數(shù)據(jù)中心機(jī)房電源故障處理流程及措施

根據(jù)對(duì)某數(shù)據(jù)中心機(jī)房配電室3臺(tái)模塊化不間斷電源UPS采購(gòu)及改造需求了解，以及我們對(duì)中心機(jī)房供配電系統(tǒng)現(xiàn)場(chǎng)詳細(xì)的勘查，特為貴方規(guī)劃中心機(jī)房供配電系統(tǒng)中的核心設(shè)備—“不間斷電源UPS”的更換割接解決方案。

我們對(duì)您目標(biāo)的理解：1.充分進(jìn)行安全評(píng)估，電源割接應(yīng)將對(duì)中心機(jī)房運(yùn)營(yíng)影響控制在最低2.完善的割接管理制度，做到有條不紊、安全實(shí)施3.縝密的準(zhǔn)備工作和詳盡割接操作方案，符合安全、方便實(shí)施原則4.健全有效的應(yīng)急預(yù)案，割接操作時(shí)間要短，將影響控制在最小范圍5.確保人身安全、文明施工6.合理布局、保持機(jī)房的整潔性

一、現(xiàn)場(chǎng)勘查匯總

1.1 現(xiàn)場(chǎng)勘查情況

中心機(jī)房現(xiàn)有3臺(tái)先控CMS-200模塊化UPS于2009年投入使用，已到達(dá)報(bào)廢年限需更換，經(jīng)過現(xiàn)場(chǎng)詳細(xì)勘查，我方已清晰了解中心機(jī)房供配電系統(tǒng)框架、供電方案、配電室在網(wǎng)運(yùn)行設(shè)備的布局、環(huán)境狀況。設(shè)備平面布局：

注：配電室門框尺寸W1350*H1800mm，配電室凈高為2500mm。

從平面布局可以看出：由于房間空間有限，設(shè)備安裝通道布局不符合GB/T50174-2008要求，特別是左、右兩臺(tái)UPS與空調(diào)和配電柜空間狹窄，影響設(shè)備制冷散熱和維護(hù)檢修。

UPS供配電系統(tǒng)框架圖：

本次更換設(shè)備為模塊化UPS主機(jī)(蓄電池2014年更新，不在本次范圍內(nèi))，蓄電池組、電池開關(guān)箱安裝于地下2樓，每臺(tái)主機(jī)共128節(jié)NPP品牌NP12-120AH蓄電池(2組并聯(lián))，電池開關(guān)為人民電器GM400M-3300R直流開關(guān)；機(jī)房?jī)?nèi)采用雙總線方式供電。

配電柜一次系統(tǒng)圖：

1)、D1（UPS輸入配電柜）系統(tǒng)圖

2)、D2（UPS輸出配電柜）系統(tǒng)圖

從上面D1、D2動(dòng)力配電柜可以清晰看出：模塊化UPS主機(jī)輸入、輸出開關(guān)均為1個(gè)，無備用開關(guān)或外置維修開關(guān)，無法實(shí)現(xiàn)UPS不停電進(jìn)行割接。

配電室環(huán)境：

1)、房間制冷方式：采用風(fēng)帽上送風(fēng)前回風(fēng)，亦被稱為彌散（漫）式送風(fēng)方式，兩臺(tái)佳力圖12.1KW單冷空調(diào)。

2)、配電室環(huán)境溫度、濕度：環(huán)境溫度--22℃、環(huán)境濕度--49%（數(shù)據(jù)來源于安裝于吊頂下的溫濕度偵測(cè)器）。

3)、凈潔度：配電間內(nèi)、靜電地板下 凈潔度均佳。

4)、設(shè)備散熱溫度：UPS背部熱源集中（45℃，局部熱點(diǎn)），由于設(shè)備擺放位置（精密空調(diào)回風(fēng)風(fēng)道欠佳）及送風(fēng)方式因素，不能有效快速帶走熱量達(dá)到冷卻目的，導(dǎo)致溫度場(chǎng)不均勻。

1.2 現(xiàn)場(chǎng)隱患分析及建議

二、割接方案擬定及建議

2.1整體思想

1)、設(shè)備布局優(yōu)化

本次電源更換、割接方案不僅是更換原UPS設(shè)備，還需結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)空間，充分考慮設(shè)備布局，對(duì)布局進(jìn)行優(yōu)化規(guī)劃設(shè)計(jì)，需符合GB/T 50174-2008《電子信息系統(tǒng)機(jī)房規(guī)范》設(shè)備布局要求。

2)、電力電纜布線連接優(yōu)化

電力電纜敷設(shè)符合GB 50217-2007《電力工程電纜設(shè)計(jì)規(guī)范》要求，遠(yuǎn)離熱源、方便檢修、橫平豎直；線纜連接使用的壓接型銅接線端子及工藝，必須符合GB/T14315-2008《電力電纜導(dǎo)體用壓接型銅、鋁接線端子和連接管》國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)要求，確保連接可靠、安全間距。

3)、制冷散熱優(yōu)化

重新規(guī)劃布局后，確保制冷空氣氣流循環(huán)通道通暢，盡量避免熱量集中產(chǎn)生局部熱點(diǎn)問題。

4)、割接時(shí)間優(yōu)化

割接方案綜合考慮割接安全與割接時(shí)間的兼容性，即要確保割接安全（負(fù)載的安全、人身的安全）、又需保障在最短的時(shí)間實(shí)施割接系統(tǒng)操作。

5)、負(fù)載安全保障

對(duì)中心機(jī)房?jī)?nèi)負(fù)載的統(tǒng)計(jì)，檢查并確保雙電源IT設(shè)備負(fù)載的兩個(gè)電源適配器均處于正常狀態(tài)，當(dāng)中斷任一路電源供應(yīng)，雙電源負(fù)載仍能正常。對(duì)于單電源負(fù)載，必須先正常關(guān)斷負(fù)載后才可進(jìn)行電源割接。

2.2 更換割接方案一（分散式割接方案）

更換UPS主機(jī)同時(shí)，為解決制冷散熱問題，對(duì)精密空調(diào)擺放進(jìn)行調(diào)整，采用對(duì)角擺放的合理方案。在更換UPS及割接之前，首先將精密空調(diào)AC2關(guān)機(jī)并折除，配電室內(nèi)保留精密空調(diào)AC 1制冷工作，UPS電源從UPS3→UPS2→UPS1逐一進(jìn)行更換割接，割接之前確保雙電源負(fù)載的兩個(gè)電源均正常工作、單電源負(fù)載須先關(guān)斷后接至另一路UPS電源供應(yīng)及正常啟動(dòng)；新安裝UPS電源擺放位置重新調(diào)整，設(shè)備距墻、設(shè)備與設(shè)備之間的距離≥800mm；新增加一臺(tái)上進(jìn)線柜，無須對(duì)原電纜過短現(xiàn)場(chǎng)采用銅管連接，上進(jìn)線柜至各UPS連接線纜，提前預(yù)先定制。UPS更換割接工作完成后，重新將精密空調(diào)AC2安裝于配電室右上角位置，并開機(jī)至制冷工作狀態(tài)。更換割接工作全部完成后，設(shè)備布局圖如下：

優(yōu)點(diǎn)：布局合理；徹底解決制冷散熱問題；電源整體美觀；預(yù)工程化縮短割接時(shí)間；逐一割接對(duì)機(jī)房運(yùn)營(yíng)影響降低到最低，可分階段實(shí)施割接。

2.3 更換割接方案二（分散式割接方案）

在原UPS安裝的位置上更換安裝新UPS，UPS電源從UPS1→UPS2→UPS3逐一進(jìn)行更換割接，割接之前確保雙電源負(fù)載的兩個(gè)電源均正常工作，單電源負(fù)載須先關(guān)斷后接至另一路UPS電源供應(yīng)及正常啟動(dòng)；新安裝UPS電源擺放位置直接并排安裝，設(shè)備與墻、設(shè)備與設(shè)備之間距離較緊湊；新增加一臺(tái)上進(jìn)線柜，無須對(duì)原電纜過短現(xiàn)場(chǎng)采用銅管連接，上進(jìn)線柜至各UPS連接線纜，提前預(yù)先定制。更換割接工作全部完成后，設(shè)備布局圖如下：

優(yōu)點(diǎn)：有限解決制冷散熱問題；電源整體美觀；預(yù)工程化縮短割接時(shí)間；逐一割接對(duì)機(jī)房運(yùn)營(yíng)影響降低到最低，可分階段實(shí)施割接。

缺點(diǎn)：布局緊湊，更換后UPS系統(tǒng)總寬度2100mm，與配電柜D1的距離為700mm，影響D1前門的正常開啟（開啟角度為65°）;UPS散熱問題未從根本解決。通信電源人，編輯整理

2.4 更換割接方案三（集中式割接方案）

中心機(jī)房所有負(fù)載全部關(guān)斷，將原UPS1、2、3全部關(guān)斷，備用三根電纜用于直接從市電引入U(xiǎn)PS輸出配電柜，對(duì)機(jī)房進(jìn)行臨時(shí)市電供應(yīng)，此時(shí)應(yīng)確保市電無異常、發(fā)電機(jī)組備份進(jìn)行供電保障；臨時(shí)供電接線完畢后拆除原UPS電源、拆除精密空調(diào)AC2安裝新UPS電源、安裝精密空調(diào)2，UPS電源及空調(diào)安裝完畢并開機(jī)調(diào)試正常；確保UPS主機(jī)的輸出開關(guān)置于OFF狀態(tài)，中心機(jī)房負(fù)載全部關(guān)斷，將臨時(shí)供電電纜拆除，每臺(tái)UPS輸出電纜接到D2配電柜對(duì)應(yīng)的斷路器上，確保連接OK后閉合UPS輸出電纜向中心機(jī)房UPS供電，最后啟動(dòng)機(jī)房?jī)?nèi)所有負(fù)載。更換割接工作全部完成后，設(shè)備布局圖如下：

優(yōu)點(diǎn)：布局合理；電源整體美觀。

缺點(diǎn)：集中電源割接，時(shí)間長(zhǎng)；機(jī)房臨時(shí)供電，保障性差、風(fēng)險(xiǎn)大；對(duì)整個(gè)機(jī)房運(yùn)營(yíng)影響最大。

2.5 方案比較分析及建議

2.6 割接后設(shè)備示意圖

設(shè)備并排安裝示意圖：

線纜下走線、設(shè)備上接線，UPS系統(tǒng)線纜敷設(shè)示意圖：

三、割接準(zhǔn)備及措施

3.1 人員組織

本項(xiàng)目我公司成立割接方案項(xiàng)目管理及工作小組，委派有豐富實(shí)際管理經(jīng)驗(yàn)人員作為項(xiàng)目負(fù)責(zé)、實(shí)施及服務(wù)于本項(xiàng)目。割接方案實(shí)施項(xiàng)目組的組織結(jié)構(gòu)為：項(xiàng)目負(fù)責(zé)人/項(xiàng)目經(jīng)理(1名)、解決方案應(yīng)用工程師(1名)、總指揮服務(wù)工程師(1名)、UPS系統(tǒng)割接實(shí)施服務(wù)工程師(5名)，項(xiàng)目組織機(jī)構(gòu)共8人服務(wù)于本項(xiàng)目。項(xiàng)目組各人員職責(zé)如下表所示。

3.2 施工工具

3.3 設(shè)備及材料

設(shè)備準(zhǔn)備：

材料準(zhǔn)備：

3.4 機(jī)房設(shè)備統(tǒng)計(jì)管理

將機(jī)房每個(gè)列頭柜視為一個(gè)區(qū)域，對(duì)每個(gè)區(qū)域內(nèi)服務(wù)器機(jī)柜中設(shè)備按下表格式匯總，并檢查每個(gè)設(shè)備的電源工作狀態(tài)，便于掌握斷電管理單電源設(shè)備。

3.5 施工管理措施

保證工程施工的質(zhì)量，就是要按照設(shè)計(jì)要求，選擇合符技術(shù)要求的合格產(chǎn)品，經(jīng)過優(yōu)化的工序或工作，按照一定的投資額（人員的投資、輔材的投資等），在預(yù)定的工期內(nèi)，完成UPS電源更換割接工程建設(shè)。

工程質(zhì)量必須全方位為保證，而全方位保證取決于設(shè)計(jì)、設(shè)備、安裝、安全等多個(gè)環(huán)節(jié)，工程質(zhì)量的全方位保證必須從以下幾個(gè)方面嚴(yán)格的管理和控制：

?加強(qiáng)進(jìn)場(chǎng)設(shè)備的檢查驗(yàn)證工作；

?加強(qiáng)技術(shù)方案和施工工藝的交底工作；

?建立質(zhì)量控制，設(shè)備的檢查和驗(yàn)收工作；

?加強(qiáng)安裝設(shè)備的保護(hù)措施及工作；

?加強(qiáng)隱蔽工程的規(guī)范性工作及線材的保護(hù)工作。

四、割接方案實(shí)施

4.1 割接進(jìn)度安排及申請(qǐng)

我公司將書面提交割接進(jìn)度安排及申請(qǐng)，需得到業(yè)主申批后方能進(jìn)入割接施工前期準(zhǔn)備，割接實(shí)施前業(yè)主需在內(nèi)部管理網(wǎng)上進(jìn)行UPS電源更換割接公示，割接時(shí)段安排至業(yè)務(wù)低峰時(shí)段進(jìn)行。割接進(jìn)度安排及申請(qǐng)如下表格：

4.2 割接施工前期準(zhǔn)備

1)、確保所有設(shè)備、材料、施工工具、項(xiàng)目人員準(zhǔn)備到位，檢查是否有遺漏，且設(shè)備到貨通過驗(yàn)收。通信電源人，編輯整理

2)、割接實(shí)行以下避讓：

業(yè)務(wù)高峰時(shí)段（重大割接安排至晚上00:00以后）

重大保障期間

其它專業(yè)安排重大技術(shù)措施（如網(wǎng)優(yōu)、升級(jí)等）

惡劣天氣狀況下

3)、設(shè)備、材料搬運(yùn)至機(jī)房外放置，必須符合安全、方便實(shí)施的原則。

4)、割接所涉及到的負(fù)載設(shè)備技術(shù)狀況須良好。

5)、嚴(yán)格按書面割接申請(qǐng)時(shí)間段內(nèi)安排實(shí)施。

4.3 UPS3及AC2割接施工

割接要點(diǎn)：

1)、必須注意安全，包括人身和設(shè)備的安全，做好防護(hù)，杜絕短路和漏電現(xiàn)象。

2)、割接時(shí)間選在凌晨零點(diǎn)開始進(jìn)行，割接前半小時(shí)做好相應(yīng)的數(shù)據(jù)備份工作。

3)、禁止合閘的開關(guān)必須放置“禁止合閘”的警示牌。

AC2/UPS3割接步驟：

4.4 UPS2割接施工

割接要點(diǎn)：

1)、必須注意安全，包括人身和設(shè)備的安全，做好防護(hù)，杜絕短路和漏電現(xiàn)象。

2)、割接時(shí)間選在凌晨零點(diǎn)開始進(jìn)行，割接前半小時(shí)做好相應(yīng)的數(shù)據(jù)備份工作。

3)、禁止合閘的開關(guān)必須放置“禁止合閘”的警示牌。

割接步驟：

4.5 UPS1割接施工

割接要點(diǎn)：

1)、必須注意安全，包括人身和設(shè)備的安全，做好防護(hù)，杜絕短路和漏電現(xiàn)象。

2)、割接時(shí)間選在凌晨零點(diǎn)開始進(jìn)行，割接前半小時(shí)做好相應(yīng)的數(shù)據(jù)備份工作。

3)、禁止合閘的開關(guān)必須放置“禁止合閘”的警示牌。

割接步驟：

4.6 動(dòng)環(huán)監(jiān)控連接

經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)勘查原UPS系統(tǒng)集中監(jiān)控采用RS485接口采集實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程UPS電源集中監(jiān)控，新UPS內(nèi)置MODBUS卡，三張卡可以串聯(lián)后一個(gè)采集接口輸出，實(shí)現(xiàn)集中監(jiān)控，連接方式如下：

通信電源人，編輯整理

五、系統(tǒng)割接總結(jié)及驗(yàn)收

5.1 總結(jié)

割接工作小組需要有一個(gè)總體指揮，所謂人多嘴雜，指揮者必須事先熟悉整個(gè)方案，對(duì)整個(gè)割接工作有明確的思路和周密的考慮，方能有條不紊地指揮整個(gè)工作，割接施工才能更加順利、圓滿完成。

5.2 方案呈現(xiàn)

5.3 工程驗(yàn)收

在設(shè)備分步割接調(diào)試測(cè)試、調(diào)試、開機(jī)、帶載割接，監(jiān)控系統(tǒng)聯(lián)調(diào)后，將開始試運(yùn)行。驗(yàn)收分為兩步：設(shè)備材料到貨初步驗(yàn)收、割接竣工驗(yàn)收，將按業(yè)主的要求進(jìn)行。

UPS使用壽命到期或者因?yàn)閿U(kuò)容所需，需更換、升級(jí)UPS又是一件極為困難的事，即要確保受電設(shè)備的安全運(yùn)行，又要確保人身的安全。而博思達(dá)在擁有多位經(jīng)驗(yàn)豐富的服務(wù)工程師，每年都會(huì)有眾多的電源割接實(shí)施操作，擁有豐富電源割接實(shí)施經(jīng)驗(yàn)。我們將根據(jù)貴單位的實(shí)際情況，進(jìn)行充分的可行性研究，將UPS電源更換割接方案歸納為五個(gè)階段：勘查、方案階段、準(zhǔn)備階段、實(shí)施階段、總結(jié)驗(yàn)收階段，提供完善的整體解決方案，確保安全、可行。