数据中心低压配电系统应用建设方案
数据中心提升低压柴油发电机组容量的一种解决方案
数据中心提升低压柴油发电机组容量的一种解决方案随着通信行业的迅猛发展，以及互联网云计算的兴起，全国各地的数据中心犹如雨后春笋一样崛地而起。
现行数据中心以市电加后备柴油发电机的供电保障模式作为主流方案，故对于后备保障的柴油发电机需求与日俱增，同时随着机架密度和设备单体功耗的提升，对于后备柴油发电机的容量需求也在不断提升。
一、通常影响数据中心配置柴油发电机的因素（一）地理位置的影响对于数据中心柴油发电机组配置往往受到数据中心的选址地点和空间等因素影响：以GB50174-2017《数据中心设计规范》中A级机房举例，距离停车场不应小于20米，铁路或者高速公路的距离不应小于800米，距离地铁不宜小于100米，距离飞机场不宜小于8000米，距离住宅不宜小于100米等要求，以及不宜设置在可能发生洪水和地质灾害的地方，需要不少于2条到达火车站飞机场的交通道路，从而决定了数据中心不宜建设在人口密度较大的市中心位置；根据现有市场用户对于大带宽低延时的需求，数据中心往往会贴近业务用户更近的地方，比如开发区和商贸区等工商业区域附近；用户维护人员辐射范围距离有限，附近生活基础配套设施健全；数据中心周边的电力资源和水资源等可用于数据中心的资源分布情况以及柴油发电机后备补油的供应商距离。
综上所述，数据中心理想的建设地点应在市区周边电力资源丰富的区域；而市区周边又因其地理位置局限性和电力资源有限等因素导致数据中心的建设规模不会太大；在追求高产出机架的情况下，数据中心在有限空间的内建设柴油发电机组和配套电源等基础设施难度很大，机架会直接挤占柴油发电机组及电源系统的空间，并且为了提高单机架功耗，数据中心的设计建设方案会在有限空间内提升电源功率密度的同时，也要提升柴油发电机组的功率密度。
（二）高低压变配电系统配置影响通常数据中心高低压系统依据国家电网变电的建设模式，分为高压、中压、低压三级变电降压模式，又根据数据中心所在地点和规模采用对应的变配电模式进行高中低压系统配置，因此常见配置如下：①中低压系统采用市电引入中压10kV，通过降压系统变为0.4kV，在0.4kV系统接入低压柴油发电机的配置方案。
大数据中心电气系统设计及应用
大数据中心电气系统设计及应用摘要从电气系统设计角度出发，讨论大数据中心在配电,照明,消防,安装,选线等不同板块方面的要求与应用。
关键词数据中心电气系统设计要求1.引言随着大数据中心及人工智能超算中心的发展，电气专业得到了极大的重视，相较于常规项目的配电系统，数据中心的配电必须具有更高的可靠性和稳定的电力配送能力。
电气设计方案也必须充分考虑系统的冗余性，故障可恢复性，需要配置备用电源，备用柴油发电站等设备以便抵御一般性的停电，设备故障断电。
满足设备检修断电，火灾应急处理等能力。
本文通过研读数据中心相应的设计规范，根据乌兰察布某模块化数据中心、及某武某汉人工智能中心等项目的配电设计方案，整理出一套大数据中心配电系统方案设计要点。
1.10kV/0.44kV变配电系统1.1.负荷等级一级负荷：数据中心的消防设备，应急照明，疏散指示灯消防用电；安防监控电源、机电设备监控系统、火灾自动报警系统，数据机房空调负荷，集成冷站内照明系统；二级负荷：冷站中的换风系统；三级负荷：集装箱内插座等。
1.1.市电供电电源变电所由市电接入四路10kV电源（A1,A2与B1,B2回路），进线电源电缆分别由两个独立的上级电业变电站专线专仓引至两处电房的中压室，为数据中心变电房馈电，同时为冷站主机及动力电房馈电。
高压电源布线由城市供电部门负责。
1.1.后备应急电源工程设置柴油发电机做第三电源，发电机供电电压等级为10kV，（一般发电机容量PRP：样版项目中选用1800kW机组，10用1备）。
室外设置埋地油罐，油管需满足负载连续运行12小时；在市电断电时，发电机系统能承担全部负荷，市电和发电机的切换采用有旁路功能的自动转换开关，自动转换开关时，不应影响电源的转换。
中压室两路10kV电源均失电情况下，柴油发电机组在15S内自启动。
柴油发电机组向消防负荷供电及一级负荷供电。
另外应急疏散照明和火灾事故照明灯具需采用自带蓄电池做后备电源。
1.1.变、配电所设置系统设置两个变配电房，分别放置A路、B路配电电源，系统采用N+1配置方案，对应数据中心每个楼层一个信息系统变压器，并设置一个备用变压器；另外为给数据机房持续提供可靠制冷的集成冷站系统单独设置A路，B路动力变压器。
数据中心供配电系统架构
数据中心供配电系统架构数据中心供配电系统架构1. 引言为了确保数据中心正常运行并提供可靠的电力供应，一个完善的供配电系统是必不可少的。
本文档将介绍数据中心供配电系统的整体架构和各个组成部分的详细内容。
2. 数据中心电力需求分析2.1 数据中心负载需求分析2.2 数据中心电力密度分析2.3 数据中心容量规划3. 数据中心供电系统3.1 主电源接入3.2 主配电系统设计3.2.1 电源开关柜设计3.2.2 配电开关柜设计3.3 显性并行供电系统设计3.4 隐性并行供电系统设计4. 数据中心备用电源系统4.1 UPS系统设计4.1.1 UPS类型选择4.1.2 UPS容量规划4.1.3 UPS并联配置4.2 发电机组设计4.2.1 发电机组类型选择4.2.2 发电机组容量规划4.2.3 发电机组与UPS系统协同工作设计4.3 非常规备用电源设计4.3.1 可再生能源4.3.2 备用电池系统设计5. 数据中心配电系统5.1 配电回路设计5.1.1 低压配电回路设计5.1.2 中压配电回路设计5.2 配电柜设计5.2.1 低压配电柜设计5.2.2 中压配电柜设计5.3 配电线路保护设计5.3.1 过载保护5.3.2 短路保护5.3.3 接地保护6. 数据中心电力监控与管理6.1 电力监测系统设计6.2 遥控遥信系统设计6.3 电力管理系统设计附件：本文档所涉及的附件包括供配电系统的图纸、技术规范、设备清单等。
法律名词及注释：1. 供电：指向数据中心提供电力供应的行为。
2. 配电：指将输入电源进行合理分配，并提供给数据中心各个设备和部件使用的行为。
3. 主电源：指直接与电力公司的主网相连接的电源系统，为数据中心提供主要电力供应。
4. 备用电源：指在主电源发生故障或停电时，为数据中心提供备用电力供应的电源系统。
5. UPS：全称为不间断电源，是一种通过内部电池或蓄电池组提供电力，用于在主电源故障或停电时提供临时电力供应的设备。
数据中心供配电解决方案
数据中心供配电解决方案在当今数字化时代，数据中心已成为企业运营和社会发展的核心基础设施。
而稳定可靠的供配电系统则是保障数据中心正常运行的关键。
一个良好的数据中心供配电解决方案不仅要满足当前的业务需求，还要具备可扩展性和高可用性，以应对未来不断增长的业务压力。
一、数据中心供配电系统的重要性数据中心承载着大量的服务器、存储设备和网络设备，这些设备的正常运行对于企业的业务连续性至关重要。
供配电系统作为数据中心的动力源泉，其稳定性和可靠性直接影响到数据中心的运行效率和服务质量。
一旦供配电系统出现故障，可能会导致数据丢失、业务中断，给企业带来巨大的经济损失和声誉损害。
二、数据中心供配电系统的需求分析1、高可靠性数据中心的业务通常不能容忍任何停电事件，因此供配电系统必须具备极高的可靠性。
这通常需要采用冗余设计，如冗余的电源模块、UPS（不间断电源）系统和备用发电机等。
2、高可用性数据中心需要保证 24×7 的不间断运行，因此供配电系统的可用性要求非常高。
这意味着系统中的设备需要易于维护和更换，并且能够在故障发生时快速恢复。
3、可扩展性随着业务的增长，数据中心的设备数量和电力需求也会不断增加。
供配电系统必须具备良好的可扩展性，能够方便地增加电源容量和供电回路。
4、高效节能数据中心的能耗巨大，供配电系统的效率直接影响到整个数据中心的能耗水平。
因此，需要采用高效的电源设备和节能技术，降低系统的运行成本。
三、数据中心供配电系统的组成1、市电接入市电是数据中心的主要电源来源。
通常会接入两路或多路市电，以提高供电的可靠性。
市电经过变压器降压后，进入配电柜进行分配。
2、变压器变压器用于将市电的高电压转换为适合数据中心设备使用的低电压，如 400V 或 220V。
3、配电柜配电柜用于对市电和备用电源进行分配和控制，包括进线柜、出线柜、联络柜等。
4、 UPS 系统UPS 系统用于在市电中断时为数据中心设备提供不间断的电源。
试论数据中心的高低压配电系统
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.。
数据中心机房配电系统建设解决方案(新)
备用电源系统
柴油发电机组
在市电故障时，自动启动为数据中心 机房提供稳定的电力支持。
自备发电设备
在市电故障时，为数据中心机房提供 电力支持，确保关键设备的正常运行。
节能技术
能源效率评估
对数据中心机房的能耗进行评估，识别节能潜力，制定节能措施。
节能技术应用
采用高效UPS、节能灯具、智能通风等节能技术，降低数据中心机房的能耗。
故障诊断与排除
故障检测
通过监控系统实时监测配电系统运行状态，一 旦发现异常立即报警。
故障定位
利用专业工具和经验，快速定位故障点，缩小 排查范围。
故障处理
根据故障类型和严重程度，采取相应的处理措施，如更换部件、修复设备等。
能耗管理与优化
能耗监测
实时监测配电系统的能耗数据，掌握系统能 耗状况。
能耗分析
发展
未来数据中心机房配电系统将朝着更高可靠性、更高能效、更智能化的方向发 展，同时随着可再生能源的应用，绿色、低碳、可持续发展将成为重要趋势。
02
数据中心机房配电系统 的核心组件
电源设备
不间断电源（UPS）
提供稳定、不间断的电力供应，确保 数据中心机房内设备正常运行。
应急电源（EPS）
在市电故障时，为数据中心机房提供 紧急电力支持，确保关键设备的正常 运行。
配电设备
配电柜
接收来自市电或UPS的电能，根 据设备需求进行分配，确保电流 安全、稳定地输送到各个设备。
电缆和电线
用于连接电源设备和数据中心机 房内其他设备，传输电能。
监控系统
能源管理系统
实时监测数据中心机房的能耗和电力质量，为节能管理和优化提供数据支持。
配电监控系统
数据中心供配电应用白皮书
数据中心供配电系统应用白皮书核心提示：任何现代化的IT设备都离不开电源系统，数据中心供配电系统是为机房内所有需要动力电源的设备提供稳定、可靠的动力电源支持的系统。
供配电系统于整个数据中心系统来说有如人体的心脏-血液系统。
一引言任何现代化的IT设备都离不开电源系统，数据中心供配电系统是为机房内所有需要动力电源的设备提供稳定、可靠的动力电源支持的系统。
供配电系统于整个数据中心系统来说有如人体的心脏-血液系统。
1.1编制范围考虑到数据中心供配电系统内容的复杂性和多样性以及叙述的方便，本白皮书所阐述的"数据中心供配电系统"是从电源线路进用户起经过高/低压供配电设备到负载止的整个电路系统，将主要包括：高压变配电系统、柴油发电机系统、自动转换开关系统（ATSE，Automatic Transfer Switching Equipment）、输入低压配电系统、不间断电源系统（UPS，Uninterruptible Power System）系统、UPS列头配电系统和机架配电系统、电气照明、防雷及接地系统。
如下图：高压变配电系统：主要是将市电（6kV/10kV/35kV，3相）市电通过该变压器转换成（380V/400V，3相），供后级低压设备用电。
柴油发电机系统：主要是作为后备电源，一旦市电失电，迅速启动为后级低压设备提供备用电源。
自动转换开关系统：主要是自动完成市电与市电或者市电与柴油发电机之间的备用切换。
输入低压配电系统：主要作用是电能分配，将前级的电能按照要求、标准与规范分配给各种类型的用电设备，如UPS、空调、照明设备等。
UPS系统：主要作用是电能净化、电能后备，为IT负载提供纯净、可靠的用电保护。
UPS输出列头配电系统：主要作用是UPS输出电能分配，将电能按照要求与标准分配给各种类型的IT设备。
机架配电系统：主要作用是机架内的电能分配。
此外，数据中心的供配电系统负责为空调系统、照明系统及其他系统提供电能的分配与输入，从而保证数据中心正常运营。
(完整)低压配电系统计算方法.
摘要本文是某数据中心高低压供配电系统的设计，设计的目的是通过对机房环境、供电条件、以及用户的要求等，来为该机房确定一个比较完善的供电设计方案.电能是所有用电设备的主要能源。
对数据中心机房的供电系统来说,对供电系统的要求更加重要。
因此，如何进行合理用电、安全用电、节能用电以及如何保证不间断供电等都是我们要解决的问题。
由于数据中心机房对供电系统的要求很高,所以其供电系统也不同。
基于本次的设计要求，此设计主要包括以下几个方面的内容：变压器容量及台数的选择,变配电所主接线形式的选择，负荷计算,短路计算。
同时为了保证供电的不间断性，如何进行UPS供电等。
关键词：变压器的选择、变配电所的主接线图、负荷计算、UPS电源、短路电流计算、功率补偿、设备的选型。
I目录摘要 (I)关键词 (I)前言 (1)第一章工程概述 (1)第一节工程概况 (1)1、工程概况 (1)第二节技术要求 (1)1、建筑要求 (2)2、配电要求 (2)3、机房负荷分类 (3)4、负荷概述 (3)第二章配电设计 (3)第一节设计依据 (3)1、相关专业提供的工程设计资料。
(3)2、工程设计资料、设计任务书及设计要求. (3)3、的主要法则和所采用的主要标准。
(3)第二节设计范围 (4)1、设计内容 (4)2、设计分工与分工界面 (4)第三节变、配电系统 (4)3。
1、负荷等级 (4)3。
2、供电电源及电压等级 (5)II3。
3、备用电源 (5)3.4、高压配电系统 (6)3.5 低压配电系统 (7)3。
6 变压器的选择 (7)4。
7 电气原理框图 (9)第三章负荷计算 (9)第一节负荷概况 (9)第二节符合统计 (10)第三节负荷计算 (18)1、变压器低压侧负荷计算 (18)2、变压器的损耗 (19)3、变压器高压侧负荷 (20)4、功率补偿 (20)第四章短路电流及计算 (21)第一节短路的原因、后果及其形式 (21)第二节三相短路时物理量 (23)第三节无限大容量电力系统中短路电流的计算 (24)第五章电力线路 (27)第一节电力线路及其接线方式 (27)第二节电缆截面的选择计算 (27)1 概述 (27)2 电力电缆的选择 (28)结束语 (28)参考文献 (29)III前言机房供电工作要很好地为电子信息服务,切实保证机房的用电需要，并搞好电能的节约，必须达到下列几本要求。
数据中心低压配电系统应用建设方案
数据中心低压配电系统应用建设方案数据中心的低压配电设计特指频率50HZ，交流电压1200V及以下的配电方案及产品设计。
主要由两部分组成：一部分由UPS及机房空调、照明、动力等系统的输入配电系统组成，本白皮书统称为数据中心输入低压配电系统；另一部分由UPS输出配电系统组成，本书称之为UPS输出低压配电系统。
这两个部分的建设都必须满足几乎相同的国家或者行业的法规与条文，但从工程实践上看，这两个部分的建设方式和建设理念等有很大的不同。
1.1 低压电器设备概述低压系统的建设首先涉及到的就是低压电器设备，低压电器通常是指工作在交流1200V或直流1500V以下的电器，在供电系统和用电设备的电路中起保护、控制、调节、转换和通断作用。
分类：1）配电保护用电器：用于电力网系统，主要是指低压熔断器、低压隔离电器（刀开关、隔离开关、负荷开关等）、低压断路器（自动开关）等。
技术要求是通断电流能力强、限流效果好、保护性能好、抗电动力和热耐受性好。
2）控制用电器：用于电力拖动及自动控制系统，主要是接触器、启动器和各种控制继电器、主令电器等。
技术要求是有相应的转换能力、操作频率高、电寿命和机械寿命长。
本书主要就数据中心常用的配电保护用电器设备作简要介绍。
1.1.1 低压隔离电器1．定义：电气设备带电部分进行维修时，隔离器分断能保证将电路中的电流通路切断，并保持有效的隔离距离，一般规定660V 及以下隔离距离应大于25mm，对地距离不小于20mm。
但不起频繁接通和分断电气控制线路的作用。
2．分类：隔离器、刀开关、负荷开关、刀熔开关1）隔离器（开关）一般属于无载通断电器，只能接通或分断“可忽略的电源”，但有一定的载流能力。
2）刀开关主要供无载通断电路使用，当满足隔离功能时可用来隔离电源。
3）隔离开关结构设计变化后（增加灭弧和耐受能力等），可作为开断小容量过载电流使用，称负荷开关。
图17 刀开关图18 负荷开关4）负荷开关和熔断器串联组合成一个单元，简称刀熔开关，具有隔离和故障保护功能。
浅谈数据中心高低压接地系统及应用
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ATSE系统应用方案
数据中心ATSE系统应用方案自动转换开关电器（ATSE，Automatic Transfer Switching Equipment），主要应用于紧急供电系统，一般单独或者组网完成市电之间或者市电与柴油发电机之间的电源切换。
作为数据中心配电系统中重要的配电设备，它的设计与选型关系到整个配电系统的可靠性。
1.1 ATSE 产品定义及构成1.产品定义双电源自动转换开关，在国内已经有几十年的运用历史，在没有标准之前，各种开关（接触器、断路器、隔离开关等）都被运用在双电源自动转换开关上面。
自从国家标准GB/14041.11实施以来，ATSE作为一个独立的低压开关种类，被广泛用于两路电源间的自动转换，以确保重要负载电源的连续供应。
GB/T 14041.11《低压开关设备和控制设备第6部分：多功能电器第1篇自动转换开关电器》。
定义了适用于额定电压交流不超过1 000V或直流不超过1 500V的转换开关电器（TSE），TSE用于在转换过程中中断对负载供电的电源系统。
该部分的目的旨在规定：电器的特性、电器必须遵循的有关条件、证明符合这些条件的试验及进行这些试验的方法、应该在电器上标明的数据及制造商需提供的数据等内容。
在该标准中，ATSE被如下定义：由一个（或几个）转换开关电器和其它必需的电器组成，用于监测电源电路，并将一个或几个负载电路从一个电源转换至另外一个电源的电器。
中文标准名称：自动转换开关电器；英文标准名称：Automatic Transfer Switching Equipment （ATSE）。
2.结构分析：ATSE一般由三部分组成：开关本体、驱动/保持机构、控制器1）开关本体：指主触头的结构、材料、动静触头连接方式、触头压力、同步性、超程、动触头开启速度、灭弧方式等等构成。
2）驱动/保持机构：使触头完成闭合、开启的传动机构。
有三种方式，电磁直接驱动/保持（例如接触器）；励磁＋连杠传动驱动/机械保持；减速电机＋传动机构驱动/机械保持。
弱电工程数据中心方案
弱电工程数据中心方案
首先，弱电工程数据中心方案需要根据数据中心的规模及其业务需求来确定。
数据中心的规模越大，业务需求越复杂，弱电工程的设计就需要更加细致和周到。
在设计数据中心的弱电工程方案时，需要考虑到数据中心的用电量、网络传输量、设备数量等因素，以确保弱电系统可以满足数据中心的实际需求。
其次，弱电工程数据中心方案需要考虑到数据中心的安全性。
数据中心作为管理大量敏感信息的设施，安全性是其设计中不可忽视的因素。
在弱电工程方案中，需要考虑防火防雷系统的设计、安全电气系统的设计、以及紧急疏散系统的设计等方面，以确保数据中心在面对突发情况时能够有效地保障数据的安全。
另外，在弱电工程数据中心方案中，还需要考虑到数据中心的可靠性和稳定性。
数据中心一旦出现故障，就可能会影响到大量的数据处理和存储工作。
因此，在弱电工程的设计中需要采取多种措施来提高数据中心的可靠性和稳定性，如备用电源系统的设计、精密空调系统的设计、以及可靠的数据传输系统的设计等。
在数据中心的弱电工程方案中，需要综合考虑上述多个因素，以确保数据中心的弱电系统能够满足其实际的业务需求，保障数据中心的安全性和可靠性。
同时，弱电工程的设计需要与建筑的总体设计相结合，尽量减少对建筑结构的影响，确保弱电系统的稳定性和可靠性。
在实际的数据中心建设中，弱电工程数据中心方案是一个非常重要的环节，需要借助专业的弱电工程团队进行设计和实施，以确保数据中心的正常运行和业务需求的满足。
腾讯数据中心配电架构创新
腾讯数据中心配电架构创新腾讯数据中心配电架构创新1·背景在现代社会中，数据中心作为支撑各行各业信息化发展的重要基础设施，扮演着至关重要的角色。
为了满足数据中心的高效运行需求，腾讯公司一直致力于将其配电架构不断创新。
本文将详细介绍腾讯数据中心配电架构创新的相关内容。
2·高压配电系统2·1 高压变电站腾讯数据中心的高压配电系统采用了高压变电站作为电力的入口。
该变电站配备了多台变压器，能够将高压输电线路的电能转换为适宜数据中心使用的中压电能。
2·2 中压配电设备腾讯数据中心的中压配电设备起到了将来自高压变电站的中压电能转换为低压电能的作用。
中压配电设备采用了先进的断路器和隔离开关等设备，确保供电的稳定性和可靠性。
3·低压配电系统3·1 低压配电设备腾讯数据中心的低压配电设备包括低压断路器、开关电源、稳压器等，用于将来自中压配电设备的电能转换为具体的供电电源。
低压配电设备具备高度的可调性和可靠性，能够满足数据中心不同设备的功率需求。
3·2 电缆系统低压配电系统采用了先进的电缆系统，包括电缆线路、电缆桥架等组成的网络结构。
这些电缆系统能够承担大功率电能传输，同时具备较低的功率损耗和电磁干扰。
4·配电监控系统为了保证数据中心配电系统的安全稳定运行，腾讯公司采用了先进的配电监控系统。
该系统能够实时监测各个配电设备的运行状态，并及时发出报警信号，以便技术人员进行处理。
配电监控系统还具备远程监控和远程操作的功能，方便运维人员对配电系统进行管理和维护。
5·法律名词及注释5·1 高压变电站：指能够将输电线路的高压电能转换为适宜使用的中压电能的设施。
5·2 中压配电设备：用于将高压变电站的中压电能转换为低压电能的设备，包括断路器和隔离开关等。
5·3 低压配电设备：通常指将中压电能转换为具体的供电电源，包括断路器、开关电源、稳压器等设备。
数据中心低压配电系统设计有关问题探析
葛大麟 胡 剑 何友林 （ 西门子楼 宇科技低 压事业部 ，上海市 ２０８ ） ０ ０ ２
Ｄｉｓ ｓｏ ｎ ｔ ｓｇ ｆＬｏ ｖ ｌａ ｅ Ｄｉｔ ｉｕ ｉ ｎ Ｓ ｓｅ ｏ ｔ ｎ ｅ ｓｕｓｉｎ ｏ ｈｅＤｅ ｉ ｎ ｏ ｗ－ ｏｔ ｇ ｓｒｂ ｔｏ ｙ ｔｍ ｆ ｒＤａ ａ Ｃｅ ｔ ｒ
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ｃ ｏ ｄｎ ｔ ｎ ｏ ｒ ｉａ ｏ ｉ
Ｐ ｗｅ ｏ ｒ
Ｉ Ｔ设备 的电能消耗之 比称 Ｐ Ｅ （ Ｕ 电能使用 效率 ） 目 ，
前 国 内的水 平 大于 ２ ．说 明 了 数 据 中 心 的 服 务 器 等 Ｉ Ｔ设 备 电 能 消 耗 不 足 数 据 中 心 总 电 能 消 耗 的 ５ ０％ 。
Ｔ ５％ 的话 ， 以 １０ ０ｋ ＨＤ ０ ＶＡ、 １ ０ ４ｋ 的 变 压 ０／ ． Ｖ
．则 在 中性 线 上 会 出现 ４
约 ２ ０Ａ （ ２ ３× １４ ３×５％ ） 的 ３次 谐 波 电 流 ．为 避 ４ 免 中性 线 ｆ 以下 简 称 Ｎ 线 ） 电 流 过 载 ．要 求 Ｎ 线 截
选择 性保 护 配 合 电能 管理 电能 使 用效 率
IDC数据中心机房供电解决方案
按照维护保养计划，定期对供电设备进行检查、清洁、润滑等保养工作，确保设备性能 稳定。
故障处理与应急预案
故障快速响应
建立完善的故障处理流程，确保故障发生时能够迅速定位并处理，减少故障对数据中心运行的影响。
应急预案制定
针对可能出现的供电故障，制定相应的应急预案，包括备用电源、发电机等应急设备的使用和调配， 确保数据中心的稳定运行。
IDC数据中心机房供电 解决方案
汇报人： 202X-01-07
目录 CONTENT
• IDC数据中心机房供电需求分析 • 供电方案设计 • 供电设备选型与配置 • 供电方案实施与优化 • 能效管理与维护
01
IDC数据中心机房供电需 求分析
负载需求分析
服务器负载
01
根据IDC数据中心规模和业务需求，分析服务器的负载情况，包
质量标准
遵循国家和行业的相关质量标准，确保供电解决方案的可靠性和稳定性。
质量检查
建立完善的质量检查体系，对施工过程和成果进行严格的质量控制和监督。
后期优化与改进
优化建议
根据实际运行情况和用户反馈，提出 针对性的优化建议，提升供电解决方 案的性能和效率。
改进措施
针对存在的问题和不足，制定改进措 施并落实执行，不断提高供电解决方 案的品质和稳定性。
05
能效管理与维护
能效监测与评估
实时监测能耗数据
通过安装智能电表等设备，实时监测IDC 数据中心的能耗数据，包括电力、冷却 水、冷冻水等。
VS
定期评估能效
定期进行能效评估，分析数据中心能效水 平，识别节能潜力，制定相应的节能措施 。
维护保养计划
制定维护保养计划
根据设备类型、使用年限、运行状况等因素，制定合理的维护保养计划，确保设备正常 运行。
数据中心低压开关柜
术，使您全面能够了解自己 的电气装置。
• 具有多项创新性设计，使用
寿命最高可达 30 年。
国际典范
• 产品在全球范围内提供，业绩
遍布全球 40 多个国家。在 法国，中国，英国，西班牙， 匈 牙 利， 俄 罗 斯， 埃 及， 阿 根 廷， 印 度 尼 西 亚 设 有 Okken 生产厂。
7
Okken 的运行维护与升级
Okken 使您能够选择适当的解决方案，在运行，维护和升级方面达到 预期的服务水准。
开关柜必须够提供的 功能（运维指数 IS）
应用的供电持续性
运行
锁定 挂锁 设置
1 不要求
整个开关柜断电
维护
检查 清洁 修理
整个开关柜断电
升级
扩充 添加 修改
整ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ开关柜断电
2 基本要求
仅相关功能单元 （电源 + 辅助设备）断电
成都 中国四川省成都市科华北路 62 号 力宝大厦南塔 22 楼 2208 室 电话 ：86 (28) 8526 9216 传真 ：86 (28) 8651 1536 邮编 ：610041
* 详细服务内容请咨询当地 施耐德销售人员
10
RMS 远程监控服务
您可以选择 7x24 全天候远程监控服务作为主要或辅助的支持选项。 我们的技术人员均受过严格培训，能够高效监控物理基础设施的健康
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内燃弧人身保护 IEC 61641
接地系统
最大进出线开关
最大电动机容量
配电
电动机控制
数据中心低压配电系统设计研究
2021年12月第24卷第24期中国管理信息化China Management InformationizationDec.,2021Vol.24,No.24数据中心低压配电系统设计研究吕 明，刘 俊，杨 涛，高 鹏（中国石油天然气股份有限公司吉林石化数据中心分公司，吉林吉林市132000）［摘 要］低压配电系统是数据中心安全稳定运行的重要支撑。
文章对低压配电系统进行设计，详细论证了不间断电源（Uninterruptible Power Supply，UPS）配电系统、防雷接地系统、空调配电系统和安防系统等子系统的设计方案，为数据中心的低压配电系统提出有益的参考。
［关键词］数据中心；低压配电系统；UPS；防雷；空调doi：10.3969/j.issn.1673 - 0194.2021.24.061［中图分类号］TU85；TM72 ［文献标识码］A ［文章编号］1673-0194（2021）24-0128-021 研究背景随着我国移动互联网的快速发展和第五代移动通信技术（5th-Generation Mobile Communication Technology，5G）的正式商用，海量的数据资源日益庞大，其中所蕴含的信息得到各方的重视。
因此，国内的数据中心得到了快速发展。
数据中心中存储着大量的数据信息，这些数据信息中蕴含着巨大的研究价值和商业价值，因此数据中心的运行应具有较高的可靠性和稳定性［1-2］。
为保障数据中心的电能供应，对数据中心采用可靠、稳定的供电方案有非常重要的意义。
低压配电系统是数据中心常见的配电方式。
文章对数据中心低压配电系统的设计和优化进行研究，为数据中心的配电研究提供可行的方案。
2 数据中心低压配电系统的设计低压配电系统是数据中心稳定运行的能源系统。
目前，低压配电系统在长时间的运行中逐渐暴露出智能化水平较低、鲁棒性较差和稳定性较差的现象［3］。
因此，要提高数据中心低压配电系统的稳定性、鲁棒性和智能化水平，低压配电系统不仅应具备良好的低压供电能力，还要具有良好的防雷电、防水和防火等功能，能在不影响数据中心电能供应的情况下对配电系统进行维护和扩容。
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数据中心低压配电系统应用建设方案
数据中心的低压配电设计特指频率50HZ，交流电压1200V及以下的配电方案及产品设计。
主要由两部分组成：一部分由UPS及机房空调、照明、动力等系统的输入配电系统组成，本白皮书统称为数据中心输入低压配电系统；另一部分由UPS输出配电系统组成，本书称之为UPS输出低压配电系统。
这两个部分的建设都必须满足几乎相同的国家或者行业的法规与条文，但从工程实践上看，这两个部分的建设方式和建设理念等有很大的不同。
1.1 低压电器设备概述
低压系统的建设首先涉及到的就是低压电器设备，低压电器通常是指工作在交流1200V或直流1500V以下的电器，在供电系统和用电设备的电路中起保护、控制、调节、转换和通断作用。
分类：
1）配电保护用电器：用于电力网系统，主要是指低压熔断器、低压隔离电器（刀开关、隔离开关、负荷开关等）、低压断路器（自动开关）等。
技术要求是通断电流能力强、限流效果好、保护性能好、抗电动力和热耐受性好。
2）控制用电器：用于电力拖动及自动控制系统，主要是接触器、启动器和各种控制继电器、主令电器等。
技术要求是有相应的转换能力、操作频率高、电寿命和机械寿命长。
本书主要就数据中心常用的配电保护用电器设备作简要介绍。
1.1.1 低压隔离电器
1．定义：
电气设备带电部分进行维修时，隔离器分断能保证将电路中的电流通路切断，并保持有效的隔离距离，一般规定660V 及以下隔离距离应大于25mm，对地距离不小于20mm。
但不起频繁接通和分断电气控制线路的作用。
2．分类：隔离器、刀开关、负荷开关、刀熔开关
1）隔离器（开关）一般属于无载通断电器，只能接通或
分断“可忽略的电源”，但有一定的载流能力。
2）刀开关主要供无载通断电路使用，当满足隔离功能时可用来隔离电源。
3）隔离开关结构设计变化后（增加灭弧和耐受能力等），可作为开断小容量过载电流使用，称负荷开关。
图17 刀开关图18 负荷开关
4）负荷开关和熔断器串联组合成一个单元，简称刀熔开
关，具有隔离和故障保护功能。
在一定的范围内可替代低压断路器。
5）低压隔离电器按极数可分为单极和多极刀开关，按切换功能（位置）可分为单投和双投刀开关，按操纵方式又可粗分为中央手柄式、侧面操作式、带连杆机构式等。
3．主要技术参数
根据组合开关型号可查阅更多技术参数，表征组合开关性能的主要技术参数有：
1）额定电压额定电压是指在规定条件下，开关在长期工作中能承受的最高电压。
2）额定电流额定电流是指在规定条件下，开关在合闸位置允许长期通过的最大工作电流。
3）通断能力通断能力指在规定条件下，在额定电压下能可靠接通和分断的最大电流值。
4）机械寿命指在需要修理或更换机械零件前所能承受的无载操作次数。
5）电寿命指在规定的正常工作条件下，不需要修理或
更换零件情况下，带负载操作的次数。
4．低压隔离电器选用
选用低压隔离电器时，其额定电流应为低于被隔离电路中各负载电流的总和；用于控制电动机时，其额定电流一般取电动机额定电流的1.5~2.5倍。
应根据电气控制线路中实际需要，确定组合开关接线方式，正确选择符合接线要求的低压隔离开关规格。
1.1.2 低压断路器
1．低压断路器定义
低压断路器也俗称自动空气开关，用来接通和分断负载电路，具有过载和短路保护等功能，是电网中一种重要的保护电器，是数据中心低压配电系统重要的组成部分。
2．低压断路器工作原理
断路器实现过载及短路保护，主要是靠断路器内部的脱扣器来完成上述功能的。
目前应用的断路器脱扣器主要有两种：热磁脱扣器和电子脱扣器。
热磁脱扣器包含热脱扣、电磁脱扣两个功能。
热脱扣是通
过双金属片过电流延时发热变形推动脱扣传动机构，主要完成断路器的过载保护；磁脱扣是通过电磁线圈的短路电流瞬时推动衔铁带动脱扣，用来完成断路器的短路保护。
电子脱扣器也包含过载及短路保护功能，并可以方便地进行整定。
电子脱扣器就是用电子元件构成的电路，用来检测主电路电流，放大、然后推动脱扣机构动作来实现保护。
热磁脱扣器性能稳定且不受电压波动影响、寿命长、灵敏度低、不易整定，一般用于200A以下小容量断路器。
电子脱扣器功能完善、灵敏度高、整定方便、但是相对容易受到受电源影响，主要用于大容量断路器。
3．低压断路器的分类
断路器分类方式有很多种。
按照结构构造不同，将断路器分为如下几种类型：微型断路器、塑壳断路器、框架断路器。
微型断路器：Miniature Circuit Breaker，简称MCB。
容量以1～63A为主。
塑壳断路器：Moulded Case Circuit Breaker，简称MCCB，
容量以80～800A为主。
框架式断路器：Air Circuit breaker，简称ACB，容量以800A ～3200A为主。
图10-19 从左至右依次为：微型断路器，塑壳断路器，框
架式断路器）
4．低压断路器主要技术参数
1）额定电压
①额定工作电压：是指与通断能力以及使用类别相关的电压值，对多相电路是指相间的电压值。
分断能力与电压大小有关系。
②额定绝缘电压：在任何情况下，最大额定工作电压不能超过额定绝缘电压。
断路器额定绝缘电压与介电性能试验电压、爬电距离等有关。
③额定冲击耐受电压：电器在规定试验条件下能耐受具有
规定波形和特性的冲击电压峰值而无故障。
额定冲击耐受电压与电气间隙等有关。
额定冲击耐受电压应等于或大于该电器所处电路中可能产生的瞬态过电压。
2）额定电流
①额定不间断电流Iu ：是额定持续电流，是电器在不间断工作制中能够承载的电流。
②断路器壳架等级额定电流：是基本几何尺寸相同和结构相似的框架或塑料外壳中能承载的最大额定电流。
③脱扣器电流整定值In （或Ir）：在规定的脱扣器和电流条件下，断路器工作的电流。
④约定发热电流Ith ：是大气中不封闭电器用作温升试验的试验电流最大值。
（无通风和外来辐射的大气条件）
⑤额定短时耐受电流：在规定实验条件下短时能承载而不损坏的电流值，短时时间为0.05，0.1，0.25，0.5，1S。
电流不大于2500A断路器短时耐受电流最小值为12Inm或5kA（取较大者）
3）额定频率
除非具体产品标准有约定，一般频率为50Hz或60Hz。
4）短路分断能力
①额定短路通断能力（小型断路器）
在规定条件下能够接通，在其分断时间内能够承受和能够分断预期电流值。
一般情况下，断路器额定短路分断能力优先从下列数值中选取：1.5，3，4.5，6，10kA。
②额定短路接通能力Icm
是在额定工作电压、额定频率和规定的功率因数（交流）或时间常数（直流）下，电器能够接通的短路电流值。
③额定短路分断能力Icn
是在额定工作电压、额定频率和规定的功率因数（交流）或时间常数（直流）下，电器能够分断的短路电流值。
用规定条件下的预期分断电流值（交流用有效值标示）。
④额定短时耐受电流Icw
在规定实验条件下短时能承载而不损坏的电流值，短时时间为0.05，0.1，0.25，0.5，1S。
电流不大于2500A断路器短。