高压柴油发电机组的结构如图7-2所示,机组输出电压的等级有6kV、6.3kV、6.6kV、10kV、10.5kV、11kV等,国内常用电压等级为10kV,单台机组功率一般在1000kW以上,多台机组并联使用。
图7-2 高压柴油发电机组外形示意图
高压柴油发电机组的在通信行业应用具有以下优势:
(1)发电机组利用率的提高
传统方式的每幢数据机楼配置相应400V低压发电机组,平时市电正常时发电机组都闲置着,使用率极低,对机楼空间占用、投资都是浪费。而大型数据中心园区内一般单体数据机楼较多,总体用电量大,采用10kV高压发电机组后可以统一设置动力中心(内含10kV高压发电机组、发电机组并机系统、10kV高压发电机组与10kV市电切换及输出配电系统)。采用1∶N(N≥2)的比例(即只需配置1/N的发电机组数量)进行复用,将1个后备供电单元(10kV高压发电机组群)作为N个用电单元的后备电源。通过复用,实现供电保障范围最大化,当任意1个用电单元市电发生中断时,后备供电单元(10kV高压发电机组群)对此用电单元进行保障供电。以此提高发电机组利用率,实现资源的动态调配和共享,提高效益的同时大大降低土建及设备的建设成本,也符合绿色、环保及节能的主题。
(2)用电容量与机房密度的匹配性
受限于传统400V低压发电机组一定的装机容量(发电机组机房在机楼建设初期的规划容量一定,加上安装场地、机房进排风等因素的制约),由于数据中心IT设备负载的不确定性,负载密度跨度大(单机架功耗从低密设备4.5kW/架以内、中密设备4.5~7.5kW/架、高密设备7.5kW/架以上),数据中心供电设备安装区域与IT机房区域很难匹配,对于低密设备很容易出现IT机房区域已装满而供电机房空间及供电容量有剩余,对于高密设备很容易出现供电机房空间及供电容量已满而IT机房空间空余较多的情况。随着10kV高压发电机组在大型数据中心的应用,发电机组容量将不再受限(集中设置动力中心),可以在机楼内划定一块区域设置成机动区域,根据IT设备功耗来决定是否为配电区域或者IT设备区域,从而提高灵活性及机房利用率。
(3)适合远距离供电(www.xing528.com)
传统400V低压发电机组由于电压低,相同发电机组容量情况下供电线路上的电流就比较大,所以一般不可能把发电机组设置到离供电负载较远的距离,这样损耗就比较大,使得发电机组布局必须分散,增加土建和降噪成本,发电机组也难以实现共用共享。采用10kV高压发电机组后,由于供电电压提高25倍,相同发电机组容量情况下供电线路上的电流就是400V发电机组的1/25,就是说相同供电距离时损耗就减少到1/25。同时由于供电电流大大减小,可以采用较小发电机组输出电缆给负载供电,此部分投资也大大减小。因此,建议把10kV发电机组集中设置,形成一个动力中心,统一向各个数据机楼应急保障供电。
(4)大容量并机系统
传统400V低压发电机组受公共母排和断路器容量的限制(一般最大电流只能达到6000A左右),发电机组并机数量不会很多,比如2000kW油机并机数量不能超过3台。采用10kV发电机组后,2000kW油机并机数量可以大大增加,十几台甚至20多台都不成问题。
(5)机房等级多样化
紧跟市场前端需求量身定制“低成本、差异化”机房,电源保障等级及保障比例可与客户灵活协商。对于低端用户,不用发电机组进行后备保障供电,而只需市电保障;对于高端用户在市电断电后采用后备发电机组进行保障供电,这样也间接为10kV高压发电机组复用创造了条件。
(6)负载切换灵活
传统400V低压发电机组并机容量小,抗负载冲击能力弱,采用10kV高压发电机组集中设置动力中心后并机容量大大提高,发电机组与市电的切换在10kV端完成,对400V负载影响较小,负载挂接更具灵活性。这样也有利于大型数据中心10kV设备的选用,比如10kV空调冷水机组的应用,其相对于400V低压机组启动电流小,对电网冲击小,可以降低电缆规格,减少线路压降和损耗,减少线缆投资,既节能又环保。
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