大型數據中心供配電系統設計分析

曹運周 張珍

摘 要：本文首先依據數據中心供配電系統設計時候所應當注意的主要原則入手；接著對數據中心的供配電系統分布進行設置，在這當中分別從供配電系統分布的主要原則、針對發電機房進行布置、變配電所的布置這三個方面進行闡述；最后對大型數據中心當中自備應急電源系統設計，由此詳細的闡述了大型數據中心供電系統的核心要素分析，為促進大型數據中心供配電系統設計的發展打下基礎。

關鍵詞：大型 數據中心 供配電 系統設計

一、數據中心供配電系統設計的主要原則

對于數據中心的供配電系統設計來說，應當依據國家以及行業的相應標準、規范，并且需要參考國內外的一些規范和標準，對整個數據中心的用電負荷密度予以考慮，從而選擇合適的技術措施進行解決。除此之外，還應當進一步與單位所要求的標準和規范進行適應。

除此之外，數據中心供配電系統還應當遵循一定的分級、分區的原則進行劃分。在這當中，所表現出來的同一功能區域當中的不同設備供電可靠性，需要保證所運行的所有設備都能夠依據本區域當中的標準運行，并將供配電系統當中的局部故障所受影響的范圍進一步縮小。數據中心具有電負荷密度相對較高、總量較大的特點，所以在供配電系統誰家的時候應當運用有效的節能措施，進而降低供配電系統的損耗。

二、數據中心的供配電系統分布設置

2.1供配電系統分布的主要原則

在配電所以及UPS電源機房當中應當緊緊依靠負荷中心進行布置。變配電所、UPS電源機房以及發電機房都應當留有一定的區域，這樣就可以與設備機房同時進行發展，滿足于設備機房的區域進行擴充或者是設備機房的功率密度上升進而引起的供電需求。而且還需要留有一定的合理的、足夠的供電線路通道。

對于一些沒有特意針對于數據中心建筑進行設計的系統來說，應當注意這是否要滿足于設備的安裝以及線路敷設的要求，在這當中包括樓面的一種荷載、抗震以及凈高、耐火等因素。

2.2針對發電機房進行布置

發電機房應當依據一定的數據中心等級要求，采用獨立式或者是附設形式進行設置：首先，附設形式構建的發電機房應當設置在地面當中的一層。當發電機房設置到最底層的時候，就應當注意進出風通道是否能夠滿足這一需求；其次，在數據中心當中要設置一處獨立式的10kv總配電所或者是35/10kv總變配電所的時候，發電機應當與其他靠近與布置或者是合并不知，并且注重對發電機組當中的儲油裝置的消防要求。

2.3變配電所的布置

在單棟建筑當中設置數據中心的時候，最佳的方案是采用附設式的變電所。這種附設形式的變配電所一般都會在正幢建筑的一層或者是二層進行設置，最不適宜設置在整棟建筑的最底層。在單棟建筑當中供電容量或者是供電范疇相對較大的時候，應當劃分區域對變配電所進行設置。

數據中心作為園區式多動建筑的時候，在這個園區當中應當設置獨立行使的10kv總配電所或者是35/10kv總配電所，在不同的建筑內部需要設置附設式10kv變配電所。

三、大型數據中心當中自備應急電源系統設計

3.1針對發電機組當中的容量進行選擇

在這當中，設計者需要對不同種類的機組以及所表現出來的功率進行了解，依據城市電源的可靠性情況進行選擇；除此之外，還需要進一步對所使用當中的環境條件以及消音降噪的相關措施進行考慮，并且對它影響容量損失予以考慮，并分析分線性負荷的不同需求。

3.2發電機組對電壓輸出的選擇

針對發電機組對電壓輸出的時候，一般都是在0.4kv。而在這當中是否會采用10kv對電壓進行輸出，則需要依據供電部門的規定實施。在大型數據中心當中還設置有35/10kv總變配電所的時候，這時候的發電機組需要采用10kv的輸出電壓，并且要與總變配電所當中的10kv輸出母線進行聯絡。

3.3發電機組設置以及發電機房實施環保的措施

在發電機組設置的時候，大多要與兩條線路的市電電源變電器組進行設置。采取并聯運動的形式，如若自動同步控制的時候出現故障，就需要手動進行操作。

在發電組運行的時候所產生的噪聲應當小于其所在區域當中的環境噪音標準。機組由于消音降音等措施進而引起功率損失應當小于機組額定功率的5%。

3.4發電機組當中的燃料儲備以及管路要求

對于發電機組當中的燃料儲備量應當依據數據中心當中的等級進行劃分，并且結合市電電源所具有的可靠性、供油的可靠性以及消防要求等因素進行綜合性考慮，一般不適合設置的少于發電機組滿負荷運行8h的用油量。發電機組的供油管道，例如：管道、濾清器以及油泵等都會有一定的冗余。

結論：通過以上探討我們可以發現，大型數據中心供配電系統的設計與許多因素都有關，本文通過簡單的論述對供配電系統設計予以闡述，在內容的探討當中仍存在許多不足之處，希望在后期的分析、研究當中能夠更深入的優化，為大型數據中心供配電系統的設計打下基礎。

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