大型数据中心供配电系统建设方案浅谈

摘 要 大型数据中心供配电系统是保证我国供电系统稳定的系统，关于该系统的研究也有许多。根据不同的要求设计不同的建设方案，依照不同的设计原则。本文对大型数据中心配电系统建设方案进行详细的探讨分析，希望能够有指导意义。

关键词 数据中心；供配电系统；建设方案

中图分类号 TP3 文献标识码 A 文章编号 1674-6708（2017）187-0068-02

数据中心供配电系统是一项技术性极强的系统结构，建设时需要全面考虑多方因素。设计方案时不光要考虑国家标准，还要考虑实际运用，保证供电的可靠性和稳定性。目前，数据中心供配电系统相关技术已经逐渐成熟，无论是设计原则还是产品质量都有一定的保证。

1 数据中心供配电系统设计基本原则

数据中心供配电系统在设计时应该按照国家标准进行设计，除此之外，还可参考国外标准，结合不同需求所需要的特性，采取适当的改善，但一定要在符合我国国家标准的前提下进行修改。

数据中心供配电系统在设计时应该遵循基本的分区以及分级原则，保证不同部分设备供电稳定性，保证一切都能按照施行标准进行。如果供电系统可能出现故障，一定要将可能出现故障的部位控制在一定范围，将故障范围尽量减少到无。要充分了解数据中心用电负荷密度大、总量高的特点，设计时配合这一特点，运用新技术进行适当的节能，尽量降低整个系统的电损耗，节约资源，保证经济效益。

2 数据中心用电负荷

数据中心用电负荷可以分为两个部分，一种是UPS负荷输出，另一种是变配电系统负荷。根据这两种不同的用电负荷，可以设计不同的设计依据，以供我们更好地建立供配电系统。

2.1 UPS负荷输出

这种统计方法由具体需要负荷设备进行统计，如果明确设备数量，直接按照数量进行统计，如果不明确直接平均统计。

2.2 变配电系统负荷

变配电系统包括输入、机房空调系统、照明以及建筑电气设备等，这些全部计算在内。无论是日常运行还是充电时所需负荷都要进行分别统计，最后结合在一起。

3 数据中心供电电源

3.1 市电电源选择

市电电源一般选择10kV电压，用户一般较小。如果数据中心所设计的电荷较大，可以在建设开始时选择35kV的电压，这样能够减少因为电量不足造成的事故。此时，变电方式是由数据中心建筑形式决定，如果数据中心建筑是园区，可以采取这种变电方式。

3.2 市电电源引入要求

市电电源引入需要满足不同要求，确保安全。可以由多个不同电网承载，选择专门的电路进行引入，最终连接到数据中心。市电电源引入需要很高的可靠性，不能有很大变动，最好有多个独立变电所，从中进行接引，这样也能在发生事故时减少事故区域。

3.3 自备应急电源选择

数据中心应该自备应急电源，以防萬一。一旦发生事故，数据中心可以将柴油发电机作为应急电源。如果是大型数据中心，就一定要选择优质柴油发电机，要求发电机承载能力强，体积小，功率大。

3.4 自备应急电源配置要求

数据中心应急电源配置要求首先应该满足供电容量大这个特点。只有容量充足，在大型数据中心中才能坚持更久，直到事故解决。而发电机需要给多处进行供电，包括机房、空调、建筑设备等等。一般情况下，大型数据中心都有高可靠性这个要求，所以自备应急设备也是情理之中，而应急设备就应发挥作用，所以一定要求其品质有所保证。

4 数据中心供配电系统布置

4.1 供配电系统布置原则

供配电系统布置时要将变配电所、电源机房靠近设备机房，所有机房都应该留有一定的空间，保证通道畅通，以便事故发生能够及时处理。尤其是大型数据中心，更需要将供配电系统布置合理，空间充足。注意各机房设备装置和线路铺设符合安全标准，无论是抗震指标还是耐火等级都应该有所保证。

4.2 变配电所布置

大型数据中心一般是大型建筑，变配电所可以设计在地面一二楼，不宜设置在最底层。变配电所可以划分不同区域，合理分配。

4.3 发电机房布置

发电机房应该独立，注意对发电机房进行科学合理的防火措施，保证发电机房的安全。

4.4 UPS电源机房布置

大型数据中心中，UPS电源机房一般都与设备机房相邻，按照数据中心等级，可以将主机、配电柜和电池相隔开，整个机房井然有序，提高电源机房的可靠性。

5 数据中心变配电系统

5.1 高压配电系统

一般情况下，电源高压配电系统采用单母线分段进行，如果出现冗余，可以分开关联，不影响另一部分的用电。高压配电系统采用放射式进行配电，将电缆分开，如果不能分开应该设置隔离墙，减少火灾等事故。配电线采用抗高的电缆和母线槽，保证高压配电系统可靠性。

5.2 低压配电系统

低压配电系统直接采用单母线分段，中间有所联系。为了保证可靠性应该在电源处配备应急电源，以防万一。一旦出现意外可以直接将电池换为应急电源。

5.3 机房空调配电系统

机房空调设备不能缺少的是配电柜，连接两个不同线路，实现自动切换。机房空调应该在正常运行时连接到其他电源上，保证高可靠性。为了保证机房空间，应该合理安排空调位置，也是进一步保证空调作用的方法。

6 数据中心自备应急电源系统

6.1 发电机组容量

不同电源有不同型号，需要注意选择。因为是大型数据中心，所以要选择负荷更大的发电机组，保证电源组的可靠性。发电机组容量要考虑容量亏损，还有使用条件等因素。

6.2 发电机组输出电压选择

发电机组要根据国家标准选择，保证输出电压能符合变配电所要求。一般情况下，选择10kV的电压，与母线相联系。

6.3 发电机组设置

发电机组采用并联方式，确保电压一致，如果控制中出现故障可以临时维修，不会遇到不可解决的状况。

6.4 发电机房环保措施

发电机组在运行时会产生较大的噪音，所以要尽量消音，保证发电机房噪音在规定范围以内。

7 数据中心UPS

数据中心UPS可以分个建设，每个UPS要一次建成，容量保证在800kVA以内。电源主机应该按照不同区域和供电要求进行全面考虑，满足所有输出功率。如果系统总负荷明确还要将额定值与负荷值相乘，再按照一定比例进行计算。这里可以考虑蓄电池总容量，不考虑电池中断这种特殊情况。

8 数据中心接地与供配电系统防雷

数据中心应该采用联合接地方式，组成一个联合地网。在供电系统防雷上的措施，可以考虑整个配电系统的分布情况，对不利因素进行分析，时刻关注天气预报，保证数据中心安全防雷。

9 结论

数据中心供配电系统是一项重要的系统工程，而大型数据中心更需要注意方案建设。建设过程中一定要全面考虑各种因素，保证数据中心的可靠性，对各种方面进行合适的技术措施指导。同时，运用节能措施争取降低能耗。数据中心存在一定的等级区别，所以要将供配电系统进行进一步调整，对不必要的建设减少投资，保证数据中心经济效益。

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作者简介：范长征，浪潮电子信息产业股份有限公司。