摘要：与常见的建筑和工厂的供配电系统相比，数据中心机房中使用的供配电系统会涉及到更多的内容。数据中心的机房是信息系统的关键设施系统，因此要积极开展数据中心配电故障的防范工作。在进行配电故障抢修过程中，要注意事前防微杜渐、事中精准抢修、事后总结完善，积极有效应对配电设施的各类故障，及时修复损毁的配电网设施，快速恢复电网的稳定运行。本文针对数据中心的各类配电故障原因进行了分析，并且提出了一些有效的防范措施。
关键词：数据中心；配电；故障；防范
引言
近年来，计算机、网络、服务器等技术迅猛发展，各类企事业单位对信息化的需求持续增长，促进了大型数据中心的建设。对于数据中心来说，供配电系统是不可替代的，只有保证供配电系统的稳定，才能保证数据中心中所有设备的正常运作。新型数据中心的快速发展加大了其功率密度，同时也提高了对于供配电的要求，因此，要不断完善数据中心的配电系统，加强对配电故障的防范措施，才能保证数据中心的安全运行。
1数据中心供配电系统设计概述
数据中心需要全天24小时的不间断运行，耗电量大、可靠性要求高、电源品质要求高都是数据中心的特点，在数据中心中配电和用电两个环节显得尤为重要。在供配电系统中，功率是单向流动的，即按照电源端到用户端的方向，通过利用一定的分配手段，达到它的目的，也就是把电力系统里的电能改变成用户所使用的用电设备可以利用的电能。
在设计数据中心的供配电体系过程中，不仅可以参照我国的相关法律法规，而且可以参照其他国家的标准和准则。数据中心具有用电负荷密度高、供电稳定性的要求高的特点，因此在设计时要综合考虑，选用合适的技能或举措，并且还应该格外注意节约能源的问题，进而更大程度的减少能源的消耗。
2数据中心配电故障原因
2.1方案故障和选型故障原因
因方案选得不好而导致的故障，比如某电视台在双电网供电的情况下，选择一路市电接UPS输入整流器，而另一路市电连接UPS旁路开关，并认为这就是“一主一备”，12台UPS分六组两两并联。机器运行后没有一组不告警的，这种现象一直持续了三年多，方案更改后才运行正常。又如某IDC中心，外接电池组不设开关，造成电池起火事故等。
选型故障的原因是由于用户对机器设备了解不够全面，导致购买到的设备质量较差或参数范围不合适。比如某高速公路指挥部由于购买质量较差的机器，在运行中起火；某人寿保险公司也因购买了质量较差的机器，装机运行6个月后导致整个中心崩溃。
2.2人为原因
数据中心的故障是不可避免的，但是当回头分析事故原因时，发现大部分事故都是人为因素导致的。比如，可能是操作人员以为设备操作过于简单，在不看说明书的情况下进行操作导致的设备故障。将无人的数据中心与有人的数据中心相比较，虽然无人数据中心在拓展业务、安装设备等环节比较辛苦，常常出现人手不够的情况，但是就其整体的运行情况来看，无人的数据中心稳定度更高，因为这些无人数据中心在首次业务上线之后，很少有人去修改或调整系统运行的各种参数，让数据中心自己运行，设备按照预定的程序指令运行，很少出现故障。相反，人为运维的数据中心经常会出现故障。不少数据中心已经意识到了这一点，所以将数据中心的控制权放在技术实力最强的总部，轻易不会变更。
2.3数据中心低压配电系统接地故障原因
低压配电线路遍布各行各业，配电环境也相当复杂，不仅专业人员接触，也会有非专业人员接触，这就大大增加了线路发生故障的概率，如若设计、施工不当，将导致人身触电、或线路损坏，甚至引发电气火灾。而接地系统是低压配电网络的重要组成部分，是一项复杂、事关安全的工程，接地形式与接地故障保护息息相关。
目前我国数据中心低压配电系统的接地形式主要为TN-S系统。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆其低压配电设备、配电线路众多，造价昂贵，一旦出现故障如不能及时处置，会造成人员和财产的重大损失，对配电系统的可靠性要求很高。
2.4维护故障和环境故障原因
对于维护故障，应该要一套严格的管理程序来对UPS进行定期的维护，一般情况下，造成维护故障的原因是对于机器的保养维护工作不彻底，这是不负责任、不遵守规定的行为。如某化纤公司在对电池定期放电时，因负载量太小，将电池组取下另带负载。放电完毕后安装时将极性颠倒，导致开机时电池起火，电容器、逆变器全部烧毁等事故。有些数据中心在维护完毕后忘了开逆变器，结果在市内停电时致使UPS关机。有些数据中心长期用电后检查电池部分失效，于是只更换部分设备，导致新电池过早的失效。
环境故障一般是工作人员对于设备的使用环境了解不够全面，运行环境温度或湿度不符合说明书的要求而导致的故障。如某电视机厂将UPS放在仓库走廊，夏季室温达40℃以上，故障频繁发生；北京某玻璃厂将机器放在生产车间，导致故障频繁发生。又如某证券公司将UPS放在地下室，导致下雨被淹，使充电板烧毁。
3数据中心配电故障防范措施
3.1优选UPS电源产品
首先，对于UPS电源产品，其不同类型在不同行业中的应用效果都不同，因此在金融、证券电信、交通等重要行业，应该选择安全性高、性能优异的在线式UPS，这样能够避免设备选型故障，除此之外，还可以选用在线互动式UPS；其次，UPS要具有合适的安全系数，安全系数是指大设备的启动功率，一般选1.5，计算UPS功率的方法是：UPS功率=实际设备功率×安全系数；再次，考虑发展余量除考虑实际负载以外，还要考虑今后设备的增加所带来的增容问题，因此UPS的功率应在现有负载的基础上再增加15％的余量；最后，选择品牌和售后服务最好选择保修期长，售后服务及时周到的UPS，这样，产品供应商可以方便地对其产品及时进行维护和维修，从而保证用户的正常使用。
3.2加强机房安全防范
机房是数据中心的核心部分，因此要确保其持续正常运行，严格管理机房运行，可以通过以下几个方面来加强防范：第一，要提高对机房可靠性、可用性、安全性等方面的认识，树立大局意识和忧患意识，提高对机房的重视程度，不仅要保障信息系统的安全，还要重视机房的定期运行维护管理，维护管理包括计算机硬件、软件和网络设备等方面；第二，要不断完善管理制度，保障管理制度的执行，从预防维护流程和紧急处理预案两个方面来强化管理制度，制定机房管理岗位制度、机房操作规程等相关管理制度。
3.3加强数据中心监测
应加强供配电、照明等电源子系统的监测，同时应重点对温度、湿度、灰尘、有害气体等进行评估和监测，还要加强静电防护、干扰源分析及保护、雷击防护、电磁干扰、振动控制，防火、防水等工作。
结束语
综上所述，数据中心配电故障的原因涉及范围很广，所以进一步加强防范措施是不可或缺的手段。需要注意的是，数据中心机房的正常运行，需要有充足的电力作为支撑和保障，这其中就需要建设供配电系统。因此，在设计规划数据中心的供配电系统时，要保证系统的科学性、合理性、可行性、安全性，这样才能最大限度的确保数据中心的稳定运行。除此之外，还要注意供配电系统的能耗，尽量做到节约能源，使数据中心达到高效低耗运维的效果。
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论文作者:张志超
论文发表刊物:《基层建设》2018年第10期
论文发表时间:2018/6/13
标签：数据中心论文; 故障论文; 系统论文; 供配电论文; 机房论文; 设备论文; 原因论文; 《基层建设》2018年第10期论文;