（一）前語：

數據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，可以確保其它體系發揮作用和中心事務正常運轉，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容量的前進。 •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前進。 • 供配電體系可靠性：99.00％－99.90％－99.99％—99.999%——更高；

（二）數據中心機房供配電體系需求剖析

跟著數據中心的要求也不斷前進，信息設備功用越來越強，功率密度越來越高。數據中心設備機柜用電負荷由曾經的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，數據中心用電負荷的核算應分為兩個層次，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)、機房精細空調體系、機房照明及修建電氣設備等。UPS供電體系負荷(輸入)＝供電負荷+充電負荷。機房精細空調體系負荷＝N臺主用空調機組額定負荷容量×負荷率。

UPS供電體系負荷(輸出)的核算首要包含：核算機設備、服務器、存儲、網絡設備、小型機等，在負荷設備清晰時，按設備數據核算，詳細負荷設備不清晰時，按設備機柜均勻負荷核算。設備機柜數量也不清晰時，可按機房面積均勻負荷估計。

（三）數據中心機房供配電體系的安置

數據中心機房供配電體系首要設備有：UPS、電池、配電柜和柴油發電機等。這些設備單位占地上積、分量大，關于這些設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。 數據中心機房供電體系應有獨立的配電間、變配電所，UPS 電源機房應接近設備機房(負荷中心)安置，這樣能確保從UPS輸出到用電設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，依照數據中心等級的要求決議，別的還需求考慮到UPS歸于大型設備，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境的當地。配電柜方位的挑選，首要考慮功用上的需求，配電柜應在滿意功用分區的根底上，盡可能接近供電負載。發電機房宜設置在地上一層，當發電機房設置于地基層時，應特別留意進、出風通道能否滿意要求，應留意發電機組儲油設備（日用油箱、儲油罐）的消防要求。 變配電所、發電機房、UPS 電源機房均應留有滿意的面積，可與設備機房同步開展，應對設備機房面積擴展或設備機房功率密度上升引起的供電需求。于非專門規劃用于數據中心的修建，應留意其是否滿意設備設備和線路敷設的要求，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劃

市電動力配電首要用于供應機房精細空調設備、一般照明和給排風、修理插座、一般動力、UPS設備等。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接當地式，零線和地線分隔設置且零地線之間電壓小于1V。

一般可靠性要求數據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，宜為冗余聯系，也可作為供電容量擴展聯系，每一路市電電源的供電容量應能滿意悉數一、二級負荷的需求，包含UPS電源體系、機房精細空調、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為全冗余，正常時應一起供電運轉，兩路電源在負荷設備輸入端主動切換。

市電動力配電柜一般選用放射式配電直接配至各用電設備或電箱，機房內一切動力配電線纜有必要規劃橋架或鋼管敷設，市電動力配電柜具有火災聯動維護功用，呈現火災時可與消防體系聯動及時堵截電源，動力配電柜、照明箱內的開關和首要元器件應設置有用的防雷措施。

（五）自備應急電源體系規劃

數據中心一般選用柴油發電機組作為自備應急電源，關于大型、高等級數據中心也可以挑選可靠性高、輸出電源質量好、帶非線性負載才能強、體積小、分量輕的大功率燃氣輪機發電機組。一般可靠性要求的數據中心宜裝備一路自備應急電源，供電容量應能滿意悉數一、二級負荷的需求，包含UPS 電源體系、機房空調、機房照明、蓄電池充電及修建造備中的一、二級負荷。

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

（六）UPS供配電體系規劃

UPS配電首要用于核算機設備、服務器、小型機、存儲、網絡設備、保安監控設備等。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果是蓄電池組的總容量，然后再挑選單組蓄電池的容量和組數。按負荷功率核算的結果是選定容量規范的蓄電池組數。兩種核算方法的結果可相互校驗。 關于單電源輸入設備，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冗余性質。關于需求雙回路供電的單電源輸入設備，宜在其輸入端設置靜態變換開關STS。靜態變換開關STS 的性能應能滿意其要求，一般變換時刻小于5～10ms。 當負荷設備對零－地電壓要求較高時，可在機房配電柜設置阻隔變壓器。有時候，為確保UPS毛病旁路后輸出高質量電源，往往在UPS旁路輸出端設置阻隔變壓器。

數據中心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設備毛病時，仍然可以滿意機房內重要設備的用電需求，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主機發生了毛病，那么UPS備機有必要頂替悉數負載，這也就意味著規劃時有必要核算好UPS主機毛病時，UPS備機所需承當的總負載。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，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可直接并聯而形成冗余供電體系，為確保高質量的并機體系，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。可是存在著環流，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。規劃時，如2臺互備，每臺依照50%帶載才能考慮，并聯的主機越多，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備的需求，真實完成了7×24×365運轉的方針?？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，為滿意單電源設備的供電需求，可在輸出端設備STS，來確保供電輸出的可靠性。

（七）供配電設備的設備和線路敷設

機房UPS、精細空調電源體系輸入應設置專用的輸入配電柜。電源體系輸入配電柜應引接兩路電源、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電源體系輸出應選用放射式、雙回路配電方法。UPS 電源體系輸出應選用三相配電，結尾分相，以利三相平衡。 機房配電柜、UPS電源柜落地設備，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備的底座應與修建樓地上可靠固定，并接地，機房內應別離設置修理和測試用插座，且有顯著差異標志，測試用電源插座應由UPS供電，修理插座由市電供電。一切線路的敷設是要以設備布局和規劃圖紙為根底進行，規劃時考慮供電間隔盡量短，機房內的電源線、信號線和通訊線應別離鋪設，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至各排網絡或服務器機柜，運用插座或工業銜接器為機柜供電。

（八）結尾PDU

電源分配單元(PDU)，望文生義PDU應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，電源辦理是指開關操控(包含長途操控)、電路中的各種參數監督、線路切換、承載的約束、電源插口匹配設備、線纜的整理、空間的辦理及電涌防護和極性檢測。因為數據中心的簡直一切的IT設備都現已或者即將放置在規范機柜內，所以，PDU作為機柜的必備附件也越來越受到相關各方的注重。

PDU電源分配器和一般電源排插相比，其長處首要表現在規劃組織更合理、質量和規范更嚴厲、安全無毛病工作時刻長、各類漏電、過電過載維護更優異、插拔動作頻頻而不易損壞、熱升溫小、設備更靈敏便利,適合對用電要求很嚴厲的職業客戶運用。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、火災等安全危險。

總結：

數據中心供配電體系是數據中心最重要的根底設施，應在數據中心建造初期予以統籌考慮和全面規劃，并依據數據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、供配電體系結構和方式等方面采納相應的技能措施。一起，還應充分運用老練有用的節能措施，下降供配電體系的損耗。若數據中心中存在不同等級的功用區域，在供配電體系規劃中也應差異對待，以減少不必要的建造出資和運營本錢。

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