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数据中心10kV及以上的市电均由变电站或开关站引接。
变电站，顾名思义，变电站内设有变压器设备，它是电力系统中对电压和电流进行变换，接受电能及分配电能的场所。变电站有升压变电站和降压变电站，数据中心所需的变电站通常为降压变电站。不同电压等级、不同功能、不同容量的变电站又称为变电所、变电室。变电站容量的大小取决于主变压器的容量。
根据GB 50613—2010《城市配电网规划设计规范》的规定，每个城市变电站的进线至少应有两路电源接入。
开关站，又称开闭所，用于接受并分配电力的供配电设施，高压配电网中的开关站一般用于10kV或20kV电力的接受与分配。它是通过开关装置将公共电网及其用户的用电设备有选择地连接或切断的电力设施，开关站内不设置变压装置，主要设置断路器、隔离开关、电流互感器、电压互感器等。开关站设在用户侧一级高压配电系统的前端。目前，10kV开关站转供容量一般在l0~20MV·A；20kV开关站可达到20~40MV·A。
开关站（开闭所）是供电部门的电力设施之一，一般由供电部门管理，通常设在末端用户的建筑内。设有专用变电站的数据中心一般不设置开关站（开闭所）。
我国大、中城市都规划建有一定容量及数量的各级公共变电站。
一个变电站的主变压器台数宜为2~4台。不同电压等级的变电站的单台变压器常见的最大容量见表3-3中的数值。
表3-3 各类变电站单台变压器最大容量
根据《国家电网公司城市电力网规划设计导则》的相关规定，公共变电站的供电安全均采用 N -1准则，即：
1）变电站中失去任何一回进线或一台降压变压器时，不损失负荷。
2）高压配电网中一条架空线，或一条电缆，或变电站中一台降压变压器发生故障停运时：
①在正常情况下，不损失负荷。
②在计划停运的条件下又发生故障停运时，允许部分停电，但应在规定时间内恢复供电。
即变电站的主变压器为多台运行供电，在正常情况下，即使变电站出现一个回路、一台变压器出现问题，变电站也是能够保证用电负荷供电的。
随着我国电网建设的发展，在正常情况下，尤其是中心城市的公共电网限电概率越来越小，电网会维持高供电可靠率的供电状态，单回路供电的用户遇到的是有限的正常检修停电。影响电网供电可靠率的是外部影响因素，外部影响因素主要有以下几个方面：
1）电抗器。
2）系统断路器。
3）架空线路、电缆线路。
4）隔离开关。
5）母线。
6）电力变压器。
7）自然灾害等其他不可抗拒外力。
其中1）~6）为可修复元件，它们一般只会影响一个回路、一台变压器的正常供电，不会造成整个变电站的全站停电，除非变电站遭遇自然灾害等其他不可抗拒外力。
我国地域广阔，南北、东西距离很长，加之地区经济、供电网络差别较大，不同省份、不同地区的供电部门的相关规定也不尽相同。如有些地区的供电部门规定超过一定容量的用户需自己建设110kV（66kV）或220kV变电站。
城市公共变电站主要有220kV/110kV变电站、220kV/35kV（10kV）变电站和110kV（66kV）/10kV（20kV）变电站，而用户端的上一级变电站为110kV（66kV）变电站或220kV变电站，110kV变电站的供电容量一般在20000~126000kV·A之间。
一个110kV（66kV）变电站的建设费用与变电站所在地有关，一般一个110kV（66kV）变电站的建设费用在3000万~7000万元之间，但上一级变电站的输电线建设费用则是不定的，它跟输电线路的长度、路由、赔偿费及其他城市建设费用相关，少则上千万元，多则数亿元。
为减少外市电引入的投资，数据中心的外市电引入应优选从公共变电站引接。当数据中心用电容量已经超过当地供电部门允许引接公共变电站的最大容量，其用电需求已影响到当地的供电网络规划，且供电部门要求建设数据中心110kV（66kV）自用变电站，数据中心可视情况建设其110kV（66kV）自用变电站。
若数据中心终期用电负荷达到建设专用变电站的要求，但数据中心的建设采取分期实施建设，在具备一定的条件下，其外市电引入也可采用分期申请从公共变电站引接市电电源。这样既能充分利用公共变电站的市电，节省专用变电站的建设费用，又能减少数据中心的土地占用面积，但这需要具备以下条件：
1）公共变电站距离数据中心较近。
2）公共变电站现有剩余容量可满足数据中心近期用电需求。
3）公共变电站终期供电容量可满足数据中心未来的用电需求。
在未来数据中心建设中供电系统扩容时，还需要考虑未来公共变电站是否有足够的容量为数据中心提供可用的市电电源，所以说，这种引接公共变电站的市电电源供电还是有一定的隐患。
在自建110kV（66kV）变电站站址选择中，自建变电站站址宜选在数据中心建设用地相邻或建筑红线内。变电站站址应利于110kV（66kV）高压输电线路的进出，且严禁110kV（66kV）输电线在数据中心建设用地内架空穿越。自建变电站应独立建设，不应与数据中心机房处于同一建筑内。
变电站及进出线的电磁场对环境的影响应符合现行国家标准GB 8702—2014《电磁环境控制限值》和GB/T 15707—2017《高压交流架空输电线路无线电干扰限值》等的有关规定。实际上，各种电压等级的变电站对周边的影响范围都十分有限。因为不论何种电压等级、何种供电容量的变电站，变电站建筑红线边界处的工频电磁场水平很低，且工频电磁场有随距离增加而迅速衰减的规律，所以，只要变电站与数据中心不是共址建设，即使变电站临近数据中心，通常也可使得变电站对数据中心建筑物的工频电磁场水平趋于数据中心当地环境背景值。
根据国家标准GB/T 50293—2014《城市电力规划规范》有关规定，城市变电站的用地面积应按变电站终期容量预留。规划新建的35~500kV变电站规划用地面积控制指标宜符合表3-4的规定。
表3-4 35~500kV变电站规划用地面积控制指标
变电站有建筑形式和电气设备布置方式，分为户外式、半户内式、户内式变电站三种。户外式变电站的变压器、配电装置均为户外布置；半户内式变电站的变压器为户外布置，配电装置为户内布置；户内式变电站的变压器、配电装置均为户内布置。其中，相同容量的全户外式变电站占地面积最大，一般适合于建设在城市中心区以外的土地资源宽松的地区；半户外式变电站占地面积次之，一般用于用地相对宽松的地区；户内式变电站占地面积最小。数据中心专用变电站宜采用户内式变电站，条件允许也可以采用模块化预装式变电站。
从数据中心用电规模上看，数据中心的用电负荷可能从几百kV·A到几十万kV·A。数据中心建设专用110kV（66kV）变电站的策略见表3-5。
表3-5 不同用电负荷的数据中心专用变电站建设
（续）
注：若数据中心采用10kV备用发电机组时，专用变电站应选择10kV作为用户电压等级。
目前，我国数据中心供电结构多为四个变压层次，如图3-6所示。
图3-6 数据中心四级变电站
各个省、自治区及直辖市的电网公司变电站技术要求各有差异，即变电站所采用的接线方式有所不同。
公共变电站和自用变电站的接线方式通常有以下几种：
线路变压器组接线就是一路市电进线只与一台变压器直接相连，而且在无发展的情况下一般采用线路变压器组接线。它是一种最简单的接线方式，其特点是设备少、投资省、操作简便、宜于扩建，但灵活性和可靠性较低。当一路进线线路失电时，与之连接的主变压器停止供电；当主变压器故障时，该路市电进线线路就停止供电。
采用线路变压器组接线方式的变电站通常设置一台或两台主变压器，如图3-7和图3-8所示。
图3-7 线路变压器组接线方式1
图3-8 线路变压器组接线方式2
如主变压器容量为低负载率运行状态（两台主变压器负载率为0.5~0.65），系统发生故障时，恢复供电操作十分方便。当一台主变压器或一条线路故障退出运行，只需在变电所中的低压侧作转移负荷操作，由另一路进线电源的主变压器承担本主变电所范围内的全部用电负荷，或保证全部一、二级用电负荷的正常用电。
内桥接线是指在两个线路的两台变压器高压侧断路器的内侧（靠近变压器侧），通过一组断路器将两个线路连在一起称为内桥式接线方式。
内桥接线的任一个线路投入、断开、检修或故障时，都不会影响另一回路的正常运行。由于变电站的变压器运行可靠，很少进行变压器的投入、断开、检修等操作，因此内桥接线的应用较广泛。
内桥接线具有设备比较简单，引出线的切除和投入比较方便，运行灵活性好，还可采用备用电源自投装置的优点。但也有不足之处，即当变压器检修或故障时，要停掉一路电源和桥断路器，并且把变压器两侧隔离开关拉开，然后再根据需要投入线路断路器，这样的操作步骤较多，继电保护装置也较复杂。所以，内桥接线一般适用于变压器不需要经常切换的运行环境。
内桥接线方式图如图3-9所示。
外桥接线是指在两个线路的两台变压器高压侧断路器的外侧（靠近市电线路侧），即连接桥设置在断路器和市电电源之间，通过一组连接桥将两个线路连在一起称为外桥式接线方式。
外桥接线的变压器投入、断开、检修或故障时，不会影响其他回路的正常运行。但当市电线路投入、断开、检修或故障时，则会影响一台变压器的正常运行。因此，外桥接线仅适用于变压器按照经济运行需要经常投入或断开的情况。
外桥接线的优点是：变压器在检修时，操作较为简便，继电保护回路也较为简单。其缺点是：当主变压器断路器的电气设备发生故障时，将造成系统大面积停电；此外，变压器倒电源操作时，需先停变压器，对电力系统而言，运行的灵活性差。因此，外桥接线适用于线路较短和变压器需要经常切换的地方。
外桥接线方式图如图3-10所示。
图3-9 内桥接线方式图
图3-10 外桥接线方式图
扩大内桥接线是指在内桥接线的两台变压器的中间加了一台变压器，在该变压器的两侧各有一个联络用断路器，即通过两组断路器将两个线路连在一起。
扩大内桥接线配置一般为：两回进线、三台变压器、四个断路器（高压侧），如图3-11所示。
图3-11 扩大内桥接线方式图
内桥+线路变压器组接线方式是在一个内桥接线的一侧，再增加一个线路变压器组回路。
内桥+线路变压器组接线方式配置一般为三个市电线路、三台变压器、四个断路器（高压侧），如图3-12所示。
内桥+线路变压器组接线方式的任一个线路投入、断开、检修或故障时，都不会影响另一回路的正常运行。而且，当任意一路供电线路断开、检修或故障时，都不影响变电站的供电容量。
图3-12 内桥+线路变压器组接线方式图
变电站作为电力系统不可或缺的部分，也是数据中心变配电系统上级供电场所。变电站内的电气设备分为一次设备和二次设备，其中一次设备是指直接生产、输送、分配和使用电能的设备；二次设备是指对一次设备和系统的运行工况进行测量、监视、控制和保护的设备。
主要包括主变压器、高压断路器、隔离开关、互感器（电流互感器、电压互感器）、站用变压器、接地刀闸、避雷器、电容器、电抗器等。
主变压器：变换电压的作用，将变电站输入电压等级降低至用户所需要的电压等级。变电站主变压器单台容量范围见表3-6。
表3-6 变电站主变压器单台容量范围
高压断路器：接通和分断正常线路负荷电流，在线路发生故障时与继电保护及自动装置配合迅速切除故障，防止故障扩大等。
隔离开关：在检修时造成明显断开点，隔离开关的分合可灵活改变结线运行方式。
站用变压器：供站内测控装置、保护装置、远动装置、后台机、直流系统、通信设备等用电。
接地刀闸：在设备或线路检修时防止送电至工作地点造成工作人员触电而使用的。
电流互感器：取其二次值用电流计量、保护等。
电压互感器：取其二次值用电压计量、保护等。
避雷器：防止过电压及雷电进行波而损坏设备用。
电容器：补偿无功功率，提高市电。
电抗器：压制无功降低电压。
主要包括继电保护装置、自动装置、测控装置、计量装置、自动化系统以及为二次设备提供电源的直流设备。
数据中心的公共电网引入最常见的变电站是110kV变电站，典型的110kV变电站的主变压器规模为2~4台变压器。变电站在建设期间应根据供电负荷的发展规划其近期规模和远期规模。变电站的进线一般与变压器的台数对应，即2台主变压器的变电站的进线分别接入2座220kV变电站；3~5台变压器的变电站的进线分别由2座或3座220kV变电站接入市电电源。
变电站设置2台主变压器可提高变电站的供电可靠性，接线简单，占地面积也较小，但供电容量一般限制在63MV·A。而设置3~4台主变压器的变电站，可靠性会得到更大的保障，供电容量可达126MV·A及以上，但占地面积和配电的设置增多了不少，变电站的接线网络也会变得复杂。因此，在数据中心变电站设置上应综合考虑近远期用电负荷，合理设置变电站容量和数量。
专用变电站在建设规划时，需要考虑数据中心终期市电引入回路数，合理设置变电站低压侧供电回路，满足数据中心未来市电引入需求。