数据中心机房供配电设计要点概述

秦培兆

摘 要 随着互联网信息时代的到来，很多对计算机技术有着深刻利用的云计算、数据、智能家居以及金融等行业，对大规模数据有着更高的需求。因此这就需要建立起一整套的大规模数据中心，从而为很多平台提供出相应的数据储存服务。数据中心机房作为主要的电力供应来源，会涉及很多方面，是信息系统数据中心的关键和基础设施，需要对其设计要点进行研究探讨。基于此，通过对数据中心机房供配电设计的主要内容分析，来指出一定的设计要点，希望给相关人员提供一定借鉴。

关键词 数据中心;机房;供配电;设计要点;分析

前言

一般数据中心所运用到的服务器、网络线缆以及存储硬盘等设备，都有着很高的电力要求。所以在实际数据中心机房供配电设计上，往往涉及的细节比较繁杂，除了需要为复杂的线缆设备提供能够安全稳定工作的空间以外，还需要对路由布线、维护以及管理等因素进行综合考量。因此对数据中心机房供配电设计进行分析，有着重要的研究价值。

1数据中心机房供配电设计要求及意义

数据中心机房的建设以及作用发挥，必须要有一个良好的供电系统作为支撑。这种供配电设计，不仅需要对一些计算机设备用电的问题进行解决，包括主机、电脑、主控以及终端等，同时还要解决保障计算机设备正常运行的其他附属设备，比如机房精密空调、安防系统、照明系统、消防系统以及安防系统等。

数据中心机房的供配电设计，是实现数据中心现代化管理的重要途径，有着现实的管理作用。目前数据中心的机房供配电设计，主要是围绕相应活动范围和服务对象所展开的，通过对各方面的协调，确保供配电设计的安全性，能够确保管理质量得到显著提升。因此数据中心机房的供配电设计需要进行多方面的思考，做好一些细节方面的设计[1]。

2机房供配电设计要点

2.1 供配电系统需求分析

数据中心机房供配电的设计，需要对相应等供配电系统需求重视起来，对实际业务过程中产生的功能需求进行了解，在满足这些标准和要求的基础上，对供配电设计中的连续性、稳定性、平衡性以及分类性等内容进行设计。

首先，连续性指的是因为数据中心IT机柜往往是不间断使用的，需要全天候的对数据进行处理，这就要求供电系统不能断电。另外针对供电系统在工作状态中暂态电能质量的变化，这通常在设计中被称为容忍区。在保持供配电系统不间断供电的同时，这些容忍区会对数据中心的设备带来一定的损伤，不过只要将其控制在相应范围内，对这些电气损害是具有能力承担的。其次稳定性指的是数据中心供电的电源设備需要满足相关的频率稳定，并且将相应的波形失真控制在合理的范围以内。此外平衡性指的是数据中心在运行过程中，供配电系统设计需要保持三相电源的平衡，确保三相电源的稳定荷载不会给供电设备带来过多的压力。最后分类性需求则是指由于数据中心涉及的设备类型比较复杂，就需要对一些IT设备和辅助设备进行分级布置，按照不同的要求和标准来进行合理归置，从而在设计过程中达到一种保持供配电系统可用性不变前提下降低成本的目的[2]。

2.2 供配电系统布置原则

在对数据中心机房的供配电需求进行确定分析以后，还需要对供配电系统的布置原则进行了解。设计人员需要对变配电室和电力电池室等位置进行合理的规划，并且对机房内各种布局带来的影响进行分析，对今后机房业务发展情况都进行考虑，从而有预见性建立高效供配电长效机制。这就要求设计人员在设计过程中需要坚持一种模块化设计原则，在节省有色金属消耗量的同时，通过供电线率的最优化设计，从而减少未来机房中心的运行损耗。而且还要在设计过程中坚持一种“土建通用化，机电定制化”的原则，在确定数据中心的IT机房位置以后，需要在其附近位置配备变配电室和电力电池室，按需设置电设备房。这样就可以做到在设计过程中满足机架数量需求的前提下，更好地提高数据中心机房数据机房实际运行作业过程中的安全性和稳定性。

2.3 变配电所

在进行供配电系统的变配电室布置时，设计人员应该重点考虑配电路由的先后顺序，一般来说高压配电的相关部分通常需要设置在首层，而为一些IT负荷使用的变压器以及低压部分，通常需要进行一种跨楼层设计。此外在对变配电所位置进行设计的时候，应该对数据中心内部各个功能分区之间的作业联系和需求进行了解，科学合理地进行设计规划。同时变配电所的方案合计，原则上还需要将终局容量来作为和核算标准，经过这种标准核算确保这种方案有着一定的可扩展性，能够在物理空间的角度上节省成本，才能投入建设[3]。最后在变配电所的电气工程设计规范上，在处理抵押配系统和后端配电系统时，往往需要按照物理隔离的方式进行设置，保证电源发生物理故障线路故障时，变配电室仍然有一个物理电源能发挥作用。

2.4 发电机房

在供配电设计中，由于发电机组通常需要较大的空间来布置，所以发电机房的位置设置需要和数据中心的部门建筑独立开来。并且由于发电机组在运行过程中会产生大量的热量、噪声以及震动，这些都会对精密设备产生影响，在设计中也许要尤为注意。同时，发电机房的消防工作也是设计中的难点，在设计过程中需要保证发电机房有着较好的通风条件，在避免阳光直射的同时，保持整体工作环境的干燥。同时还需要设计出消防救援措施，如果建设成本投入较大，也可以完善出消防检测预警系统。而在电气工程设计规范上，需要特别注意不能采用风力、太阳能以及热电源作为应急电源，因为这些电源有着不稳定性。

3结束语

综上所述，在互联网迅速发展的大背景下，对数据中心供配电系统效率和质量也产生了更高的要求和标准。因此需要在供配电设计过程中坚持相关的设计原则，做好供配电系统布置工作，保证供配电系统的合理性和安全性。

参考文献

[1] Zheng Xiangping，Huang Yun.浅析环境友好型数据中心机房的节能[J]. 科技通报，2018，34（4）：158-161.

[2] 吴玉琴，陈超，陈紫光，等.机房微热管型分体式自然冷却系统及其应用[J]. 暖通空调，2018，48（3）：80-84.

[3] 严宁.数据中心机房供配电系统设计[J].电子技术与软件工程， 2017（2）：246.