关于数据中心供配电系统设计的探讨

关于数据中心供配电系统设计的探讨

吕钡键

深圳金融电子结算科技有限公司广东深圳518000

摘要：随着新型数据中心的发展，其功率密度变大，对供电的要求也随之增加。本文主要就结合实践项目对某数据中心供配电系统设计相关方面进行分析和探讨。

关键词：数据中心;供配电系统;可靠性

引言

随着信息技术的迅速发展和互联网的普及，社会各界对信息系统的应用越来越广泛。供配电系统是数据中心的重要动力来源，为数据中心的稳定运行提供可靠的电力能源，因此，加强数据中心供配电系统的建设和维护对于保障人们的生活、工作质量具有重要意义。

1.工程概况

本工程为某企业的产业园区项目，园区包含A座软件研发中心、B座软件测试中心、C座创意研发中心、D座云计算服务中心、E座数据管理中心、F座创意体验研发中心、G座数据处理中心。园区一层四角连廊内设置柴油发电机组作为本项目数据中心供配电系统的第三电源。园区建筑平面示意如图1所示。

图1园区建筑平面示意图

G座数据处理中心的供配电系统按照GB50174-2008《电子信息系统机房设计规范》（已作废，当前有效版本是GB50174-2017《数据中心设计规范》）进行设计，并参考了目前国内超大型数据处理中心供配电系统的设计方案，力求设计出更加适合G座数据处理中心的供配电系统：G座数据处理中心地上建筑共11层，每层都配有主机房和电力蓄电池室，地下一层设制冷变电所，在地上一层设置数据中心总高压配电室和变配电室；同时，为使变配电室深入负荷中心，还在F5和F9层设置分变配电室[1]。

2.负荷计算

2.1负荷等级

根据数据中心的使用性质、数据丢失或网络中断在经济或社会上造成的损失或影响程度，本工程的G座数据处理中心机房确定为A级机房。GB50174-2008关于A级机房具体设计要求如表1所示。

表1数据中心A级机房电气技术标准

数据处理中心机房内IT设备、空调和制冷设备、应急照明、消防负荷和客梯电梯、走道照明、安防系统用电、弱电机房用电等均为一级负荷，其中为数据处理中心工艺系统服务的用电为一级负荷中特别重要的负荷，其它一般的照明、办公用电为三级负荷[2]。

2.2负荷计算

G座数据处理中心分别在F1、F5和F9层设有变配电室，F1层变电所负责F1~F3层的用电，F5层变配电室负责F4~F7层的用电，F9层变配电室负责F8~F11层的用电，其中G座楼总负荷计算如表2所示。

根据负荷计算结果，本工程选择22台2500kVA的变压器，总装机容量为55000kVA。变压器采用1+1冗余的方式：当一台变压器故障时，另一台变压器可承担全部负荷，以保证本工程正常供电。

表2G座楼总负荷计算

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需要系数取K=0.9（一般取0.85~0.95），根据需要系数法确定柴油发电机组计算容量：

Pj=KxPΣ（1）

式中：Pj———负荷设备的计算容量，kW；

Kx———需要系数，取0.9（一般取0.85~0.95）；

PΣ———总负荷，kW。

自备柴油发电机组的计算功率：

P=kPj/η（2）

式中：P———自备柴油发电机组的功率，kW；

η———发电机并联运行不均匀系数，一般取0.9；

k———可靠系数，一般取1.1。

经计算P=33106kW（包括三级负荷），采用16台2000kW柴油发电机作为数据中心供配电系统的第三电源，总安装容量为32000kW。

3.供配电系统

3.1高压供电系统