（一）前語：

數(shù)據(jù)中心機房供配電體系是一個穿插的體系，涉及到市電供電、防雷接地、防靜電、UPS不間斷供電、柴油發(fā)電機等，每個體系相互穿插，互有影響，這就使我們在安置時有必要考慮多方面的因素，機房的供配電體系就是這根底工程的心臟和大動脈，供配電體系的安穩(wěn)，可以確保其它體系發(fā)揮作用和中心事務(wù)正常運轉(zhuǎn)，下面了解一下機房供電需求及體系的安置計劃。

（1）模擴展、功率密度增高形成供電總?cè)萘康那斑M。 •單機柜負荷：2kW/臺－3kW/臺－4kW/臺—更高；• 單位面積均勻負荷：0.5kva/m2—1kva/m2－1.5kva/m2－2kva/m2—更高；

（2）可靠性要求——供配電體系的可靠性要求相應(yīng)前進。 • 供配電體系可靠性：99.00％－99.90％－99.99％—99.999%——更高；

（二）數(shù)據(jù)中心機房供配電體系需求剖析

跟著數(shù)據(jù)中心的要求也不斷前進，信息設(shè)備功用越來越強，功率密度越來越高。數(shù)據(jù)中心設(shè)備機柜用電負荷由曾經(jīng)的2kVA/臺，前進到3kVA/臺、4kVA/臺，乃至更高。機房單位面積的均勻用電負荷也由1kVA每平方，前進到1.5kVA每平方、2kVA每平方，乃至更高，數(shù)據(jù)中心用電負荷的核算應(yīng)分為兩個層次，即：UPS 供電體系負荷(輸出)和市電供電體系負荷。

市電供電體系負荷(輸出)的核算首要包含：UPS 供電體系(輸入)、機房精細空調(diào)體系、機房照明及修建電氣設(shè)備等。UPS供電體系負荷(輸入)＝供電負荷+充電負荷。機房精細空調(diào)體系負荷＝N臺主用空調(diào)機組額定負荷容量×負荷率。

UPS供電體系負荷(輸出)的核算首要包含：核算機設(shè)備、服務(wù)器、存儲、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、小型機等，在負荷設(shè)備清晰時，按設(shè)備數(shù)據(jù)核算，詳細負荷設(shè)備不清晰時，按設(shè)備機柜均勻負荷核算。設(shè)備機柜數(shù)量也不清晰時，可按機房面積均勻負荷估計。

（三）數(shù)據(jù)中心機房供配電體系的安置

數(shù)據(jù)中心機房供配電體系首要設(shè)備有：UPS、電池、配電柜和柴油發(fā)電機等。這些設(shè)備單位占地上積、分量大，關(guān)于這些設(shè)備的擺放方位既要考慮功用上的需求，又要考慮空間和承重的需求，還要考慮對外界的危害。 數(shù)據(jù)中心機房供電體系應(yīng)有獨立的配電間、變配電所，UPS 電源機房應(yīng)接近設(shè)備機房(負荷中心)安置，這樣能確保從UPS輸出到用電設(shè)備之間的壓降和損耗盡可能的小。

UPS 電源主機、配電柜與蓄電池組是否需求分隔，依照數(shù)據(jù)中心等級的要求決議，別的還需求考慮到UPS歸于大型設(shè)備，分量比較大，噪聲大，需求擺放在一個承重比較好，并且不影響工作和歇息環(huán)境的當?shù)亍Ｅ潆姽穹轿坏奶暨x，首要考慮功用上的需求，配電柜應(yīng)在滿意功用分區(qū)的根底上，盡可能接近供電負載。發(fā)電機房宜設(shè)置在地上一層，當發(fā)電機房設(shè)置于地基層時，應(yīng)特別留意進、出風(fēng)通道能否滿意要求，應(yīng)留意發(fā)電機組儲油設(shè)備（日用油箱、儲油罐）的消防要求。 變配電所、發(fā)電機房、UPS 電源機房均應(yīng)留有滿意的面積，可與設(shè)備機房同步開展，應(yīng)對設(shè)備機房面積擴展或設(shè)備機房功率密度上升引起的供電需求。于非專門規(guī)劃用于數(shù)據(jù)中心的修建，應(yīng)留意其是否滿意設(shè)備設(shè)備和線路敷設(shè)的要求，包含樓面荷載、凈高、抗震等級、耐火等級等方面。

（四）市電動力配電體系規(guī)劃

市電動力配電首要用于供應(yīng)機房精細空調(diào)設(shè)備、一般照明和給排風(fēng)、修理插座、一般動力、UPS設(shè)備等。市電動力配電一般由大樓總配電柜饋出的動力供配電體系，選用50Hz交電，380/220V三相五線電源，TN-S接當?shù)厥?，零線和地線分隔設(shè)置且零地線之間電壓小于1V。

一般可靠性要求數(shù)據(jù)中心宜引進兩路市電電源，條件受約束時也可引進一路市電電源。引進兩路市電電源時，宜為冗余聯(lián)系，也可作為供電容量擴展聯(lián)系，每一路市電電源的供電容量應(yīng)能滿意悉數(shù)一、二級負荷的需求，包含UPS電源體系、機房精細空調(diào)、機房照明、蓄電池充電及修建造備中的一、二級負荷。兩路市電電源的供電容量應(yīng)為全冗余，正常時應(yīng)一起供電運轉(zhuǎn)，兩路電源在負荷設(shè)備輸入端主動切換。

市電動力配電柜一般選用放射式配電直接配至各用電設(shè)備或電箱，機房內(nèi)一切動力配電線纜有必要規(guī)劃橋架或鋼管敷設(shè)，市電動力配電柜具有火災(zāi)聯(lián)動維護功用，呈現(xiàn)火災(zāi)時可與消防體系聯(lián)動及時堵截電源，動力配電柜、照明箱內(nèi)的開關(guān)和首要元器件應(yīng)設(shè)置有用的防雷措施。

（五）自備應(yīng)急電源體系規(guī)劃

數(shù)據(jù)中心一般選用柴油發(fā)電機組作為自備應(yīng)急電源，關(guān)于大型、高等級數(shù)據(jù)中心也可以挑選可靠性高、輸出電源質(zhì)量好、帶非線性負載才能強、體積小、分量輕的大功率燃氣輪機發(fā)電機組。一般可靠性要求的數(shù)據(jù)中心宜裝備一路自備應(yīng)急電源，供電容量應(yīng)能滿意悉數(shù)一、二級負荷的需求，包含UPS 電源體系、機房空調(diào)、機房照明、蓄電池充電及修建造備中的一、二級負荷。

當數(shù)據(jù)中心條件受約束，且市電電源具有較高可靠性時，也可以部分或悉數(shù)選用移動式發(fā)電機組作為自備應(yīng)急電源。發(fā)電機組燃料儲備量應(yīng)依據(jù)數(shù)據(jù)中心等級的要求，結(jié)合市電電源可靠性、供油可靠性、消防要求歸納決議，一般不宜少于發(fā)電機組滿負荷運轉(zhuǎn)8小時的用油量。

（六）UPS供配電體系規(guī)劃

UPS配電首要用于核算機設(shè)備、服務(wù)器、小型機、存儲、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、保安監(jiān)控設(shè)備等。UPS 電源體系輸出一般選用三級配電方法：體系輸出配電柜－機房配電柜－機柜配電單元。 UPS電源體系蓄電池組容量的核算方法有以下兩種：

(1) 按負荷電流核算；

(2) 按負荷功率核算；

按負荷電流核算的結(jié)果是蓄電池組的總?cè)萘?，然后再挑選單組蓄電池的容量和組數(shù)。按負荷功率核算的結(jié)果是選定容量規(guī)范的蓄電池組數(shù)。兩種核算方法的結(jié)果可相互校驗。 關(guān)于單電源輸入設(shè)備，即便已選用雙單元冗余UPS 電源體系，也宜將其銜接在其中一個單元上。關(guān)于雙單元冗余UPS電源體系，可將其每個單元中的部分容量視為并聯(lián)冗余性質(zhì)。關(guān)于需求雙回路供電的單電源輸入設(shè)備，宜在其輸入端設(shè)置靜態(tài)變換開關(guān)STS。靜態(tài)變換開關(guān)STS 的性能應(yīng)能滿意其要求，一般變換時刻小于5～10ms。 當負荷設(shè)備對零－地電壓要求較高時，可在機房配電柜設(shè)置阻隔變壓器。有時候，為確保UPS毛病旁路后輸出高質(zhì)量電源，往往在UPS旁路輸出端設(shè)置阻隔變壓器。

數(shù)據(jù)中心UPS供配電體系一般選用冗余方法供電，很少選用單機供電。冗余方法供電能在一臺UPS設(shè)備毛病時，仍然可以滿意機房內(nèi)重要設(shè)備的用電需求，這是單機供電所不能到達的。從冗余式裝備計劃來看，常用的有以下幾種方法：

(1)、熱備份式冗余UPS供電方法

主機帶負載，備機空載或帶非重要負載，備機接入主機的BYPASS(旁路)輸入端。這種方法安置比較靈敏，不需求兩臺UPS同品牌，并且不要添加額定輔佐電路，不添加購置本錢。如果UPS主機發(fā)生了毛病，那么UPS備機有必要頂替悉數(shù)負載，這也就意味著規(guī)劃時有必要核算好UPS主機毛病時，UPS備機所需承當?shù)目傌撦d。此方法的缺陷在于UPS備機得具有階躍性負載承載才能，無法對電源體系進行擴容，兩臺容 量不同的UPS相聯(lián)，只能按最小的UPS容量輸出。

(2)、直接并機冗余UPS供電方法

為戰(zhàn)勝熱備份式冗余供電體系的缺點，跟著UPS操控技能的前進，具有相同額定輸出功率的UPS可直接并聯(lián)而形成冗余供電體系，為確保高質(zhì)量的并機體系，各電源間有必要保持同頻、同相、且各機均流。此供電方法瞬間過載才能強，可以主動均分功率，體系互為主備，前進供電可靠性，電源體系擴容便利?？墒谴嬖谥h(huán)流，添加無功損耗，下降體系可靠性，需添加額定輔佐電路，隨之而來是添加本錢，添加毛病點。規(guī)劃時，如2臺互備，每臺依照50%帶載才能考慮，并聯(lián)的主機越多，單臺主機的帶載才能就越低。

(3)、雙總線冗余供電方法

雙總線供電方法是選用兩條總線對后端設(shè)備進行供電，每條總線上具有相同的一套UPS供電方法，消除可能呈現(xiàn)在UPS輸出端與最終用戶負載端之間的“單點瓶頸”毛病危險，以前進輸出電源供電體系的“容錯”功用。此供電方法可以在線維護，在線擴容，在線晉級，改進了重要總線的可用性，滿意了雙電源用電設(shè)備的需求，真實完成了7×24×365運轉(zhuǎn)的方針?？墒请p總線冗余供電方法相當于搭建了兩套前述供電方法的回路，需求添加2倍以上的本錢。同 時，為滿意單電源設(shè)備的供電需求，可在輸出端設(shè)備STS，來確保供電輸出的可靠性。

（七）供配電設(shè)備的設(shè)備和線路敷設(shè)

機房UPS、精細空調(diào)電源體系輸入應(yīng)設(shè)置專用的輸入配電柜。電源體系輸入配電柜應(yīng)引接兩路電源、主動切換。UPS 電源主機的主電源和旁路電源應(yīng)別離引進，并宜由不同的輸入配電柜引接。UPS電源體系輸出應(yīng)選用放射式、雙回路配電方法。UPS 電源體系輸出應(yīng)選用三相配電，結(jié)尾分相，以利三相平衡。 機房配電柜、UPS電源柜落地設(shè)備，動力配電箱、照明配電箱底邊距地1.4m墻上暗裝，配電柜及其他電氣設(shè)備的底座應(yīng)與修建樓地上可靠固定，并接地，機房內(nèi)應(yīng)別離設(shè)置修理和測試用插座，且有顯著差異標志，測試用電源插座應(yīng)由UPS供電，修理插座由市電供電。一切線路的敷設(shè)是要以設(shè)備布局和規(guī)劃圖紙為根底進行，規(guī)劃時考慮供電間隔盡量短，機房內(nèi)的電源線、信號線和通訊線應(yīng)別離鋪設(shè)，不能共走同一線槽，UPS電源配電箱(柜)引出的配電線路，穿鍍鋅鋼管，沿機房活動地板下敷設(shè)至各排網(wǎng)絡(luò)或服務(wù)器機柜，運用插座或工業(yè)銜接器為機柜供電。

（八）結(jié)尾PDU

電源分配單元(PDU)，望文生義PDU應(yīng)具有電源的分配或附加辦理的功用。電源的分配是指電流及電壓和接口的分配，電源辦理是指開關(guān)操控(包含長途操控)、電路中的各種參數(shù)監(jiān)督、線路切換、承載的約束、電源插口匹配設(shè)備、線纜的整理、空間的辦理及電涌防護和極性檢測。因為數(shù)據(jù)中心的簡直一切的IT設(shè)備都現(xiàn)已或者即將放置在規(guī)范機柜內(nèi)，所以，PDU作為機柜的必備附件也越來越受到相關(guān)各方的注重。

PDU電源分配器和一般電源排插相比，其長處首要表現(xiàn)在規(guī)劃組織更合理、質(zhì)量和規(guī)范更嚴厲、安全無毛病工作時刻長、各類漏電、過電過載維護更優(yōu)異、插拔動作頻頻而不易損壞、熱升溫小、設(shè)備更靈敏便利,適合對用電要求很嚴厲的職業(yè)客戶運用。也從根本上杜絕了一般電源排插的因接觸不良、負荷小而形成的頻頻斷電、焚毀、火災(zāi)等安全危險。

總結(jié)：

數(shù)據(jù)中心供配電體系是數(shù)據(jù)中心最重要的根底設(shè)施，應(yīng)在數(shù)據(jù)中心建造初期予以統(tǒng)籌考慮和全面規(guī)劃，并依據(jù)數(shù)據(jù)中心對供電可靠性的要求，在供電電源挑選、供配電體系安置、供配電體系結(jié)構(gòu)和方式等方面采納相應(yīng)的技能措施。一起，還應(yīng)充分運用老練有用的節(jié)能措施，下降供配電體系的損耗。若數(shù)據(jù)中心中存在不同等級的功用區(qū)域，在供配電體系規(guī)劃中也應(yīng)差異對待，以減少不必要的建造出資和運營本錢。

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