A级数据中心配电系统图

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在建筑电气设计领域主要就是供配电系统的设计，什么是供配电系统呢？

广义的供配电系统是指110kV及以下的供配电设施、线路及设备的总称。也就是说从发电厂出来的高压线路（110kV以上等级）在城市主变电站的电压降低到110kV，通过架空输电线路到达城市区域变电站（110kV变35kV），再通过35kV高压输电线路到达次区域变电站（35kV变10kV），通过10kV输电线路到达终端变电所（10kV变0.4kV），0.4kV系统就属于低压配电系统。

狭义的供配电系统就是低压配电系统，也是建筑电气设计的主要工作（占电气设计的90%以上），从技术角度分析，是指电能输、配、供电的系统中，属于电压等级为低压（交流1000V、频率50Hz，直流1500V）范围内的电力系统。

数据中心的电气设计中主要遇到的就是10kV系统和0.4kV系统，也就是包括10/0.4kV终端变电所及0.4kV低压配电系统。

数据中心是一种民用建筑，它的设计不仅要遵守民用建筑电气设计的相关基础规范，更要遵守与数据中心相关的专业规范。

数据中心的电气设计要遵守以下几个规范：

《建筑设计防火规范》GB50016-2018版、《建筑照明设计标准》GB50034-2013、《供配电系统设计规范》GB50052-2009、《20kV及以下变电所设计规范》GB50053-2013、《通用用电设备配电设计规范》GB50055-2011、《建筑物防雷设计规范》GB50057-2010、《民用建筑电气设计标准》GB51348-2019、《数据中心设计规范》GB50174-2017等。

数据中心是国家标准《数据中心设计规范》GB50174-2017新版规范重新定义的专业名词。数据中心的定义：为集中放置的电子信息设备提供运行环境的建筑场所，可以是一栋或几栋建筑物，也可以是一栋建筑物的一部分，包括主机房、辅助区、支持区和行政管理区等。

经常有人分辨不清楚数据中心和弱电机房的区别，只要此建筑物中的设备机房有数据需要存储，计算等业务且有对室内温度及消防的特殊要求就是数据中心，如果此建筑物的设备机房只是一些交换机，没有信息的储存及计算的工作就是弱电机房，这两种机房的根本区别就是是否适用《数据中心设计规范》GB50174-2017，确定是数据机房后，才能进行以下的设计工作。

第一，数据中心的负荷等级：

数据中心的电气设计首先要明确它的负荷等级，怎么确定呢？

我们需要了解甲方单位的性质和对数据中心的需求，这很重要！

《民用建筑电气设计标准》在这方面的实例：

一级中的特别重要负荷：

1，国家级会堂、国宾馆、国家级国际会议中心电声、录像、计算机系统用电；

2，国家及省部级数据中心计算机系统用电；

3，国家及省部级防灾中心、电力调度中心、交通指挥中心的防灾、电力调度及交通指挥计算机系统用电；

4，国家及省、市、自治区电视台、广播电台的计算机系统用电；

5，金融建筑（银行、金融中心、证交中心）重要的计算机系统用电；

6，旅游饭店四星级及以上旅游饭店的经营及设备管理用计算机系统用电；

7，特大型铁路旅客车站、集大型铁路旅客车站及其他车站等为一体的大型综合交通枢纽站中不允许中断供电的重要场所的用电。（其中的信息处理中心）

8，民用机场航站楼、外航驻机场办事处中不允许中断供电的重要场所的用电。（其中的信息处理中心）

一级负荷：

1，图书馆藏书量超过100万册及重要图书馆的图书检索用计算机系统用电；

2，大型商场、百货商店及超市的经营管理用计算机系统用电；

3，金融建筑（银行、金融中心、证交中心）的一级金融设施用电；

4，民用机场航站楼、外航驻机场办事处、机场宾馆内与机场航班信息相关的系统用电、综合监控系统及其他信息系统；

5，特大型铁路旅客车站、国境站和集大型铁路旅客车站及其他车站等为一体的大型综合交通枢纽站的售票系统、通信系统用电；

6，三级、二级医院的计算机网络系统用电；

7，一类高层民用建筑电子信息设备机房用电；

二级负荷：

1，金融建筑（银行、金融中心、证交中心）的二级金融设施用电；

2，民用机场航站楼内除一级负荷以外的其他主要负荷用电；

第二，数据中心的级别：

《数据中心设计规范》GB50174-2017要求数据中心的用电负荷等级及供电要求应根据数据中心的等级，按附录A执行，同时应符合《供配电系统设计规范》GB50052-2009的有关规定。条文说明明确指出：

A级数据中心的供电电源应按一级负荷中特别重要的负荷考虑；

B级数据中心的供电电源应按一级负荷考虑；

C级数据中心的供电电源应按二 级负荷考虑；

对一级负荷中的特别重要负荷的定义：特别重要场所的不允许中断供电的负荷；（此条为强条）

对一级负荷的定义：中断供电将影响重要用电单位的正常工作；（此条为强条）

对二级负荷的定义：中断供电将影响较重要用电单位的正常工作；（此条为强条）

按照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划分为A级数据中心、B级数据中心和C级数据中心。

电子信息系统运行中断将造成重大的经济损失及公共场所秩序严重混乱之一的为A级数据中心，如：金融行业、国家气象台、国家级信息中心、重要的军事部门、交通指挥调度中心、广播电台、电视台、应急指挥中心、邮政、电信等行业的数据中心及企业认为重要的数据中心。

电子信息系统运行中断将造成较大的经济损失及公共场所秩序混乱之一的为B级数据中心，如：科研院所、高等院校、博物馆、档案馆、会展中心和政府办公楼等的数据中心。

不属于A级和B级的数据中心应为C级数据中心。（只要是数据中心最低也是C级数据中心）

第三，数据中心的供电回路选择：

1，A级数据中心要由双重电源供电且要设置应急电源，此双重电源的上一级电源应分别来自不同的变电站或来自同一变电站的不同高压母线段，如：某一A级数据中心的变电所电压等级为10kV，由两台10/0.4kV变压器组成，这两台变压器10kV进线侧的两路电源进线的上级变电站一种就是来自两个不同的35/10kV变电站，或来自一个35/10kV变电站的两段不同10kV母线段。

A级数据中心的应急电源一般由柴油发电机组和UPS电源组成。

A级数据中心的柴油发电机组的基本容量应包括UPS电源系统的基本容量、空调和制冷设备的基本容量，其储油量要满足12h的用油（当有外部供油系统，储油量需大于外部供油时间，这里的意思就是如果数据中心附近有加油站能够1小时将油用油罐车运回接驳上，储油量就可以按1.5小时考虑）。

A级数据中心的UPS系统是必须设置的，同时要设置UPS系统的手动维修旁路，UPS的电池放电时间为15分钟（有柴油发电机组的情况下），这是因为柴油发电机的启动运行时间是15分钟，在发电机启动的过程中要由UPS系统供电。

2，B级数据中心要由双重电源供电，双重电源的定义与A级数据中心的一致，如果市政电力只能提供一路电源，就需要设置应急电源（柴油发电机组），柴油发电机组的储油量和UPS电源的设置及蓄电池的放电时间同A级数据中心。

3，C级数据中心应由两回路供电，此两回路的上一级电源来自同一变电站的同一高压母线段的馈出回路，如：某一C级数据中心的变电所电压等级为10kV，由两台10/0.4kV变压器组成，这两台变压器10kV进线侧的两回路电源进线来自同一35/10kV变电站同一10kV母线段的两个馈线回路。

C级数据中心的UPS系统供电时间满足信息存储要求时，可以不设置柴油发电机，也就是说要设置UPS系统，UPS系统的蓄电池供电时间根据实际情况确定。

数据中心的负荷等级是与其级别紧密相关的，在设计数据中心时要首先明确数据中心的级别和负荷等级，这是最关键和最基础的步骤，就像盖房子打基础一样。

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