國家建筑標準設計圖集18DX009《數據中心工程設計與安裝》已出版發行。圖集第31頁“10 kV發電機組供電系統圖”示出了3種10 kV發電機組供電系統型式。

圖1 型式1
發電機組為N或N + X（X = 1 ~ N，后同）配置，所有發電機組在一段母線上并機運行。如圖1所示。

圖2 型式2

發電機組為N或N + X配置，每臺發電機組出口處設置開關柜，將發電機組輸出一分為二，分別在兩段母線上并機運行。如圖2所示。

圖3 型式3

發電機組2N配置，每個N的發電機組在一段母線上并機運行。如圖3所示。

18DX009-10 kV發電機組供電系統方

3種不同型式按發電機組配置、并機方式可歸結為表1所示的4種發電機組供電系統方案。

表1 發電機組供電系統方案

表1中并未體現型式2（圖2）所示的發電機組N配置、在兩段母線上并機的方案。未體現該方案是因為構建一個供電配電系統時，應遵循可靠性低的環節的冗余度高、可靠性高的環節冗余度低的原則。遵循此原則才能構建出適用、經濟的供配電系統。該方案中故障率相對較高的發電機組N配置、故障率相對較低的并機裝置和線路冗余設置，不符合上述原則，不建議采用，故未納入本文討論范圍

18DX009發電機組供電系統方案請輸入文與GB 50174 – 2017各級數據中心等級的適用關

3. 1 GB 50174 – 2017對各級數據中心發電機組供電系統的要求

具體數據中心工程中應先確定需要建設數據中心的等級，并根據數據中心等級選擇適用的發電機組供電系統。

國內新建、改建和擴建的數據中心工程應遵照國家標準GB 50174 – 2017《數據中心設計規范》進行設計和建設，國家標準GB 50174 – 2017（附錄A）對發電機系統的要求如表2所示。

表2 各級數據中心對發電機系統的技術要求

與18DX009-10 kV發電機組供電系統方案的適用關系

根據GB 50174 – 2017對發電機系統的要求，表1所示的各發電機組供電系統方案和GB 50174 – 2017數據中心等級的適用關系見表3。

表3 發電機組供電系統方案和GB50174-2017數據中心等級的適用關系

由表3分析如下。

●A級數據中心適用發電機組供電系統方案

方案1A不適用于A級數據中心。因為發電機組為N配置，不滿足A級數據中心發電機系統應N + X（X = 1 ~ N）的要求。

方案1B可適用于A級數據中心。該方案為N + X配置的發電機組在一段母線上并機運行。國家標準GB 50174 – 2017認可該方案適用于A級數據中心，主要有兩個原因。一是市電電源可靠性高：國家標準GB 50174 – 2017要求A級數據中心的供電電源應按照一級負荷中特別重要的負荷考慮，要求市電電源為“雙重電源”，當一電源發生故障時，另一電源不應同時受到損壞。二是并機設備、線路可靠性高。并機設備、線路的年故障次數見表4。

表4 并機設備、線路年故障次數

由表4數據可見，并機設備、線路年故障次數很低。

方案2可適用于A級數據中心。該方案為N + X配置的發電機組在兩段母線上并機運行。該方案在發電機組、并機設備和線路都設置了冗余，使發電機組供電系統具備了并行維護的能力。該方案建議應用在因市電電源穩定性較差、市電供應較為緊張（限電）而需要發電機組供電系統每年運行時間較長的數據中心項目。

方案3可適用于A級數據中心。該方案為2N配置的發電機組分別在兩段母線上并機運行。結合A級數據中心市電電源可靠性要求、綜合考慮成本因素，不推薦國內建設的A級數據中心項目采用該方案。

●B級數據中心適用發電機組供電系統方案

方案1A可適用于B級數據中心，但不推薦。因為國家標準要求發電機組配置為“宜”N+1冗余，“宜”為推薦做法。

方案1B可適用于B級數據中心，為B級數據中心推薦應用的方案，發電機組按N + 1冗余配置。

方案2可適用于B級數據中心，滿足B級數據中心要求，但配置偏高，出于經濟性考慮，不推薦采用。

方案3可適用于B級數據中心，滿足B級數據中心要求，但配置過高，超出B級數據中心性能要求過多，出于經濟性考慮，不建議采用。

●C級數據中心適用發電機組供電系統方案

C級數據中心僅在不間斷電源系統的供電時間不滿足信息存儲要求時，才設置柴油發電機。表1中各方案均滿足C級數據中心要求，基于C級數據中心性能要求，推薦采用方案1A即可。其它方案配置偏高或過高，超出C級數據中心性能要求，不建議采用。

1、 外部電源

地鐵供電系統的外部電源就是地鐵供電系統主變電所供電的外部城市電網電源。外部電源方案的形式有集中式供電、分散式供電、混合式供電。集中式供電通常從城市電網110kV側引入兩回電源，按照地鐵設計規范要求，至少有一回電源為專線。

2、 主變電所

主變電所的功能是接受城網高壓電源（通常為110kV），經降壓為牽引變電所、降壓變電所提供中壓電源（通常為35kV或10kV），主變電所適用于集中式供電。主變電所接線方式為線變式或橋型接線。

3、 牽引供電系統

牽引供電系統的功能是將交流中壓經降壓整流變成直流1500V或直流750V電壓，為地鐵列車提供牽引供電，系統包括牽引變電所與牽引網，牽引網包括接觸網與回流網。接觸網由架空接觸網（直流1500V）和接觸軌（直流1500V或750V）兩種懸掛方式，大多數工程利用走行軌兼作回流網；少數工程單獨設置回流軌。

4、 動力照明供電系統

動力照明供電系統的功能是將交流中壓（35kV或10kV）降壓變成交流220/380V電壓，為運營需要的各種機電設備提供電源。

5、 雜散電流腐蝕防護系統

雜散電流腐蝕防護系統的功能是減少因直流牽引供電引起的雜散電流并防止其對外擴散，盡量避免雜散電流對城市軌道交通主體結構及其附近結構鋼筋、金屬管線的電腐蝕，并對雜散電流及其腐蝕保護情況進行監測。

6、 電力監控系統

電力監控系統的功能是實時對地鐵變電所、接觸網設備進行遠程數據采集和監控。在城市軌道交通控制中心，通過調度端、通信通道和變電所綜合自動化系統對主要電氣設備進行四遙控制，實現對整個供電系統的運營調度和管理。