Проект резервирования электроснабжения для ЦОД

Современный этап развития экономики и общества характеризуется стремительной цифровой трансформацией всех сфер деятельности. Центры обработки данных (ЦОД) являются ключевыми элементами информационной инфраструктуры, обеспечивающими функционирование систем хранения и обработки информации, облачных сервисов, финансовых транзакций, государственных и муниципальных информационных систем. Перебои в электроснабжении ЦОД влекут за собой не только экономические потери, связанные с простоем оборудования, но и риски потери критически важных данных, что может иметь серьезные социальные и управленческие последствия.

Согласно требованиям Правил устройства электроустановок (ПУЭ), оборудование ЦОД относится к потребителям электроэнергии особой (I) категории надежности, для которых необходимо наличие двух независимых взаимно резервирующих источников питания. Однако на практике многие существующие центры обработки данных, особенно построенные в период активного развития IT-отрасли, имеют схему электроснабжения, не в полной мере соответствующую современным требованиям по надежности. Отсутствие полноценного резервного источника питания (дизельной генераторной установки или второго независимого ввода) создает риск длительных аварийных простоев, что недопустимо для объектов данного класса.

ВВЕДЕНИЕ………………………………………………………………………..3

1. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ОБЪЕКТА ПРОЕКТИРОВАНИЯ 6

1.1 Основные сведения об эффективности и экономичности работы СЭС 6

1.2 Анализ существующей системы электроснабжения ЦОД 9

1.3 Выявление недостатков текущей схемы и обоснование необходимости разработки проекта резервирования 12

2. РАЗРАБОТКА ПРОЕКТА РЕЗЕРВИРОВАНИЯ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ 14

2.1 Определение расчетных нагрузок 14

2.2 Выбор количества и мощности дизельных генераторов 19

2.3 Оценка надежности систем электроснабжения 23

2.4. Определение расчетных условий 30

2.5. Выбор схемы РУ НН 30

2.6. Выбор и проверка кабельной линии 34

2.7 Выбор коммутационных аппаратов и оборудования АВР 36

3 РЕЛЕЙНАЯ ЗАЩИТА И АВТОМАТИКА 39

3.1 Автоматический ввод резерва (АВР) для обеспечения бесперебойности питания АК ЦОД 39

3.2 Координация защит с вышестоящей сетью 45

4 ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ 48

4.1 Аннотация мероприятия

4.2 Расчет капитальных вложений 48

4.3 Расчет дополнительных эксплуатационных затрат 50

4.4 Определение показателей коммерческой эффективности проекта 55

ЗАКЛЮЧЕНИЕ 62

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 64

ПРИЛОЖЕНИЕ 1

ПРИЛОЖЕНИЕ 2

ПРИЛОЖЕНИЕ 3

1. Правила устройства электроустановок (ПУЭ). 7-е изд. – М. : Издательство НЦ ЭНАС, 2025. – 512 с.

2. ГОСТ 32144-2013. Электрическая энергия. Совместимость технических средств электромагнитная. Нормы качества электрической энергии в системах электроснабжения общего назначения (с Изменением № 1 от 01.11.2024). – М. : Стандартинформ, 2024.

3. СП 256.1325800.2016. Электроустановки жилых и общественных зданий. Правила проектирования и монтажа (с Изменением № 9 от 26.01.2026). – М. : Минстрой России, 2026.

4. СП 31-110-2003. Проектирование и монтаж электроустановок жилых и общественных зданий (одобрен постановлением Госстроя РФ от 26.10.2003 № 194). – М. : Госстрой России, 2003.

5. РТМ 36.18.32.4-92. Указания по расчету электрических нагрузок. – М. : ВНИПИ Тяжпромэлектропроект, 1992. – 32 с.

6. ГОСТ Р 50571.28-2006 (МЭК 60364-7-710:2002). Электроустановки зданий. Часть 7-710. Требования к специальным установкам. Электроустановки медицинских помещений (раздел о системах заземления TN, TN-C, TN-S). – М. : Стандартинформ, 2007.

7. Федеральный закон № 123-ФЗ. Технический регламент о требованиях пожарной безопасности (ред. от 25.12.2025). – М. : Собрание законодательства РФ, 2025.

8. ГОСТ Р 50571.5.52-2011. Электроустановки низковольтные. Выбор и монтаж электрооборудования. Электропроводки. – М. : Стандартинформ, 2012.

9. Кудрин Б.И. Электроснабжение промышленных предприятий : учебник для вузов / Б.И. Кудрин, В.В. Прокопенко. – М. : Издательский дом МЭИ, 2021. – 560 с.

10. Шеховцов В.П. Электрическое и электромеханическое оборудование : учебник / В.П. Шеховцов. – М. : ФОРУМ : ИНФРА-М, 2020. – 416 с.

11. Рожкова Л.Д. Электрооборудование электрических станций и подстанций : учебник для СПО / Л.Д. Рожкова, Л.К. Карнеева, Т.В. Чиркова ; под ред. Л.Д. Рожковой. – М. : Издательство Юрайт, 2022. – 490 с.

12. Федоров А.А. Основы электроснабжения промышленных предприятий : учебник / А.А. Федоров. – М. : Энергоатомиздат, 2019. – 384 с.

13. Идельчик В.И. Электрические системы и сети : учебник для вузов / В.И. Идельчик. – М. : Энергоатомиздат, 2021. – 592 с.

14. Ключев В.И. Электропривод и автоматизация промышленных установок : учебное пособие / В.И. Ключев. – М. : Издательский дом МЭИ, 2020. – 400 с.

15. Акимов Е.Г. Релейная защита электроэнергетических систем : учебное пособие / Е.Г. Акимов, М.В. Андреев. – М. : Издательство МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2019. – 328 с.

16. Неклепаев Б.Н. Электрическая часть электростанций и подстанций : справочные материалы для курсового и дипломного проектирования / Б.Н. Неклепаев, И.П. Крючков. – М. : Энергоатомиздат, 2018. – 608 с.

17. Жохов Б.Д. Комплектные трансформаторные подстанции / Б.Д. Жохов. – М. : Энергоатомиздат, 2017. – 248 с.

18. Ополева Г.Н. Схемы и подстанции электроснабжения : учебное пособие / Г.Н. Ополева. – М. : ИНФРА-М, 2019. – 255 с.

19. Киреева Э.А. Электроснабжение цехов промышленных предприятий : учебное пособие / Э.А. Киреева. – М. : Издательский дом МЭИ, 2018. – 184 с.

20. Арзамасцев В.А. Основы проектирования систем электроснабжения / В.А. Арзамасцев. – М. : Инфра-Инженерия, 2020. – 324 с.

21. Ермилов А.А. Справочник по электроснабжению промышленных предприятий : в 2 т. / А.А. Ермилов. – М. : Энергия, 2019.

22. ABB. Руководство по распределению электроэнергии / ABB Group. – М. : ABB Press, 2021. – 600 с.

23. Schneider Electric. Руководство по устройству электроустановок / Schneider Electric. – М. : Издательство Schneider Electric, 2020. – 874 с.

24. Исследование надежности систем электроснабжения ЦОД / Р.М. Ахметсафин, С.В. Беляев // Электротехника и информационные технологии. – 2023. – № 2 (18). – С. 34–41.

25. Анализ качества электрической энергии в системах электроснабжения центров обработки данных / А.П. Петров, И.В. Сидоров // Промышленная энергетика. – 2022. – № 7. – С. 15–22.