摘要：阐述了某数据中心高/低压供配电系统的组成， 及其智能监控系统的功能。从供电可靠性的角度剖析了为确保特别重要负荷的供电连续性，在供配电系统设计中，所采取的一系列保障措施：采用两路市电+柴油发电机经双电源转换开关切换，再通过UPS供电给计算机。

第1页:某数据中心的供配电及其智能监控系统(1) 第2页:某数据中心的供配电及其智能监控系统(2) 第3页:某数据中心的供配电及其智能监控系统(3)

　　由于本数据中心承担着多个省市的数据处理任务，因此对供电系统的可靠性要求极高。用电设备种类多，且大部分为一级负荷中的特别重要负荷，为确保供电的连续性，经过多方协商、比较和优化，最终确定了供电系统实施方案。
　　
　　1.供配电系统设计
　　
　　1.1用电负荷的统计
　　
　　a动力负荷：空调制冷机组、精密空调机组、新风机组、给/排水泵、电梯、正压送风机、排烟风机等用电设备，按额定容量进行统计：b照明负荷，按照度要求及单位容量法进行统计；c对大型计算机及网络设备等负荷按单台安装容量进行统计；d最终按需用系数法进行负荷计算。
　　
　　1.2用电负荷等级的划分
　　
　　a.一级负荷：大型数据处理用计算机及网络设备、消防用电设备（消火栓泵、喷洒泵、正压送风机、排烟风机、消防电梯、消防控制中心内的火灾报警控制器及联动控制设备等）、应急照明、保安监控系统、电话机房及计算机主机房精密空调设备等。根据《供配电系统设计规范》（GB50052-95）中第2.0.1条要求，大型数据处理用计算机及网络设备应为一级负荷中特别重要负荷。b.二级负荷：一般照明、客梯、生活水泵等。c三级负荷：送风机、排风机等一般动力负荷。
　　
　　1.3供电电源
　　
　　1.3.1 10kv高压电源

　　本工程高压采用两路10kv电源供电。两路10kv电源分别引自两个不同的上级变电站。两路电源同时供电、互为备用，当其中一路电源发生故障时，另一路电源能担负全部负荷的供电。1.3.2220/380V低压电源1.3.2.1正常电源两台变压器低压侧母线之间设置母联断路器，采用单母线分段分列方式运行；应急母线段通过应急联络转换开关ATSE与主母线联络，当两段变压器母线均失电（即两路市电均发生故障)时,应急联络转换开关自动转换，启动应急电源柴油发电机组。
　　
　　1.3.2.2应急电源
　　
　　a.柴油发电机组的设置：根据《供配电系统设计规范》（GB50052-95）中第2.0.3条要求，为确保一级负荷中特别重要负荷供电的连续性，除两路市电外，应提供独立于正常电源以外的应急电源（即第三路电源)因此本工程设有3台独立于正常电源以外的柴油发电机组，三台发电机组两用一备，经过双电源转换开关ATSE装置的投切转换，为大型数据处理用计算机及网络设备供电。
　　
　　b.不间断电源装置UPS的设置：根据《供配电系统设计规范》中第2.0.4条要求，允许中断供电时间为毫秒级的供电，可选用蓄电池静止型不间断供电装置。因大型计算机主机及网络设备的允许断电时间为毫秒级，所以为确保其供电的连续性，本数据中心选用了在线"1+1"型并机冗余式UPS供电装置。
　　
　　1.4 10kv高压供电系统
　　
　　1.4.1系统设计要求
　　
　　两路10kv电源分别引自两个不同的上级变电站，10kv电源采用单母线分段方式运行，设母联断路器，平时两段母线同时分列运行，互为备用：当一路电源故障时，母联断路器手动投入，由另一路电源负担全部负荷。进线隔离车与主进断路器联锁，主进断路器与母联断路器联锁，但不可以在两台主进断路器同时运行的情况下和高压侧发生短路故障（故障未排除）时，合上母联断路器。只有当主进断路器中任一台断开后才允许手动合上母联断路器。
　　
　　1.4.2电器设备选型要求
　　
　　高压断路器采用真空断路器，分断能力为52kA，在10kv开关柜内装设氧化锌避雷器，作为真空断路器操作过电压保护。真空断路器选用弹簧储能操作机构!采用110V铅酸免维护电池柜作直流操作、继电保护及信号的电源。
　　
　　1.5继电保护的配置
　　
　　a.主进断路器采用过流、速断、零序电流保护及低电压闭锁保护。
　　b.变压器柜采用过流、速断、零序电流保护、变压器高温报警及超高温跳闸保护。
　　c.保护继电器采用综合保护器，时限（定时限或反时限）方式、动作时间等均由供电部门确定。
　　
　　1.6 220/380V低压供电系统
　　
　　两台变压器低压侧母线之间设置母联断路器，采用单母线分段分列方式运行。应急母线段通过应急联络转换开关ATSE与主母线联络，当两段变压器母线均失电（即两路市电均发生故障）时，应急联络转换开关自动转换，启动柴油发电机组。三台发电机组两用一备，为计算机主机、消防泵、喷洒泵、消防电梯、排烟风机等消防用电负荷及计算机主机等重要负荷供电。

　　低压侧主进断路器与低压母联断路器设电气联锁及机械联锁，母联断路器设自动/手动两种投入方式，其中自动投入方式应装设“自投自复”、“自投手复”、“自投停用”三种状态的选择。低压母联断路器自投应有一定的延时（0至1s），当低压侧主进断路器因过载及短路故障分闸时，不允许自动关合母联断路器。非重要负荷回路断路器装设失压脱扣器，当一路市电或一台变压器故障时，母联断路器自动投入，同时非重要负荷回路失压且自动断开，以保证一级、二级负荷供电的连续性及另一台变压器所带负载不超过其工作极限。

　　低压侧主进断路器、母联断路器及630A以上的馈出回路断路器均设过载长延时、短延时及速断3段保护，其余馈出回路断路器均设过载长延时及速断2段保护。

　　计算机主机及网络设备是数据处理的核心设备，而为其供电的电源是保证这些设备正常运行的必备条件。为实现电源供电连续性的万无一失，该配电系统在低压侧设计了一系列保险措施。

　　计算机主机及网络设备的供电方式为“两路市电+柴油发电机”经过双电源转换开关ATSE的投切转换，再通过不间断电源UPS供电装置，最后以双路电源送至每台计算机主机。为确保特别重要负荷供电的连续性，本系统特别在市电与发电机转换及UPS供电转换时，均选用了旁路型双电源转换开关ATSE。因为数据处理主机及网络设备属于特别重要负荷，一旦投入运行，就不允许停下来，所以要求供电系统一刻也不能停电。但为了保证供电的可靠性，对供电回路及电器设备应定期进行检修，特别是那些不常动作的电器设备。例如：应急发电机组要定期启动；要有维修旁路开关；同样对ATSE也需要有检测维修的旁路开关，以完成负载在不断电的情况下对ATSE本体的测试和检修。在测试和检修ATSE本体时，负载仅由旁路开关供电，ATSE的正常、应急电源输入端依然连接正常和应急电源，此时在负载不断电的情况下可对TSE做实际转换测试及检修。为把设备安全系数提高，就应对设备实行定期检测。一般情况下TSE宜1至2个月转换测试一次。