❶ A級數據機房設計
隨著電子信息技術的飛速發展，數據中心建設的規模和數量不斷擴大，對供配電系統的設計要求越來越高，以確保電子信息系統安全、穩定、可靠的運行，因此要充分做到技術先進、經濟合理、安全適用、節能環保。本文結合某證券大樓實際工程項目，討論數據機房供配電系統的設計，在可靠運行的情況下更加經濟合理、安全適用。
對於A級數據中心機房供電系統非常重要，是維持數據機房運行的關鍵。GB 50174—2017《數據機房設計規范》中要求 A級數據機房應由雙重電源供電，並且需要設置柴油發電機組和不間斷電源(UPS) 系統，且柴油發電機燃料存儲量宜滿足12h用量。
1 項目概況
西南某證券大樓總建築面積為118162.99 m2， 其中數據中心總建築面積約為 5000 m2，包括1F數據機房發電機房、7F數據機房變電所、8F和9F數據機房。功能區域包括主機房( 業務網機房、涉密機房區、中心監控區) 、管理區( 運行維護區、開發測試中心、倉庫、備件室) 和輔助用房( 機房專用空調、電力保障室、消防系統、培訓室、值班監控室、呼叫中心機房).如果該數據機房的電子信息系統運行中斷，將造成重大的經濟損失。根據規范 GB 50174—2017《數據機房設計規范》，確定該數據機房為 A級數據機房。
2供配電系統設計
2.1 供電電源
該數據機房按A級機房設計，電子信息設備、空調、照明等負荷均為一級用電負荷。採用城市10kV雙重電源供電，另設置2台自備柴油發電機組和UPS作為備用電源。該工程變電所有功計算負荷為950kW，計算容量為1000kVA，設2台1250kVA 的乾式變壓器，變壓器負載率不超過50% 。設置2台常用功率為1000kW( 1250kVA) 自備數據柴油發電機組作為數據機房備用電源，變電所為數據機房專用變電所，設在7F，發電機房設在 1F。低壓配電系統的接地形式採用TN-S系統。
2.2 供配電系統構成
10kV高壓電源由 2個變電站引來，高壓和低壓不聯絡，由柴油發電機引來一路電源作第三電源，主備用電源和發電機電源在變壓器出線處切換，切換後對數據機房用電設備供電。數據中心供配電系
數據機房共設4套500kVA UPS 系統，每2套500kVA UPS組成2N雙母線系統，雙迴路雙櫃輸出為機房內所有計算機系統設備( 伺服器、網路設備、存儲設備等) 供電，UPS 系統的後備電池備用時間為15min。機房的伺服器與存儲機櫃單機櫃平均負荷按3 kW 考慮，最大負荷不超過5kW。
2.3 供配電系統特點
(1) 電源採用10 kV雙重電源; 變壓器滿足容錯要求，採用2N系統，2台變壓器每台負載率不超過50% ; 另外設2台發電機系統作為第三電源，主備用電源和發電機電源在變壓器出線處切換; 2路10 kV高壓系統中間不聯絡，低壓配電系統中間不聯絡; 4套500 kVA UPS 系統，每2套UPS組成2N雙母線系統。
(2) 目前的IT設備均為自帶雙電源切換的設備，對於這種10kV高壓、變壓器、發電機、UPS完全100%備用的系統，UPS採用單電源進線，UPS1( UPS3)和UPS2( UPS4) 進線分別引自2台變壓器，末端IT設備的2路電源分別引自 UPS1( UPS3)和UPS2( UPS4) ，實現 IT 設備末端切換，而在UPS處不採用雙電源進線的方式。電源完全備用，在IT設備之前的雙重電源盡可能獨立，不發生聯系，以保證末端切換前電源的獨立性，使得系統更簡單、可靠。
(3) 空調製冷系統和供電系統非常重要，是維持生產運行的關鍵。如果為製冷系統供電的電源出現故障，機房環境溫度會加速上升。空調系統和機房照明採用雙電源供電，末端切換，干線採用放射式配電系統，當兩路電源都失電時由發電機供電。
3 變配電系統的諧波問題
UPS 採用絕緣柵門極晶體管( IGBT) 高頻整流器，故UPS本身配置諧波抑制設備。正常情況下，UPS 在30%負荷率時電流總諧波畸變率 ＜8%，在100%負荷率時電流總諧波畸變率 ＜5%。逆變器採用 IGBT元件，輸出電壓波形為連續的正弦波，在負荷率100%時線性負荷的電壓總諧波畸變率≤3%，非線性負荷的電壓總諧波畸變率≤5%，可以不設置有源電力濾波裝置。因此，考慮到經濟性，該工程未設置有源電力濾波裝置，依靠 UPS 自
身配置的諧波抑制設備抑制諧波。
4 變配電系統的抗震設計
抗震設防烈度 6°及以上地區的建築機電工程設施必須進行抗震設計。變配電室的抗震設計主要注意事項如下:
(1)變壓器、發電機組安裝就位後應焊接牢固，內部線圈應固定在電壓器、發電機外殼內的支承結構上; 變壓器、發電機的支承面宜適當加寬，並設置防止移動和傾倒的限位器。
(2)變壓器、柴油發電機組、配電櫃等機電設備的抗震經專業公司根據 GB 50981—2014《建築機電工程抗震設計規范》［3］深化設計，並經建築設計單位認可後才實施。
(3)配電箱( 櫃) 、通信設備的安裝螺栓或焊接強度應滿足抗震要求; 靠牆安裝的配電櫃、通信設備機櫃底部安裝應牢固，當底部安裝螺栓或焊接強度不夠時應將頂部與牆壁進行連接。當配電櫃、通信設備櫃等非靠牆落地安裝時，根部應採用金屬膨脹螺栓或焊接的固定方式; 壁式安裝的配電箱與隔牆之間應採用金屬膨脹螺栓連接。
5安科瑞列頭櫃及監測產品介紹
隨著數據中心的迅猛發展，數據中心能耗問題也越來越突出，高效可靠的數據中心配電系統方案，是提高數據中心電能使用效率，降低設備能耗的有效方式。
AMC系列數據中心精密配電系統是針對數據機房末端設計的，能夠綜合採集所有能源數據的智能系統，為交直流電源配電櫃提供精確的電參量信息，並可通過通訊將數據上傳到動環監控系統，實現對整個數據機房的實時監控和有效管理，為實現綠色IDC提供可靠保證。
5.1精密配電管理解決方案
5.1.1交流系統
1）功能要求：
遙測：輸入分路的三相電壓、三相電流、有功功率、有功電度；輸出分路的單相電壓、單相電流、有功功率、有功電度；
遙信：輸入分路的過壓/欠壓，缺相,過流，輸入分路和輸出分路的開關狀態,具備電流、功率需用量分析和統計，實現電壓、電流、功率等參數的越限報警功能。