一种用于数据中心供配电系统仿真操作的实训平台的制作方法

1.本实用新型涉及供配电实训设备的技术领域，尤其涉及一种用于数据中心供配电系统仿真操作的实训平台。


背景技术：

2.数据中心(data center)是指在一个物理空间内实现信息(数据)的处理、分析、存储、传输、交换和管理，为实现这种功能其内部配套有大量的it设施和基础设施(不间断电源、制冷空调、监控系统、安防系统、照明系统等)，这些设施的正常工作均离不开稳定可靠的交流电源。由于数据中心的特殊性，其内it设施需要365天内24小时不间断运行，故对 10/0.4kv供电系统的可靠性要求比较高，非正常情况下不允许进行停电倒闸操作，避免因倒闸操作导致it设施停电宕机。除因“每2年一次的例行停电保养、上游变电站停电、配电柜故障、人为操作”情况导致的停电外，其余情况下均处于正常工作状态，不允许随意操作10kv或0.4kv配电柜开关，这将导致：1)长期不能操练，员工实操技能生疏，遇到真实停电情况不能快速恢复；2)新员工得不到实战操作机会，技能水平得不到提升，遇到真实停电情况不敢操作；3)缺少实战操作演练的平台；4)缺少沙盘推演的平台。因此，如何提供员工进行数据中心供配电系统操作，具有重要的意义。


技术实现要素：

3.本实用新型提供一种用于数据中心供配电系统仿真操作的实训平台，解决现有数据中心供配电操作人员缺少实战操作的问题。能提高操作人员的技能水平和问题处理能力，提高数据中心运行的安全性。
4.为实现以上目的，本实用新型提供以下技术方案：
5.一种用于数据中心供配电系统仿真操作的实训平台，包括：变电所模块、中压供配电模块、低压供配电模块、柴油发电机供电模块、负载模块和dc24v电源；
6.在仿真操作箱的操作平台上设置所述变电所模块、所述中压供配电模块、所述低压供配电模块、所述柴油发电机供电模块和所述负载模块，并由所述dc24v电源对各个模块进行供电；
7.所述变电所模块与所述中压供配电模块电连接，所述中压供配电模块分别与所述柴油发电机模块和所述低压供配电模块电连接，所述低压供配电模块与所述负载模块电连接；
8.在所述操作平台上设置长条灯管和指示灯，以长条灯管仿真各个模块间的电连接，在灯管点亮时表征电连接导通，在灯管不亮时表征电连接断开，以指示灯仿真各个模块内的元器件的运行状态和控制状态。
9.优选的，在所述操作平台设置2n架构，以提供主路供电和备路供电；
10.所述主路和所述备路均包括：所述变电所模块、所述中压供配电模块和所述低压供配电模块。
11.优选的，所述变电所模块包括：开关旋钮；
12.所述开关旋钮串接在变电所开关柜与所述中压供配电模块之间，用于控制开关柜对所述中压供配电模块的送电和停电；
13.所述开关旋钮内设置有指示灯，在所述开关旋钮处于合闸状态时点亮，分闸时熄灭。
14.优选的，所述中压供配电模块包括：就地/远程开关、分闸/合闸开关和变压器仿真模块；
15.所述就地/远程开关、所述分闸/合闸开关和所述变压器仿真模块依次串接在一起；
16.所述就地/远程开关用于表征所述中压供配电模块的运行方式，所述就地/远程开关内设置两个指示灯，在所述就地/远程开关处于就地状态或远程状态时控制相应的指示灯点亮；
17.所述分闸/合闸开关用于对所述变压器传模块供电的开合控制，所述分闸/合闸内设置有指示灯，在合闸时点亮，分闸时熄灭。
18.优选的，所述低压供配电模块包括：合闸按钮和分闸按钮；
19.所述合闸按钮和所述分闸按钮串接在所述低压供配电模块的输入端；
20.所述合闸按钮用于控制低压总出线柜开关合闸，所述分闸按钮用于控制控制低压总出线柜开关分闸控制，在所述合闸或所述分闸按钮被按下时，低压总出线柜开关和低压母联的连接处于合闸或分闸状态；
21.所述分闸按钮和所述合闸按钮内设置有指示灯，在按下时点亮。
22.优选的，所述低压供配电模块还包括：低压侧母线和低压变压器；
23.所述低压变压器通过所述低压侧母线与所述负载模块电连接，所述低压侧母线设置长条灯管，在所述低压侧母线工作时点亮，不工作时熄灭。
24.优选的，所述柴油发电机供电模块包括：手动/自动旋钮、启停按钮、急停按钮和复位按钮；
25.所述手动/自动旋钮用于控制柴油发电机运行的控制模式；
26.所述启停按钮用于控制柴油发电机的运行状态；
27.所述急停按钮用于控制柴油发电机的紧急停机；
28.所述复位按钮用于控制柴油发电机的复位启动。
29.优选的，所述柴油发电机供电模块还包括：工作指示灯和供电母线；
30.所述工作指示灯用于表征柴油发电机的工作状态，在柴油机发电机运行时点亮，停止时熄灭；
31.所述供电母线用于输出柴油发电机的供电，所述供电母线设置有长条灯管，在灯管点亮时表征柴油发电机运转并对外供电。
32.优选的，所述负载模块包括：双掷旋钮开关和供电指示灯；
33.所述双掷旋钮开关用于控制负载运行或关停，所述双掷旋钮开关内设置有指示灯，并在负载运行时点亮，在负载关停时熄灭；
34.供电指示灯用于指示负载的供电电路导通或断开。
35.本实用新型提供一种用于数据中心供配电系统仿真操作的实训平台，在仿真操作
箱的操作平台上设置变电所模块、中压供配电模块、低压供配电模块、柴油发电机供电模块、负载模块和dc24v电源，并设置长条灯管和指示灯，以长条灯管仿真各个模块间的电连接，在灯管点亮时表征电连接导通，在灯管不亮时表征电连接断开，以指示灯仿真各个模块内的元器件的运行状态和控制状态。解决现有数据中心供配电操作人员缺少实战操作的问题。能提高操作人员的技能水平和问题处理能力，提高数据中心运行的安全性。
附图说明
36.为了更清楚地说明本实用新型的具体实施例，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍。
37.图1是本实用新型提供的一种用于数据中心供配电系统仿真操作的实训平台的结构示意图。
38.图2是本实用新型提供的实训平台的电路结构示意图。
具体实施方式
39.为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型实施例的方案，下面结合附图和实施方式对本实用新型实施例作进一步的详细说明。
40.针对当前数据中心的供配电无法实时训练的问题，本实用新型提供一种用于数据中心供配电系统仿真操作的实训平台，解决现有数据中心供配电操作人员缺少实战操作的问题。能提高操作人员的技能水平和问题处理能力，提高数据中心运行的安全性。
41.如图1所示，一种用于数据中心供配电系统仿真操作的实训平台，包括：变电所模块、中压供配电模块、低压供配电模块、柴油发电机供电模块、负载模块和dc24v电源。在仿真操作箱的操作平台上设置所述变电所模块、所述中压供配电模块、所述低压供配电模块、所述柴油发电机供电模块和所述负载模块，并由所述dc24v电源对各个模块进行供电。所述变电所模块与所述中压供配电模块电连接，所述中压供配电模块分别与所述柴油发电机模块和所述低压供配电模块电连接，所述低压供配电模块与所述负载模块电连接。在所述操作平台上设置长条灯管和指示灯，以长条灯管仿真各个模块间的电连接，在灯管点亮时表征电连接导通，在灯管不亮时表征电连接断开，以指示灯仿真各个模块内的元器件的运行状态和控制状态。
42.在实际应用中，仿真操作箱上各模块代表的是数据中心10/0.4kv供配电系统中的各功能单元，各模块均通过不同类型电气原件的有序组合来模拟展示各功能单元的真实运行场景。柴油发电机设备可用圆形双色信号指示灯代替，当双色信号指示灯为“绿色”时，代表发电机处于怠速运行状态；为“红色”时，代表发电机处于全速运行状态。
43.配电柜设备上的“断路器开关”可用方形十字信号指示灯代替，当指示灯为“绿色”时代表柜体内开关处于“分闸”状态，为“红色”时代表柜体内开关处于“合闸”状态。
44.配电柜设备上的分闸/合闸按钮、就地/远方、手动/自动和启动/停止等选择按钮，可采用1：1比例的同类按钮/旋钮来代替，其操作手感、操作方式完全与真实设备上安装的按钮/旋钮相同。
45.变压器设备可用方形红色信号指示灯来代替，指示灯表面张贴变压器符号，当指示灯“亮”时代表变压器通电工作，当指示灯“熄灭”时代表变压器未通电，不工作。
46.配电柜并接时需要有母排(主母线，铜排)，10kv配电柜所用的主母排是3根(a/b/c三相)，0.4kv配电柜所用的母排是5根(a/b/c三相，零排，地排)，本实用专利采用一根长条灯管来代替同系统中的多条母线，灯管亮时代表母线通电，灯管不亮时代表母线未通电。
47.仿真操作箱尺寸：长2000mm
×
宽1500mm
×
厚30mm，为钢制箱体，板厚2.0mm，箱体正面板上激光精准打孔，用于安装固定上述各类指示灯、按钮、旋钮开关；箱体内部安装导轨用于固定各类电气元件，再通过 rvv-1*1.0mm的电源线将各元件、指示灯、开关等有序连接起来，实现各种逻辑功能。
48.箱体主电源采用交流220v输入，直流24v输出，除电源模块(1500w， 10a)外，箱体内电气元件均采用dc24v电源供电，电压等级低，安全可靠，避免因人员误操作导致触电事故的发生。
49.进一步，在所述操作平台设置2n架构，以提供主路供电和备路供电；所述主路和所述备路均包括：所述变电所模块、所述中压供配电模块和所述低压供配电模块。
50.在实际应用中，为了确保数据中心供电的可靠性，10/0.4kv供配电系统一般采用2n架构，即：2路(主路，备路)供电，正常情况下2路同时带载，各带50％左右的末端负荷(it设备上有双路电源模块，主/备路电源各带一路)，当主路出现停电故障，备路可以自动/手动切换操作带载主路下端的用电负荷；当备路出现故障，主路可以自动/手动切换操作带载备路下端的用电负荷，达到2路互为主备，保证末端负载不停电的目的。
51.所述变电所模块包括：开关旋钮；所述开关旋钮串接在变电所开关柜与所述中压供配电模块之间，用于控制开关柜对所述中压供配电模块的送电和停电。所述开关旋钮内设置有指示灯，在所述开关旋钮处于合闸状态时点亮，分闸时熄灭。
52.在实际应用中，如图2所示，设有2个开关旋钮(k1和k2)，2个圆形led指示灯(l1和l2)。k1开关代表供电局1#变电站内的某一个10kv 开关柜，模拟控制数据中心1#-10kv市电专线的停电和送电；k1开关合闸，代表供电局1#变电站内该10kv开关柜合闸送电，对应l1指示灯亮；分闸则表示停电，对应l1指示灯熄灭。k2开关代表供电局2#变电站内的某一个10kv开关柜，模拟控制数据中心2#-10kv市电专线的停电和送电； k2开关合闸，代表供电局2#变电站内该10kv开关柜合闸送电，对应l2 指示灯亮；分闸则表示停电，对应l2指示灯熄灭。
53.所述中压供配电模块包括：就地/远程开关、分闸/合闸开关和变压器仿真模块。所述就地/远程开关、所述分闸/合闸开关和所述变压器仿真模块依次串接在一起。所述就地/远程开关用于表征所述中压供配电模块的运行方式，所述就地/远程开关内设置两个指示灯，在所述就地/远程开关处于就地状态或远程状态时控制相应的指示灯点亮。所述分闸/合闸开关用于对所述变压器传模块供电的开合控制，所述分闸/合闸内设置有指示灯，在合闸时点亮，分闸时熄灭。
54.在实际应用中，如图2所示，设有9个二挡双掷旋钮开关，编号依次为s1-1，s2-1，s3-1，s4-1，s5-1，s6-1，s7-1，kg7-1，kg8-1，分别用于控制开关的运行方式“就地/远方”(“就地”代表本地或现场控制，“远方”代表远程控制)；设有9个三挡旋钮开关，编号依次为s1-2，s2-2， s3-2，s4-2，s5-2，s6-2，s7-2，kg7-2，kg8-2，分别用于控制开关的“分闸/合闸”(“分闸”代表开关分断，“合闸”代表开关闭合)；设有6个压线板，编号依次为s1-3，s2-3，kg7-3，kg8-3，s7-3，s7-4，分别用于控制2个市电进线柜、2个油机进线柜、1个中压母联柜、4个变压器开关柜的备自投合闸功能(压线板闭合：该柜开关具备自动合闸能力；压线板拆
开)；设有9个十字指示灯，编号依次为l3，l4，l6，l9，l7，l8， l5，l48，l49，分别用于显示开关的运行状态(“绿色”表示分闸，“红色”表示合闸)；设有4个方形指示灯，编号依次为t1，t2，t3，t4，分别代表1#～4#变压器，指示灯亮红色时表示该台变压器工作，反之熄灭表示该台变压器不工作；设有2条led灯管，分别代表中压母线ⅰ段和中压母线ⅱ段，中压母线工作时led灯管亮红色，表示母线带电，反之熄灭表示母线不工作、不带电；各旋钮开关、指示灯组合成一个整体，模拟一个 10kv中压柜(开关)，具体如表1所示。
55.表1
[0056][0057]
所述低压供配电模块包括：合闸按钮和分闸按钮。所述合闸按钮和所述分闸按钮串接在所述低压供配电模块的输入端。所述合闸按钮用于控制低压总出线柜开关合闸，所述分闸按钮用于控制控制低压总出线柜开关分闸控制，在所述合闸或所述分闸按钮被按下时，低压总出线柜开关和低压母联的连接处于合闸或分闸状态。所述分闸按钮和所述合闸按钮内设置有指示灯，在按下时点亮。
[0058]
在实际应用中，如图2所示，设有6个自复位型绿色按钮开关，编号依次为k13，k15，k17，k19，k21，k23，代表低压总出线柜开关合闸控制按钮；设有6个自复位型红色按钮开关，编号依次为k14，k16，k18， k20，k22，k24，代表低压总出线柜开关分闸控制按钮；设有6个红色指示灯，编号依次为l21，l23，l25，l27，l29，l31，代表4个低压总出线柜开关和2个低压母联开关处于合闸状态；设有6个绿色指示灯，编号依次为l20，l22，l24，l26，l28，l30，代表4个低压总出线柜开关和2 个低压母联开关处于分闸状态；设有6个十字指示灯，编号l14，l15，l16， l17，l18，l19分别代表4个低压总出线开关和2个低压母联开关的工作状态；设有4条低压母线，编号依次为t1母线，t2母线，t3母线，t4 母线，分别代表t1～t4变压器低压侧母线，母线工作时亮红色，反之熄灭；各功能按钮、指示灯组合成一个整体，代表一个功能开关，具体如表2所示。
[0059]
表2
[0060][0061]
所述低压供配电模块还包括：低压侧母线和低压变压器。所述低压变压器通过所述低压侧母线与所述负载模块电连接，所述低压侧母线设置长条灯管，在所述低压侧母线工作时点亮，不工作时熄灭。
[0062]
所述柴油发电机供电模块包括：手动/自动旋钮、启停按钮、急停按钮和复位按钮。所述手动/自动旋钮用于控制柴油发电机运行的控制模式；所述启停按钮用于控制柴油发电机的运行状态；
[0063]
所述急停按钮用于控制柴油发电机的紧急停机；所述复位按钮用于控制柴油发电机的复位启动。
[0064]
进一步，所述柴油发电机供电模块还包括：工作指示灯和供电母线。所述工作指示灯用于表征柴油发电机的工作状态，在柴油机发电机运行时点亮，停止时熄灭。所述供电母线用于输出柴油发电机的供电，所述供电母线设置有长条灯管，在灯管点亮时表征柴油发电机运转并对外供电。
[0065]
在实际应用中，如图2所示，设有4个圆形“双色”指示灯，每一个指示灯代表一台柴油发电机，编号依次为l38，l39，l40，l41，灯亮表示该发电机启动运行(开始发电)，反之熄灭表示发电机停止运行；设有6 个二挡双掷旋钮开关，编号依次为kg1-1，kg2-1，kg3-1，kg4-1，kg5-1， kg6-1，分别用于控制开关的运行方式“手动/自动”(“手动”代表该开关处于手动控制模式，“自动”代表该开关处于自动控制模式)；设有6 个三挡旋钮开关，编号依次为kg1-2，kg2-2，kg3-2，kg4-2，kg5-2， kg6-2，分别用于控制开关的“分闸/合闸”(“分闸”代表开关分断，“合闸”代表开关闭合)；设有6个十字指示灯，编号依次为l42，l43，l44， l45，l46，l47，分别用于表示柴发并机柜(开关)的运行状态(“绿色”表示分闸，“红色”表示合闸)；设有1个急停按钮，编号k9，用于控制发电机紧急停机；设有1个二挡双掷旋钮开关，编号k10，用于控制“发电机组”运行方式“手动/自动”(“手动”代表n台发电机组处于手动启机模式，“自动”代表n发电机组处于自动启机模式)；设有1个复位按钮，编号k11，用于自动模式下发电机复位停机；设有1个二挡双掷旋钮开关，编号k12，用于“手动”模式下控制发电机“启机/停机”(“启机”代表发电机手动启动运行，“停机”代表发电机手动停止运行)；设有1 条led长灯管，代表油机母线，母线工作时灯亮表示发电机已启动运行，开始发电，反之灯灭表示发电机已停止运行，不发电。各旋钮开关、指示灯组合成一个整体，模拟10kv柴发并机供电系统中的中压柜(开关)，具体如表3所示。
[0066]
表3
[0067][0068]
所述负载模块包括：双掷旋钮开关和供电指示灯。所述双掷旋钮开关用于控制负载运行或关停，所述双掷旋钮开关内设置有指示灯，并在负载运行时点亮，在负载关停时熄灭。供电指示灯用于指示负载的供电电路导通或断开。
[0069]
在实际应用中，如图2所示，所述负载模块为ups，可设有6个二挡双掷旋钮开关，编号依次为k3，k4，k5，k6，k7，k8，分别控制下端的负载；设有6个绿色指示灯，编号依次为l32(1#ups主)，l33(2#ups旁)， l34(2#ups维修)，l35(1#ups旁)，l37(1#ups维修)，l36(2#ups 主)，指示灯亮表示对应的ups主路/旁路/维修旁路供电，反之表示不供电。
[0070]
可见，本实用新型提供一种用于数据中心供配电系统仿真操作的实训平台，在仿真操作箱的操作平台上设置变电所模块、中压供配电模块、低压供配电模块、柴油发电机供电模块、负载模块和dc24v电源，并设置长条灯管和指示灯，以长条灯管仿真各个模块间的电连接，在灯管点亮时表征电连接导通，在灯管不亮时表征电连接断开，以指示灯仿真各个模块内的元器件的运行状态和控制状态。解决现有数据中心供配电操作人员缺少实战操作的问题。能提高操作人员的技能水平和问题处理能力，提高数据中心运行的安全性。
[0071]
以上依据图示所示的实施例详细说明了本实用新型的构造、特征及作用效果，以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，但本实用新型不以图面所示限定实施范围，凡是依照本实用新型的构想所作的改变，或修改为等同变化的等效实施例，仍未超出说明书与图示所涵盖的精神时，均应在本实用新型的保护范围内。