當前，數(shu)(shu)字(zi)(zi)化(hua)洪流在智(zhi)(zhi)能化(hua)的(de)掌(zhang)控下(xia)，正令(ling)千行(xing)百業(ye)(ye)產生質的(de)轉(zhuan)變。在時(shi)(shi)間維度(du)(du)上(shang)，數(shu)(shu)智(zhi)(zhi)化(hua)可以支持企(qi)業(ye)(ye)在不同(tong)發展(zhan)階(jie)段不斷迭代升級。在空間維度(du)(du)上(shang)，數(shu)(shu)智(zhi)(zhi)化(hua)能幫助企(qi)業(ye)(ye)解決(jue)具(ju)體場景的(de)具(ju)體問題，以更細顆(ke)粒度(du)(du)服務(wu)用(yong)戶。因此(ci)在數(shu)(shu)字(zi)(zi)化(hua)浪潮和“雙碳”戰略(lve)目標下(xia)，數(shu)(shu)據中心迎(ying)來了更多發展(zhan)機遇，同(tong)時(shi)(shi)也迎(ying)來更多挑戰，如何(he)保(bao)障持續(xu)(xu)穩定的(de)電(dian)力(li)供應、確(que)保(bao)關鍵負載(zai)的(de)可靠(kao)運(yun)行(xing)，并兼(jian)顧數(shu)(shu)字(zi)(zi)化(hua)管理(li)、綠色可持續(xu)(xu)轉(zhuan)型等等議(yi)題成為數(shu)(shu)據中心行(xing)業(ye)(ye)構建(jian)未來領導力(li)的(de)重要關注。

基于此(ci)，施耐德電(dian)氣聯合知(zhi)名媒(mei)體、行業(ye)資深從(cong)業(ye)者共同打造數據(ju)(ju)中(zhong)心(xin)《Future Talk》系列深度訪談欄目，以(yi)多(duo)(duo)方(fang)視角、多(duo)(duo)維度呈現業(ye)界(jie)專家、企業(ye)品(pin)牌、上(shang)下游合作伙伴對于未來數據(ju)(ju)中(zhong)心(xin)的(de)前瞻洞(dong)察(cha)與實踐分享，進(jin)而賦能數據(ju)(ju)中(zhong)心(xin)產業(ye)的(de)長足發展。

在過(guo)去的(de)二十年中(zhong)，數(shu)據(ju)(ju)中(zhong)心(xin)(xin)在拓撲結(jie)構以及單點設(she)備的(de)可靠(kao)性方(fang)面取得(de)了顯著進步。然(ran)而，配(pei)電(dian)系(xi)統(tong)中(zhong)的(de)保護選擇性及實現(xian)方(fang)式，仍(reng)然(ran)是(shi)一個薄弱環節。日(ri)前(qian)，中(zhong)訊郵電(dian)設(she)計院電(dian)源首席工(gong)程(cheng)師楊瑛潔、施耐(nai)德(de)(de)(de)電(dian)氣(qi)配(pei)電(dian)咨詢專家楊遲(chi)、施耐(nai)德(de)(de)(de)電(dian)氣(qi)ETAP高級市(shi)場拓展工(gong)程(cheng)師劉佳(jia)寧、施耐(nai)德(de)(de)(de)電(dian)氣(qi)數(shu)據(ju)(ju)中(zhong)心(xin)(xin)架(jia)構師張晨光，施耐(nai)德(de)(de)(de)電(dian)氣(qi)數(shu)據(ju)(ju)中(zhong)心(xin)(xin)行業市(shi)場經理馬莉莎等嘉賓，做客數(shu)據(ju)(ju)中(zhong)心(xin)(xin)《Future Talk》訪(fang)談欄(lan)目第1期，就“數(shu)據(ju)(ju)中(zhong)心(xin)(xin)應如何(he)正確面對(dui)配(pei)電(dian)系(xi)統(tong)的(de)選擇性及實現(xian)方(fang)式”這一話題(ti)展開深入探討。

從左(zuo)至(zhi)右依次(ci)為：施(shi)耐(nai)德電(dian)氣數據(ju)中心(xin)行業市(shi)場經理馬莉莎、中訊郵電(dian)設計院電(dian)源首(shou)席(xi)工(gong)程師(shi)楊瑛潔(jie)、施(shi)耐(nai)德電(dian)氣配電(dian)咨(zi)詢專(zhuan)家楊遲

保護選擇性(xing)，亟需引起重(zhong)視的必(bi)然項

配(pei)電系統的(de)(de)(de)(de)保護(hu)選擇(ze)性，簡單而直白(bai)地講，就是要求離故(gu)障點(dian)最近的(de)(de)(de)(de)上游保護(hu)裝(zhuang)置，能夠靈(ling)敏的(de)(de)(de)(de)、準確(que)的(de)(de)(de)(de)、按照(zhao)設定的(de)(de)(de)(de)延時(shi)動作，切(qie)斷線路(lu)上故(gu)障。只將停電范圍限制在自身故(gu)障的(de)(de)(de)(de)回路(lu)上，而不會引發其他正常運行回路(lu)的(de)(de)(de)(de)停電。從而將由于(yu)故(gu)障而導致的(de)(de)(de)(de)停電范圍限制在最小。

“如在某超大型(xing)數(shu)據中心(xin)(xin)，一(yi)棟已經投運的數(shu)據中心(xin)(xin)樓的10kV變(bian)電站發(fa)生故障，引發(fa)園(yuan)區220kV變(bian)電站越級(ji)跳(tiao)閘。雖然這(zhe)一(yi)故障沒(mei)有引發(fa)停電，但運維(wei)人(ren)員壓力巨大，經排查(cha)后發(fa)現原來(lai)是系統的保護定值存在問題，并沒(mei)實現完(wan)全選擇性(xing)，這(zhe)類事故令人(ren)深思。”施耐德電氣數(shu)據中心(xin)(xin)行業市場(chang)經理(li)馬莉莎用(yong)實例(li)印(yin)證數(shu)據中心(xin)(xin)的保護選擇性(xing)亟需重視(shi)。

中(zhong)(zhong)訊郵電(dian)(dian)設計院電(dian)(dian)源首(shou)席工程(cheng)師楊瑛潔認為：“數(shu)據中(zhong)(zhong)心(xin)(xin)往(wang)往(wang)會忽略精細化的神(shen)經系(xi)統，導致穩(wen)定性(xing)差(cha)。這體(ti)現(xian)在數(shu)據中(zhong)(zhong)心(xin)(xin)日(ri)常運行可能平穩(wen)，但一旦遭(zao)受檢修(xiu)、系(xi)統切換操作或供電(dian)(dian)沖(chong)擊，就可能會發生故障。”選(xuan)擇性(xing)在數(shu)據中(zhong)(zhong)心(xin)(xin)配(pei)電(dian)(dian)系(xi)統中(zhong)(zhong)非(fei)常重要(yao)(yao)，但實(shi)現(xian)上下游保護裝置(zhi)之間(jian)的全選(xuan)擇性(xing)，避免(mian)越級(ji)跳閘并非(fei)易事。對(dui)于大規模(mo)的數(shu)據中(zhong)(zhong)心(xin)(xin)來說，配(pei)電(dian)(dian)系(xi)統層級(ji)多，運行方式多，就需要(yao)(yao)更加精細的設計和(he)(he)配(pei)置(zhi)以確保系(xi)統的穩(wen)定性(xing)和(he)(he)可靠(kao)性(xing)。

施耐德(de)電(dian)氣配(pei)電(dian)咨(zi)詢(xun)專家楊遲(chi)強(qiang)調，確(que)保(bao)供(gong)電(dian)連續性并實(shi)現配(pei)電(dian)系(xi)統內的(de)(de)(de)保(bao)護選擇性，是數(shu)據(ju)中(zhong)心安全(quan)運行的(de)(de)(de)重(zhong)要(yao)(yao)保(bao)障(zhang)。“隨(sui)著網(wang)絡的(de)(de)(de)廣泛普及(ji)和(he)覆(fu)蓋，我們(men)所(suo)需(xu)處(chu)理(li)的(de)(de)(de)數(shu)據(ju)量(liang)不斷增加，數(shu)據(ju)處(chu)理(li)速(su)度(du)也(ye)日益加快。這種趨勢在(zai)無形中(zhong)對當(dang)前(qian)數(shu)據(ju)中(zhong)心的(de)(de)(de)建設規模提出越(yue)(yue)來(lai)(lai)越(yue)(yue)高(gao)的(de)(de)(de)要(yao)(yao)求(qiu)，同時(shi)也(ye)使得(de)配(pei)電(dian)系(xi)統的(de)(de)(de)運行方式變得(de)越(yue)(yue)來(lai)(lai)越(yue)(yue)多樣化。”他透(tou)露(lu)，多年前(qian)他曾(ceng)為(wei)(wei)一家海外(wai)知名數(shu)據(ju)中(zhong)心提供(gong)相(xiang)關(guan)(guan)的(de)(de)(de)分析(xi)(xi)工作，用(yong)戶在(zai)設備采購招(zhao)標(biao)中(zhong)會明確(que)要(yao)(yao)求(qiu)供(gong)應商(shang)根據(ju)實(shi)際(ji)設備型號進行短(duan)路(lu)電(dian)流計算、設備選型校(xiao)驗以(yi)及(ji)保(bao)護定值分析(xi)(xi)，同時(shi)必須實(shi)現保(bao)護系(xi)統上下級(ji)全(quan)選擇性，并遞交(jiao)完整的(de)(de)(de)分析(xi)(xi)報告。楊遲(chi)認為(wei)(wei)，國內數(shu)據(ju)中(zhong)心近年來(lai)(lai)也(ye)開始越(yue)(yue)來(lai)(lai)越(yue)(yue)重(zhong)視這個(ge)問(wen)題，這也(ye)與(yu)當(dang)前(qian)數(shu)據(ju)中(zhong)心發展特點密切(qie)相(xiang)關(guan)(guan)。

保護選(xuan)擇性，首先需厘清電力脈絡

為(wei)了保(bao)證數據中心的正常運(yun)轉，要用(yong)不同的電源(yuan)來確保(bao)持續供(gong)電。比如用(yong)市電、應急(ji)發(fa)電機或(huo)者(zhe)(zhe)接入(ru)可再(zai)生能源(yuan)供(gong)電，此(ci)外，不間斷電源(yuan)（UPS）也可以從主供(gong)線路(lu)切到旁(pang)路(lu)或(huo)者(zhe)(zhe)維(wei)修(xiu)旁(pang)路(lu)。

施耐德電(dian)(dian)氣ETAP高級市場拓(tuo)展工程師劉佳寧介紹，運行方式(shi)的多樣性(xing)使得數據(ju)中心配(pei)電(dian)(dian)系(xi)統結構日趨(qu)復雜，同時對供電(dian)(dian)連續性(xing)的穩定(ding)性(xing)提出(chu)挑(tiao)戰(zhan)。因此(ci)，需(xu)要重視保護選擇性(xing)，以防止(zhi)小事故引起的大范圍停電(dian)(dian)。另外，考慮到節能(neng)和電(dian)(dian)力模塊方式(shi)的發展，設(she)備與(yu)(yu)電(dian)(dian)源點的距(ju)離越(yue)來(lai)越(yue)接近(jin)，導致流(liu)過配(pei)電(dian)(dian)設(she)備的短(duan)路電(dian)(dian)流(liu)越(yue)來(lai)越(yue)大，我們(men)對相關設(she)備的選型也需(xu)要根據(ju)與(yu)(yu)之調整。

對于(yu)大(da)型數據中心(xin)(xin)而(er)言，由于(yu)配電系(xi)統(tong)(tong)層級眾多且(qie)運(yun)行方(fang)式復雜(za)，實(shi)(shi)現(xian)電力系(xi)統(tong)(tong)保護裝置(zhi)正(zheng)確動作(zuo)，避(bi)免(mian)越級跳(tiao)閘(zha)是(shi)一項極具(ju)挑戰的任務。因(yin)此，數據中心(xin)(xin)規(gui)劃者，在(zai)數據中心(xin)(xin)規(gui)劃設計(ji)階段(duan)可以嘗試借(jie)助ETAP仿真(zhen)分(fen)析軟件(jian)輔助電力系(xi)統(tong)(tong)設計(ji)，從而(er)大(da)大(da)減輕(qing)工作(zuo)負擔，通過軟件(jian)仿真(zhen)分(fen)析的結果實(shi)(shi)現(xian)精(jing)細(xi)化設計(ji)。

ETAP是全(quan)球領先的(de)(de)權威的(de)(de)電(dian)(dian)(dian)力系(xi)統(tong)仿真(zhen)分析軟(ruan)件，是唯(wei)一(yi)獲(huo)得批(pi)準可用于核電(dian)(dian)(dian)/高危行業(ye)的(de)(de)電(dian)(dian)(dian)力系(xi)統(tong)分析軟(ruan)件，可提供從(cong)設計到運維的(de)(de)全(quan)生命周期解(jie)決(jue)方(fang)案，從(cong)而助力電(dian)(dian)(dian)力系(xi)統(tong)的(de)(de)安全(quan)穩(wen)定運行。ETAP可以廣(guang)泛覆蓋多個行業(ye)領域，包括數(shu)據中心、電(dian)(dian)(dian)子廠房、石油(you)石化、新能源、鋼鐵冶金等。

借助ETAP電力系(xi)(xi)(xi)統(tong)(tong)仿(fang)(fang)真(zhen)分析(xi)軟件(jian)(jian)，可(ke)以(yi)(yi)輕松快(kuai)捷地繪制電氣系(xi)(xi)(xi)統(tong)(tong)單線圖。不僅可(ke)以(yi)(yi)簡(jian)化(hua)(hua)操作流程，更(geng)可(ke)以(yi)(yi)通過軟件(jian)(jian)便捷快(kuai)速地生成保護定值(zhi)(zhi)的(de)(de)時間電流曲(qu)線（TCC曲(qu)線），從而(er)直觀(guan)地檢(jian)查保護設備定值(zhi)(zhi)和選擇(ze)性(xing)是否滿(man)足系(xi)(xi)(xi)統(tong)(tong)安全運行(xing)的(de)(de)要求(qiu)，通過調整TCC曲(qu)線來優化(hua)(hua)保護定值(zhi)(zhi)。此外，ETAP電力系(xi)(xi)(xi)統(tong)(tong)仿(fang)(fang)真(zhen)分析(xi)軟件(jian)(jian)具有良好的(de)(de)數據(ju)交互性(xing)，可(ke)以(yi)(yi)生成仿(fang)(fang)真(zhen)計算報告(gao)，方便數據(ju)中心(xin)(xin)運維人(ren)員進(jin)行(xing)設備信息臺賬式管(guan)理。現在(zai)，ETAP電力系(xi)(xi)(xi)統(tong)(tong)仿(fang)(fang)真(zhen)分析(xi)軟件(jian)(jian)已經在(zai)數據(ju)中心(xin)(xin)得(de)到越來越廣泛(fan)的(de)(de)應用。

保護選擇性，需兼顧經(jing)濟(ji)與可靠

在(zai)當今市場，用(yong)(yong)戶(hu)在(zai)關(guan)注數據中心供電安全的同時，也更(geng)加注重(zhong)成(cheng)本(ben)效益(yi)。配電系(xi)統內保護選擇性地實現，可(ke)能意味著(zhu)更(geng)高的成(cheng)本(ben)，因(yin)此用(yong)(yong)戶(hu)需權衡利(li)弊(bi)，綜(zong)合考慮。

選擇合適的(de)級聯方(fang)案也是降(jiang)低(di)成(cheng)本的(de)重要(yao)途徑之一。施(shi)耐德(de)電氣的(de)級聯方(fang)案獲(huo)得(de)了楊瑛潔的(de)青睞，她認為(wei)通過(guo)優(you)化電路連接方(fang)式，可以顯著提(ti)高(gao)系統(tong)的(de)穩定性和可靠性，同時降(jiang)低(di)設備的(de)維護成(cheng)本。

在施耐(nai)德電(dian)氣的級(ji)(ji)聯解決方(fang)案中，可以讓上下級(ji)(ji)斷(duan)路(lu)器(qi)在同時(shi)檢(jian)測到故障電(dian)流(liu)，并(bing)進行分(fen)斷(duan)過(guo)程中，利用(yong)上級(ji)(ji)斷(duan)路(lu)器(qi)的限流(liu)技(ji)術，讓觸頭(tou)在斥開(kai)過(guo)程中降低(di)流(liu)過(guo)下游(you)斷(duan)路(lu)器(qi)的短(duan)路(lu)電(dian)流(liu)，這種降低(di)短(duan)路(lu)電(dian)流(liu)的效果(guo)相(xiang)當于上一級(ji)(ji)斷(duan)路(lu)器(qi)，成為下游(you)短(duan)路(lu)電(dian)流(liu)的一個阻(zu)擋(dang)物，從而實現(xian)對下游(you)斷(duan)路(lu)器(qi)分(fen)斷(duan)能力要求的降低(di)。

級聯(lian)技術的最大優勢在于，允許(xu)在下一(yi)級設備(bei)中(zhong)安裝分(fen)斷(duan)能力小于預期(qi)短路(lu)電流的斷(duan)路(lu)器，但仍然(ran)能夠在給定點安全分(fen)斷(duan)短路(lu)電流，從(cong)而降低(di)了(le)成本(ben)。這樣(yang)，就可以同(tong)時滿足設備(bei)選型要求并兼顧經濟性。

例如，通過級(ji)聯技術，采(cai)用極(ji)(ji)限分(fen)斷(duan)(duan)(duan)能力(li)為50kA的(de)NSX100N型(xing)斷(duan)(duan)(duan)路(lu)器可(ke)以(yi)替換極(ji)(ji)限分(fen)斷(duan)(duan)(duan)能力(li)為100kA的(de)NSX100H型(xing)斷(duan)(duan)(duan)路(lu)器，單臺斷(duan)(duan)(duan)路(lu)器的(de)采(cai)購(gou)成(cheng)本可(ke)以(yi)下降近40%，這(zhe)個采(cai)購(gou)成(cheng)本差(cha)異是(shi)相當顯著(zhu)的(de)。

施耐(nai)德電(dian)氣數據(ju)中(zhong)(zhong)心(xin)架(jia)構師張晨(chen)光總結道：“保護(hu)選(xuan)擇性(xing)(xing)對減(jian)少數據(ju)中(zhong)(zhong)心(xin)宕機(ji)時間、降(jiang)低數據(ju)中(zhong)(zhong)心(xin)運(yun)營成本意義(yi)重大。施耐(nai)德電(dian)氣斷路器除了常規保護(hu)選(xuan)擇性(xing)(xing)實現(xian)方式(shi)，還提供了區(qu)域聯鎖、雙(shuang)重設定(ding)等多種方式(shi)來應對不同(tong)的使用場(chang)景，提高開關的保護(hu)選(xuan)擇性(xing)(xing)，可以幫助客戶實現(xian)配電(dian)系統安(an)全穩定(ding)與經濟性(xing)(xing)的平(ping)衡。”

四大配電隱患，需要正確指導

當(dang)前，在我國(guo)國(guo)內已經(jing)投入建設大(da)量數(shu)據中心(xin)，這些運(yun)行中的數(shu)據中心(xin)在一定程度(du)上正面臨運(yun)維方面的困擾，或面臨轉型改造的挑戰(zhan)。

經過若干年運行(xing)后，配(pei)(pei)電(dian)系(xi)統(tong)中可(ke)能(neng)(neng)(neng)存在以下(xia)安全隱患(huan)：第一，設(she)備(bei)(bei)老化，長期運行(xing)的設(she)備(bei)(bei)可(ke)能(neng)(neng)(neng)存在不(bu)同程(cheng)度(du)的磨損、腐蝕或(huo)疲勞，導致其(qi)性(xing)能(neng)(neng)(neng)下(xia)降(jiang)或(huo)失(shi)效；第二，絕(jue)緣(yuan)下(xia)降(jiang)，由于(yu)環境(jing)因素（如高溫、潮濕）的作(zuo)用，配(pei)(pei)電(dian)系(xi)統(tong)的絕(jue)緣(yuan)材料(liao)可(ke)能(neng)(neng)(neng)發生劣(lie)化，導致電(dian)氣(qi)性(xing)能(neng)(neng)(neng)下(xia)降(jiang)；第三，誤(wu)操(cao)作(zuo)，即操(cao)作(zuo)人員(yuan)的技(ji)能(neng)(neng)(neng)水平不(bu)足(zu)或(huo)操(cao)作(zuo)規(gui)程(cheng)不(bu)完(wan)善，可(ke)能(neng)(neng)(neng)導致誤(wu)操(cao)作(zuo)引發事故；第四，自然災害、外力破壞(huai)等外部(bu)因素也(ye)可(ke)能(neng)(neng)(neng)對配(pei)(pei)電(dian)系(xi)統(tong)造(zao)成損害。

對于經過改(gai)造或設備(bei)更換的現場，安全隱患可(ke)(ke)能(neng)更加突出。為此，施耐德電(dian)(dian)氣(qi)提(ti)(ti)供了配電(dian)(dian)安全咨(zi)詢服(fu)務，能(neng)幫助客戶(hu)排查電(dian)(dian)氣(qi)系統內(nei)的潛在(zai)隱患，并對隱患可(ke)(ke)能(neng)產生的問題進(jin)行專業評估，為客戶(hu)提(ti)(ti)供詳(xiang)細的報告(gao)和建議(yi)。

如(ru)果用戶對現有(you)配電系統(tong)的保(bao)護選(xuan)(xuan)擇(ze)(ze)性存在疑慮，或不確定是(shi)否具備選(xuan)(xuan)擇(ze)(ze)性，以(yi)及(ji)選(xuan)(xuan)擇(ze)(ze)性的程(cheng)度如(ru)何(he)，施耐德(de)電氣可提(ti)供專門的選(xuan)(xuan)擇(ze)(ze)性分析服(fu)(fu)務。通過該服(fu)(fu)務，能夠(gou)評估現有(you)保(bao)護系統(tong)是(shi)否滿(man)足使用要求(qiu)，并(bing)針對不滿(man)足的情況(kuang)提(ti)供相應的改進方(fang)案。

如今，無論(lun)企業級業務(wu)應(ying)用還(huan)是個人的(de)(de)(de)娛(yu)樂消費，越(yue)來越(yue)依(yi)(yi)托(tuo)數(shu)字化技術來實現。因此對數(shu)據(ju)中(zhong)(zhong)心(xin)的(de)(de)(de)穩定運(yun)行也有(you)著越(yue)來越(yue)高(gao)的(de)(de)(de)要(yao)求。堅強的(de)(de)(de)供電系統是數(shu)據(ju)中(zhong)(zhong)心(xin)運(yun)行核心(xin)，這(zhe)不(bu)僅依(yi)(yi)靠完善的(de)(de)(de)冗余架構，還(huan)需(xu)要(yao)非常重視保(bao)護(hu)配(pei)(pei)置(zhi)，自動(dong)控制(zhi)等系統的(de)(de)(de)配(pei)(pei)置(zhi)。在數(shu)據(ju)中(zhong)(zhong)心(xin)未來的(de)(de)(de)設計和(he)運(yun)營(ying)過程中(zhong)(zhong)，應(ying)更加充分借鑒專(zhuan)業性的(de)(de)(de)指導(dao)意見，才能更好滿(man)足保(bao)護(hu)選擇性的(de)(de)(de)需(xu)求，合理(li)配(pei)(pei)置(zhi)配(pei)(pei)電系統和(he)保(bao)護(hu)裝置(zhi)，才能確保(bao)數(shu)據(ju)中(zhong)(zhong)心(xin)的(de)(de)(de)穩定、可靠、高(gao)效(xiao)運(yun)行。