【数据中心能源白皮书】数据中心常见的供配电接地系统

数据中心供配电系统应用白皮书1[1]

数据中心供配电系统应用白皮书

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：图1 数据中心供配电系统示意方框图高压变配电系统：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

浅谈数据中心供配电系统设计

浅谈数据中心供配电系统设计发表时间：2019-08-06T15:43:50.953Z 来源：《基层建设》2019年第15期作者：周永建 [导读] 摘要：数据中心机房的供配电系统不同于普通建筑和工厂的供配电系统，它是信息系统数据中心基础设施建设的关键系统，需要高标准、严要求的对待数据中心的供配电系统设计工作。东莞深证通信息技术有限公司 523690 摘要：数据中心机房的供配电系统不同于普通建筑和工厂的供配电系统，它是信息系统数据中心基础设施建设的关键系统，需要高标准、严要求的对待数据中心的供配电系统设计工作。严格要求供配电系统设计是十分必要的。本文从数据中心机房供配电系统设计的基本原则入手，对数据中心机房供配电系统的设计进行了全面、详细的分析和说明。关键词：数据中心；供配电系统；设计前言：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的相关技术已经逐渐成熟，无论是设计质量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的基本原则数据中心供配电系统设计应执行或参照执行国家和行业相关标准、规范，也可参考国外相关标准、规范，结合数据中心的实际情况，如用电负荷密度高、供电可靠性要求高等特性，采取适当的技术措施。同时，应满足项目建设单位的企业标准、规范的要求。数据中心供配电系统设计应遵循分区、分级的原则，同一功能区域内的各类设备的供电可靠性，应能保证该区域内的所有设备都按照相应的标准进行设计，并将供配电系统局部故障的影响尽可能的控制在很小的范围内。数据中心用电负荷密度高、总用电量大，其供配电系统设计应充分运用成熟有效的节能措施，降低供配电系统的能源损耗。 2数据中心供配电系统设计 2.1级别确定数据中心机房根据不同的需求、应用环境、承载数据的不同，设计级别也有很大的区别。根据国家规范GB50174的划分，分为A、B、C三个级别。在设计的过程中首先要确定所设计的数据中心级别，然后根据不同级别的要求进行设计。数据中心级别的确定需要根据机房的使用性质、管理要求以及该机房在经济、社会中的重要性来确定。在数据中心机房设计初期阶段，按照各类设备的性质来确定其负荷等级，从而来确定其供电方案。根据负荷的等级划分来确定采用何种冗余方式、UPS系统采用何种类型、电源切换时间的要求等，同时根据数据中心机房的级别来确定各类负荷是否需要接入第二、第三备用电源，科学的分级有利于提高供电的可靠性及供电系统的性价比。 A级数据中心机房基础设施设计应按照容错系统进行设计，在信息系统运行过程中，其场地设施不应因操作失误、设备故障、外部电源中断以及维修、检修时误操作而导致电子信息系统运行中断；B级数据中心机房基础设施设计应按照冗余要求进行设计，信息系统运行过程中，在场地设施冗余能力范围之内，不能因为设备故障而导致信息系统中断运行。C级数据中心满足基本需求配置即可。在场地设备正常运行的情况下，应保证电子信息系统运行不中断。A级或B级数据中心机房范围之外的电子信息系统机房都称为C级。 2.2供电系统总体设计在信息系统供配电系统中动力配电主要用于供给机房专用空调设备、照明、通风设备、维修插座和其他动力设备。UPS配电主要用于计算机主机设备、网络交换设备、存储设备、安全相关的设备等。针对各级别信息系统机房要求的不同，在考虑功能和重要性的前提下，机房的供电系统设计应该注意以下事项：（1）数据中心机房容量较大时，应设置UPS供电系统专用电力变压器，容量较小时，可采用专用低压馈电线路供电。（2）数据中心配电系统设计时，配电级别数越小越好。（3）UPS设备应靠近数据中心主机房设置。（4）数据中心规模较大时，动力系统与UPS系统的供电电源应独立，分别由不同的电力变压器供电。（5）机房内其他电力负荷不得由给机房IT设备供电的UPS供电。（6）计算机电源系统应限制非线性负荷的接入，以保证较高的供电质量。（7）在电力容量计算时，需预留可扩展的备用容量，以满足容量扩展的需求。 2.3动力供配电系统动力供配电系统应采用50Hz，380V/220V三相五线制供电的电源，采用TN-S接地方式。动力配电柜、照明配电箱采用放射式配电直接配电至各用电设备，提高供电系统的可靠性。动力配电柜（箱）具有火警联动保护功能，出现火警时可与消防系统联动及时切断电源，并且在值班室安装手动电源切断装置。大型机房的动力配电柜（箱）最好采用专用变压器供电。 2.4 UPS供配电系统 UPS供配电系统既可以采用单机供电，也可以采用冗余方式进行供电。冗余方式供电能够在少数设备故障且在场地设施冗余能力范围之内，仍然能够满足机房内的用电需求，这是单机供电所不能达到的。从冗余式配置方案来看，有以下几种方式：主机——从机型“热备份”UPS供电方式、直接并机冗余UPS供电方式、双总线冗余供电方式。（1）主机——从机型“热备份”UPS供电方式：主机带负载，备机空载，备机接入主机的BYPASS（旁路）输入端。这种方式优点在于布置比较灵活，不需要同品牌的两台UPS，而且不要增加额外辅助电路，不增加购置成本。缺点是这种供电方式两台UPS老化程度不同，备机电池组长期处于浮充状态影响电池寿命，从而导致系统有很多单点故障。如果主UPS出了故障，那么另一台必须接替全部负载。这也就意味着在约8ms内，另一台备机必须把供电负荷从0增加到100%。主机——从机型“热备份”UPS供电方式备用UPS长期处于空载状态，其电池寿命会缩短、容量会下降，且备用UPS需具有阶跃性负载承载能力。由于运维人员很难实时了解备用UPS各部分有无故障或隐患，当要启动备用UPS时，可能备用UPS会无法正常工作。（2）直接并机冗余UPS供电方式：为克服主机——从机型“热备份”供电系统的弱点，随着UPS控制技术的进步，具有相同额定输出功率的UPS可直接并联而形成冗余供电系统。为保证高质量的并机系统，各电源间必须保持同频、同相、且各机均流。此种供电方式瞬间过

机房数据中心供配电系统解决方案

商业银行数据中心供配电系统解决方案商行数据中心的基础设施系统主要分电源、环境控制和机房监控管理系统。由于数据中心承载商行的核心业务，重要性高，不允许业务中断。因而数据中心一般根据TIA942标准的Tier4标准建设，可靠性要求99.99999％以上，以保证异常故障和正常维护情况下，数据中心正常工作，核心业务不受影响。 1、电源系统：选用两路市电源互为备份，并且机房设有专用柴油发电机系统作为备用电源系统，市电电源间、市电电源和柴油发电机间通过ATS（自动切换开关）进行切换，为数据中心内UPS电源、机房空调、照明等设备供电。由于数据中心业务的重要性，系统采用双母线的供电方式供电，满足数据中心服务器等IT设备高可靠性用电要求。双母线供电系统，有两套独立UPS供电系统（包含UPS配电系统），在任一套供电母线（供电系统）需要维护或故障等无法正常供电的情况下，另一套供电母线仍能承担所有负载，保证机房业务供电，确保数据中心业务不受影响。在UPS输出到服务器等IT设备输入间，选用PDM（电源列头柜）进行电源分配和供电管理，实现对每台机柜用电监控管理，提高供电系统的可靠性和易管理性。对于双路电源的服务器等IT设备，通过PDM直接从双母线供电系统的两套母线引人电源，即可保证其用电高可靠性。对于单路电源的服务器等IT设备，选用STS（静态切换开关）为其选择切换一套供电母线供电。在供电母线无法正常供电时，STS将自动快速切换到另一套供电正常的母线供电，确保服务器等IT设备的可靠用电。供配电系统拓扑图

ATS ATS 柴油机发电第一路市电第二路市电动力配电柜第二级配电UPS 配电柜 UPS1 UPS2 PDM1 PDM2 列头柜 STS 机柜P D U 1机柜P D U 2 机柜P D U 1机柜P D U 2 机柜机柜P D U 1 机柜P D U 2 机柜机柜P D U 1机柜P D U 2 机柜P D U 2 机柜P D U 1机柜机柜第一级配电机柜第三级配电空调新风双母线供电方案机柜内走线图示双母线供电系统可确保供电可靠性高达99.99999％以上 2、机房智能配电系统三级结构数据中心三级配电系统是对机房配电的创新，机房三级配电系统有利于配电系统的设计和运维管理第一级：机房配电接入层。主要包括大楼地下配电室到机房输入端电缆的部分及机房市电配电部分。第二级：机房配电管理层。主要包括机房UPS 配电部分。通过使用模块化配电柜，实现机房的模块化配电，并将设备用电和辅助设备用电分开；第三级：机柜排及机柜配电层。主要包括列头柜PDM 配电、STS 配电到负载部分； 3、供配电系统的智能化管理供配电系统的智能化管理：列头柜的智能监控系统可对配电系统开关状态与负载情况进行监测、告警、统计。监控的输入部分电气参数有：电量、有功功率、无功功率、视在功率、功率因数、三相电压、电流、频率等。监控的输出支路电气参数有：额定电流，实际电流、负载百分比、负载电流谐波百分比、负载电量、功率因数等。这些监测信息能让值班人员掌握各设备的运行情况，及时调整负载分布，清楚了解每一个机柜的耗电量，对设备电源部分的潜在故障、对能效管理、降低能耗提供可靠依据。模块化设计智能管理：本方案配电系统遵循以可靠性设计为核心，专

10KV变电所配电系统设计

10KV变电所及其配电系统的设计摘要：变电所是电力系统的一个重要组成部分，由电器设备及配电网络按一定的接线方式所构成，他从电力系统取得电能，通过其变换、分配、输送与保护等功能，然后将电能安全、可靠、经济的输送到每一个用电设备的转设场所。变电所涉及方面很多，需要考虑的问题多，分析变电所担负的任务及用户负荷等情况，选择所址，利用用户数据进行负荷计算，确定用户无功功率补偿装置。同时进行各种变压器的选择，从而确定变电站的接线方式，再进行短路电流计算，选择送配电网络及导线，进行短路电流计算。选择变电所高低压电气设备，为变电所平面及剖面图提供依据。本变电所的初步设计包括了：（1）总体方案的确定（2）负荷分析（3）短路电流的计算（4）配电系统设计与系统接线方案选择（5）继电保护的选择与整定（6）防雷与接地保护等内容。关键词：变电所；负荷；输电系统；配电系统

第1章绪论 1.1工厂变配电所的设计 1.1.1用户供电系统电力用户供电系统由外部电源进线、用户变配电所、高低压配电线路和用电设备组成。按供电容量的不同，电力用户可分为大型（10000kV·A以上）、中型（1000-10000kV·A）、小型（1000kV·A及以下） 1.大型电力用户供电系统大型电力用户的用户供电系统，采用的外部电源进线供电电压等级为35kV 及以上，一般需要经用户总降压变电所和车间变电所两级变压。总降压变电所将进线电压降为6-10kV的内部高压配电电压，然后经高压配电线路引至各个车间变电所，车间变电所再将电压变为220/380V的低电压供用电设备使用。某些厂区环境和设备条件许可的大型电力用户也有采用所谓“高压深入负荷中心”的供电方式，即35kV的进线电压直接一次降为220/380V的低压配电电压。 2.中型电力用户一般采用10kV的外部电源进线供电电压，经高压配电所和10kV用户内部高压配电线路馈电给各车间变电所，车间变电所再将电压变换成220/380V的低电压供用电设备使用。高压配电所通常与某个车间变电所合建。 3.小型电力用户供电系统一般小型电力用户也用10kV外部电源进线电压，通常只设有一个相当于车间变电所的降压变电所，容量特别小的小型电力用户可不设变电所，采用低压220/380V直接进线。 1.1.2工厂变配电所的设计原则 1.必须遵守国家的有关规程和标准，执行国家的有关方针政策，包括节约能源、节约有色金属等技术经济政策。 2.应做到保障人身和设备安全、供电可靠、电能质量合格、技术先进和经济合理，应采用效率高、能耗低、性能较先进的电气产品。 3.应根据工程特点、规模和发展规划，正确处理近期建设与远期发展的关系，做到远、近期结合，以近期为主，适当考虑扩建的可能性。 4.必须从全局出发，统筹兼顾，按照负荷性质、用电容量、工程特点和地区

大型数据中心供配电系统设计

大型数据中心供配电系统设计如今，随着我国经济的飞速发展，信息化建设不仅成为国家发展战略，也日益受到各部门、院校和企业等单位的高度重视。作为信息数据交流、处理的数据中心，其地位和作用也日益突显。随着计算机技术、网络技术、信息技术等的广泛应用，信息化建设也起得了长足的进步，集大数据运算、存储、处理等功能为一体的大型数据中心，已经成为信息化建设的重中之重。大型数据中心不仅数据处理能力更强，对数据安全的要求也更高。供配电系统是大型数据中心安全运行的基础和前提，直接影响到数据中心功能的有效发挥。因此，研究供配电系统设计，对于充分发挥大型数据中心效能有着重要的现实意义。标签：大型数据中心;供配电系统;设计引言随着现代社会的快速发展以及大量信息、数据的交互往来，数据中心的建设、使用已经成为必然趋势，目前，几乎所有大型企业、机构都建立了自己的数据中心。因此，对数据中心用电负荷准确分级，提供合理、安全、可靠的供电方案成为使IT设备稳定运行，信息数据安全交互的重要前提和保障。对此，笔者将结合实际项目中数据中心的设计以及目前一些针对数据中心的主流设计思路及做法，对数据中心在用电设备负荷分级、供电方案选择等问题进行详细阐述。若见解有误之处，望同行们批评指正。 1数据中心供配电系统设计的基本原则数据中心供配电系统设计应执行或参照执行国家和行业相关标准、规范，并可参考国外相关标准、规范，结合考虑数据中心用电负荷密度高、供电可靠性要求高等特性，采取适当的技术措施。同时，应满足项目建设单位的企業标准、规范的要求。数据中心供配电系统设计应遵循分区、分级的原则，同一功能区域内的各类设备的供电可靠性，应能保证所有设备按照该区域标准的要求运行，并将供配电系统局部故障的影响面控制在尽可能小的范围。数据中心用电负荷密度高、总量大，其供配电系统设计应充分运用成熟有效的节能措施，降低供配电系统的损耗。 2大型数据中心供配电系统概述数据中心在某种程度上可以说是信息化条件下的计算机机房，是信息化建设的基础工程，为各种业务提供安全、稳定的信息支撑。大型数据中心机房中设置有大量的计算机、交换机、路由器等设备，要求供电系统必须做到全程、全时、稳定、持续和安全保障。供配电系统本身又是大型数据中心必不可少的基础性工程，为核心业务和其它系统的正常运行提供稳定的电力保障。大型数据中心供配电系统不是孤立存在的，而是一个交叉的系统，涉及到市电、开关电源、不间断供电、发电机、防雷、防静电等诸多设备和环节，既相互联系又互相影响，这就

数据中心供配电系统应用概述

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。数据中心的类型，仍应与工业企业负荷分级相一致。主要

变电站及其配电系统设计

河南机电职业学院毕业论文（实习报告）题目：110KV变电站及其配电系统设计所属系部：电子工程系专业班级：输变电工程12-1 学生姓名：刘康指导教师：梁家裴 2015年6月6日

毕业论文（实习报告）任务书学生姓名：专业班级：所属系部：电子工程系题目：任务内容：论文撰写要求： 1、按所学专业选题，要立意求新，实用可行。 2、论文观点鲜明正确，中心突出，论据充足可靠，层次分明，结构严谨，逻辑性强。注意避免单纯罗列资料或数据，忽视论证分析的情况；避免写成描述性的记叙文章。 3、学生应独立完成论文写作，严禁抄袭他人之作，严禁请人代写。 4、论文交稿时，要求字迹工整，卷面清洁。文前列出目录，文后列出参考文献清单。 5、论文应表述自己的独立见解，尽量避免照搬照抄书中语句。 6、论文一律用统一的论文稿纸撰写，并将封面、任务书填写齐全。时间安排：参考资料：指导教师签字：教研室主任签字: 年月日

毕业论文（实习报告）评审表学生姓名：专业班级：所属系部：题目：指导教师评语：初评成绩：指导老师签字：年月日评审小组意见：评审小组成员签字：年月日终评成绩：

本文主要进行110KV变电站设计。首先根据任务书上所给系统及线路和所有负荷的参数，通过对所建变电站及出线的考虑和对负荷资料分析，满足安全性、经济性及可靠性的要求确定了110KV、35KV、10KV侧主接线的形式，然后又通过负荷计算及供电范围确定了主变压器台数、容量、及型号，从而得出各元件的参数，进行等值网络化简，然后选择短路点进行短路计算，根据短路电流计算结果及最大持续工作电流，选择并校验电气设备，包括母线、断路器、隔离开关、电压互感器、电流互感器等，并确定配电装置。根据负荷及短路计算为线路、变压器、母线配置继电保护并进行整定计算。本文同时对防雷接地及补偿装置进行了简单的分析，最后进行了电气主接线图及110KV配电装置间隔断面图的绘制关键词：变电站设计，变压器，电气主接线，设备选择

现代化数据中心的建设与设计

现代化数据中心的建设与设计数据中心的基础设施是计算机机房建设的很重要的环节。计算机机房工程不仅集建筑、电气、安装、网络等多个专业技术于一体，更需要丰富的工程实施和管理经验。计算机机房设计与施工的优劣直接关系到机房内计算机系统是否能稳定可靠地运行，是否能保证各类信息通讯畅通无阻。由于计算机机房的环境必须满足计算机等各种电子设备和工作人员对温度、湿度、洁净度、电磁场强度、噪音干扰、安全保安、防漏、电源质量、振动、防雷和接地等要求。因此，一个合格的现代化计算机机房，应该是一个安全可靠、舒适实用、节能高效和具有可扩充性的具有绿色理念的现代化机房。一个现代化的数据中心建设一般应包括以下几个方面：装饰装修系统工程、供配电系统工程、空调和新风系统工程、建筑智能化系统工程、防雷系统工程以及消防系统工程等。而每个系统工程又由若干个子系统构成，每个子系统又由若干个单项工程组成。正是由这些不可再分的单项工程共同组成了一个复杂的数据中心的有机体。 1 装饰装修系统 1.1 设计理念机房内的装饰设计从风格上一般力求简洁、明快;从使用功能上吊顶和地板可拆卸以便维护，甚至有的用户要求墙面也要做到可拆卸;从功能分区上要遵循机房使用的一些基本需求，如更衣室、缓冲间、主机房、维修间、备品备件室、监控中心、参观走廊等都是必备的功能划分;从平面布局上力求合理和实用;从层高的考虑上不可一味追求大空间，这样会加大空调的配置，也不能太过低矮会造成压抑等不适感，同时过矮的情况下如果摆放机柜过密还会影响机柜操作区域的照度;层高一般宜在2400mm左右，不宜高于3000mm，不宜低于2200mm. 1.2 设计要点 (1)隔断的设计为了保证机房内不出现内柱，机房建筑常采用大跨度结构。针对计算机系统的不同设备对环境的不同要求，便于空调控制、灰尘控制、噪音控制和机房管理，往往采用玻璃隔断墙将大的机房空间分隔成较小的功能区域。机房外门窗多采用防火防盗门窗，机房内门窗一般采用无框大玻璃门，这样既保证机房的安全，又保证机房有通透、明亮的效果。 (2)地面设计

低压变配电系统设计.

（2011届）专科毕业设计（论文）题目名称：低压变配电系统设计学院（部）：电气与信息工程学院专业：电气自动化学生姓名：班级：电气0631 学号：06053128 指导教师姓名：最终评定成绩：

摘要工厂供电设计的任务是从电力系统取得电源，经过合理的传输、变换、分配到工厂车间中每一个用电设备上，随着工业电气自动化技术的发展，工厂用电量快速增长，对电能质量、供电可靠性以及技术经济指标等的要求也日益提高，供电设计是否完善，不仅影响工厂的基本建设投资、运行费用和有色金属消耗量，而且也反映到工厂的可靠性和工厂的安全生产上，它与企业的经济效益、设备和人身安全等是密切相关的。工厂供电设计必须遵循国家的各项方针政策，设计方案必须符合国家标准中的有关规定，同时必须满足以下几项基本要求： 1、安全在电能的供应、分配和使用中，不应发生人身事故和设备事故。 2、可靠应满足能用户对供电可靠性的要求。 3、优质应满足电能用户对电压和频率等质量的要求。 4、经济供电系统的投资要少，运行费用低，并尽可能工节约电能和减少有色金属消耗量。此外，在供电工作中，应合理地处理局和全局、当前和长远等关系，既要照顾局部和当前和利益，又要有全局观点，能顾全大局，适应发展。

目录 1、车间的负荷计算及无功补偿――――――――――――――――――― 2、确定车间变电所的所址和型式―――――――――――――――――― 3、确定车间变电所主变压器型式，容量和台数及主结线方案（要求从两个比较合理的方案中优选）―――――――――――――――――――― 4、短路计算，并选择一次设备（尽量列表）――――――――――――― 5、选择车间变电所高低进出线截面（包括母线）――――――――――― 6、选择电源进线的二次回路及整定继电保护――――――――――――― 7、车间变电所的防雷保护及接地装置的设计――――――――――――― 8、确定车间低压配电系统布线方案――――――――――――――――― 9、选择低压配电系统的导线及控制保护设备――――――――――――― 10、设计说明书―――――――――――――――――――――――――― 11、车间变电所主结线电路图―――――――――――――――――――― 12、车间变电所平、剖面图―――――――――――――――――――――

大型数据中心供配电系统设计研究

大型数据中心供配电系统设计研究发表时间：2017-10-10T10:12:55.727Z 来源：《基层建设》2017年第15期作者：刘尚辉[导读] 其具有一定的复杂性和安全性。且供配电系统主要的作用就是能够为大型数据中心提供持续且稳定的电力供应。大型数据中心的供配电系统对建筑的要求比较高，除了要保证室内的供电之外，还要为配备柴油发电机等电源设备的使用，在使用的过程易事特集团股份有限公司摘要：随着社会的不断发展，科学技术的不断创新，大型数据在发展中也得到了广泛的应用。大型数据中心的内容主要包含计算机系统、供配电系统、安全系统以及环境监测系统等等，在实际的使用过程中，其具有一定的复杂性和安全性。且供配电系统主要的作用就是能够为大型数据中心提供持续且稳定的电力供应。大型数据中心的供配电系统对建筑的要求比较高，除了要保证室内的供电之外，还要为配备柴油发电机等电源设备的使用，在使用的过程要采取防雷、防静等对策。基于此，本文就大型数据中心供配电系统设计进行充分合理的研究与分析。关键词：大型数据中心；供配电系统设计；研究与分析在社会经济的不断发展中，信息化建设不断推进，在此基础上也受到了社会各界的重视。在人们的生活生产中能够提供大量的信息数据交流和处理，其重要地位也逐渐凸显出来。在生产生活中计算机技术以及网络技术等到了大范围的使用，使得信息化建设实现了长远的发展。大型数据中心的数据处理能力要比传统的模式强一些，对数据提供发安全性也更高。 1、大型数据中心配供电系统的简要分析数据中心在一定程度上能够成为信息化建设中的计算机机房，作为信息化建设的基础工程，在实际的应用中能够为工作提供更加安全和可靠的支撑。大型数据中心机房的设置中主要包括了计算机、交换机以及路由器等设备，在实际的使用中要求供电系统要保证安全和持续的效果。对于供配电系统的自身来讲，对大型数据中心的利用有着不可忽视的重要作用，在使用中能够为核心服务以及系统的正常运行提供优质的保证。大型数据中心供配电系统并不是独立存在的，而是一种以交叉的形式存在的，其主要工作范围涉及到市电、发电机、防雷等，在使用的工作过程中能够实现相互联系和相互促进，这就在一定程度上给供配电系统涉及提出了更高的要求，要具有一定的兼容能力，在经济性方面也要做出有效的保证。 2、大型数据中心机房供配电系统在设计方面的要求分析 2.1设计的标准和原则分析首先是设计标准，在2009年我国已经大范围的实施了《电子信息系统机房设计规范》，这就为数据中心提供了可靠的法律依据。在进行数据中心的设计中，就需要将机房的等级确定下来，一般情况下，我国的是数据中心分级规定将电子信息系统机房规划成分A级、B级以及C级，并且根据标准来确定数据中心的设计标准，再就是要按照机房等级的划分来确定配套供配电系统。其次是设计的原则，数据中心供配电系统设计中要将数据中心的设计理念展现出来，这样就能够保证设计的科学性和规范性。根据现阶段的实际情况以及未来发展的情况，将数据中心的设计正式列入规范规划工作中。所以，大型数据中心在进行设计时要按照科学性、规范性、安全性的原则来进行，使得设计工作更好的满足科学化和标准化。 2.2设计的实际需求在大型数据中心信息设备工程发展的越来越迅猛中，机房单位面积的平均用电负荷也在其逐渐增高，同时对供配电系统的要求也就越高。数据中心设计要以用电负荷为主要依据，在统计中主要包含了市电供电系统负荷以及UPS供电系统负荷。在此基础上，市电供电系统负荷重主要包含了UPS供电系统输入、空调系统等等。其中，UPS供电系统负荷主要包含了服务器、计算机以及配套设备等。 3、大型数据中心机房供配电系统的设计分析 3.1供配电系统设备的布置情况大型数据中心供配电系统中主要包括了开关电源、电池、配电柜等设备。因为供配电设备具有重量大、占地面积大等特点，所以在进行设计的过程中要对机房空间和承重等方面进行仔细的考量。供电系统在配备方面要具有独立的配电间以及变配的场所。发电机除了承重方面的要求之外，还要将噪音的问题考虑完善，所以在实际的设置过程中要以地下层或者地面一层为主。在此基础上，在进行设计的过程中要将变配电所、UPS电源机房以及发电机预留面积考虑全面，这样就能够满足设备扩容的实际需求。 3.2供配电系统的设计 3.2.1市电动力配电系统的设计市电配电的主要作用就是能够为空调、照明、给排风、UPS设备等供给。按照相关的原则要求来看，大型数据中心要引入冗余关系的两路市电电源，并且都要满足一级和二级的负荷要求规定。一般情况下，两路市电电源要保证同时为数据中心供电，还要保证负荷设备输入端具有自动切换的能力。市电动力配电柜要利用放射性配电的形式，这样就能够保证两路配电线路能够实现分开铺设，防止在其中出现相互干扰的现象。与此同时，配电柜的火警联动保护功能要正常的启动运行。 3.2.2UPS供配电系统的设计 UPS配电主要在服务器、计算机、网络设备等中能够进行有效的利用。而且在其中UPS系统正常情况利用“系统输出配电柜-机房配电柜-机柜配电单元”这种三级配电的方式，蓄电池容量计算方法主要包括负荷电流计算以及负荷功率计算这两大种。大型数据中心UPS供配电系统在正常情况下会利用冗余的方式来进行供电，这样就能够保证当一台UPS设备出现故障之后，也能够满足其设备的用电要求。冗余式配置正常情况下有三种形式，分别是热备份时、直接并机式以及双总线式UPS供电方式。在进行设计的过程中，要按照大型数据中心供配电的实际要求，充分的结合冗余的优缺点状况，在实际的应用中合理的选择运用哪种方式最为合适。 3.2.3自备应急电源系统设计大型数据中心自备应急电源正常情况下利用的是柴油发电机组或者是大功率燃气轮机发电机组。在按照其具有一定的可靠性，大型数据中心要配备一路自备应急电源，这样就能够有效的满足一级和二级负荷的实际需求。发电机组燃料储备量正常要满足发电机组满负荷运行八个小时。

中型工厂供配电系统变配电所电气设计

XX大学XX学院本科生课程设计题目：中型工厂供配电系统变（配）电所电气设计课程：供配电工程专业：XXXXXXXX 班级：XXXXX 学号: XXXX 姓名：XXXX

指导教师：XXXX 完成日期：2013.6.13 供电工程课程设计任务书一、设计课题题目：中型工厂供配电系统变（配）电所电气设计。简介：工厂共有生产车间7个，另有综合辅助设施2个。根据工程的总体规划，工厂拟设总降压变电所或配电所一座，车间变电所3座。高压变电所或高压配电所拟与二号车间变电所合建。3、4车间负荷为二级负荷。二、设计基础资料 1、各车间（部门）的用电负荷情况统计如下表（１）1号车间变电所STS1供电负荷： 1车间动力150Kw、Kd=0.75、cos?=0.65 照明20Kw、Kd=0.85、cos?=0.7 ２车间动力380Kw、Kd=0.65、cos?=0.7 照明25Kw、Kd=0.85、cos?=0.7 综合楼动力180Kw、Kd=0.75、cos?=0.8 照明280Kw、Kd=0.85、cos?=0.8 （２）2号车间变电所STS2供电负荷：３车间动力400Kw、Kd=0.65、cos?=0.7 照明30Kw、Kd=0.85、cos?=0.7

4车间动力600Kw、Kd=0.55、cos?=0.75 照明40Kw、Kd=0.85、cos?=0.7 5车间动力200Kw、Kd=0.6、cos?=0.75 照明20Kw、Kd=0.85、cos?=0.7 （3）3号车间变电所STS3供电负荷： 6车间动力280Kw、Kd=0.65、cos?=0.7 照明25Kw、Kd=0.85、cos?=0.7 7车间动力250Kw、Kd=0.65、cos?=0.7 照明20Kw、Kd=0.85、cos?=0.7 食堂等动力180Kw、Kd=0.75、cos?=0.8 照明40Kw、Kd=0.8、cos?=0.6 注：计算总负荷时，KD取0.9。２、工厂为三班制连续生产，年最大负荷利用小时6000h。由于工厂为新建，近５年内负荷发展不超过10%。无高压用电设备。厂区内不设架空线路。３、与供电部门签定的供用电协议：工作电源由电力系统的地区变电所Ａ提供，变电所Ａ有35Kv和10Kv两种电压出线可供工厂选用，变电所Ａ到工厂的架空线路总长度为5Km。此外，电力系统还有一个变电所Ｂ的10Kv线路可向工厂提供所需的备用电源，变电所Ｂ到工厂的架空线路长为7Km 。工作电源和备用电源不允许同时对工厂供电。供电部门要求在工厂高压进线侧进行用电计量，要求高压侧功率因数不得低于0.9。不同电价，计量分开。已知变电所A出口处短路容量为300MVA~400MVA，变电所Ｂ出口处短路容量为

数据中心供配电系统负荷计算和意义

数据中心供配电系统负荷计算目的和意义低压供配电系统的设计中负荷的统计计算是一项重要内容，负荷计算结果对供电容量报装、选择供配电设备及安全经济运行均起决定性的作用。负荷计算的目的是： 1. 计算变配电所内变压器的负荷电流及视在功率，作为选择变压器容量的依据。 2. 计算流过各主要电气设备（断路器、隔离开关、母线、熔断器等）的负荷电流，作为选择设备的依据。 3. 计算流过各条线路（电源进线、高低压配电线路等）的负荷电流，作为选择线路电缆或导线截面的依据。 4. 计算尖峰负荷，用于保护电器的整定计算和校验电动机的启动条件。负荷计算方法我国目前普遍采用需要系数法和二项式系数法确定用电设备的负荷，其中需要系数法是国际上普遍采用的确定计算负荷的方法，最为简便；而二项式系数法在确定设备台数较少且各台设备容量差别大的分支干线计算负荷时比较合理；在建筑配电中，还常用负荷密度法和单位指标法统计计算负荷。在方案设计阶段可采用单位指标法；在初步设计及施工图设计阶段，宜采用需要系数法。负荷计算原则进行负荷计算时，应按下列原则计算设备功率： 1. 对于不同工作制的用电设备的额定功率应换算为统一的设备功率。 2. 整流器的设备功率是指额定交流输入功率。

3. 成组用电设备的设备功率，不应包括备用设备。 4. 当消防用电的计算有功功率大于火灾时可能同时切除一般电力、照明负荷计算有功功率，应按未切除的一般电力、照明负荷加上消防负荷计算低压总的设备功率、计算负荷。否则计算低压总负荷时，不应考虑消防负荷。当消防负荷中有与平时兼用的负荷时，该部分负荷也应计入一般电力、照明负荷。 5. 单相负荷应均衡分配到三相上，当单相负荷的总计算容量小于计算范围内三相对称负荷总计算容量的15%时，全部按三相对称负荷计算；当超过15%时，应将单相负荷换算为等效三相负荷，再与三相负荷相加。数据中心相关经验总结负荷计算是供配电系统设计的基本计算，数据中心的负荷计算更适合使用需要系数法。计算时需要系数的取值、负荷取舍计入、蓄电池充电和空调照明的估算等内容，在数据中心的计算中还是有别于其他建筑专业的计算，现总结如下： 1. 数据中心的ＩＴ负荷重要性都比较高，必须使用UPS等设备来保证不间断供电，根据数据中心的建设标准不同，UPS会采取“1+1”、“2+1”、“2N”等不同的配置。由于供电部门需要统计机房设备安装总容量，所以数据中心的ＩＴ设备额定容量要用UPS设备的总装机容量。计算IT 设备容量时的需要系数根据UPS设备的配置方式调整，即需要系数＝主用UPS设备数量UPS配置数量。例如：UPS按照2N 设置，进行负荷计算时，需要系数取0.5. 2. UPS配置的蓄电池充电容量需计入负荷计算。根据数据中心的建设标准不同，UPS蓄电池需按照不同后备时间配置，即每台UPS配置的蓄电池容量及组数不同。UPS蓄电池充电容量＝电流×电压×组数×效率根据计算可知，UPS 蓄电池充电容量约为UPS配置容量的10%~20%，做负荷计算时可直接应用结论简化计算。 3. 在数据中心中，除了IDC机架外，空调在总负荷中占的比重也相当大，一般会配置备用空调设备，根据数据中心的建设等级备用数量会不同。计算空调

地铁变配电系统设计

地铁变配电系统工程设计摘要：本文针对地铁变配电系统工程，详细论述了地铁降压变电所的主接线和运行方式、继电保护、测量与计量等，以及低压配电系统和照明配电系统的设计技术。关键词：地铁变配电系统工程设计 1．引言地铁车站一般分为地下二层，地下一层称为站厅层，地下二层称为站台层，每层均分为公共区和两端的设备区。公共区是乘客购票、乘车的区域，设备区则是各种专业的设备机房，如BAS、FAS、AFC（自动售检票）、通信、信号、泵房、气体灭火、照明配电室、环控机房、环控电控室、牵引/降压变电所、蓄电池室、屏蔽门管理室、车站控制室等。上海轨道交通明珠线二期工程共设17座地下车站和1座地面车辆段，线路全长22公里，与明珠线一期工程的中段连接，构成环线。明珠线二期工程供电系统采用集中供电的110/35/10kV三级电压供电方式，由主变电所、牵引供电系统、变配电系统和电力SCADA系统组成。全线设两座110/35/10kV主变电所，向牵引供电系统（35kV）和变配电系统（10kV）供电。由于地铁牵引、车站动力多为一级负荷，因此每座主变电所均由城市电网提供两回独立电源。变配电系统由10/0.4kV降压变电所、低压配电系统与照明配电系统组成。降压变电所在规模较大的车站设置二座，以车站中心为界，每座变电所各提供半个车站和单侧相邻半个区间的负荷用电。而规模较小的车站则设置一座，提供整个车站和两侧相邻半个区间的负荷用电。 2．地铁降压变电所设计 2．1主接线全线的降压变电所被分成若干个供电分区，每一个供电分区均从主变电所的35/10kV主变压器，就近引入两路10kV电源。在各供电分区设有网络开关，正常运行时该开关分断，形成10kV开口双环网络供电形式。

商住楼10-0.4kv变配电系统设计

10/0.4kv变配电系统设计 1.供配电系统设计概述随着经济的飞速发展，中国人民生活水平有了显著的提高，房地产行业也随之蓬勃发展，高层商住楼越来越多地出现在了全国的各大城市。而为了满足居民在用电方面的需求，就要求我们在对商住楼进行电气设计时能准确地计算出其用电负荷容量，在留有一定裕量的基础上，合理地选择各变配电设施，从而达到供电安全可靠、技术先进与经济合理的国家技术经济政策要求。另外，对商住楼进行供配电设计，需因地制宜、统筹兼顾，综合考量其负荷性质、容量需求以及地区供电条件等，做出合计的设计方案。 2.供配电设计要求及负荷分级 2.1供配电系统设计要求供配电系统的设计为减小电压偏差，应符合下列要求：（1）正确选择变压器的变压比和电压分接头。（2）降低系统阻抗。（3）采取补偿无功功率措施。（4）宜使三相负荷平衡。 2.2负荷分级方式电力负荷应根据对供电可靠性的要求及中断供电在政治、经济上所造成损失或影响的程度进行分级，并应符合下列规定：（1）符合下列情况之一时，应为一级负荷：

1）中断供电将造成人身伤亡时。 2）中断供电将在政治、经济上造成重大损失时。例如：重大设备损坏，重大产品报废、用重要原料生产的产品大量报废，国民经济中重点企业的连续生产过程被打乱需要长时间才能恢复等。 3）中断供电将影响有重大政治、经济意义的用电单位的正常工作。例如：重要交通枢纽、重要通信枢纽、重要宾馆、大型体育场馆、经常见于国际活动的大量人员集中的公共场所等用电单位中的重要电力。在一级负荷中，当中断供电将发生中毒、爆炸和火灾等情况的负荷，以及特别重要场所的不允许中断供电的负荷，应视为特别重要的负荷。（2）符合下列情况之一时，应为二级负荷：1）中断供电将在政治、经济上造成较大损失时。例如：主要设备损坏、大量产品报废、连续生产过程被打乱需较长时间才能恢复、重点企业大量减产等。 2）中断供电将影响重要用电单位的正常工作。例如：交通枢纽、通信枢纽等用电单位中的重要电力负荷，以及中断供电将造成大型影剧院、大型商场等较多人员集中的重要的公共场所秩序混乱。

浅谈数据中心供配电系统设计

浅谈数据中心机房供配电系统设计丁国余上海**系统工程有限公司摘要：现代的数据中心中都包括大量的计算机，对于这种场所的电力供应，都要求供电系统必须在所有的时间都有效，这就不同于一般建筑的供配电系统，它是一个交叉的系统，涉及到市电供电、防雷接地、防静电、UPS不间断供电、柴油发电机等，每个系统互相交叉，互有影响，这就使我们在设计时必须考虑多方面的因素。关键词：数据中心、UPS不间断供电、冗余、接地、防静电一、系统概述现代的数据中心机房中都包括大量的计算机，对于这种场所的电力供应，都要求供电系统必须在所有的时间都有效，扩容容易，维护简便，容错力强，最重要的是性价比高。数据中心机房是现代信息化建设的基础工程，为各个业务提供稳定、安全的工作环境，而机房的供配电系统就是这基础工程的心脏和大动脉，供配电系统的稳定，能够保障其它系统发挥作用和核心业务正常运行。系统不同于一般建筑的供配电系统，它是一个交叉的系统，涉及到市电供电、防雷接地、防静电、UPS不间断供电、柴油发电机等，各个系统互相交叉，互有影响，这就使我们在设计时必须考虑多方面的因素。二、设计标准数据中心有专门的设计标准，全球第一个综合性的数据中心电信基础标准TIA-942 《数据中心电信基础设施标准》，是2005年4月由美国电信产业协会(TIA)、TIA技术工程委员会(TR42)和美国国家标准学会(ANSI)批准的。国内的相关规范和标准也是综合国外标准以及国内数据中心建设发展情况做出的，数据中心设计规范GB 50174—2008《电子信息系统机房设计规范》也于2008年l1月12日发布，2009年6月1日开始实施。设计一个数据中心首先需要根据用户重要性和业主对数据中心可靠性、安全性等的具体需求，确定机房等级．再按照相应等级确定适合的供配电系统。国内的数据中心首先需要满足国内规范的要求。GB 50174—2008中关于数据中心

10KV变电所及其配电系统的设计 --优秀毕业论文

10KV变电所及低压配电系统的设计摘要：变电所是电力系统的一个重要组成部分，由电器设备及配电网络按一定的接线方式所构成，他从电力系统取得电能，通过其变换、分配、输送与保护等功能，然后将电能安全、可靠、经济的输送到每一个用电设备的转设场所。变电所涉及方面很多，需要考虑的问题多，分析变电所担负的任务及用户负荷等情况，选择所址，利用用户数据进行负荷计算，确定用户无功功率补偿装置。同时进行各种变压器的选择，从而确定变电站的接线方式，再进行短路电流计算，选择送配电网络及导线，进行短路电流计算。选择变电所高低压电气设备，为变电所平面及剖面图提供依据。本变电所的初步设计包括了：（1）总体方案的确定（2）负荷分析（3）短路电流的计算（4）配电系统设计与系统接线方案选择（5）继电保护的选择与整定等容。关键词：变电所；负荷；输电系统；配电系统

The Design Of 10KV Substation And Power Distribution System Abstract：The substation is an importance part of the electric power system, it is consisted of the electric appliances equipments and the Transmission and the Distribution. It obtains the electric power from the electric power system, through its function of transformation and assign, transport and safety. Then transport the power to every place with safe, dependable, and economical. The region of factory effect many fields and should consider many problems.Analyse change to give or get an electric shock a mission for carrying and customers carries etc. circumstance, make good use of customer data proceed then carry calculation, ascertain the correct equipment of the customer. At the same time following the choice of every kind of transformer, then make sure the line method of the transformer substation, then calculate the short-circuit electric current, choosing to send together with the electric wire method and the style of the wire, then proceeding the calculation of short-circuit electric current. This first step of design included:(1) ascertain the total project (2) load analysis(3) the calculation of the short-circuit electric current (4) the design of an electric shock the system design to connect with system and the choice of line project (5) the choice and the settle of the protective facility (6) the contents to defend the thunder and protection of connect the earth. Keywords：substation；load；transmission system；power distribution system