數據中心市電引入過(guò)程及常見(jiàn)方式

數據中心的電從哪兒來(lái)？

常規情況下，數據中心主要采用市電配電，一般可靠性要求數據中心引入兩路市電電源，每一路市電電源的供電容量，都需要能完全滿(mǎn)足數據中心的全部電力需求，兩路電源在負荷設備輸入端自動(dòng)切換，正常時(shí)同時(shí)供電運行。

一 市電引入過(guò)程

發(fā)電廠(chǎng)生產(chǎn)的電能通過(guò)由變電所和電力線(xiàn)路組成的電力網(wǎng)，經(jīng)過(guò)各級配電系統提供給電力用戶(hù)，最終由用電設備消耗掉電能。發(fā)電廠(chǎng)、電力線(xiàn)路、變電所、電力用戶(hù)組成了電力系統。數據中心屬于電力系統中的電力用戶(hù)。市電從生產(chǎn)到引入數據中心通常要經(jīng)歷生產(chǎn)、輸送、變換和分配等四個(gè)環(huán)節。

二 市電引入的四個(gè)環(huán)節

我國發(fā)電廠(chǎng)的發(fā)電機組輸出額定電壓為3.15～20kV，由于發(fā)電廠(chǎng)多建在一次能源所在地，一般距離數據中心較遠。為了減少線(xiàn)路能耗和壓降，節約有色金屬和降低線(xiàn)路工程造價(jià)，必須經(jīng)發(fā)電廠(chǎng)中的升壓變電所升壓至35～500 kV，再由高壓輸電線(xiàn)輸送到受電區域變電所降壓后送到數據中心使用。

三 市電引入的電壓等級

數據中心一般根據需用功率來(lái)選擇市電引入電壓，數據中心的高壓變配電系統電壓主要根據用電容量、用電設備特性、供電距離、供電線(xiàn)路的回路數、當地公共電網(wǎng)現狀及其發(fā)展現狀等因素綜合考慮決定。要從供電安全、經(jīng)濟出發(fā)，根據電網(wǎng)規劃、用電性質(zhì)、用電容量、用電方式及當地供電條件等因素，進(jìn)行經(jīng)濟性對比后與電網(wǎng)協(xié)商確定供電電壓等級。

◆小型數據中心或局站負荷在100kW～8000kW時(shí)應采用10kV市電引入。

◆當數據中心或局站負荷超過(guò)8000kW時(shí)可根據當地電力條件并經(jīng)綜合比較，采用多路10kV市電引入，或采用更高電壓等級（如：20kV、35kV、110kV等）市電引入。

◆目前的超大型數據中心用電負荷大、功率密度高，所以往往采用35KV、110KV和220KV市電引入。目的是為了提高配電電壓可以提高供電能力、減少土地占用量、減少建設投資、降低損耗和提高電壓質(zhì)量。

配電電壓的高低取決于供電電壓、用電設備的電壓，以及配電范圍、負荷大小和分布情況。對數據中心而言，多采用10kV和35kV配電電壓。10kV系統是當前數據中心接觸到的最多的高壓變配電系統，相對而言很少見(jiàn)到6kV系統。

◆10kV系統相比較于6kV系統能夠提供更大的負荷容量。

◆在配電線(xiàn)路方面，在同樣的輸送功率和輸送距離條件下，配電電壓越高，線(xiàn)路電流越小，因為線(xiàn)路所采用的導線(xiàn)或電纜截面積越小，從而降低線(xiàn)路的初期投資和金屬消耗量，且可減少線(xiàn)路的電能損耗和電壓損耗。

◆在開(kāi)關(guān)設備的投資方面，實(shí)際使用的6kV開(kāi)關(guān)設備的型號和規格與10kV的基本相同，因此在這方面10kV方案不會(huì )比6kV方案增加多少。

◆在供電的安全性和可靠性方面，采用6kV系統和10kV系統差別不大。

◆在適應性方面，10kV系統優(yōu)于6kV系統。

對高壓配電電壓，全國各個(gè)大、中城市根據自身特點(diǎn)選擇自己的高壓配電電壓等級。例如，北京采取在城區逐步取消35kV電壓等級，保留110kV電壓等級的方案；天津則逐步取消110kV，保留35kV；上海保留了35kV和110kV電壓等級，要求不同區域因地制宜選用兩個(gè)電壓等級之一。此外， 在我國，20kV正式列入GB/T156-2017。隨著(zhù)配電電壓的提高，勢必為數據中心提供更多的容量支持，且更為環(huán)保節能。

四 市電引入方式

常見(jiàn)的市電引入方式通?？煞譃殡p路引入和單路引入兩類(lèi)。根據引入的局向、路由等，大致可以分為下列方式。

1.雙站雙路引入：從兩個(gè)獨立變電站經(jīng)完全不同路由各引入一路專(zhuān)用供電線(xiàn)的方式，兩個(gè)電源進(jìn)線(xiàn)從不同路由引入敷設或兩個(gè)電源進(jìn)線(xiàn)從同路由引入，不同走線(xiàn)架敷設，根據容量可以選擇10KV、35KV或110KV電壓供電。

2.?同站雙路引入：某一變電站兩臺主變壓器經(jīng)不同路由分別引入一路專(zhuān)用供電線(xiàn)的方式，兩個(gè)電源進(jìn)線(xiàn)同路由，不同走線(xiàn)架敷設，可以采用中壓油機或低壓油機方案。

3. 同站同變雙路引入：從一個(gè)變電站的同一臺主變壓器經(jīng)不同路由引入兩路專(zhuān)用供電線(xiàn)的方式，兩個(gè)電源進(jìn)線(xiàn)同路由，不同走線(xiàn)架敷設，這種方式可靠性和經(jīng)濟性較差。

4. 單路引入方式：從一個(gè)變電站引入一路專(zhuān)用供電線(xiàn)的方式。

五 市電運行方式

對于雙路市電引入的情況，有以下運行和備用方式：

1、分供方式：雙路市電同時(shí)供電，并分配給不同的負載。一般要求總供電容量不超出單路市電額定容量。

2、主備方式：平時(shí)雙路市電同時(shí)在線(xiàn)，但只允許其中一路供電，另一路空載備用；當需要時(shí)可通過(guò)配電系統切換操作，備路供電。

以上備用方式通常需根據電力部門(mén)要求進(jìn)行協(xié)定，在可能的情況下盡量采用分供方式。

六 市電分類(lèi)

今天我們了解了數據中心市電引入過(guò)程、電壓等級及市電引入的幾種常用方式，希望對于想快速全面了解數據中心各專(zhuān)業(yè)領(lǐng)域的人士有所幫助。
審核編輯：黃飛

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