数据中心供配电系统概述zsjPPT
计算机中心机房供配电系统
计算机中心机房供配电系统一、概述计算机应用的普遍性，为人们的工作提供了极大的便利，为人们的生活增加了无限的乐趣。
业内人士明白，强大的丰富多彩的服务正是由许多计算机数据中心支撑的结果。
计算机业务对人们生活的影响的深度、计算机系统服务的范围、一个行业的正常运作对计算机应用的依赖程度，决定了相关的计算机数据中心的重要性。
计算机数据中心都是以计算机中心机房的形式体现的，机房的供配电系统是中心机房最基本的保障系统，可以说供配电系统，就是数据中心这部信息快车的能源。
同时也应该看到，供配电系统的合理配置，既要满足各类运行设备的保障需要，也要考虑投资的合理性。
二、电源的合理配置根据相关的国家标准，重要的机房供电必须配置不停电系统，须满足一级负荷一类供电要求。
1、由两个独立的互为补充的电源（如双路市电或市电＋发电机）供电，对主要机房（设备）还必须提供专用的应急电源，即UPS及电池组。
2、对接入机房供电的电源须满足以下质量要求：频率：50HZ±0.2HZ，电压：380V/220V±5％。
3、机房供电电源须采用三相五线制系统或单相三线制系统。
4、发电机须具备市电中断自动启动、自动切换功能，具备输出异常自动保护功能。
发电机的有效输出功率，不小于机房专用UPS输入功率和专用空调设备输入功率的总和。
如果发电机承担其他供电，必须同时满足所有负荷的功率要求。
5、配置满足计算机系统设备功率和供电质量要求的至少两（台）组在线式（On-Line）UPS，分别向机房供电。
应选择平均无故障时间（MIBF）大于10000小时的UPS设备。
UPS电池组后备时间不小于2小时。
UPS应满足在市电不稳定或负载变化较大的情况下正常运行的要求。
UPS应具备在市电异常时的自动报警功能；具备在市电恢复正常时，自动恢复正常运行的功能；具备良好的智能诊断、用户界面及通信功能。
三、机房配供电要求 1、机房配电系统必须要符合国家相关标准和设备要求。
数据机房供电概述及系统设计
机房供电概述及系统设计（一）机房供电概述1.供配电系统供配电是数据中心机房的生命线，这句话一点也不夸张，因为离开了电我们的机房是连一分钟也运行不了的，因此要建一个好的机房，首先要将供配电解决好。
一般要求主要开关设备应该被设计成适合增容、维护和冗余，并提供双倍的或隔离的冗余配置。
设计时应该考虑到开关装置、总线或断路器维护的方便性。
瞬时电压浪涌抑制(TVSS)应该被安装在电力分配系统的每一级上，并且采用适当的规格，以便能够抑制可能发生的瞬时的能量。
不同类别机房对电源的要求：A类机房：停电后会产生重大损失和社会影响，要求建立不停电电源系统。
B类机房：停电后会产生一定损失和社会影响，要求建立备用电源系统。
C类机房：停电后不会产生大的陨失和社会影响，可按一般用户配置。
2.市电输变电系统对于一级负荷机房应该有从不同变电站供给的双路供电，加上柴油发电机，通过应急电源柜切换后供给机房内的UPS和精密空调机组，ATS切换最好做在机房配电系统就近，切换后以最短距离输送给机房设备。
备用发电机系统是至关重要的一个因素。
即便其中有一个故障时，也能够直接地向计算机和其它设备提供一个理想质量和容量的电力供应。
发电机的设计应能够处理UPS系统或电脑设备负荷的谐波电流。
备用发电机应该提供备用电源给所有的冷却设备，避免负载设备温度上升以及停止运行。
如果发电机不支持这些系统，它们所带来的益处就显得很有限。
在自动控制发生故障时，发电机应该能够采用手动控制。
应该给每一个发电机输出提供瞬时电压浪涌抑制(TVSS)装置。
发电机燃料应该是柴油，这样启动比较快。
考虑现场储藏量的要求，通常需要保证4小时到60天。
并且需要给所有燃料储藏系统提供一个远程的燃料监控和警报系统。
由于微生物增长是柴油燃料最常见的故障，应设计有便携的或安装固定的清洁系统。
在寒冷的季节，需要考虑给燃料系统加热或循环，避免柴油燃料胶凝。
当确定好现场燃料储藏系统的容量时，同时需要考虑燃料供货商在紧急情况时的反应时间。
数据中心供配电系统白皮书[1]
![数据中心供配电系统白皮书[1]](https://img.taocdn.com/s3/m/66d25f0828ea81c759f57831.png)
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输入，从而保证数据中心正常运营。
电气照明：包括一般要求，照明方案、光源及灯具选择。
防雷及接地系统：包括数据中心防雷与接地的一般要求与具体措施。
1.2 编制依据《电子信息系统机房设计规范》GB 50174—2008《电子信息机房施工及检验规范》GB50462—20081.3 编制原则1．具有适应性、覆盖性、全面性的特征。
数据中心高压配电系统
高压配电系统1.系统定义及组成高压交流供电系统由高压供电线路、高压配电设备及降压电力变压器(又称配电变压器)组成。
重要的通信局、长途通信枢纽大楼为获得高质量的稳定市电，满足供电规范的要求(变压器超过600kVA)，通常都从两个不同的变电站引入两路高压，其运行方式为用一、备一，并且要求两路电源开关(或母联开关)之间加装机械连锁或电气连锁装置，以避免误操作或误并联。
为控制两路高压电源，常采用成套高压开关柜。
可根据进线方案、电路容量、变压器台数和保护方式，选用合适的一次线路方案及高压开关柜组成高压供电系统。
较小容量的变电站(所)如果只有一路高压引入，为节省成本，也可以不用成套高压开关柜，采用熔断器、负荷开关等高压电器进行简单控制后直接引入变压器。
2.高压配电方式高压配电方式，是指从区域变电所将10kV高压送至企业变电站(所)及高压用电设备的接线方式。
高压配电网的基本接线方式有三种——放射式、树干式及环状式。
2.1.放射式配电方式放射式配电就是从区域变电所的10kV母线上引出一路专线，直接接至通信局(站)的变电站(所)的配电方式。
沿线不接其他负荷，各用户变电站(所)之间无联系，如图1所示。
放射式配电方式线路敷设简单，维护方便，供电可靠，不受其他用户干扰，但投资较大，适用于一级负荷。
图1 放射式配电方式2.2.树干式配电方式树干式配电方式是指由区域变电所引出的各路10kV高压干线沿市区街道敷设，各中小企业变电所都从干线上直接引入分支线供电，如图2所示。
这种高压配电方式的优点，是区域变电所10kV的高压配电装置数量减少，投资相应可以减少；缺点是供电可靠性差，只要干线线路上任一段发生故障，线路上各用户的变电站(所)都将断电。
图2 树干式配电方式2.3.环状式配电方式环状式配电方式如图3所示，其优点是运行灵活，供电可靠性较高；当线路的任何地方出现故障时，在短时间停电后，只要将故障侧开关断开，切断故障点，便可恢复供电。
数据中心供配电系统概述zsj
数据中心供配电系统概述zsj 数据中心供配电系统概述1：引言1.1 目的1.2 背景2：供配电系统组成2.1 电源系统2.1.1 电力公司供电2.1.2 备用发电机组2.1.3 不间断电源（UPS）2.2 配电系统2.2.1 主配电柜2.2.2 支路分配柜2.2.3 独立电源分配柜3：供电负荷计算3.1 设备负荷计算3.2 备用电源负荷计算3.3 配电负荷计算4：电源系统设计4.1 供电方式选择4.2 地线和接地设计4.3 电缆设计4.4 电源线路保护设计4.5 设备安装与布线5：配电系统设计5.1 配电柜布置5.2 配电柜的接地设计5.3 配电柜的过载和短路保护 5.4 支路分配柜布置5.5 独立电源分配柜布置6：安全措施6.1 设备安全6.2 供电线路安全6.3 配电线路安全6.4 安全设施7：运维管理7.1 系统监控7.2 定期检修和维护7.3 故障处理7.4 预防性维护8：附件8.1 电源线路示意图8.2 配电线路示意图8.3 设备安装图纸注释：1：电力公司供电：指从电力公司接收电能供应。
2：备用发电机组：在停电或电力公司供电异常的情况下，由发电机组提供备用电源。
3：不间断电源（UPS）：在电力中断发生时，为设备提供短时间内的备电，以保障数据中心正常运行。
4：主配电柜：为整个数据中心的电力系统提供总体配电控制。
5：支路分配柜：将电力从主配电柜引导到各个设备和子系统。
6：独立电源分配柜：为特定设备或子系统提供独立的电源供应。
本文档涉及附件：1：电源线路示意图（附件1）2：配电线路示意图（附件2）3：设备安装图纸（附件3）法律名词及注释：1：电力公司：根据《电力法》规定，承担供应电能的企业或机构。
2：供电方式：供电系统的结构或源的类型，如直流供电、市电供电等。
3：地线和接地设计：电力系统的安全设计要求，包括地线敷设和接地装置的选择与设计。
4：电缆设计：电缆的规格、敷设方式和保护措施的设计。
5：电源线路保护设计：电力系统中电源线路的过载和短路保护设计。
浅谈数据中心供配电架构系统
浅谈数据中心供配电架构系统摘要：随着社会经济的不断发展，信息数据技术也在飞速发展，数据中心的建设也在紧跟着社会的发展，在进行创新和发展。
数据中心是在一个固定的物理空间内对数据进行分析处理等一系列的操作，并将分析结果进行存储和传输，这就要求数据中心必须要有稳定的供配电架构系统，要保证供电的可靠性和高容量性。
数据中心的供电系统对整个中心的正常运行非常重要，文章对数据中心进行了简单的介绍，着重介绍了数据中心的供配电架构系统。
关键词：数据中心；配电架构系统；需求前言我国经济社会在迅速发展的过程中也在不断的推进信息化的进程，数据信息在人们的日常生活中发挥着非常重要的作用，所以建立数据中心是非常有必要的。
在数据中心正常运行的过程中，需要保证配电系统的稳定性，避免因为供电异常而导致数据丢失或分析出错等问题出现，同时由于供电异常，有可能使整个数据中心面对着巨大的损失，所以供电系统的可靠性和稳定性对于数据中心非常重要。
同时，在数据中心的运行过程中，单就耗电来说，已经给环境保护带来了很大的压力，所以供电架构系统在设计过程中，也应该适当考虑如何减少能耗，以尽量的减少对能源的消耗，达到低碳节能的目的。
1 数据中心的设计理念在确定项目的最终位置前，应当充分考虑所建数据中心的作用，对于不同的数据中心，有不同的服务对象，在设计过程中需要考虑的因素也不尽相同。
在选址方面，应该以保证中心的安全为第一要义，同时还要考虑到供电系统的安置，要充分的保障机房的安全性，尽量避开可能发生洪水的部位，同时也要与主干道有一定的距离，在保证安全可靠的同时减少影响中心工作的声音。
环境因素对于数据中心的影响非常大，所以在选址过程中一定要注重对于目的地的考察，提前充分的了解当地情况，以便于能够更好的服务于数据中心。
在数据中心的设计过程中，一定要保障中心的基础设施建设，能够做到持续稳定的供电，以维持一些计算设备的运行状态不间断。
在数据中心的电力系统设计过程中，可以将新疆日照时间长这一优势充分利用起来，将太阳能发电融入到电力系统的设计中，以减少对能源的消耗，但必须要保证整个供电架构系统的稳定性，这对数据中心得正常运行至关重要。
数据中心机房供配电系统PPT课件
塔式机与模块化机的特点比较
塔式机 价格低 单机可靠性高 输出电源质量较好
模块化机 体积小 系统可用性好 效率高
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UPS系统容量要求
系统容量指的是交流供电时，供电设备 所能提供的最大功率。UPS供电时额定 功率表示千伏安（KVA）。千伏安表示 的是视在功率，千瓦（KW）表示的是有 功功率。这在实际应用中是有很大的区 别的，UPS的设计理想情况下，它们的 功率因数应与实际负载是相近的，能最 大限度的满足负载的有功功率需求。
111
输出动态特性
1. 数字=在充电模式下的电压动 态特性
2. 数字 = 在正常/电池操作模式 带100％线性负载条件下的电 压动态特性
3. 数字 =在正常/电池操作模式带 100％非线性负载条件下的电 压动态特性
24
UPS按输出波形分可分为
方波输出
正弦波输
25
UPS按输入输出方式可分为
单相输入／单相输出 三相输入／单相输出 三相输入／三相输出
市
电
AC
输 入
DC
AC DC
Output
负载
31
高频UPS的基本电路结构
静态旁路
整流器
升压电路
ห้องสมุดไป่ตู้
逆变器
负载
主
充电器
市
电
蓄电池
32
工频机与高频机的特点比较
工频机 零地分离彻底 无高频干扰 隔离变压器可以隔直
高频机 价格低 体积小 效率高
33
UPS按结构形态可分为
塔式机 模块化
34
35
36
电压波动
9
10
市电电源主要问题
脉冲电压 (high
数据中心供配电系统概述zsj
汇报人：
202X-12-23
目录
CONTENTS
• 数据中心供配电系统简介 • 数据中心供配电系统的设计 • 数据中心供配电系统的设备 • 数据中心供配电系统的运行与维
护 • 数据中心供配电系统的能效与节
能
01
数据中心供配电系 统简介
数据中心供配电系统的定义
• 定义：数据中心供配电系统是为保障数据中心正常运行而设计的供电系统，包括电源、变压器、配电柜、电缆、不间断电 源（UPS）等组成部分。
THANKS
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预防性维护
根据设备磨损和老化规律，制定维护计划， 预防故障发生。
备件管理
建立备件库存管理制度，确保备件充足且有 效。
故障处理与应急预案
故障识别与定位
快速识别并定位故障点，采取相应措 施。
紧急处置
在故障发生时，采取紧急措施，防止 故障扩大。
故障恢复
尽快恢复供配电系统的正常运行，减 小对数据中心的影响。
对比分析
将数据中心的能耗数据与 行业标准、最佳实践进行 对比，找出能效提升的空 间和改进方向。
节能技术
高效电源
采用高效率、低损耗的电源设备，减少电能转换过程 中的损失。
负载均衡
合理配置各类设备的负载，避免设备空载或轻载运行 ，提高设备利用率。
能源回收
利用余热回收技术，将数据中心产生的余热进行回收 再利用，降低空调能耗。
数据中心供配电系统的重要性
保障数据安全
数据中心供配电系统是数据中心正常 运行的基石，为数据中心设备提供稳 定的电力支持，确保数据安全存储和 处理。
提高可用性
节能减排
合理设计供配电系统能够降低能耗， 减少碳排放，符合绿色数据中心的发 展趋势。
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域名注册查询
数
据
主机托管
中 心
资源出租
的 业
系统维护
务
管理服务
其他支撑、运行服务
1、数据中心的概述
主机房区
数
辅助区
据 中
支持区
心 工
测试区
作
办公管理区
区
域
进货拆包区
-------
1、数据中心的概述
1、数据中心的概述
关
机房装修系统
防雷接地系统
键 物
供配电系统
安防监控系统
理
应急电源系统
消防报警系统
5、数据中心对供配电系统的要求
1）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。
对供、配 电系统的 总体要求
连续 指电网不间断供电 稳定 指电网电压频率稳定，波形失真小 平衡 是指三相电源平衡 分类 按照重要性分开处理供配电
5、数据中心对供配电系统的要求
2）对供电电源电能质量的要求，按照《电子信息系统 机房设计规范》GB 50174—2008的要求，电子信息设备 供电电源质量应根据电子信息系统机房的等级，按GB 50174—2008附录A 的要求执行。
2、数据中心等级的划分
国外主要是根据美国TIA-942《数据中心通讯设 施标准》中“可用性”、“稳定性”、“安全性” 的要求设立Tier1、 Tier2、 Tier3、Tier4 四个等级。
我国一般根据《电子信息系统机房设计规范》 GB50174---2008标准，按照机房的使用性质、管理 要求及其在经济和社会中的重要性将数据中心机房 由高到低分为A、B、C三级。
数据中心供电系统概述
2015年9月
提纲
1、数据中心概述 2、数据中心的等级划分 3、数据中心供配电系统设计依据 4、数据中心对供配电系统的要求 5、数据中心供配电系统组成 6、数据中心的供电发展前景
1、数据中心的概述
1）数据中心的定义：数据中心（Internet Data Center）是基 于Internet网络，为集中式收集、存储、处理和发送数据的 设备提供运行维护的设施基地并提供相关的服务。
C级数据中心供配电系统按基本要求配置，要求电子信息系统工作不中断。基 本配置：单路市电+UPS。
5、数据中心对供配电系统的要求
1、供配电系统应为电子信息系统的可扩展性预留备用容量。
2、电子信息系统机房应由专用配电变压器或专用回路供电，变压器宜采 用干式变压器。
3、电子信息系统机房内的低压配电系统应采用TN－S系统。
4、数据中心供配电系统组成
一个完善的机房供电系统是保证机房服务设备、关键网络 设备、场地设备、辅助设备用电安全和可靠地基本条件。 高品质的机房供电系统体现在：无断电故障、高容错；在 不影响负载运行的情况下可进行在线维护，有防雷、防火、 防水等保护功能。
数据中心 供配电系 统的组成
4、数据中心供配电系统组成
2、数据中心等级的划分
3、数据中心供配电系统设计依据
一、设计依据和执行的主要规范和标准 《电子信息系统机房设计规范》（GB50174-2008） 《电子信息系统机房施工及验收规范》（GB50462-2008） 《计算机场地技术要求》（GB/T2887-2000） 《供配电系统设计规范》（GB50052-95） 《低压配电设计规范》（GB50054-95） 《高层民用电气设计防火规范》（GB50045-95） 《民用电气设计规范》（JGJ/T 16-92） 《建筑电气工程施工质量验收规范》（GB50303-2002） 《消防疏散标志设置标准》（GBJ01-611-2002） 《通信机房静电防护通则》（YD/TT54-95） 《建筑物电子信息系统防雷技术规范》（GB50343-2004）
数据中心机房配电系统主要设备
高低压配ห้องสมุดไป่ตู้系统
不间断电源系统
SPM列头柜系统
应急电源系统
服务器机柜系统
PDU插排系统
4、数据中心供配电系统组成
1.高压配电系统主要由高压配电一次设备和与之相关的二次设备组成， 主要包括高压开关柜、高压母线、高压断路器、氧化锌避雷器、高压电 缆、接地开关、互感器、变压器等；二次设备主要有继电保护装置、计 量装置、测量装置、指示仪表、操控电路、温湿度控制电路等。 2.低压配电系统主要由配电装置及配电线路组成。，主要有低压配电柜 动力和照明线路等组成包括高低压断路器、空气开关、负荷开关、控制 开关、接触器、继电器、低压计量及检测仪表等设备组成。 高低压配电系统的主要作用：传输和分配电能。 3.应急电源系统主要包括应急柴油发电机组和蓄电池组。 4.不间断断电源系统主要是指由蓄电池组和UPS主体设备组成的供电系 统。 5.照明和应急照明系统主要是为满足机房正常运行和人员工作的光线要 求。 6.布线系统主要是为了让数据中心结构化布线的规划与设计符合国家规 范。 7.防雷和接地系统主要作用是通过安装合理的设备和合理的布线，防止 外部和内部引起的线路过电压对机房设备及人员安全造成的损害，主要 有防雷设备SPD和接地设备组成。
4、电子信息设备应由不间断电源系统供电。确定不间断电源系统的基本 容量时应留有余量。不间断电源系统的基本容量可按下式计算： E≥1.2P；E――不间断电源系统的基本容量，不包括备份不间断电源 系统设备；P――电子信息设备的计算负荷
5、用于电子信息系统机房内的动力设备与电子信息设备的不间断电源系 统应由不同回路配电。
基 础
不间断电源系统
综合布线系统
设 施
空调制冷系统
KVM管理系统
1、数据中心的概述
在互联网广泛应用的大背景下，随着数据中心日 益走向高容量、高密度化，特别是云计算技术的应 用，更加加剧了能源的巨大消耗。如何高效地管理 数据中心的数据，轻松实现对数据的访问，同时又 能保证数据的安全，如何在提高能源利用率的同时 保证数据中心的可用性，这些方面是所有数据中心 管理者最关心的问题。实际上这一系列的问题在数 据中心规划、设计、建造时就已经大体确定了，有 什么样的规划设计就决定了数据中心今后什么样的 发展道路。
5、数据中心对供配电系统的要求
5、数据中心对供配电系统的要求
A级数据中心机房要求供配电系统要具备容错功能，基本配置：两路市电 +UPS+柴发
5、数据中心对供配电系统的要求
B级数据中心机房要求供配电系统具备冗余和在线维护功能，基本配置： 两路市电+UPS 或1路市电+油机+UPS。
5、数据中心对供配电系统的要求