабели с изоляцией из сшитого полиэтилена YJV (Y-образный делитель напряжения), обладающие огнестойкими свойствами и достаточной пропускной способностью по току. В сетевых кабелях используются неэкранированная витая пара 6-й категории и одномодовое оптоволокно, поддерживающие скорость передачи данных 10 Гбит/с для обеспечения будущих улучшений обслуживания. Система основана на структурированных и стандартизированных принципах, с четкой маркировкой для удобства обслуживания и расширения.

Единая платформа мониторинга

Основанная на IoT унифицированная платформа мониторинга объединяет полные данные о системах электроснабжения, системах охлаждения, корпусном оборудовании и параметрах окружающей среды (температура, влажность, обнаружение дыма, попадание воды), обеспечивая визуальное управление по принципу "одной карты". Поддерживая сбор данных в режиме реального времени (частота ≤1 секунда), отображение состояния устройства и анализ тенденций, платформа обеспечивает доступ к ПК и мобильным устройствам, позволяя обслуживающему персоналу отслеживать работу центра обработки данных в режиме реального времени.

Анализ и оптимизация энергопотребления

Платформа оснащена интегрированным модулем анализа энергопотребления, который объединяет данные по системам, модулям и шкафам. Он вычисляет значения PUE (с обновлениями каждые 15 минут) и генерирует подробные отчеты о потреблении энергии с анализом тенденций. Сравнивая потребление энергии в разных регионах и периодах времени, система выявляет области с высоким потреблением, предоставляя полезную информацию для оптимизации энергоэффективности. Например, когда PUE в регионе показывает аномальные скачки, платформа автоматически анализирует, связано ли это с несоответствием нагрузки на охлаждение или неисправностями оборудования, а затем выдает рекомендации по оптимизации.

Предупреждение о неисправностях и интеллектуальное подключение

Система предварительно устанавливает пороговые значения отказа оборудования (например, температура трансформаторного масла ≥85°C, нагрузка ИБП ≥80% и температура в серверной ≥26°C). Когда данные мониторинга превышают эти пороговые значения, система автоматически запускает многоуровневые оповещения (акустические/ визуальные сигналы тревоги, SMS-уведомления и push-оповещения приложений), точно определяя места и причины неисправностей. Он также поддерживает интеллектуальную координацию: например, при обнаружении повышения температуры в определенной зоне он автоматически регулирует скорость работы кондиционера в этой зоне; при сбое питания он автоматически активирует автоматический переключатель передач (ATS) и резервные модули ИБП для обеспечения автоматизированной обработки неисправностей.