2023数据中心项目技术资料合订本.pdf
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1、数据中心建设项目技术资料合订本数据中心建设项目技术资料合订本20232023智能电源赋能智慧数据 数据中心电气应用方案数据中心电气应用方案 智能电源赋能智慧数据3 目录004-007数据中心概览008-025数据中心电气应用方案008 智慧电力管理012 数字化中低压主配电018 关键电源022 机房配电023 精密空调024 安装设备026全生命周期的电气服务数据中心概览快速增长的市场需求物联网、工业4.0、大数据、AI、云计算、5G等现代信息技术的发展正在推动数据中心产业的快速增长。在中国制造2025和国家大数据战略规划下,中国正朝着数字经济方向转型升级,形成了数字经济发展的庞大市场。数据
2、中心作为数字经济的重要物理载体,目前中国仅占全球数据中心8%的份额,中国数据中心发展潜力巨大。数据中心 云计算云服务 大数据互联网+智慧城市数字丝绸之路 物联网区块链 中国制造2025工业4.0 5G量子通信宽带战略 4数据中心概览面临的挑战随着数据中心数量的增加,国家碳排放的总体目标,也面临许多新的挑战。提高持续运行时间持续运行仍然是数据中心最大的挑战之一,全球每年有30的数据中心会出现意外宕机,与配电相关的因素约占1/3,一次宕机带来的经济损失可能高达数百万美元。降低电能消耗全球数据中心的数量越来越多,服务器的容量也迅速增长,数据中心占全社会电能消耗从2014年的1.62到2017年的3,
3、导致全球数据中心电能的消耗正引起各方的关注与担忧。严格遵循国家碳达峰、碳中和的目标和时间,我国北京、上海、深圳在过去两年先后发布了与数据中心电能消耗相关的政策,对数据中心电能使用效率(PUE)提出了严格的要求。加快建设速度过去,建设一个大型数据中心可能需要18-24个月,而如今可能期望6-9个月就能完工并投入使用。一方面来源于数据中心需求的增长:另一方面数据中心建设投资成本非常大,投资者期望能得到快速回报。同时,随着数据中心技术的不断提升,对现有数据中心改造升级,增加数据中心的容量而使现有的数据中心发挥更大的作用。改造升级需要速度,尽可少的降低数据中心正常运行的影响。提高空间使用效率数据中心配
4、电基础设施占整个数据中心的面积高达30%,减少这些基础设施占地面积,可以降低建设费用或将节省出来的空间变成IT机房带来更好的经济效益。原有数据中心的扩容和升级,要求在现有的空间内安装更多的配电设备来满足容量增加的需求。数据中心电气应用方案 智能电源赋能智慧数据5数据中心概览ABB为数据中心提供完整的电气解决方案ABB全球领先的数据中心整体电气解决方案,采用ABB AbilityTM先进的数字化技术,可以为数据中心电气系统构架一体化的云平台。电气设备全面实时在线监测,更深入、更精准的信息参量,全生命周期的资产健康管理,实现高效的能效管理与智慧运维,提高数据中心的高度安全可靠性、能效性、利用率和灵
5、活扩展性,ABB数字化解决方案赋能智慧数据。6智慧电力管理 ABB AbilityTM数据中心智慧电力全 息管理方案 数据中心新能源接入方案数字化中低压主配电 ABB AbilityTM UniGear Digital中压 数字化解决方案 ABB AbilityTM MNS Digital低压数字化 开关柜方案 主动防电弧方案 智能型中低压开关柜 WavePro-II 密集母线方案 数据中心模块化整体解决方案关键电源 不间断电源(UPS)高压直流电源方案(HVDC)关键电源自动转换方案(ATS)电能质量方案机房配电 机房列头柜(RPP)智能方案精密空调配电及控制 机房精密空调机柜方案安装设备
6、Superstrut抗震支架安装方案 防雷接地方案绿色数据ABB AbilityTM综合能源管理可以降低15%的能耗高效数据极简的一体化平台可减少50%的管理切换环节。灵活的标准模块化设计,节省95的设计时间、35的安装时间,缩短50的维修时间,实现零停机智慧数据云端化管理,移动式办公,提升60%的管理效率,实现数据中心的智慧运维安全数据高可靠的互联互通电气设备,实现在线监测、主动预测和资产健康管理,确保数据中心达到100的正常运行数据中心电气应用方案 智能电源赋能智慧数据7智慧电力管理ABB AbilityTM数据中心智慧电力全息管理方案随着数据中心规模与体量的巨增,目前数据中心普遍存在多平
7、台分散式管理,形成了信息孤岛化与碎片化,严重影响了数据中心管理的颗粒度和管理效率。另外能源革命和数字变革的融合发展,也加快数据中心能源数字化综合管理的步伐。ABB AbilityTM数据中心智慧电力全息管理方案运用AI、云计算、大数据、5G等多项新型信息技术,建立科学的能源数字模型和先进的算法,创新的云平台,方案可以部署能源管理、状态监控、资产管理、智慧运维等功能模块,采用ABB高可靠的互联互通型系列化电气产品,结合耕耘全球百年能源市场的工程经验,可以实现数据中心电力的一体化、平台式、安全型的智慧管理。lRe ionMDC4 Modbus TCPUnigear Digital中压数字开关柜 M
8、odbus TCPEmax2 空气断路器Tmax XT 塑壳断路器IEC61850/Modbus TCPMNS Digital低压数字开关柜 柴油发电机Ekip UP新一代低压数字化装置ATS022智能控制器M4M能效分析仪TVOC2弧光监测器Modbus RTUModbus RTUModbus RTUPqdynaC有源无功补偿器(SVG)PQactiF 有源滤波器Smart Box(Pro)CMES/Smart Box Pro RCR-14%串电抗器无功补偿柜TruONEPCS120 MV/DPA/PowerWave/SG IEC61850/Modbus TCPHVDC Modbus TCP
9、Modbus RTUUPS/HVDC)CMS-700 ABB ZEE600 ABB AbilityTM EDCS ABB AbilityTM EDCSMV ATSiVD4 NeoGearTM 革命性创新型低压开关柜M1M数字化多功能表M4M M4M BACnetCylon Aspect-StudioPUE(/)设备层应用平台层信息全收集通讯层站级管理层边缘管理数字化全连接数据分析模型评估辅助决策整体调优智慧管理保护信号仪表信号健康信号视频信号ABB AbilityTM 数据中心智慧电力全息管理智慧电力管理IEC61850/Modbus TCP极简统一ZEE600一体化平台减少50%的管理切换环
10、节,降低70%硬件和50%软件升级投资节能提效新能源接入,能源综合管理及峰值监测,电能质量综合治理,可以降低20%的能耗智慧运维多站点管理,移动式办公,平台化服务,可以提升60%的管理效率,节省30%运营成本增安稳固更全面、更深入、更精准的设备实时在线监测,主动预测,全生命周期的资产健康管理,可以减少30%的非预期停电损失,人员安全“零”伤害8lRe ionModbus TCPUnigear Digital中压数字开关柜 Modbus TCPEmax2 空气断路器Tmax XT 塑壳断路器IEC61850/Modbus TCPMNS Digital低压数字开关柜 柴油发电机Ekip UP新一代
11、低压数字化装置ATS022智能控制器M4M能效分析仪TVOC2弧光监测器Modbus RTUModbus RTUModbus RTUPqdynaC有源无功补偿器(SVG)PQactiF 有源滤波器Smart Box(Pro)TruONEPCS120 MV/DPA/PowerWave/SG IEC61850/Modbus TCPHVDC Modbus TCPModbus RTUUPS/HVDC)CMS-700 RPP M4M BACnetCylon Aspect-StudioPUE(/)KNX/BACnet网关NEXUS暖通控制设备智能建筑控制楼宇自控管理ABB AbilityTM数据平台移动接
12、入您可以在任何地方使用手机访问平台并获取信息。分析利用我们现成的分析算法进行状态监测和能源监测。本地接入通过我们的本地集成wed服务器从网络访问您的设备运行状况。人工智能用于获取有用信息和建议的机器学习和人工智能算法。物联网结合基于行业标准协议的信息与运营技术(IT/OT),通过便于操作的安装流程和工具,实现可扩展性和可靠性。多站点通过单个面板控制多个站点,比较各站点行业,并从单一界面生成报告。网络安全我们的解决方案在设计上是安全的,因为我们重视您的数据安全,不同访问级别(RBAC)。基于云接入通过我们基于云的SaaS,可以降低您的电力设备投资,并以低资本投资实现即时可扩展性。数据中心电气应用
13、方案 智能电源赋能智慧数据9智慧电力管理数据中心新能源接入方案数据中心体量大、耗能多、降低碳排放、盈利压力大,为了走绿色健康可持续发展之路,数据中心需要接入更多的新能源。数据中心新能源接入方案依托ABB智慧电力全息管理平台,方案具备市电、光伏、储能多能互补,柔性调配功能,最大化利用可再生能源,实现源、网、荷、储、端的新能源发展综合调度与高效利用。方案可预设应用场景实现以下功能:1.新能源就地高效利用;2.有效补充降低电网侧容量,降低网侧最大需量;3.削峰填谷峰谷用电平衡,实现峰谷套利;4.关键负荷备用电源。可持续发展源:新能源接入能力源:综合能源柔性调配网:提高自知自愈能力荷:负荷监测及预测能
14、力储:动态调配过程端:设备健康管理端:智慧运维源:电网供电10直流供电柔性融合智慧能源管理模组 ESS柔性调度模块 设备健康管理模块 精细能耗管理模块 移动运维管理模块 智能操作管理模块ESS柔性调度模块实现多能互补调配概述 光伏优先充电 峰谷电价时给储能单元供电 峰值电价时,储能单元放电 管理功率存量 实时计算当前负载下对电池的需量,将多出的充电池存量进行消峰填谷,优化用电需量10kV柴发进线直流直供柴发进线市电B市电A固态燃料电池10kVI10kV10kV10kV10kVS01S11S12S02S45S03S04S21S22S23S51S53S61S31HVDCS71S72S73S81S8
15、2S83HMIESS智慧能源管理模组智慧能源管理模组光伏电池储能负载数据中心电气应用方案 智能电源赋能智慧数据11UniGear Digital中压数字化开关柜方案采用最新的数字技术、通信和数据分析。ABB的电流和电压传感器提供了面向未来的测量一次电流和电压的方法,其线性特性和动态范围优于传统的互感器。Relion综合保护装置提供本机IEC 61850支持,用于快速可靠的数据/信息交换。状态监控系统允许安全访问状态和操作数据。方案可以实现云连接,提供进一步的数据分析和预测性维护。UniGear Digital确保数据中心中压开关设备的最佳运行和维护成本最小化。数字化中低压主配电ABB Abil
16、ityTM UniGear Digital中压数字化解决方案管理层ABB AbilityTM智慧电力全息管理系统ABB AbilityTM云管理网关测量、保护和控制-IEC61850监测和诊断-Modbus综保装置(IEC61850)监控单元电流传感器断路器监测电压传感器温度监测弧光保护以太网交换机通讯层设备层安全可靠提高设备可靠性和配电安全等级,扩展的通讯监管功能简单高效开关设备的生命周期运营成本低,开关设备空间紧凑减小占地面积,与传统UniGear相比缩短30%交付时间面向未来适用于不同负载,开关设备运行时灵活性更高,使参数定制化和随时升级变为可能绿色环保与14台UniGear的典型配电站
17、运行30年相比:耗电量降低250 MWh;减少150吨二氧化碳排放ABB AbilityTM UniGear中压数字化开关柜网页链接12全新一代 MNS Digital 数字化开关柜,用系统的概念,并融合数字化智能技术,让传统的开关柜技术与时俱进,成为智慧的物联网成员,为数据中心提供数字化解决方案和服务,保障更安全、可靠、智能的数据中心供电。数字化中低压主配电ABB AbilityTM MNS Digital低压数字化开关柜方案参数设置软件集成控制界面云端大数据分析ABB AbilityTM馈电单元资产健康管理抽屉以太网接口电机单元工业以太网无线温度传感器DCIM馈电抽屉电机抽屉控制面板控制面
18、板边缘处理器进出线智能温度监测设备运行监管系统CMES信息采集:智能化模块 工业以太网通信 数据可上传至云端系统管理:24/7实时监控 系统运行状况管理 资产健康管理提供各种解决方案:提供前瞻性维护 远程协助 故障分析和解决方案 云端大数据分析ABB AbilityTM MNS Digital低压数字化开关柜网页链接数据中心电气应用方案 智能电源赋能智慧数据13数字化中低压主配电主动防电弧方案电弧短路能量非常高,其破坏性极大,可能发生爆炸等极端危害。一旦引发电弧事故,不仅造成机房IT设备受损,更可能造成数据中心大面积、长时间宕机,甚至工作人员伤亡,给数据中心带来巨大的经济损失。REF615一体
19、化弧光保护方案 极速保护15ms弧光检测,100ms完成弧光保护。2种方式GOOSE以太网方式及硬接线均可实现母线弧光保护。冗余网络支持HSR/PRP冗余协议,具备强大的网络冗余能力,通讯与保护更可靠。插拔设计加快REF615的安装、调试和维护速度,提高数据中心利用率。TVOC-2主动防电弧方案 1ms探测到电弧故障,整个弧光保护过程45ms 长达3米的感光范围 每套可连接多达30个光探头 菜单简单,界面清晰易读,可快速安装、设置 可直接接入ABB AbilityTM云平台E1E1E1-TM1E3E3E2E2E2E2E2E3-TM1弧光探头馈线保护 1GOOSE弧光信号.X弧光探头X进线保护1
20、X弧光探头X弧光探头X弧光探头馈线保护 2馈线保护 3X进线保护2跳闸信号馈线保护 4弧光探头GOOSE 弧光信号跳闸信号TVOC-2 弧光监测器网页链接14数字化中低压主配电智能型中低压开关柜SafeRing/SafePlus气体绝缘环网柜 全密封结构,几乎不需要维护 提供环保气体方案,绿色环保 数字化方案,适用于中小型数据中心MNS3.0智能型低压开关柜 高安全-防电弧设计,完全的型式试验,保障人员安全和设备可靠运行-全面满足抗地震、抗振动和抗冲击的要求 更持续-故障抽屉无需断电即可更换,设备高可靠持续运行-免维护母线及框架结构,延长开关柜使用寿命 易扩展-紧凑省空间,方案灵活组合,易升级
21、改造 更智能-提供多种数字化方案UnigearZS1智能中压开关柜 更紧凑-柜宽最小为500mm,配可抽出式VD4,占地减少25%以上 更可靠-断路器为PT固封极柱,机械寿命达30,000次,通过30次满容量开断试验-通过凝露试验,内部燃弧最高可达50kA/1s,AFLR等级-基于IEC61850的综保Relion系列及主动弧光保护方案-独特的柜体设计和创新的智能闭锁系统 更智能-提供多种数字化方案NeoGearTM革命性创新型低压开关柜 创新的叠层母排技术-更高安全性能,令运维人员不会接触带电部件-相比其他开关柜,NeoGear可减少25%的占用空间,减少20%的发热量 可集成ABB Abi
22、lity数字化方案-实时状态监测、预测性维护、远程协助、故障和解决方案诊断及面向工业4.0的数据分析等-降低30%的总运营成本UniSec空气绝缘环网柜 灵活的模块化方案,满足每个应用的特定需求 灵活组合和拼柜,保证现场安装的灵活性 柜前维护断路器,符合国内客户习惯MDmaxST/MNS2.0智能型低压开关柜 无线射频测温技术,抽屉健康状态监测,可集成ABB Ability EDCS 免维护结构设计,全系列试验验证,可搭载TVOC-2 灵活精巧设计,更强的安装容量MDmax STMNS2.0数据中心电气应用方案 智能电源赋能智慧数据15数字化中低压主配电WavePro-II密集母线方案高标超效
23、昂贵的电力电缆价格和对敷设通道要求宽大,以及电力电缆检修查找困难,并且无法实现大电流等级的电能传输,而机房用电负荷容量大并且集中,数据中心电力通道比较狭窄,无法敷设大量的电力电缆,对电能输送的安全可靠性和连续性也有极高的要求,因而密集母线传输电能方式为数据中心的明智之选。方案由 WavePro-II 密集母线槽和插接箱(配 Tmax XT)构成,通过了 KEMA-KEUR 行业最严格认证,具有载流能力大,电气连续性好,动热稳定性好,外形美观紧凑,施工方便,使用寿命长等特点。WavePro-II 密集母线性能超群易散热、载流强安装快速、可靠防错相绝缘可靠BDM软件插接箱(配Tmax XT)更高效
24、高性能导体,更绿色高安全更安全的结构与绝缘简单省工项目智能化设计WavePro-II 低压密集母线网页链接16快速交付和灵活部署是数据中心行业面临的新挑战。无论是数据中心最终使用者,还是数据中心的拥有者,要求项目建设周期大大缩短,整个数据中心按实际应用需求分步实施。ABB数据中心模块化整体解决方案完全满足客户的需求,这些模块可以有不同的组合,在工厂制造、组装和测试,方便运输,现场快速安装和调试。数字化中低压主配电数据中心模块化整体解决方案加快交付速度最多减少95%设计时间,最多减少50%安装调试时间简化各个设备供应商协调的流程,减少风险节省占地面积电气小屋和CSS方案整体设计布置更紧凑,减少占
25、地面积提高持续运行时间提高整体系统的质量,降低了现场安装的风险,更好的单一接口售后服务紧凑型二次变电站(CSS)CSS是预制式小容量变电站。它包括低压配电柜、变压器和中压开关设备,中压柜以小型化的环网柜为主。根据IEC 62271-202(CSS专用标准),CSS已经通过内部电弧测试,确保更高的安全性。ABB CSS 产品组合涵盖不同的外壳材料,包括钢和玻璃纤维增强聚酯(GRP)。GRP是一种创新材料,它兼具钢和混凝土外壳的优点。通过选择合适的外壳材料,CSS可适用于恶劣和苛刻的工作环境。电气产品组合业务这是一个为客户提供一站式的电力产品组合方案和服务的部门。通过提供包括两种或者多种电力产品的
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