南湖数据中心高低压配电系统简介

数据中心电气知识必备数据中心是现代化信息技术的重要基础设施，承载着大量数据的存储和处理。

而电气知识在数据中心的运行和安全中起着至关重要的作用。

本文将介绍数据中心电气知识中的一些关键要点，帮助读者全面了解数据中心电气系统以及相关的安全与维护。

一、数据中心电气系统概述数据中心的电气系统是确保数据中心正常运行的基础设施之一。

它通常包括以下几个主要组成部分：配电系统、电源系统、电池系统、区域供电系统。

在这些组成部分中，每一个都扮演着不可或缺的角色。

1. 配电系统配电系统是数据中心电气系统的核心，其作用是将供电电源连接到需要使用电力的设备上。

配电系统主要包括高压进线柜、变压器、低压配电柜等。

通过合理设计和布置这些设备，可以确保数据中心稳定、可靠地获取电力供应。

2. 电源系统电源系统是数据中心的重要组成部分，它为各类设备和设施提供稳定可靠的电力供应。

电源系统通常包括UPS（不间断电源）和发电机组两部分。

UPS负责在电网中断时提供短时间的备电，而发电机组则在长时间停电时为数据中心提供持续稳定的电力。

3. 电池系统电池系统是保证数据中心在电网中断时能够正常切换到UPS供电的重要设备。

电池系统通常由一组蓄电池组成，能够储存一定的电能以应对临时的电力中断情况。

对于数据中心来说，电池系统的稳定性和可靠性非常重要。

4. 区域供电系统区域供电系统是数据中心电气系统的另一个重要部分，它主要负责将电力分配到机柜和设备所在的具体区域。

通过合理设计和布局，可以提供高效、可靠的区域供电方案，确保数据中心各个区域都能够得到稳定的电力供应。

二、数据中心电气安全与维护在数据中心的运行过程中，电气安全和维护十分重要。

以下是一些关键的注意事项：1. 定期巡检和测试定期的巡检和测试可以帮助发现潜在的电气问题，及时采取措施进行修复。

这包括检查电气设备的连接是否牢固、电缆是否磨损、电池组是否正常工作等。

同时，还需要对UPS和发电机组进行定期测试，确保其在需要时能够正常提供备用电力。

高压配电系统1.系统定义及组成高压交流供电系统由高压供电线路、高压配电设备及降压电力变压器(又称配电变压器)组成。

重要的通信局、长途通信枢纽大楼为获得高质量的稳定市电，满足供电规范的要求(变压器超过600kVA)，通常都从两个不同的变电站引入两路高压，其运行方式为用一、备一，并且要求两路电源开关(或母联开关)之间加装机械连锁或电气连锁装置，以避免误操作或误并联。

为控制两路高压电源，常采用成套高压开关柜。

可根据进线方案、电路容量、变压器台数和保护方式，选用合适的一次线路方案及高压开关柜组成高压供电系统。

较小容量的变电站(所)如果只有一路高压引入，为节省成本，也可以不用成套高压开关柜，采用熔断器、负荷开关等高压电器进行简单控制后直接引入变压器。

2.高压配电方式高压配电方式，是指从区域变电所将10kV高压送至企业变电站(所)及高压用电设备的接线方式。

高压配电网的基本接线方式有三种——放射式、树干式及环状式。

2.1.放射式配电方式放射式配电就是从区域变电所的10kV母线上引出一路专线，直接接至通信局(站)的变电站(所)的配电方式。

沿线不接其他负荷，各用户变电站(所)之间无联系，如图1所示。

放射式配电方式线路敷设简单，维护方便，供电可靠，不受其他用户干扰，但投资较大，适用于一级负荷。

图1 放射式配电方式2.2.树干式配电方式树干式配电方式是指由区域变电所引出的各路10kV高压干线沿市区街道敷设，各中小企业变电所都从干线上直接引入分支线供电，如图2所示。

这种高压配电方式的优点，是区域变电所10kV的高压配电装置数量减少，投资相应可以减少；缺点是供电可靠性差，只要干线线路上任一段发生故障，线路上各用户的变电站(所)都将断电。

图2 树干式配电方式2.3.环状式配电方式环状式配电方式如图3所示，其优点是运行灵活，供电可靠性较高；当线路的任何地方出现故障时，在短时间停电后，只要将故障侧开关断开，切断故障点，便可恢复供电。

图1 10kV双电源单母线分段接线（某数据中心）4 10/0.4kV变压器10/0.4kV变压器应采用低损耗、低噪音的节能干式变压器，接线组别宜选用D,yn11，与其他设备同室安装时应加装保护外壳，保护外壳的防护等级不应低于IP2X；变压器安装位置要求尽量靠近负荷中心，可完全独立运行。

A级数据中心变压器按2N配置，每套变压器的长期工作负载率不宜超过47.5%；B级数据中心变压器按N+1（1≤N≤3）配置；C级数据中心变压器按N配置；N+1/N配置的变压器长期工作负载率不宜超过85%，不宜低于其额定容量的50%。

图2 0.4kV单母线分段接线（某数据中心）如图2所示，某数据中心设计采用4台2000kVA干式变压器，用电安装总容量为8000kVA，每2台2000kVA变压器组成一套2N系统，共计2套2N系统。

某数据中心0.4kV配电系统采用的是单母线分段接线，正常供电时，断开联络开关，0.4kVⅠ段主变向Ⅰ段母线供电，0.4kVⅡ段主变向Ⅱ段母线供电，每台变压器的长期工作负载率不宜超过47.5%；当其中1台主变断图3 变配电室电气平面布置（某数据中心）7 结束语随着大数据时代的到来，数据中心这一类基建如雨后春笋般崛起，针对不同级别的数据中心，我们应科学、合理的设计相应的高低压配电系统，才能保障数据中心有序、良好的运行。

另外在论证数据中心高低压配电系统方案时，除考虑项目建设成本，更应充分考虑系统的供电可靠性以及后期维护的便利性。

参考文献[1] 林博.数据中心配电系统建设方案[J].中国新通信，2020（17）：79-80.[2] 杨玲，徐钦.大型数据中心供配电系统研究[J].电信技术，2019（10）：17-19，23.[3] 宁永生.A级数据机房供配电系统设计[J].现代建筑电气，2019（1）：34-36.。

浅谈数据中心高低压接地系统及应用发布时间：2021-08-01T04:33:50.136Z 来源：《电力设备》2021年第4期作者：田小华[导读] 一个完善可靠的接地系统，可保障数据中心供电系统的稳定运行。

（万国数据服务有限公司）摘要：本文对数据中心市电电气接地系统、高压柴发电气接地系统、低压电气接地系统进行分析和阐述，依据数据中心配电系统架构，对比各种接地方式的优劣，结合数据中心项目案例，对目前数据中心接地存在的问题进行解析，并提出优化应用。

关键词：数据中心；接地系统；市电；柴发近年来，各地纷纷部署数据中心建设，数据中心建设如火如荼。

但与此同时，也应该注意到，当前我国数据中心建设仍处于粗放型发展阶段，数据中心的设计和施工仍存在固守老旧标准做法，未依据数据中心电气架构“因地制宜”。

其中，数据中心高低压接地系统设计和施工问题较为突出。

本文主要针对目前行业内一些常见接地问题进行论述，并提出相关解决思路。

数据中心对供电可靠性要求极高，一个完善可靠的接地系统，可保障数据中心供电系统的稳定运行。

一、数据中心供电可靠性要求1.众所周知，数据中心对供电可靠性要求极高，其负荷等级为一级负荷中特别重要负荷；2.根据数据中心设计规范gb50174-2017及国际行业标准tia-942要求：a级机房内设备按容错配置，在电子设备运行期间，场地设备不应操作失误、设备故障、市电电源中断等导致电子信息系统运行中断；3. A级数据中心对电气系统要求：至少两路供电电压且来自不同上级变电站、数据中心内供IT电气设备全系统2N冗余配置、配备柴发、电池等后备应急电源…二、市电中性点接地系统对比分析1.市电中性点不接地系统是指中性点没布人为加以接地的系统，中性点是浮动变化的。

正常运行时，三相电源电压是对称的，线缆上有电容电流，各相对地电流相量和为零。

发生单相接地时，是发生单相接地故障时，不形成故障电流通路，通过接地点的电流仅为接地电容电流，因此故障相的对地电压为零，非故障相电压升高为线电压。

数据中心供配电系统应用概述1.1 一般要求数据中心业务对的供配电系统的总体要求概括起来主要是：连续、稳定、平衡、分类。

（1）连续就是指电网不间断供电。

但瞬时断电的情况时有发生，断电是否会影响IT设备的正常运行，可参照ITIC-1100（ITIC, Information Technology Industries Council）的曲线。

在数据中心的供配电系统中，合适的UPS型号与组网方式保证数据中心面对毫秒级至分钟的市电异常时不会有任何中断，对于大时间尺度（如小时级，天级）的市电异常，则需要备用市电系统或者柴油发电机系统的保护。

下图中深灰色的区域为高压可能损坏设备的区域，而浅灰色的区域为低压导致设备不能正常工作但不会损坏设备的区域，只有白色的区域才是设备正常工作的区域。

图2ITIC-1100曲线（2）稳定所谓稳定主要指电网电压频率稳定，波形失真小，如下表：表1GB 50174—2008对于电网稳定性的要求要求供电电源的质量稳定的原因是为了保证数据和设备的安全。

上表中各项稳态指标的提出就实质上意味着数据中心机房必须配置UPS，因为市电电网无法长时间处于上述指标之内，只有UPS的输出才会如此稳定。

（3）平衡主要是指三相电源平衡，即相角平衡、电压平衡和电流平衡。

要求负载在三相之间分配平衡，主要是为了保护供电设备（如UPS）和负载。

（4）分类所谓分类就是对IT设备及外围辅助设备按照重要性分开处理供配电。

分类的实质源于各负荷可靠性要求的不一致。

为不同可靠性要求的负荷配置不同的供配电系统，能够在保证安全的前提之下有效地节约成本。

1.2 负荷分级按照《电子信息系统机房设计规范》GB 50174—2008的要求，电子信息系统机房用电负荷等级及供电要求应根据机房的等级，按现行国家标准《供配电系统设计规范》GB50052 及GB 50174—2008附录A 的要求执行。

GB 50052—95将工业企业电力负荷分为如下三级：一级负荷，二级负荷与三级负荷。

数据中心配电系统机房电源系统，其中包含了不间断电源系统、储能系统以及机房机柜配电系统等，为了保证数据中心业务的正常运行，配电系统方案都是针对业务需要而设计架构的。

接下来介绍一下配电系统中的各个子系统。

首先介绍一下低压配电系统，其中的变压器是将电力系统的电压降低至0.4千伏，以利于电能的分配和使用，如何选用合适容量高效率的变压器，对于数据中心至关重要。

然后低压电器配电设备，作用是将变压器输出的低压电引入并分配给不间断电源和其他配电柜，最终按照负荷量将电能分配到ICT设备和其他辅助系统。

发电机系统，数据中心为了确保供电的可靠性，广泛采用柴油发电机作为备用电源，同时越来越多的数据中心用发电机组，为多路市电提供冗余容灾保护，在市电中断时，保证在最快时间内完成自启动并机运行，以满足数据中心负荷的连续运行，作为市电停电以后的一道重要防线。

配置发电机组是保证数据中心可用性的重要因素。

接下来介绍一下机房电源系统，机房电源系统中的核心设备就是不间断电源，它的作用是在市电异常的情况下，保证ICT设备的不间断供电，提供稳定电压，同时能解决电网污染问题，储能系统最主要的是蓄电池组，它是不间断电源的备电系统，是保证设备不间断供电的重要一环，它的原理是通过化学能电能的转化为设备供电，如何选择电池类型、计算容量以及日常维护等工作，都是保证不间断电源系统正常工作的重要内容。

最后是机房机柜配电系统，它是连接不间断电源以及不同负荷之间的重要配电系统，通过标准合理的分路配置，保证设备的供电安全。

同时通过对该系统的监控，时刻了解整个数据中心的能耗，帮助进行能耗管理。

以上系统与数据中心的可用性都息息相关，围绕数据中心的配电系统，除需要知道配电基础知识，基本的产品解决方案还要掌握哪些内容，在规划设计阶段，根据业务需要，选择合理的新建设计方案，或者对现网提出优化设计方案，建设阶段掌握配电系统的产品部署验收和调试，以确保为了运维工作的顺利进行。

数据中心供配电体系结构随着信息技术的飞速发展，数据中心已成为现代社会的重要组成部分。

而供配电体系结构则是数据中心运行的核心基础设施。

本文将详细介绍数据中心供配电体系结构，包括其重要性、设计原则、组成部分以及维护措施。

一、数据中心供配电体系结构的重要性数据中心供配电体系结构作为数据中心的动力源泉，为数据中心的稳定运行提供了可靠的电力保障。

一旦供配电体系出现故障，将导致数据中心运行中断，给企业带来巨大的经济损失。

因此，供配电体系结构对于数据中心的可靠性、稳定性和安全性具有至关重要的作用。

二、数据中心供配电体系结构的设计原则1、可靠性：数据中心的供配电体系结构应具备极高的可靠性，以确保在任何情况下都能提供稳定的电力供应。

2、可用性：应具备较高的可用性，以便在设备故障时能够快速恢复供电。

3、可维护性：应便于维护和管理，以降低运营成本。

4、节能环保：应采取节能措施，降低能耗，同时减少对环境的影响。

三、数据中心供配电体系结构的组成部分1、市电输入：市电输入是数据中心供配电体系的第一步，它从电网接收电力，并将其输入到数据中心。

2、变压器：变压器用于将市电电压降至数据中心设备可接受的电压范围。

3、不间断电源（UPS）：UPS能够在市电中断或异常时提供电力保障，确保数据中心的稳定运行。

4、电源分配：电源分配系统将经过UPS的电力分配到数据中心的各个设备，确保电力分配的可靠性和可用性。

5、监控系统：监控系统负责对供配电体系进行实时监控，以便及时发现并处理故障。

四、数据中心供配电体系结构的维护措施1、定期检查：应定期对供配电设备进行检查，确保其正常运行。

2、预防性维护：应进行预防性维护，如定期更换部件，以防止故障发生。

3、培训和演练：应对相关人员进行培训和演练，提高他们的技能和应对能力。

4、监控和报警系统：应确保监控和报警系统的正常运行，以便在发生故障时能够及时发现并处理。

5、节能优化：应不断优化供配电体系结构，降低能耗，提高能源利用效率。

数据中心供配电系统zsj概述.数据中心供配电系统概述在当今数字化的时代，数据中心扮演着至关重要的角色，它们如同强大的大脑，存储和处理着海量的数据信息。

而数据中心的稳定运行离不开可靠的供配电系统，就像人的身体离不开持续稳定的能量供应一样。

数据中心供配电系统的主要功能是确保为数据中心内的各种设备，包括服务器、存储设备、网络设备等，提供高质量、不间断的电力。

这一系统不仅要满足当前设备的用电需求，还要具备一定的可扩展性，以适应未来业务增长带来的电力需求增加。

从构成上来看，数据中心供配电系统通常包括市电接入、变压器、配电柜、UPS（不间断电源）、电池组等部分。

市电接入是电力的源头，通过高压线路将外部电网的电力引入数据中心。

变压器则负责将高压市电转换为适合数据中心设备使用的低压电。

配电柜用于对电力进行分配和控制，确保不同设备得到合适的电压和电流。

UPS 是数据中心供配电系统中的关键设备之一。

在市电出现故障或波动时，UPS 能够迅速切换为电池供电，保证设备的持续运行，避免数据丢失和业务中断。

电池组作为 UPS 的能量储备，其性能和容量直接影响着 UPS 的续航能力。

为了确保电池组的可靠性，通常需要定期进行检测和维护。

在设计数据中心供配电系统时，需要充分考虑诸多因素。

首先是电力负荷的计算，要准确评估数据中心内所有设备的最大用电功率，并预留一定的余量，以应对未来可能增加的设备。

其次是系统的冗余性，通过采用冗余的市电接入线路、变压器、UPS 等设备，提高系统的可靠性，确保在部分设备出现故障时，仍能正常供电。

此外，还要考虑系统的可维护性，便于日常的检测、维修和更换部件。

数据中心供配电系统的可靠性评估是一项重要工作。

通过对系统各个环节的故障概率、平均无故障时间、平均修复时间等指标进行分析，可以了解系统的薄弱环节，并采取相应的改进措施。

同时，还需要建立完善的监控系统，实时监测电力参数、设备运行状态等，及时发现并处理潜在的问题。

数据中心供配电系统架构数据中心供配电系统架构1、引言本文档旨在详细描述数据中心供配电系统的架构，主要包括供电原理、电源设备、配电系统、安全措施等方面的内容。

2、供电原理2.1 主电源主电源是数据中心供电系统的重要组成部分，一般采用市电作为主要供电源，通过变压器进行转换，提供所需的电压和电流。

2.2 备用电源备用电源主要用于应对主电源故障或突发电力中断的情况，常见备用电源包括发电机组和蓄电池组。

3、电源设备3.1 变压器变压器用于将市电的电压和电流转换为适合数据中心使用的电压和电流。

常见的变压器类型有油浸式变压器和干式变压器。

3.2 电池组电池组主要用于备用电源，通过提供直流电源供应给关键设备，以保障数据中心在市电中断时的可靠性运行。

3.3 发电机组发电机组是数据中心备用电源的另一种形式，当主电源中断时，发电机组能够迅速启动，并提供稳定的电力供给。

4、配电系统4.1 主配电柜主配电柜是数据中心供配电系统的核心设备，负责将电源分配给不同的电器设备，并实现对电路的综合控制和保护。

4.2 变配电柜变配电柜主要用于中小规模的数据中心，负责向各个设备提供不同电压和电流的电力供应。

4.3 电缆与插座电缆与插座是配电系统中连接各个设备的关键组成部分，需要具备高导电性和良好的耐高温性能。

5、安全措施5.1 避雷器避雷器用于保护数据中心设备免受雷击的影响，将过电压引至地面，避免损坏和数据丢失。

5.2 短路保护装置短路保护装置主要用于对电路短路时的保护，及时切断电路，避免过流损坏设备或引发火灾。

5.3 温度控制系统温度控制系统用于监测数据中心的温度，并根据需要进行调节，以保证设备的正常运行和稳定性。

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