智能精密配电柜在机房配电中的应用研究

发表时间:2020/6/30   来源:《当代电力文化》2020年第3期   作者:方劲松 张朝辉 项建勇
[导读] 智能精密配电柜能够对机房能耗情况进行科学管理,向服务器提供可靠、充足的电源,对大型机房配电系统运行十分重要。
        摘要:智能精密配电柜能够对机房能耗情况进行科学管理,向服务器提供可靠、充足的电源,对大型机房配电系统运行十分重要。本文通过概述智能精密配电柜的应用优势,围绕监控模块、报警模块、安全管理应用等方面探究智能精密配电柜在机房配电过程中的应用途径,进而节约用电成本,科学配置机房电力资源。
关键词:智能精密配电柜;机房配电;监控模块

前言:相较于传统配电系统,智能精密配电柜包含精密与集成优势,可以提升机房能耗水平,依托其中的检测功能对电源质量进行监控,及时定位故障和隐患问题,规避配电风险。因此,有必要实现智能精密配电柜在机房配电过程中的科学应用,进而对用电系统进行集约化管理,提升系统维护、监控工作水平。
一、智能精密配电柜的应用优势
        传统配电柜只有电源分配功能,无法检测分支回路情况,若设置电能表会增加运行成本,影响配电柜容量。应用智能精密配电柜后,可以借助集成监控装置和精密配电装置优化配电管理工作,进而对分支回路、主进线回路的对应参数进行设置,降低其空间占用量,提升机房电源管理能力,降低系统隐患和故障发生次数。应用智能精密配电柜能够实时监控电流、电压、功率参数;主路、分支回路实际开关状态,并持续记录数据,若出现计量掉电情况,可以对重要数据进行备份。此外,精密配电柜包含告警装置,分为远程告警和本地告警,若机房配电系统中出现过压、欠压、频率失常、过载等问题,系统会开启告警装置,提醒工作人员及时处理。当问题解决后则关闭该功能,提升工作人员对机房的日常维护、监控效率。因此,在应用智能精密配电柜时,借助高性能和集成优势,既能对配电监控系统进行精准操作,同时可以满足机房配电需要,增加系统配电安全系数,实现机房的电能安全供应,提升配电效率。
二、智能精密配电柜在机房配电中的应用研究
(一)监控模块应用
        1.监控装置应用
        精密配电柜不自带显示系统,主要靠触摸屏显示数据,利用485总线连接监控装置和触摸屏,集中采集并显示精密配电柜中的装置数据,或者借助触摸屏RS232/RS485网口在监控系统中上传数据,进而对配电系统进行远程监控,及时掌握配电柜运行状况,提升电源配置效率。由于精密配电系统具有高度的集成性,因此内部监控装置十分精巧,可以综合测量主进线和多分支回路的多项数据。精密配电柜在收集分支回路的相关电流参数时,主要利用多采集通道完成,此方式的优势是能够灵活拓展容量。比如某种精密配电柜具有4个采集通道,任意通道均对应21路CT排采集数据,能够将拓展量增加至84路,若支路数量大于84路,建议加装并行装置完成容量拓展[1]。
        2.开关量监控
        应用精密配电系统可以综合检测支路与主路之间的电气参数,并存储历史运行数据,得到可靠的数据分析。监控系统中的人机界面能显示电气参数历史曲线和实时曲线,并利用相关按钮完成界面切换,进而综合监控用电数据。同时,精密配电系统能够显示系统图,通过增设AMC16K的检测开关量,从而全面监控精密配电柜。借助开关监控直观显示电柜中开关的合闸、分闸状态,一般开关合闸显示为绿色,并标注“合闸”字样;当开关分闸,则界面显示红色,设置“分闸”标识。
(二)报警模块的应用
        精密配电系统包含历史报警和实时报警两种模式,其中历史报警主要存储系统在运行过程中的告警数据,进而发挥数据追溯、分析作用,为运维人员分析系统故障提供依据。

在应用历史报警功能时,一般借助时间正序原则进行排布,如果运维人员发现历史报警显示页面数据已满,可以点击上一页或下一页浏览全部告警数据;实时报警数据则借助监控系统对多种参数进行监控和反馈,如开关故障、温度异常、接地漏电或故障、电压和三相负载不平衡、频率异常、系统过压和欠压、通讯系统连接问题等内容。实时报警功能会主动向运维人员反馈数据,并将信息传输至环向监控系统内。应用报警功能可以及时发现配电柜内的隐患,进而借助显示界面发布告警数据并完成播报,提升隐患解除效率,不会因新告警数据内容增加而出现堵塞问题。此外,当告警功能启动后,会利用蜂鸣器提醒运维人员,故障解除则提示消失。
(三)数据观测应用
        精密配电柜的安装主要借助标准导轨方式,无需工具、过程简单,在装置更换和拆卸过程中操作十分便捷。其中,安装触摸屏利用嵌入方式,安设在柜门位置,方便工作人员及时查看数据,或者结合现场要求使用壁挂安装模式。支路和精密配电柜之间不必接线,可以使用排线连接互感器直接完成拔插操作,进而降低接线难度,节约成套时间[2]。由于大部分机房运行负担较高,容易使配电系统处于高度紧张和高压状态,传统配电柜很难满足运行需求,利用精密配电柜可以分类采集机房中运行数据,构建系统数据中心,下设不同种类的采集单元,完成信息区分操作,提升配电运行效率。例如某机房应用智能精密配电柜将相关电能参数制作成趋势图显示在大屏幕上,进而直观分析数据的动态变化趋势,机房管理人员可以结合屏幕参数保证系统正常工作。此外,借助智能配电柜能够收集支路耗电和电量,进而科学分配电能,依托配电柜中数据进行科学调整,保证机房配电平衡性。
(四)自检模块的应用
        机房在用电过程中状态并非持续处于平稳状态,属于动态变化过程。应用智能精密配电柜中自检功能,能够对每一单元模块内的故障进行检测和传递,确保管理人员及时发现问题发生点、定位故障区,提升管理效率。其中智能精密配电柜自检模块的应用包含以下几方面:其一,监测UPS。UPS与机房配电质量密切相关,可以保证系统的可持续、稳定供电,因此使用新式配电柜能及时感知UPS的动态变化情况,如果出现异常则UPS会立即告警,提示运维人员及时解决问题。其二,对机房配电环境的监测。机房在运行过程中容易产生较多热能,利用智能配电柜可以灵敏感知机房中温度变化,并提示工作人员开启空调,增加机房的散热速度,创设高品质机房工作环境。其三,对负载电流完成监测。配电系统支路中负载电流较为集中,在大型机房中会由于用电集中增加负载,借助配电柜可以及时了解用电情况,降低负载、集中电量。其四,电压值监测。零地部位是检测电压谐波、分布情况的主要区域,能体现配电系统的运行状态,若此处电压较高,直接开启配电设备,容易使内部构件被烧坏,对电柜整体性造成影响,因此有必要提前对电压值进行监测。
(五)安全管理应用
        机房运行的关键原则是安全性,因此应用智能精密配电柜在机房中可以实现安全管理。管理人员通过配电柜显示的多项参数,对机房配电工作的安全状态进行监控,设置配电柜安全界限数值,严格控制各项参数。若参数不在规定范围内,则精密配电柜会自动将其转为故障状态,进而执行报警操作。比如某机房管理人员结合配电工作实际情况,将相电流和相电压的安全界限范围设置为35.10-36.80A、221.78-223.56V,在此范围内的运行数据属于正常、安全情况,可以借助标准数值维护配电安全。
结论:综上所述,将精密配电柜应用于大型服务器中能够科学分配电源,利用配电柜中的监控系统可以提升用电管理和机房配电的效率,及时定位配电系统的故障,实时排查和监控多种隐患,进而降低能耗,依托智能精密技术收集机房数据,避免配电工作受外部因素不良影响,规避配电中断情况,实现机房稳定供电。
参考文献:
[1]马国胜.模块化机房建设及实施标准化的实践[J].中国金融电脑,2020,(02):64-69.
[2]高平,徐丽玲,马超.低压智能配电柜系统调试配置软件的研究与开发[J].自动化博览,2018,35(11):120-123.
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