数据中心高压柴油发电机组的设计
数据中心高压柴油发电机组并机调配方案设计
数据中心高压柴油发电机组并机调配方案设计Data center and high-pressurediesel generators machinedeployment designI摘要随着通信新业务新技术的飞速发展，通信电源系统的规模也日益增大，特别是数据中心中，通常有几套甚至数十套通信电源设备，随着用电负荷的增加，功耗也在不断的增加。
所以更完善的动力中心也是势在必行。
本文围绕云计算贵州信息园数据中心高压柴油发电机组并机调配方案设计中的各方面因素，给出科学、合理的分析方法，并提供了较完善，具有借鉴价值的系统建设方案。
首先本文对云计算贵州信息园数据中心供电情况进行了总体的了解，从而对该云计算贵州信息园数据中心的用电进行负荷测算以及设备容量的估计。
其次，从市电供电系统设计、后备柴油机组的系统设计和接入设计、大楼及附楼的负荷预测、设备容量的选择来规划整理数据和实行建造的方法，计算大楼的负载容量从而得出具体的建造造、接线方案。
再次，在大楼的供配电方面，本人探讨和查阅了相关的规范要求以及必须执行的内容，总结得出可行并且合理的运行方式和管理系统。
最后，由上述信息得出数据中心的柴油发电机组平面布置图、设备摆放示意图等。
关键词：数据中心柴油发电机组发电机组的并机与控制供配电IIAbstractWith the rapid development of new technologies, new communication services, the size of the communication power supply system is also increasing,Especially in data centers, there are usually several sets of even dozens of sets of communication power supply equipment, With the increase of electricity load, power consumption is constantly increasing. So it is imperative to improve the power center .This paper focuses on cloud computing data center in Guizhou Information Park high-pressure diesel generators and machine provisioning design of various factors, given the scientific, rational analysis, and to provide a more complete with reference value system building programs.First article on cloud computing data center power Guizhou Information Park conducted a general understanding, so the cloud computing data center electricity Guizhou park information to estimate the load calculation and equipment capacity.Second, the mains power supply system design, system back-up diesel generator set design and access to the design, building and annexe load forecasting, plant capacity is selected from the data to plan and organize the implementation of the construction method, the load capacity calculation to arrive at the building specific construction made wiring scheme.Again, in terms of supply and distribution of the building, I explore and consult the relevant regulatory requirements and content must be executed, summary results possible and reasonable operating methods and management systems.Finally, floor plans, sketches and other equipment placed in the data center by the information derived diesel generator sets.Key words: Data Center diesel generator set generator set and control power supplyIII目录摘要 (I)Abstract (III)绪论 (1)1. 课题研究的背景 (2)1.1 研究背景 (2)1.1.1 国内背景 (2)1.1.2国内外研究动态及问题 (2)1.2 研究需求 (3)1.3设备配置原则 (3)1.4 名词相关简介 (4)1.4.1 负荷等级 (4)1.4.2 计算中的名词 (4)1.5设计平台 (5)1.6本章小结 (6)2 设计方案 (7)2.1发电机电压型式 (7)2.2发电机容量规划 (7)2.2.1数据机楼功耗测算 (7)2.2.2发电机组规划数量 (9)2.3发电机组并机控制 (9)2.3.1并机控制 (10)2.3.2负载管理 (10)2.4供配电系统 (11)2.4.1建设内容 (11)2.4.2运行方式 (11)2.4.3供配电设备要求 (12)2.4.4自动化配电控制管理系统 (13)结论 (15)致谢 .................................................................................................... 错误！未定义书签。
数据中心机房柴油发电机组容量选择和计算
数据中心机房柴油发电机组容量选择和计算数据中心机房柴油发电机组容量选择和计算柴油发电机是内燃发电机的一种，它以柴油为一次能源，柴油机为原动机，它有如下几个特点：1、燃料价格便宜，容易保存；2、构造简单飞，辅助设备少；3、起动迅速，带负荷和停机时间短；4、操作维护简单、方便。
正是因为上述特点，柴油发电机在数据中心的使用范围也越来越广泛。
随着数据中心机房规模的逐步扩大，高级别配电系统的数据中心机房也在成比例的提高，由于A级机房要求供电系统不能中断，所以，在规模较大的数据中心机房，数台甚至十几台柴油发电机并列运行的情况越来越多。
在市电中断时，除在最快的时间内能自起动外，还应该最大限度的满足应急负荷的起动及供电容量要求，若容量选择小，电动机起动时电压降过大，容量选得过大，则运行经济效益差。
那么，该如何选择单台柴油发电机的容量，选用几台柴油发电机并列才能既满足系统的应急要求，又不造成容量的浪费呢？本文就将对此问题进行探讨。
一、柴油发电机的功率柴油发电机组在我们国内是用主用功率即连续功率来标称的，发电机组能够在24小时之内连续使用的最大功率我们称之为连续功率，而在某一时段内，标准是每12个小时之内有1个小时可在连续功率的基础上超载10%，此时的机组功率就是我们平时所说的最大功率，即备用功率。
在数据机房的配电系统中，我们都是按照连续功率来选择发电机的容量的。
二、选择柴油发电机的必备条件选择柴油发电机的必要条件如下：1、安装现场的环境温度、湿度和海拔高度，当使用环境的温湿度和海拔高度超过发电机的额定值时，发电机需要降容使用；2、柴油发电机供电负荷总容量。
需要所有柴油发电机供电负荷的容量，包括装机容量，负荷系数，功率因数。
电动机负荷还要给出台数、效率、起动电流倍数等参数；3、起动顺序。
⑴按照负荷的重要性分出起动的先后顺序；⑵按照负荷大小及起动电流大小，同样重要的电动机容量大、起动电流大的优先。
⑶系统允许的电压降，常用电气设备端子的电压偏差允许值见下表名称允许值（%）名称允许值（%）电动机照明正常情况下+5~-5 一般工作场所+5~-5少数远离变电所+5~-10 远离变电所的小面积工作场所+5~-10应急照明、安全特低电压供电的照明+5~-10道路照明+5~-5电动机起动时，其端子电压应能保证被拖动机械要求的起动转矩，且在起动时，配电母线上的电压应符合下列要求：①电动机不频繁起动时，不宜低于标称电压的85%（数据中心机房在柴油发电机供电时，电动机属于不频繁起动的情况）；②配电母线上未接照明或其他对电压下降敏感的负荷时，不应低于标称电压的80%；③配电母线上只有电动机时，可按照保证电动机起动转矩的条件决定；对于低压电动机，还应保证接触器线圈电压不低于释放电压（从产品样本中可以查到，查不到样本时，可按照70%考虑）。
a级数据中心标准 柴油发电机
a级数据中心标准柴油发电机
A级数据中心标准是指数据中心的设计和运行符合一定的标准
和规范，以确保数据中心的稳定性、安全性和可靠性。
而柴油发电
机在数据中心中通常被用作备用电源，以应对电网故障或停电情况。
以下是关于A级数据中心标准和柴油发电机在数据中心中的应用的
详细解释：
A级数据中心标准包括但不限于以下几个方面：
1. 设计标准，A级数据中心通常采用冗余设计，包括双路供电、双路空调、双路网络等，以确保设备的高可用性和容错能力。
此外，数据中心的建筑结构、防火设施、环境控制等也需要符合相关的标
准要求。
2. 运行标准，A级数据中心通常要求24/7的监控和运行，以
及严格的安全措施和准入控制，保障数据中心设备和数据的安全。
3. 网络连接，A级数据中心通常要求具备高速、可靠的网络连接，以满足大规模数据传输和处理的需求。
柴油发电机在数据中心中的应用主要体现在以下几个方面：
1. 备用电源，柴油发电机作为数据中心的备用电源设备，能够在电网停电时为数据中心提供持续的电力支持，确保数据中心的正常运行。
2. 自动切换系统，柴油发电机通常与自动切换系统配合使用，一旦监测到电网停电，自动切换系统会启动柴油发电机，实现对数据中心的快速切换和供电。
3. 定期维护，柴油发电机需要定期进行维护和检查，以确保在需要时能够可靠地启动并提供持续的电力支持。
综上所述，A级数据中心标准和柴油发电机在数据中心中的应用都是为了确保数据中心设备和数据的安全、稳定运行。
通过严格的标准和可靠的备用电源设备，数据中心能够应对各种突发情况，保障数据的安全和可靠性。
大型云计算中心柴油发电机系统的设计
Power Electronics •电力电子Electronic Technology & Software Engineering 电子技术与软件工程• 239【关键词】中压配电柜 柴油发电机 云计算1 项目需求分析广东某云计算中心项目面积11000平米，部署机柜1216台，平均功率5.5kW 的512台，6kW 的704台；1216台机柜总功率为7040kW ，按照PUE=1.35，总功率为9504kW ，建设标准按国家标准《GB50174-2017 数据中心设计规范 》A 级标准。
根据A 级标准要求必须配置柴油发电机组作为备用电源，且柴油发电机组必须是N+X （X=1~N ）冗余配置。
2 柴油发电机系统设计A 级机房要求油机连续和不限时运行，也即COP 功率。
本方案油机计算负荷为9504kW ，选用意大利奔马10kV 中压柴油发电机组GSW2520P ，该油机的发动机规格为帕金斯（Perkins ）的4016-61TRG3，发电机规格为利莱森玛（Leroy Somer ）的LSA53.1 UL85，自动控制面板采用奔马（PRAMAC ）AC03并机控制器。
该发电机组的主用功率（PRP ）为1804 kW/2255kV A ，备用功率（LTP ）为2004kW/2505kV A ，持续功率（COP ）为1603kW/2004kV A 。
采用6主1备共7台油机并机，COP 总功率为9618 kW ，满足负荷需求。
两路10kV 市电在正常情况下，同时运行各带一半负载；在一路市电停电或者故障时，母联备自投自动投入，由另外一路市电带起全部负载；当双路市电均失电时，油机在15秒内自动启动，60秒内完成并机，通过自控系统控制，分闸10kV 市电电源断路器，闭合油机电源断路器，向负荷供电；当市电恢复正常后，系统继续由油机系统供电，需要手动切换回市电供电；油机系统在任何情况下均不与市电并联运行。
油机检测到启动信号后6台机组同时启动并机输出，运行5分钟后根据后端实际负载率情况进行减机，这样可以确保油机启动初期有足够的抗负载冲击能力。
003 数据中心柴油发电机配置
一、选型
GB 50174-2017 《数据中心设计规范》
8.1.14 后备柴油发电机组的性能等级不应低于G3级； A级数据中心发电机组应连续和不限时运行，发电机组的输出功率应满足数据中心最大平均负荷的需要。
B级数据中心发电机组的输出功率可按限时500h运行功率选择。
GB/T2820.1《往复式内燃机驱动的交流发电机组第一部分：用途、定额和性能》将发电机组的性能分为G1、 G2、 G3、 G4
数据中心对发电机组的输出频率、电压和波形有严格要求，故要求发电机组的性能等级不应低于G3级。
GB/T2820.1《往复式内燃机驱动的交流发电机组第一部分：用途、定额和性能》将发电机组功率定额分为以下四类：持续功率（COP）、基本功率(PRP)、限时运行功率(LTP)和应急备用功率(ESP)。
按A级标准建设的金融行业数据中心，发电机组的输出功率可按持续功率(COP)选择。
二、后备时间
8.1.15柴油发电机应设置现场储油装置，储存柴油的供应时间应按本规范附录A的要求执行。
当外部供油时间有保障时，储存柴油的供应时间宜大于外部供油时间。
柴油在储存期间内，应对柴油品质进行检测，当柴油品质不能满足使用要求时，应对柴油进行更换和补充。
小时就可以了。
数据中心模块化柴发机组的配置
数据中心模块化柴发机组的配置建议现代化高等级的大型数据中心，柴油发电机组是最后一道用电保障。
柴油发电机组在数据中心的应用有单机容量大、电压等级高、台数众多的发展趋势。
相对于传统的柴油机房占地空间大，建筑规划难度高的缺点，我们提出了室外集装箱式的模块化柴发的设计思路。
模块化柴发，是把标准型的柴油发电机组本体，经过产品优化环节安装在一个定制的户外集装箱之内，同时应用子系统集成技术，把自动供油、供配电、应急照明、消音降噪、烟尘净化、消防预警、以及并联管控平台等系统配套集成在集装箱内，使之成为一套可靠、高效、环保的模块化备用电源平台。
模块化柴发，适合长期放置在户外使用，高集成，占地小，灵活配置。
由于摒弃了传统的大机房建设环节，省去了建筑物内部的进排气和动载荷计算预留等传统规划难点，节省出大量的配套投资费用，有效的降低了数据中心一次性投资成本。
同时工厂化的预制生产模式，减少了分期施工的不确定性，可以有效的控制采购风险，提高产品在可验证环境下的系统可靠性，是各类型绿色数据中心建设的良好选择。
对于模块化柴发的产品规划与设计，请参考以下建议：一、模块化柴发箱体的定制1、模块化柴发箱体的尺寸（1）根据ISO668《系列1特种箱——类型、外部尺寸和额定值》可分为10’；20’；30’；40’标箱；同时对于不同机组的要求，结合公路，海运，铁路运输的特点，也可做成其它非标准运输规格的尺寸，如24’；43’；45’；48’；53’等。
（2）在模块化柴发箱体的定制过程中，需要特别申明的是，设计环节对模块化柴发能否实现设计功能是非常重要的，必须严格根据实际承载的柴发机组动载荷以及各产品组合的综合特性进行优化、量身订造，才能满足数据中心对模块化柴发可靠性、安全性、快速反应能力的需求。
（3）任何基于标准物流箱体基础上的结构改造，都会造成系统可靠性的降低以及后期运维隐患，是不能被接受的。
2、模块化柴发箱体的材质（1）箱体的承重件（结构件部分），选用Q345或 16Mn等更强的结构件；对于箱体表面材料，选用B480(Cortena)耐腐蚀的全新板材，从原材料方面控制表面质量。
云数据中心柴油发电机组施工组织设计方案
目录一、工程概况及编制依据 (1)（一）工程概况 (1)（二）编制依据 (1)二、施工组织机构说明 (2)（一）项目组织机构的设置 (2)（二）施工机构职能 (2)（三）项目各部门职责 (2)三、施工准备 (3)（一）施工技术准备 (3)（二）物资条件准备 (3)（三）劳动力准备 (3)（四）现场准备 (4)四、施工部署及协调 (4)（一）施工总体部署 (4)（二）施工协调 (4)五、施工组织机构表 (5)六、主要分部分项工程施工方法 (6)（一）排烟管安装工程 (6)（二）隔声门、百页窗安装 (6)（三）机房吸声墙体、天花安装 (7)（四）进风系统安装 (7)（五）排风系统安装 (7)（六）电气安装工程 (8)（七）机组燃油系统安装 (9)七、安全操作规程 (10)八、成品保护措施 (10)九、安全文明施工保证措施 (11)十、施工应急预案 (12)十一、竣工验收 (15)十二、工程保修组织方案 (16)质量保证 (16)保证期 (16)我公司的责任 (17)用户的责任 (17)一、工程概况及编制依据（一）工程概况1工程名称：鹏博士集团广州云计算中心一期柴发安装工程。
2工程地点：广州市萝岗区瑞发路15号。
3工程规模：工程结构形式为框架剪力墙结构。
4工程招标内容及范围:本次招标范围为发电机组及设备安装、机房环保工程等施工图纸范围内的所有内容。
具体内容如下：4-1、发电机组机械就位安装；4-2、机房环保工程安装；机房内吸声天花安装，机房进、排风消声系统安装。
4-3、门窗工程：进、排风口安装百页窗，门体为专业隔声门。
4-4、电气工程安装：电缆敷设安装、通风系统安装。
5工程质量目标：鹏博士集团广州云计算中心一期柴发安装工程一次验收通过并达到国家现行规范要求的优良标准。
（二）编制依据----招标文件、施工图纸及答疑记录----建设部颁发的《建设工程施工现场管理规定》----中华人民共和国颁布的现行建筑结构和建筑施工的有关规程、规范及验评标准GB50303-2002 《建筑电气工程施工质量验收规范》GB3096-93 《城市区域环境噪声标准》二类标准BG4427-2001 《大气污梁物排放标准》（林格曼黑度<1级）00D272 《应急柴油发电机组安装》二、施工组织机构说明（一）项目组织机构的设置为确保优质、高速、安全、文明地完成鹏博士集团广州云计算中心一期柴发安装工程的建设任务，将由我公司成立该项目经理小组承担该工程的施工。
数据中心模块化柴发机组的配置建议（三）
数据中心模块化柴发机组的配置建议（三）六、模块化柴发照明系统1、照明的设计模块化柴发箱内应设置两套交流与直流电源供电的防爆型照明系统，各布置于箱体纵向两侧的上端，线管应选用一次成型的镀锌管。
2、照明的逻辑控制正常情况下照明系统选择电源为自动转换开关的负载端子排，由市电供电。
当市电停电瞬间，或系统出现故障时，由直流电源照明系统供电，正常发电或者市电重新开始供电时，延时切换至交流电源照明系统继续工作。
七、模块化柴发防火及消防系统1、箱体内填充物的防火材质模块化柴发箱体内的各种材质，均不应该采用易燃或者助燃物料，箱体隔音材料应选择岩棉，用耐火纤维包裹后，以不低于6mm的的镀锌冲孔钢板全面覆盖。
2、消防的设计箱体内须配置消防装置，包括储油间的防爆型火灾自动报警探头、灭火装置、防火阀、报警装置等。
具体在箱体进排风通道处内部设置防火阀，防火阀关闭时能够将箱体封闭起来，防止灭火气体的泄漏。
当箱体内起火时，防火阀关闭，喷射灭火气体，同时，开启户外声光报警及远程报警信号。
3、消防装置灭火装置建议使用七氟丙烷，或根据结构设计，预制柜式气溶胶自动灭火装置。
同时，由于集装箱的特殊结构，消防系统的告警及操作温度设置都需要适当提高。
八、模块化柴发箱体避震和固定1、在模块化柴发箱体内部，柴油发电机组的震动随着工况的变化，是不可避免的。
因此，所有部件与柴油发电机组的物理连接必须采用柔性连接，以吸引振动位移，避免照成损坏。
2、需要隔离的部件包括：发动机排气系统、燃油管、电缆（电气连接部分已详细描述）柴油发电机组本体、通风管道（联机式散热器）、机械轴流风机（远置散热器）等。
忽略这些物理连接和电气结点的隔离可能会导致集装箱体或者是发电机组零部件出现松脱与损坏，甚至照成箱体变形以及运行中的发电机组出现各种突发故障。
3、在柴油发电机组本体的避震器件，由于发动机部分通常已安装有合成橡胶减震垫，基础底座首选使用高效钢制弹簧减震器，弹簧减震器需由底部的橡胶垫、减震器主体、固定螺栓、支撑弹簧、调节螺丝和螺钉螺母所组成，可以消除98%以上的柴发机组的震动。
大型数据中心配套柴油发电机系统设计简析
大型数据中心配套柴油发电机系统设计简析随着数字化时代的到来，网络技术以及云计算技术不断发展。
大型数据中心因为其数据处理能力强、存储容量大而得到广泛应用。
然而数据中心从建设到运营过程中会遇到电网不稳定、断电、供电不足等问题，这就需要配套一个备用电力系统。
柴油发电机是备用电力的一个重要组成部分之一，其作为一种可靠的电源备份模式在数据中心的设备保障体系中有着不可替代的作用。
在进行大型数据中心配套柴油发电机的设计过程中，首先要从配电系统安全可靠、经济高效、管理方便易于维护等方面进行综合考虑。
然后考虑配电系统的传输线路、控制系统、其他重要设备的选购问题，最后是针对不同应用场景的技术要求，确定柴油发电机的具体配置的问题。
一般来说，大型数据中心采用多台柴油发电机组并联的备电系统，柴油发电机组的台数要根据数据中心的负荷需求以及纠错能力来确定。
为确保大型数据中心的可靠性以及安全性，柴油发电机组的选择、选型以及柴油机的燃料消耗和排放要符合国家和行业有关标准和规范，以便做好后续的运营和维护工作。
在大型数据中心柴油发电机组的安装位置和系统设计中，还要考虑到柴油机的燃料供应系统，包括燃油递送管道的级别、容量、质量等因素，并针对不同类型的应用场景配套应用较为安全的燃油储存系统。
此外，作为备用电源，柴油发电机组需要配套应急电源自动转换开关、西门子PLC集成控制器等，并结合数据中心特定的监测设备进行生产环境监测、数据采集以及远程监测，从而实现柴油发电机组的精细化管理、自动化控制和维护。
总之，为保证大型数据中心的长期稳定运行，配备可靠的柴油发电机组是必不可少的。
在设计过程中，除了考虑能满足基本要求的柴油发电机组之外，还需进行针对性的选择和配置，并且做好充分的生产安全保障。
同时，专业的团队在设计中还要深入了解数据中心及其业务的实际需求，通过综合设计、策略控制以及全流程管理的方式，不断提升柴油发电机组的效率、性能、可靠性和智能化等水平，为数据中心提供全方位、精准的配备解决方案。
大型数据中心应急发电机系统设计
大型数据中心应急发电机系统设计随着互联网技术和信息化的快速发展，数据中心的重要性日益增加，对不间断的供电和通信的要求也越来越高。
而自然灾害、电力故障、供电公司升级维护等因素可能会导致数据中心的停电，给企业运营带来极大的损失。
因此，应急发电机系统是确保数据中心高可用性和可靠性的重要保障。
本文将重点探讨大型数据中心应急发电机系统的设计。
一、系统组成1. 发电机机组应急发电机系统的核心是发电机机组。
采用国内或进口的中高功率柴油或天然气发电机组，根据数据中心负载特性和预期的停电时间来确定机组容量，最好准确把控在50%到70%之间，以达到最优效能和寿命。
应急发电机组需要应对瞬态负荷和微功率负荷，因此为保障能源的高质量供给，应选择持续工作的柴油发电机组，且备用能源应备有多种可选方案，同时应配有自动切换装置，以保障系统的智能化控制和故障切换。
2. 燃油系统燃油系统是应急发电机组的一大关键部件。
燃油系统包括油箱、输油管道、滤清器、泵组等部件，发电机组的供电质量和其稳定运行与燃油质量和可靠性密切相关。
在燃油质量选择上，应避开劣质、脏油，并选用无硫低温油，应急发电机组应配备足够容量的油箱，以保证在短时间内满足系统运转的燃油需求。
3. 智能控制系统应急发电机组智能控制系统是系统控制、管理和运行的关键部件。
系统主控制器具备自动/手动控制、远程监控、数据采集和历史数据查询等功能，同时还需要备有电池或超级电容器以保证系统不间断供电，即使在断电时也要能切断通电设备，避免系统烧毁。
二、系统设计注意事项1. 发电机组选型针对不同的数据中心负载特性，应根据实际需求量确定发电机机组容量，并考虑机组的备件以及运行寿命和维护保养的成本。
发电机组选择应合理，尽量选用市场性强、性价比高、可靠性、品牌好的机型。
2. 燃油系统配备燃油系统是应急发电机组的重要组成部件，必须配备良好，并准备应对各种突发事件。
为了保证燃油质量，建议采用定期检修加注油品，确保切实做到防污、不渗漏，及时进行故障排除。
数据中心机房柴油发电机组容量选择和计算
数据中心机房柴油发电机组容量选择和计算柴油发电机是内燃发电机的一种，它以柴油为一次能源，柴油机为原动机，它有如下几个特点：1、燃料价格便宜，容易保存；2、构造简单飞，辅助设备少；3、起动迅速，带负荷和停机时间短；4、操作维护简单、方便。
正是因为上述特点，柴油发电机在数据中心的使用范围也越来越广泛。
随着数据中心机房规模的逐步扩大，高级别配电系统的数据中心机房也在成比例的提高，由于A级机房要求供电系统不能中断，所以，在规模较大的数据中心机房，数台甚至十几台柴油发电机并列运行的情况越来越多。
在市电中断时，除在最快的时间内能自起动外，还应该最大限度的满足应急负荷的起动及供电容量要求，若容量选择小，电动机起动时电压降过大，容量选得过大，则运行经济效益差。
那么，该如何选择单台柴油发电机的容量，选用几台柴油发电机并列才能既满足系统的应急要求，又不造成容量的浪费呢本文就将对此问题进行探讨。
一、柴油发电机的功率柴油发电机组在我们国内是用主用功率即连续功率来标称的，发电机组能够在24小时之内连续使用的最大功率我们称之为连续功率，而在某一时段内，标准是每12个小时之内有1个小时可在连续功率的基础上超载10%，此时的机组功率就是我们平时所说的最大功率，即备用功率。
在数据机房的配电系统中，我们都是按照连续功率来选择发电机的容量的。
二、选择柴油发电机的必备条件选择柴油发电机的必要条件如下：1、安装现场的环境温度、湿度和海拔高度，当使用环境的温湿度和海拔高度超过发电机的额定值时，发电机需要降容使用；2、柴油发电机供电负荷总容量。
需要所有柴油发电机供电负荷的容量，包括装机容量，负荷系数，功率因数。
电动机负荷还要给出台数、效率、起动电流倍数等参数；3、起动顺序。
⑴按照负荷的重要性分出起动的先后顺序；⑵按照负荷大小及起动电流大小，同样重要的电动机容量大、起动电流大的优先。
⑶系统允许的电压降，常用电气设备端子的电压偏差允许值见下表电动机起动时，其端子电压应能保证被拖动机械要求的起动转矩，且在起动时，配电母线上的电压应符合下列要求：①电动机不频繁起动时，不宜低于标称电压的85%（数据中心机房在柴油发电机供电时，电动机属于不频繁起动的情况）；②配电母线上未接照明或其他对电压下降敏感的负荷时，不应低于标称电压的80%；③配电母线上只有电动机时，可按照保证电动机起动转矩的条件决定；对于低压电动机，还应保证接触器线圈电压不低于释放电压（从产品样本中可以查到，查不到样本时，可按照70%考虑）。
数据中心模块化柴发机组的配置建议（二）
数据中心模块化柴发机组的配置建议（二）数据中心模块化柴发机组的配置建议（二）二、模块化柴发进排风系统的设计1、模块化柴发的进风通道（1）设置在发电机后端相同高度侧，需要在满足系统满负载工作的燃烧、辐射空气量以及风速、背压等基本要求的同时，额外考虑到箱内阻碍物体对空气流向的影响。
（2）进风通道必须考虑在高气压环境下的消音降噪功能，高效消声通道的设计建议使用高强度的冲孔镀锌板材一次成型压制，消声片厚度及间距以150-200mm为宜，消声通道长度不宜超过1000mm。
同时，需要提醒的是，任何没有机械辅助进风的迷宫式通道设计都是应该避免的。
（3）如需在进风口处设置自动百叶，应对百叶角度以及进风通道面积放大适当倍数计算，控制百叶开启的电动装置应为直流型杠杆传动机构（冗余设置），确保百叶在8秒内能够快速全部打开，机组停止时延时关闭。
同时由于功能性的区别，应该独立设立防火阀，避免使用防火阀独立作为自动百叶的应用。
（4）箱体内进风通道内，尽量不设置阻挡柴油发电机组进风的大型电气设施，减少因环境温度以及减震处理所照成的额外成本。
（5）如必须要在模块化柴发进风通道内配置柴油发电机组的出口断路器或控制柜时，断路器柜距离发电机进风口水平方向不得小于800mm。
2、模块化柴发的排风通道（1）设置在发动机端相同高度处，如使用柴油机驱动的自带散热器，应选用50度环境温度的散热风扇及水箱。
如选用远置或分离水塔的设计，需配置有机械辅助排风风机（冗余设置）。
（2）同进风通道的描述，排风通道必须考虑在高气压环境下的消音降噪功能，高效消声通道的设计建议使用高强度的冲孔镀锌板材一次成型压制，消声片厚度及间距以150-200mm为宜，消声通道长度不宜超过1500mm。
（3）由于排风风速以及温度的影响，如由于更高的低噪音需求或者排风舒适度的考虑，需在排风通道末端做物理的隔断，阻挡物与散热器的直线距离应不小于2000mm，且需保证排风通道出口的畅顺。
10kV柴油发电机组在数据中心项目中并机方案研究
10kV柴油发电机组在数据中心项目中并机方案研究摘要：数据中心作为存储、处理和传输大规模数据的关键设施，在现代信息时代发挥着重要作用。
为了确保数据中心的连续供电和可靠性，柴油发电机组广泛应用于数据中心项目中。
然而，在面对不断增长的能源需求和对高可用性的追求时，单台柴油发电机组可能无法满足要求。
因此，对10kV柴油发电机组在数据中心项目中的并机方案进行研究具有重要意义。
本研究的目标是探索10kV柴油发电机组的并机方案，以实现数据中心的高可靠性和可用性。
关键词：10kV柴油发电机组；数据中心项目；并机方案引言随着数字化时代的到来，数据中心扮演着支撑各行业运营的重要角色。
数据中心存储和处理着海量的数据，并提供稳定可靠的服务。
然而，数据中心对持续的电力供应有着极高的依赖性，一旦发生停电，将导致数据丢失、服务中断和巨大的经济损失。
为了确保数据中心的连续运行，备用电源系统是必不可少的。
柴油发电机组由于其可靠性和可用性被广泛应用于数据中心项目中。
柴油发电机组能够独立运行，并提供稳定的电力供应，即使在电网故障或停电的情况下也能保持数据中心的正常运行。
然而，随着数据中心规模的不断扩大和负载的增加，单台柴油发电机组可能无法满足数据中心对能源的高要求。
并机系统的引入可以提高供电的容错能力和可用性，确保持续的电力供应。
因此，研究10kV柴油发电机组在数据中心项目中的并机方案具有重要意义。
在并机方案的研究中，需要考虑到并机系统的设计、操作、管理以及性能评估等方面。
通过深入研究并机系统的技术和方法，可以为数据中心项目提供有效的并机解决方案，提高数据中心的可靠性、可用性和可持续性。
1 10kV柴油发电机组在数据中心项目中的作用1.1提供备用电源数据中心对持续的电力供应有着极高的依赖性，任何停电都可能导致数据丢失、服务中断以及严重的经济损失。
10kV柴油发电机组作为备用电源系统，可以在电网故障或停电时提供可靠的备用电力供应，确保数据中心的持续运行。
数据中心设计中柴油发电机组的选择分析
数据中心设计中柴油发电机组的选择分析在数据中心的设计中，电力保障系统尤为重要，而作为电力保障的重要组成环节，选取合适的柴油发电机组，对数据中心的设计具有重要意义。
柴油发电机组的技术指标、负载的性质以及稳定性安全性，等都是需要考虑的重要因素。
标签：数据中心;设计;柴油发电机组1性能等级的分析在数据中心，不同的用电设备对供电系统的要求各不相同。
有些对供电系统的要求较低，而有些则有特殊的要求。
根据不同的要求划分了四个等级，数据中心用电设备（负载）大部分都是IT负载，其电源主要由UPs提供。
为了满足这类负载的用电要求，要特别注意选择合适的柴油发电机组，要选择至G3级别。
2发动机风扇驱动方式发动机风扇驱动方式分为电动驱动与直接驱动两种方式，从原理上讲都是可行的。
但是在工程实践中，如不加以说明，会由于采购产品的不同而对设计参数造成影响。
柴油发电机组风扇直接驱动功率和电动驱动功率如图1所示。
3有关0.4kV机组与10kV机组的选择数据中心可供选择的柴油发电机组有两种，一种是低压机组，另一种是中压机组。
低压机组的额定电压为0.4kV，中压机组的额定电压为10kV。
这两种功率的机组各有优点和缺点，设计人员在进行选择时要按照实际需求来进行选择。
低压机组的电流较大，造价相对较低，而且不需要单独再进行接地装置的设计，这种机组比较适合于单机系统或者小容量的并联系统。
而中压机组的电流较小，造价相对于低压机组较贵，还需要设计接地系统。
但是它能满足大容量并机系统的需求。
设计人员在进行设计和选择时，要根据预期的容量大小和财务状况进行合理的选择，既能满足所需，又不会造成浪费。
4突加负载能力分析图2展示的是在正常的使用过程中，当对发电机增加一倍的负载时电压、频率随时间的变化曲线。
从图2可见，各项偏差越小越好、各项恢复时间越短越好，即柴油发电机组的突加负载能力对于整个配电系统性能都有重要影响。
5与后端负载的配合数据中心的负荷一般分为两类，一类是以IT负载为代表的容性负载，另一类是以空调负载为代表的感性负载。
数据中心柴油发电机组系统应用方案
数据中心柴油发电机组系统应用方案为确保网络数据中心、数据交换中心、金融结算中心、重要系统调度中心等关键部门的设备能得到不间断的电源供电，这些机楼的供电系统通常采用"市电供电+柴油发电机组备用"所组成的电源供电系统。
1.1 柴油发电机组原理，组成及分类柴油发电机组，主要由柴油内燃机组、同步发电机、油箱、控制系统四个部分组成，利用柴油为燃料，柴油内燃机组控制柴油在汽缸内有序燃烧，产生高温、高压的燃气，当燃气膨胀时推动活塞使曲轴旋转，产生机械能，通过传动装置带动同步交流发电机旋转，将机械能转换为电能输出，给各用电负载提供电源。
柴油发电机组一般有如下构成的组件：－柴油发动机－三相交流无刷同步发电机－控制屏－散热水箱－燃油箱柴油发电机组有多种分类方法，按柴油机的转速可分为高速机组（3000rpm）、中速机组（1500rpm）和低速机组（1000rpm 以下）；按柴油机的冷却方式可分为水冷和风冷机组；按柴油机柴油调速方式可分为机械调速、电子调速、液压调速和电子喷油管理控制调速系统（简称电喷或ECU）；按机组使用的连续性可分为长用机组和备用机组；柴油发电机组通常采用三相交流同步无刷励磁发电机，按发电机的励磁方式可分为自励式和他励式。
本节重点介绍按照应用场地，冷却方式和控制方式的分类方式。
1.2 数据中心柴油发电机组容量选择1.柴油发电机组功率功率选型时机组选型的核心内容，其原则是在最少投资的前提下，满足使用要求。
柴油发电机组功率的定义比较复杂，因此首先应该明确各种功率的定义，分析机组的工况性质，确定功率条件。
然后根据机组的现场条件和负载的特性，计算并修正所需要的机组输出功率。
ISO8528-1：2005中对功率定额种类2的规定如下：1）持续功率（COP）：在商定的运行条件下并按照制造商的规定进行维护保养，发电机组以恒定负荷持续运行，且每年运行时数不受限制的最大功率。
2）基本功率（PRP）：在商定的运行条件下并按制造商的规定进行维护保养，发电机组以可变负荷持续运行，且每年运行时数不受限制的最大功率。
数据中心模块化柴发机组的配置建议（一）
数据中心模块化柴发机组的配置建议（一）现代化高等级的大型数据中心，柴油发电机组是最后一道用电保障。
柴油发电机组在数据中心的应用有单机容量大、电压等级高、台数众多的发展趋势。
相对于传统的柴油机房占地空间大，建筑规划难度高的缺点，我们提出了室外集装箱式的模块化柴发的设计思路。
模块化柴发，是把标准型的柴油发电机组本体，经过产品优化环节安装在一个定制的户外集装箱之内，同时应用子系统集成技术，把自动供油、供配电、应急照明、消音降噪、烟尘净化、消防预警、以及并联管控平台等系统配套集成在集装箱内，使之成为一套可靠、高效、环保的模块化备用电源平台。
模块化柴发，适合长期放置在户外使用，高集成，占地小，灵活配置。
由于摒弃了传统的大机房建设环节，省去了建筑物内部的进排气和动载荷计算预留等传统规划难点，节省出大量的配套投资费用，有效的降低了数据中心一次性投资成本。
同时工厂化的预制生产模式，减少了分期施工的不确定性，可以有效的控制采购风险，提高产品在可验证环境下的系统可靠性，是各类型绿色数据中心建设的良好选择。
对于模块化柴发的产品规划与设计，请参考以下建议：一、模块化柴发箱体的定制1、模块化柴发箱体的尺寸（1）根据ISO668《系列1特种箱——类型、外部尺寸和额定值》可分为10’；20’；30’；40’标箱；同时对于不同机组的要求，结合公路，海运，铁路运输的特点，也可做成其它非标准运输规格的尺寸，如24’；43’；45’；48’；53’等。
（2）在模块化柴发箱体的定制过程中，需要特别申明的是，设计环节对模块化柴发能否实现设计功能是非常重要的，必须严格根据实际承载的柴发机组动载荷以及各产品组合的综合特性进行优化、量身订造，才能满足数据中心对模块化柴发可靠性、安全性、快速反应能力的需求。
（3）任何基于标准物流箱体基础上的结构改造，都会照成系统可靠性的降低以及后期运维隐患，是不能被接受的。
2、模块化柴发箱体的材质（1）箱体的承重件（结构件部分），选用Q345或 16Mn等更强的结构件；对于箱体表面材料，选用B480(Cortena)耐腐蚀的全新板材，从原材料方面控制表面质量。
a级数据中心标准 柴油发电机
a级数据中心标准柴油发电机全文共四篇示例，供读者参考第一篇示例：A级数据中心标准是指国内外大型数据中心的统一标准，其要求涵盖了数据中心的设计、建设、运行和维护等各个方面，以确保数据中心的稳定可靠性和安全性。
柴油发电机作为A级数据中心的备用电源之一，是数据中心重要的设备之一。
我们来了解一下柴油发电机的基本原理和工作原理。
柴油发电机是一种将柴油燃料转化为电力的设备，其工作原理是通过内燃机和发电机的组合来产生电力。
柴油发电机在数据中心中的作用主要是在主电源发生故障或停电情况下，提供稳定的备用电源，保障数据中心的正常运行。
在A级数据中心标准中，对柴油发电机的要求非常严格。
首先是关于柴油发电机的选择和布局。
按照A级数据中心的标准，柴油发电机的备用能力应当足以支撑整个数据中心的正常运行，且在提供备用电源时不会出现过载的情况。
柴油发电机的布局应当考虑到散热、噪音和安全等因素，以确保其正常工作。
A级数据中心标准还对柴油发电机的运行和维护提出了严格的要求。
柴油发电机应当定期进行运行测试，以确保其在备用时能够正常启动、运行和转移负载。
对柴油发电机的维护工作也应当按照规定的计划进行，包括定期更换机油、机滤和燃油滤清器等，以保持柴油发电机的良好状态。
在A级数据中心标准中还对柴油发电机的环境要求进行了规定。
柴油发电机的运行环境应当保持干燥、通风和清洁，以避免因灰尘、潮气等因素导致的故障。
柴油发电机应当安装在固定的基础上，并且应当配备监控系统和报警装置，以及备用燃料供应系统，以确保备用电源的可靠性和稳定性。
柴油发电机作为A级数据中心备用电源的重要设备，其选择、布局、运行和维护都应当符合A级数据中心标准的要求。
只有通过严格的遵循和管理，才能确保数据中心在主电源故障或停电情况下能够正常运行，保障数据中心的稳定可靠性和安全性。
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第二篇示例：A级数据中心标准是指符合国际最高标准的数据中心，具备强大的系统和设备来确保数据中心的稳定性和可靠性。
数据中心柴油发电机的设计
数据中心柴油发电机的设计作者：谢向炜来源：《中华建设科技》2017年第08期【摘要】数据中心运行中主机停机故障与电源系统有很大的关系，为了保证电源系统的安全、可靠、稳定，需要按照现行规范对供配电系统做认真规划和设计，其中本次主要讲解的是后备柴油发电机的设计要点。
【关键词】数据中心；柴油发电机；供配电系统Design of Diesel Generator in Data CenterXie Xiang-wei（Tianyuan Ruixin Communication Technology Co.， LtdXi'anShaanxi710075）【Abstract】In order to ensure the safety， reliability and stability of the power supply system，it is necessary to make careful planning and design of the power supply and distribution system according to the existing regulations. The main reason for this is that the backup of the power supply system is related to the power supply system. Design Essentials of Diesel Generator.【Key words】Data center；Diesel generator；Power supply and distribution system数据中心是为了满足现代社会的信息化需求而建设的一整套包括计算机系统、信息处理设备、数据通信设备及其他与之配套设备的设施。
柴油发电机台数选择按照GB 50174《电子信息系统机房设计规范》对于A级机房的设计要求，柴油发电机储油时间需达到72 h；而按照美国标准TIA-942-2014 《数据中心的通信基础设施标准》对于Tier IV级机房的设计要求，柴油发电机需要达到储油时间96 h，即柴油发电机可能运行72 h或96 h，所以柴油发电机也需要备份。
数据中心柴油发电机组设计的若干问题
pecial Features 论文荟萃8October 2011 Vol.5 No.5摘 要 本文介绍数据中心柴油发电机组设计中经常遇到的几个问题。
关键词 数据中心 自备应急电源 柴油发电机组Abstract The paper introduces some problems met in the design of diesel generating set in data centers.Keywords data center, self-prepared emergency power sources , diesel generating set 近年，金融、通讯、互联网等行业数据量迅猛增加，虚拟化和云计算技术的兴起，促使国内数据中心建设如雨后春笋。
数据中心供配电系统，必须保证为数据中心用电设备提供稳定、可靠和安全的电源，因供电中断，而造成数据中心瘫痪，将造成巨大经济损失。
根据电监会和中电联发布数据显示，2010年全国10kV 城市用户平均供电可靠性为99.92%，可见，市电可靠性远不能满足重要数据中心供配电系统99.995%或更高可靠性的要求。
数据中心用户必须配置自备应急电源系统，才能满足高级别数据中心供配电系统高可靠性的要求。
柴油发电机组系统作为自备应急电源的一种形式被广泛的应用于数据中心，本文将讨论数据中心柴油发电机设计的几个问题。
1发电机功率标定国标GB/T2820.1《往复式内燃机驱动的交流发电机组》中说明了确定发电机组输出功率标定的种类和要求。
1） 持续功率（COP ）：每年运行不受限制为恒定负载持续供电的最大功率；COP 适用于发电厂发电机组功率的标定。
2） 基本功率（PRP ）：每年运行时间不受限制为可变负载持续供电的最大功率，每24h 的平均功率一般不大于PRP 的70%；PRP 发电机预留额外的调速功率，发电机可超载10%运行，但各发电厂家标定的平均负荷率、允许满载运行时间、超载运行时间略有不同。
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收稿日期:２０１８￣０３￣０５作者简介:汤明星(１９８７－)ꎬ男ꎬ工程师ꎬ研究方向:柴油发电机组设计ꎮ.数据中心高压柴油发电机组的设计汤明星ꎬ叶雄伟ꎬ张俊君ꎬ钟森发ꎬ李㊀伟(泰豪电源技术有限公司ꎬ江西南昌㊀３３００２０)摘要:为了满足数据中心应急备用电源的需求ꎬ设计了１０.５ｋＶ高压柴油发电机组ꎮ结果表明:该机组具有快速自启动并机㊁启动冗余功能ꎻ既可单机对外供电ꎬ又可实现多机并联对外供电ꎻ机组动态指标能力强ꎬ能适应负载频繁突变ꎬ输出稳定ꎻ同时机组噪音低㊁振动小㊁节油ꎬ人机界面友好ꎬ产品维护简单ꎬ绿色环保ꎮ关键词:数据中心ꎻ高压柴油发电机组ｄｏｉ:１０.３９６９/ｊ.ｉｓｓｎ.１００３￣４２５０.２０１８.０１.００４中图分类号:ＴＭ６１１.２㊀㊀文献标志码:Ａ㊀㊀文章编号:１００３￣４２５０(２０１８)０１￣００１３￣０４㊀㊀随着大数据的发展ꎬ各行业都离不开数据中心ꎬ数据中心的建设数量急剧增长ꎬ单个数据中心的建设规模也越来越大ꎬ数据中心的蓬勃发展还将持续很长一段时间ꎮ根据预测ꎬ未来５年里ꎬ中国的数据中心市场还将以２０％的复合年增长率增长ꎬ配置发电机组的数量也在迅速增加ꎮ柴油发电机组被视为备用和应急电源的较佳形式ꎮ目前ꎬ尽管已有不少其他解决备用和应急用电的手段ꎬ如ＵＰＳ和双回路供电等ꎬ但不能取代柴油发电机组的作用ꎬ除价格因素之外ꎬ主要是因为柴油发电机组作为备用和应急电源ꎬ可靠性更高ꎬ其作为备用电源㊁移动电源和自备电源的优势在短期内是无可取代的[１]ꎮ虽然现在出现了各种代用燃料的发电机ꎬ如醇类㊁植物油和氢等作燃料的发电机ꎬ由于受技术㊁成本和应用能力的限制ꎬ无法大规模应用到相关领域ꎮ柴油发电机组因能源来源丰富㊁功率大㊁范围广ꎬ结构紧凑㊁重量轻㊁便于移动ꎬ起动迅速㊁操作简便㊁进入全负荷运行快等优点[２]ꎬ将长期作为数据中心的应急备用电源ꎮ目前数据中心应急备用电源主要有三种方案:(１)低压方案:４００Ｖ低压机组ꎬ单机/并机ꎬ小容量ꎻ(２)低压升高压方案:４００Ｖ升至２０ｋＶꎬ低压机组ꎬ升压变压器ꎬ高压柜ꎬ大容量ꎻ(３)高压方案:１０ｋＶ高压机组ꎬ单机/并机ꎬ大容量ꎮ随着负载容量和供电距离的不断增加ꎬ低压供电已不能满足需求ꎬ高压供电将逐渐成为发展的趋势ꎮ高压备用电源系统可以满足数据中心用电设备的需要ꎬ同时具有远距离传输线损小㊁节能和大容量等特点[３－５]ꎮ为了满足数据中心高压供电的市场需求ꎬ设计研发了数据中心高压柴油发电机组ꎮ本文中的发电机组为１０.５ｋＶ高压发电机组ꎬ既可单机对２０００ｋＷ以内的用电设备供电ꎬ又可实现自动并联对用电设备供电ꎮ设计研发的机组能快速启动并机ꎬ可以满足多台机组８－１２ｓ启动并机带负载的要求ꎬ同时采用控制冗余和启动冗余技术ꎬ保证了数据中心应急电源的可靠性ꎮ１㊀高压柴油发电机组设计原则及要求１.１㊀高压柴油发电机组设计原则为了满足数据中心应急备用电源的使用要求ꎬ在设计１０.５ｋＶ高压柴油发电机组时遵循的原则有:(１)在性能指标方面ꎬ满足ＧＢ/Ｔ２８２０.１－２００９等相应国家标准ꎬ同时满足用户的使用要求ꎻ(２)在产品选型配置方面ꎬ在满足设计要求的前提下优先选用国内外知名品牌的高性能发动机㊁发电机ꎻ(３)在产品设计方面ꎬ结合公司柴油发电机组研发设计经验ꎬ满足数据中心对发电机组高可靠性的要求ꎬ并进一步提高数据中心电源系统的使用效率ꎬ降低成本ꎬ以及绿色环保ꎮ１.２㊀高压柴油发电机组设计要求１０.５ｋＶ高压柴油发电机组的设计指标和主要技术参数见表１ꎮ表１㊀１０.５ｋＶ高压柴油发电机组的设计指标和主要技术参数项目技术指标额定功率(ｋＷ)２０００功率因数０.８(滞后)额定电压(Ｖ)１０.５ｋＶ额定电流(Ａ)１３７额定频率(Ｈｚ)５０额定转速(ｒ/ｍｉｎ)１５００稳态电压偏差ɤʃ１％瞬态电压偏差ɤ＋２０％ꎬ－１５％电压恢复时间ɤ２ｓ瞬态频率偏差ɤ＋１０％ꎬ－７％频率恢复时间ɤ３ｓ稳态频率带ɤ０.５％空载线电压波形畸变率ɤ５％空载电压整定范围ȡ５％２㊀高压柴油发电机组设计方案２.１㊀高压柴油发电机组整体结构１０.５ｋＶ高压柴油发电机组主要由柴油机㊁发电机㊁散热水箱㊁控制屏及公共底盘等组成ꎮ机组整体结构设计见图１ꎮ１.散热水箱ꎬ２.公共底盘ꎬ３.柴油发动机ꎬ４.橡胶减震器ꎬ５.弹性联轴器ꎬ６.发电机ꎬ７.控制屏.图１㊀１０.５ｋＶ高压柴油发电机组整体结构㊀㊀柴油机是机组的核心部分ꎬ机组采用ＭＴＵ的２０Ｖ４０００Ｇ２３３Ｆ数据中心专用柴油发动机ꎬ其中３Ｆ为连续功率ꎬ负载系数为１００％ꎬ过载能力为１０％ꎬ年运行时间不受限制ꎬ满足数据中心恒功率连续运行的要求ꎮ该发动机采用了先进的ＡＤＥＣ电子管理系统ꎬ可以控制每个喷嘴ꎬ也就是可以控制每个汽缸的供油量ꎬ因此ＭＴＵ机组对发动机控制精度高ꎬ瞬态特性好ꎮ先进的电子管理系统为双ＣＰＵ计算机控制系统ꎬ可以实现在启动和负载突变状态下迅速响应ꎬ恢复时间短ꎬ还可以独立完成全部发动机的控制ꎬ仅对发动机的保护功能就达３２０项之多ꎮ该发动机采用特质整体灰色合金铸铁制造曲柄㊁曲轴和连杆机构ꎬ极大地增强机构运行强度ꎬ在降低噪声和震动的同时ꎬ减少维护成本ꎬ延长机组大修周期ꎬ大修周期长达３万小时ꎮ该发动机还采用了燃油共轨技术ꎬ将燃油压力产生和燃油喷射分离开来ꎬ开辟了降低柴油发动机排放和降噪的新途径ꎬ降低了燃油消耗和有害气体排放ꎬ更加节油㊁环保ꎮＭＴＵ设计独立的活塞头ꎬ并使其具备两个进气阀和两个出气阀ꎬ不仅可承受极高的活塞压力ꎬ同时确保发动机具有低油耗㊁低排放和低维护成本的优良特性ꎮ交流发电机采用ＡＢＢ公司生产的１０.５ｋＶ交流高压发电机ꎮ该发电机采用ＰＭＧ无刷励磁系统ꎬ采用数字式电压调节器(ＤＶＲ)提高发电机抗谐波能力ꎬ加快励磁系统对负载的反馈速度ꎬ减小非线性负载对发电机的影响ꎬ为运行提供很好的稳定性ꎮ电机采用ＡＢＢ特有的偏阻尼绕组技术ꎬ优化发电机输出的电压波形ꎬ提高了发电机抗谐波能力ꎻ采用成型绕组技术ꎬ可降低谐波对发电机绝缘系统的影响ꎬ同时加强了电机的机械性能ꎬ安全可靠ꎬ提高发电机的稳定性能ꎮ该发电机采用真空压力浸漆ꎬ微小的间隙将得到完全浸渍ꎮ电机绝缘材料经芬兰绝缘试验室认可后用于产品ꎬ保证电机的长期稳定运行ꎮ电机输出电压㊁频率等重要参数的稳定性高ꎬ抗干扰性能好ꎬ可以确保输出的电能稳定可靠ꎬ维护简单ꎮ电机还配备有ＤＶＲ全自动稳压装置ꎬＤＶＲ安装在发电机内部的电力接线箱中ꎮ柴油机㊁发电机㊁散热水箱与公共底盘采用刚性连接ꎬ发动机与发电机的同轴度通过连接环的止口定位保证ꎬ柴油机飞轮通过弹性联轴器驱动发电机ꎬ这种联结方式能对柴油机在起动㊁停机及负载突变时ꎬ所产生的冲击起到缓冲减振作用ꎮ底盘采有工字钢结构ꎬ具有机械强度高㊁美观等特点ꎮ为便于操作和观察ꎬ控制屏装于发电机的侧面ꎮ本产品具有结构紧凑ꎬ安装使用方便等特点ꎻ电源带有自充电系统和浮充电系统ꎬ保证在正常运行或停机时能对蓄电池充电ꎮ发电机采用Ｈ级绝缘(Ｆ级温升考核)ꎬ并配备有ＤＶＲ自动稳压装置ꎬ能自动保持和调节输出电压在规定范围内ꎻ柴油机的冷却系统采用闭式循环水冷却ꎻ控制模块自动检测和控制电压和频率ꎬ使其达到并机条件ꎬ发出合闸指令ꎬ实现自动并机ꎮ此外ꎬ控制模块自动检测负荷的大小ꎬ协调ＤＶＲ和ＡＤＥＣꎬ实现系统的功率管理和有功/无功的均衡分配ꎮ２.２㊀高压柴油发电机组智能控制系统设计１０.５ｋＶ高压柴油发电机组自动控制系统的设计方面主要可以实现自启动㊁自动并联㊁自动负载转移㊁低负载备用机自动解列/停机㊁高负载备用机自动启动/并联/投入㊁功率管理等功能ꎻ并能对机组多种异常状况提供自动保护报警㊁停机功能ꎬ包括:超速报警㊁停机ꎬ低油压报警㊁停机ꎬ高水温报警㊁停机ꎬ电压过高㊁过低报警㊁停机ꎬ差动保护ꎬ频率过高㊁过低报警㊁停机ꎬ短路及ＩＤＭＴ特性过流保护ꎬ电池电压过高㊁过低报警等ꎬ同样能极大地减少人工操作㊁维护成本ꎮ控制模块可以显示发电机组的各种参数ꎬ包括:三相电压㊁三相电流㊁频率㊁功率因数㊁有功功率㊁无功功率㊁用电量㊁机油压力㊁冷却液温度㊁转速㊁运行时间㊁电池电压㊁查看故障信息ꎮ同时机组自动控制系统能够提供三遥功能ꎬ通过Ｍｏｄｂｕｓ通信协议的ＲＳ２３２通信接口ꎬ实现计算机远程通信㊁远程监测和远程控制功能ꎮ控制系统能远程监测发电机组的各种参数ꎬ远程控制机组的自动启动㊁自动停机ꎬ极大提高了维护中心监测机组运行状态和远程紧急状况处理的能力ꎮ控制屏屏体采用标准化㊁系列化㊁通用化的设计原则ꎬ系统设计贯彻人性化的设计思想ꎬ便于操作㊁观察㊁维修ꎮ２.３㊀高压柴油发电机组启动并机系统设计柴油发电机组传统的并机方式是:多台发电机组同时启动ꎬ先启动成功的先合闸ꎻ其它机组与母线电压调同步后ꎬ再合闸ꎬ然后ꎬ进入功率管理模式ꎬ当负载小于在线机组功率的２０％(可调整)时ꎬ优先权最低的机组将卸载停机ꎻ同理ꎬ当负载大于在线机组功率的的７０％(可设定参数)时ꎬ经延时会自动启动未运行的优先等级高的发电机组ꎬ机组启动稳定后自动同步合闸ꎬ与在线的发电机组实现软性加载并自动负载分配ꎮ图２㊀快速启动并机方式㊀㊀快速启动并机方式如图２所示ꎬ启动机组同时合闸ꎬ减少同步过程ꎬ从而实现快速并机带载ꎮ整个启动过程为:当得到自动启动命令ꎬ多台机组同时启动ꎬ每台机组在执行启动动作同时合闸ꎬ当达到要求转速时(可设置)ꎬ延时１ｓ后ꎬ多台机组开始启动励磁系统ꎬ发电机开始励磁建压ꎬ此时ꎬ多台机组完成并机并可带载运行ꎬ整个过程只有启动时间ꎬ无需同步的时间ꎬ可以满足多台机组８－１２ｓ启动并机带负载的要求ꎮ若某台机组启动后ꎬ在规定的时间未到达要求转速ꎬ该机组的断路器会自动分闸ꎬ避免了由于该台机组启动过慢导致倒送电的情况ꎬ然后该机组进入标准的启动流程ꎬ即执行三次启动过程和自动同步的过程ꎮ机组并机成功后ꎬ即转入标准并机方式的功率管理ꎮ通过对标准并机和快速并机方案的比较ꎬ发现采用快速并机可以缩短机组启动时间ꎬ保证数据中心柴油发电机组的可靠性ꎮ２.４㊀高压柴油发电机组控制冗余系统与启动冗余系统的设计在１０.５ｋＶ高压柴油发电机组中还采用了控制冗余系统和启动冗余系统ꎮ冗余控制器是一种热备份的应用ꎬ是为了防止系统崩溃导致机组无法正常工作停机ꎮ当主控制器出现故障的时候ꎬ备份控制器可以无缝的接替主用控制器当前的工作状态ꎬ确保控制系统的高可靠性ꎮ两套模块均能实现自动启动和自动并机ꎬ即可独立运行ꎬ且是在线冗余热备ꎬ在主控制系统故障后会自动切换到备用控制系统ꎬ两套均可实现自启动和自动并机功能ꎬ不会因一台并机控制器故障影响整体并机功能ꎮ为了充分考虑数据中心备用电源启动稳定性和可靠性的要求ꎬ提供两套启动系统ꎬ其中一套为传统铅酸蓄电池组ꎬ另一套则为辅助启动电源ꎮ这样可以充分减少了发电机组起动时对于电池的依赖ꎻ同时大大提高了发电机组起动的可靠性ꎬ缩短了平均起动时间ꎮ３㊀结论此次研发设计的１０.５ｋＶ高压柴油发电机组主要作为数据中心的应急备用电源ꎮ通过试验现场调试ꎬ结果表明机组各项性能指标均达到或优于设计指标ꎬ机组具有快速启动并机㊁启动冗余功能ꎬ并具有备用一套辅助启动电源ꎻ既可单机对外供电ꎬ又可实现多机并联对外供电ꎻ同时具有自启动㊁自动并联㊁功率管理和远程监控能力等功能ꎮ机组动态指标能力强ꎬ能适应负载频繁突变ꎬ输出稳定㊁可靠性高ꎬ大修周期长ꎻ噪音低㊁振动小㊁节油㊁环保ꎻ机组还具有功能全面的自动控制和保护能力ꎮ与市场同类产品相比ꎬ该机组人机界面友好ꎬ产品维护简单ꎬ能可靠的为数据中心供电ꎮ参考文献:[１]㊀杨贵恒ꎬ张海呈ꎬ张寿珍ꎬ钟进.柴油发电机组实用技术技能[Ｍ].北京:化学工业出版社ꎬ２０１３. [２]㊀苏石川ꎬ刘炳霞.现代柴油发电机组的应用与管理[Ｍ].北京:化学工业出版社ꎬ２０１０.[３]㊀卢攀.高压柴油发电机在大型数据中心的应用[Ｊ].电源技术应用ꎬ２０１４ꎬ３:２４３.[４]㊀郭志龙ꎬ王长龙ꎬ可宏刚.高压柴油发电机在数据中心应用中若干问题的探究[Ｊ].信息通信ꎬ２０１７ꎬ１７４(６):２８７－２８８.[５]㊀惠成洲.浅析１０ｋＶ高压柴油发电机组在数据中心的应用及运维[Ｊ].数字通信世界ꎬ２０１７(１０).ＤｅｓｉｇｎｏｆＨｉｇｈＶｏｌｔａｇｅＤｉｅｓｅｌＧｅｎｅｒａｔｏｒＳｅｔｉｎＤａｔａＣｅｎｔｅｒＴＡＮＧＭｉｎｇ￣ｘｉｎｇꎬＹＥＸｉｏｎｇ￣ｗｅｉꎬＺＨＡＮＧＪｕｎ￣ｊｕｎꎬＺＨＯＮＧＳｅｎ￣ｆａꎬＬＩＷｅｉ(ＣｏｍｐａｎｙｏｆＴｅｌｌｈｏｗＰｏｗｅｒＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙꎬＮａｎｃｈａｎｇ３３００２０ꎬＣｈｉｎａ)Ａｂｓｔｒａｃｔ:Ａ１０.５ｋＶｈｉｇｈｖｏｌｔａｇｅｄｉｅｓｅｌｇｅｎｅｒａｔｏｒｓｅｔｗａｓｄｅｓｉｇｎｅｄｉｎｏｒｄｅｒｔｏｍｅｅｔｔｈｅｎｅｅｄｓｏｆｔｈｅｓｔａｎｄｂｙｅｍｅｒｇｅｎｃｙｐｏｗｅｒｓｕｐｐｌｙｉｎｔｈｅｄａｔａｃｅｎｔｅｒ.Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｔｈｉｓｕｎｉｔｈａｓｔｈｅｆｕｎｃｔｉｏｎｓｏｆｒａｐｉｄｓｅｌｆ￣ｓｔａｒｔｉｎｇꎬｐａｒａｌｌｅｌｏｐｅｒａｔｉｏｎａｎｄｓｔａｒｔｉｎｇｂａｃｋｕｐｓ.Ｔｈｅｐｏｗｅｒｃａｎｂｅｓｕｐｐｌｉｅｄｂｙａｓｉｎｇｌｅｍａｃｈｉｎｅａｎｄａｌｓｏｍｕｌｔｉ￣ｐａｒａｌｌｅｌｍａ￣ｃｈｉｎｅｓ.Ｔｈｅｕｎｉｔｈａｓｓｔｒｏｎｇｄｙｎａｍｉｃｉｎｄｅｘｃａｐａｂｉｌｉｔｙａｎｄｉｔｃａｎａｄａｐｔｔｏｆｒｅｑｕｅｎｔｌｏａｄｍｕｔａｔｉｏｎｓ.Ｍｅａｎｗｈｉｌｅꎬｉｔｈａｓｌｏｗｎｏｉｓｅꎬｓｍａｌｌｖｉｂｒａｔｉｏｎａｎｄｓａｖｅｓｏｉｌａｎｄｔｈｕｓｉｓｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌｌｙｆｒｉｅｎｄｌｙ.Ｉｔｈａｓｆｒｉｅｎｄｌｙｈｕｍａｎ￣ｍａｃｈｉｎｅｉｎｔｅｒ￣ｆａｃｅａｎｄｉｓｅａｓｙｆｏｒｍａｉｎｔｅｎａｎｃｅ.Ｋｅｙｗｏｒｄｓ:ｄａｔａｃｅｎｔｅｒꎻｈｉｇｈｖｏｌｔａｇｅｄｉｅｓｅｌｇｅｎｅｒａｔｏｒｓｅｔ。