10kV高壓發(fā)電機(jī)在數(shù)據(jù)中心的應(yīng)用

1、10kV高壓發(fā)電機(jī)在數(shù)據(jù)中心的應(yīng)用10kV高壓發(fā)電機(jī)在數(shù)據(jù)中心的應(yīng)用2945202119-0174-02Abstract： In the era of big data， the power demand load of the data center is serious， and a stable and continuous power supply is needed. If the phenomenon of power outage occurs， it will cause an unbearable blow to the normal life of human beings

2、. Large data centers have a great demand for power， and the demand for power supply continuity is very high， so it is usually necessary to configure diesel generator power supply. 10kV high voltage generator set has many outstanding advantages， such as low loss， space saving， integration， stability

3、and so on. This paper analyzes the application of 10kV high voltage generator in data center.Keywords： 10kV high voltage generator； data center； power supply引言近幾年，我國(guó)政府提出了“一帶一路和“互聯(lián)網(wǎng)+的戰(zhàn)略部署，隨之而來的大型數(shù)據(jù)中心得到了快速的進(jìn)展和建設(shè)。但是相比于發(fā)達(dá)的西方國(guó)家，我國(guó)的大型數(shù)據(jù)中心的規(guī)模和數(shù)量還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠，而電力是大型數(shù)據(jù)中心的核心動(dòng)力，所以必需做好斷電以后，備用電源發(fā)電機(jī)組的構(gòu)建和維護(hù)，其對(duì)于保持?jǐn)?shù)據(jù)中心的正常運(yùn)行

4、至關(guān)重要；并且在后期的操作實(shí)踐并依據(jù)實(shí)際需求，選擇在高壓柴油發(fā)電機(jī)組的基礎(chǔ)上進(jìn)行運(yùn)營(yíng)治理。1 數(shù)據(jù)中心的節(jié)能環(huán)保和可靠性在各種數(shù)據(jù)中心的應(yīng)用中，尤其是通信運(yùn)營(yíng)商、金融服務(wù)行業(yè)、科技互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)等更多的需要數(shù)據(jù)中心，其作用更加顯著，這集中表達(dá)在對(duì)數(shù)據(jù)中心的機(jī)架較大的需求和嚴(yán)格的可靠性要求。為了適應(yīng)大型機(jī)架的需求特點(diǎn)，數(shù)據(jù)中心和數(shù)據(jù)中心園區(qū)便由此產(chǎn)生。為了符合數(shù)據(jù)中心的可靠性要求，在數(shù)據(jù)中心的各個(gè)方面都需要清晰意外的設(shè)備問題會(huì)對(duì)整個(gè)中心產(chǎn)生的影響，并進(jìn)行了大量的冗余設(shè)備配置，以保障數(shù)據(jù)中心的可靠穩(wěn)定運(yùn)行。例如，在供配電的過程中，以往的數(shù)據(jù)中心大都使用不同區(qū)域的兩條電力供應(yīng)線路通常以10kV的形式，且

5、這兩路電源互相獨(dú)立，以及每個(gè)備用的容量，設(shè)置通信設(shè)備具有不間斷電源UPS，EPS，高壓直流電源等，空調(diào)設(shè)備和應(yīng)急電源等通信設(shè)備通常為380V柴油發(fā)電機(jī)組等很多的增添電力系統(tǒng)可靠性的措施。除此之外，數(shù)據(jù)中心需要大功率并且連續(xù)不間斷地運(yùn)行，這對(duì)電力能源的需求特別大，尤其是數(shù)據(jù)中心對(duì)電力的需求更是不行思議，從電力工程的本錢方面來看，在整個(gè)數(shù)據(jù)中心的正常運(yùn)行過程中，電力本錢是其主要的資金消耗，所以節(jié)能環(huán)保成為了數(shù)據(jù)中心的關(guān)鍵主題之一。所以，受數(shù)據(jù)中心的本身特性的影響，不僅對(duì)可靠性的標(biāo)準(zhǔn)要求特別嚴(yán)格；同時(shí)，其對(duì)節(jié)能環(huán)保的標(biāo)準(zhǔn)也要求很高。在很多狀況下，這兩者極簡(jiǎn)單發(fā)生沖突，成為問題的對(duì)立面。在設(shè)計(jì)建筑數(shù)據(jù)

6、中心的過程中，怎樣平衡可靠性和節(jié)能環(huán)保之間的關(guān)系，從而實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)中心可靠性和節(jié)能環(huán)保的有機(jī)統(tǒng)一，這是最重要的內(nèi)容之一。2 高低壓發(fā)電機(jī)的對(duì)比2.1 傳統(tǒng)的并聯(lián)低壓發(fā)電機(jī)組運(yùn)行和傳輸?shù)娜秉c(diǎn)當(dāng)在額定功率時(shí)，電流越小，則電機(jī)的電壓增高，所以在額定功率一樣的狀況下，低壓發(fā)電機(jī)的電流較大高壓電機(jī)20倍，尤其在使用多個(gè)機(jī)組并聯(lián)運(yùn)行時(shí)，低壓機(jī)組的總電流特別高，而且總線的承受能力有限，這樣會(huì)使總線的負(fù)載更大，從而更簡(jiǎn)單出現(xiàn)故障；然而，高壓發(fā)電機(jī)組的電流遠(yuǎn)小于低壓機(jī)組。即使多個(gè)機(jī)組同時(shí)并聯(lián)運(yùn)行，總線的電流也特別小。在相同的傳輸功率下，電壓越高會(huì)導(dǎo)致電纜中的電流變小，所以電線中使用的較高電壓線較小，這樣能夠大大地降

7、低電線的投入消耗和貴金屬的使用，顯著降低了供電本錢，同時(shí)在相同的電力傳輸距離的狀況下，還能夠幸免不必要的電力損耗和電壓損失，所以利用高壓發(fā)電機(jī)能夠?qū)崿F(xiàn)高效的電力傳輸和遠(yuǎn)距離輸送。2.2 斷路器的短路分?jǐn)嚯娏魅舾邏合到y(tǒng)出現(xiàn)短路現(xiàn)象，那么接受高壓柴油發(fā)電機(jī)組在短路時(shí)的電流遠(yuǎn)小于低壓發(fā)電機(jī)組系統(tǒng)的短路電流，因此，假如出現(xiàn)短路，高壓系統(tǒng)的破壞性和危害相比于低壓系統(tǒng)更小。尤其在并聯(lián)多個(gè)機(jī)組同時(shí)運(yùn)行時(shí)，當(dāng)短路電流到達(dá)特定大小時(shí)，斷路器通過的電流會(huì)突破規(guī)定極限電流值，而使用高壓機(jī)組，因?yàn)殡娐分械亩搪冯娏餍?，一般的斷路器就能夠到達(dá)標(biāo)準(zhǔn)要求，斷路器的選擇會(huì)更加合理。2.3 傳輸變壓器和高壓機(jī)組的成熟性假如供電負(fù)

8、載中出現(xiàn)較高的負(fù)載比方10kV電動(dòng)機(jī)時(shí)，低壓系統(tǒng)中含有變壓器，而高壓系統(tǒng)中不包含變壓器，使得其系統(tǒng)更加的簡(jiǎn)潔，能夠節(jié)約出變壓器的本錢，所以整個(gè)高壓系統(tǒng)的維護(hù)本錢會(huì)比低壓系統(tǒng)要低許多。變壓器增多，則修理設(shè)備相應(yīng)增多，而且還會(huì)出現(xiàn)多個(gè)部件同時(shí)出現(xiàn)故障的可能性。安全對(duì)于備用機(jī)組至關(guān)重要。同時(shí)，添加變壓器設(shè)備也會(huì)使得系統(tǒng)的功率傳輸損耗增加。 如今，高壓機(jī)組在各類小型電站、工業(yè)生產(chǎn)、機(jī)場(chǎng)等區(qū)域用于應(yīng)急備用電源系統(tǒng)，回憶以往實(shí)際案例可見各行各業(yè)的高壓機(jī)組技術(shù)成熟穩(wěn)定性越來越高，已漸漸能夠被企業(yè)所認(rèn)可，所以高壓機(jī)組將成為將來大容量機(jī)組選擇的主流趨勢(shì)。3 10kV高壓發(fā)電機(jī)組的應(yīng)用和設(shè)計(jì)要點(diǎn)3.1 10kV高

9、壓發(fā)電機(jī)組的應(yīng)用總而言之，大型數(shù)據(jù)中心或數(shù)據(jù)中心園區(qū)因?yàn)槠渚薮蟮挠秒娦枨?，同時(shí)對(duì)可靠性和節(jié)能環(huán)保的高標(biāo)準(zhǔn)要求，至于柴油發(fā)電機(jī)系統(tǒng)，與380V低壓機(jī)組相比，使用10kV高壓機(jī)組，其優(yōu)勢(shì)遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于其缺點(diǎn)，10kV高壓機(jī)組的應(yīng)用方案更加符合供電需求，更穩(wěn)定、更節(jié)能。當(dāng)發(fā)電機(jī)的總?cè)萘孔兇髸r(shí)，主電源線路較長(zhǎng)，或者有10kV電機(jī)提供負(fù)載電源，適合使用10kV電壓等級(jí)的發(fā)電機(jī)組，所以10kV高壓發(fā)電機(jī)組是今后大型數(shù)據(jù)中心的合理直選。3.2 10kV高壓發(fā)電機(jī)設(shè)計(jì)要點(diǎn)110kV發(fā)電機(jī)組在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)綜合快速自動(dòng)啟動(dòng)、自主切換、自動(dòng)停止、遠(yuǎn)程操縱等功能。其次，在日常供電源和10kV備用發(fā)電電源之間應(yīng)當(dāng)接受并聯(lián)運(yùn)行的連

10、接方式；發(fā)電機(jī)容量需要對(duì)應(yīng)IT設(shè)備的額定負(fù)荷，以及相關(guān)的其他空調(diào)設(shè)備負(fù)荷和智能監(jiān)控系統(tǒng)負(fù)荷和消防設(shè)備負(fù)荷的規(guī)定。2應(yīng)將節(jié)能環(huán)保性能作為發(fā)電機(jī)組設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)之一，應(yīng)具有啟動(dòng)快、過載能力強(qiáng)、非線性負(fù)荷承載能力大的特點(diǎn)，并還應(yīng)兼顧適當(dāng)?shù)目怪C波性能；當(dāng)機(jī)組數(shù)量較大時(shí)，同時(shí)其經(jīng)濟(jì)性、技術(shù)性合理，建議通過并聯(lián)方式運(yùn)行，以有利于電力負(fù)荷的安排，從而削減配電線的本錢；發(fā)電機(jī)并聯(lián)運(yùn)行時(shí)，假如自動(dòng)同步操縱失效時(shí)，需要通過人工操縱進(jìn)行同步操作。3接受具有延時(shí)功能的雙電源自動(dòng)切換裝置ATS。當(dāng)發(fā)電機(jī)運(yùn)行時(shí)，首先接入空調(diào)和其他負(fù)載，然后再接入U(xiǎn)PS負(fù)載，從而使發(fā)電機(jī)和配電系統(tǒng)的影響能夠減輕；應(yīng)本著節(jié)省占地面積的原則進(jìn)行發(fā)電機(jī)的布局，并全面兼顧通風(fēng)、排煙的方式，確保發(fā)電機(jī)的啟動(dòng)、負(fù)載、運(yùn)行能夠安全可靠地輸出穩(wěn)定的功率。3.3 10kV高壓發(fā)電機(jī)組的配電系統(tǒng)維護(hù)發(fā)電機(jī)組應(yīng)用10kV 高壓發(fā)電機(jī)時(shí)，其相應(yīng)的配電系統(tǒng)一般應(yīng)當(dāng)具備以下的維護(hù)功能：1同步檢測(cè)和異步檢測(cè)功能；2欠電壓自動(dòng)斷電功能；3方向性有功或無功過功率愛護(hù)功能；4監(jiān)控預(yù)警繼電器過熱和變壓器線圈溫度異樣報(bào)警功能；5瞬間過電流愛護(hù)；6延時(shí)過電流愛護(hù)；7敏感接地故障延時(shí)過電流繼電器剩余電流愛護(hù)；8過電壓愛護(hù)；9縱聯(lián)差動(dòng)愛護(hù)；10接地愛護(hù)。4 結(jié)束語綜上所述，與傳統(tǒng)的380V柴油發(fā)電機(jī)相比，在傳動(dòng)