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数据中心机房柴油发电机组容量的选择与计算

* 来源: * 作者: * 发表时间: 2020-02-18 16:31:36 * 浏览: 21
在较大的数据中心计算机机房中,越来越多的并排运行着数十台甚至十几台柴油发电机。当市电中断时,柴油发电机除了能够以最快的时间自动启动外,还应满足应急负载启动和供电能力的要求,如果选择的容量小,则压降也太大电动机启动时选择“大”,然后选择容量。如果太大,运营的经济效益将很差。本文讨论如何选择单个柴油发电机的容量并并行选择多台柴油发电机,以满足系统的紧急需求,而不会造成容量浪费。 var_bdhmProtocol =((“ https:” == document.location.protocol)? “ https://”:“ http://”),document.write(unescape)“柴油发电机是一种内燃发电机,它以柴油为主要能源,以柴油机为原动力。它具有以下特点:①燃料价格便宜,易于保存;②结构简单,辅助设备少;③启动快,带负荷和停机的动作时间短;④操作维护简便。正是由于上述特性,柴油发电机在数据中心中的使用越来越广泛。随着数据中心机房的逐步扩大,高级配电系统的数据中心机房也越来越成比例,因为A级机房的供电系统要求供电系统不能中断,因此较大的数据中心计算机室,几台甚至十几台柴油发电机并排运行。当市电中断时,除了能够在短时间内自动启动外,还应在一定程度上满足紧急负载启动和电源容量的要求。如果选择较小的容量,则电动机会启动。电压降太大。如果容量太大,经济效益将很差。那么,如何选择单台柴油发电机组的容量呢?并联选择几台柴油发电机可以满足系统的紧急需求,而不会引起容量。浪费?浪费1柴油发电机组功率(1)持续功率(COP)(恒定负载连续运行)COP保持在商定的运行条件下,并且按照制造商的规定,机组继续以恒定负载运行,并且每年无限制功率运行时间。 (2)基本功率(PRP)(可变负载连续运行)PRP在商定的工作条件下并按照制造商的规定进行维护。该设备可继续在可变负载下运行,并且每年的运行时间不受限制。 (3)限时运行功率(LTP)LTP是在商定的运行条件下并按照制造商的规定进行维护的设备,每年的运行时间可达到500h。 (4)紧急备用电源(ESP)(可变负载限制时间)ESP是在商定的工作条件下并按照制造商的规定使用的电源。当电源中断或处于测试条件下时,设备将以可变负载运行,年运行时间可达200​​h。数据中心机房紧急情况柴油发电机的性能等级不应低于G3。应根据基本功率(PRP)选择A级数据中心发电机组,并根据限时运行功率(LTP)选择B级数据中心发电机组的输出功率。 2选择柴油发电机的必要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度和湿度以及海拔高度超过安装环境的额定值时。发电机,发电机需要降额。 (2)柴油发电机供电负载的总容量需要所有柴油发电机供电负载的容量数据,包括装机容量,负载系数,功率因数等。电动机负载还需要给出单位数量,效率和开始当前倍数。 (3)起动顺序①起动顺序根据负荷的重要程度进行划分。 ②根据负载和启动电流,等效t电机容量大。大启动电流是首选。 ③系统的允许电压降,普通电气设备端子的电压偏差允许值如表1所示。电动机启动时,其端子电压应能够确保被拖曳机器所需的启动转矩。 ,并且启动时配电总线上的电压应满足以下要求:电动机不频繁启动时,它不应低于额定电压。 85%(当数据中心机房由柴油发电机供电时,电动机很少启动),·当配电母线未连接至照明设备或其他对电压敏感的负载时,其不得低于额定值的80%电压当配电母线上只有电动机时,可以根据条件确定以确保电动机的启动转矩。对于低压电动机,接触器线圈电压不得低于释放电压(可以在产品样本中找到,但找不到样本)。可以考虑使用70%)。 3柴油发电机容量的选择与计算(1)为了计算所有应急负荷的容量,SG1——根据所提供的所有应急负荷计算的发电机容量kVA,PSZ——事故照明负荷,kW,ηSZ——事故照明的效率负载,tgφSZ——事故照明负载的功率因数角正切值,PM——电机的额定容量,kW,ηM——电机的额定效率,通常可取0.8〜0.9,或从获得的产品样本中进行检查,tgφM-电动机的功率因数角正切值,K-需要系数,在数据中心机房紧急情况下取1。 (2)在考虑发电机过载能力的计算公式中,SG2——满足启动需要的大容量电动机启动时的发电机容量,kVA,P0——已计入的负载能力PMmax投入运行前的运行,kVA,cosφ0——P0负载的功率因数,sinφ0——P0负载的功率因数角的正弦值,PMmax——输入容量的电机额定功率,kW,cosφMmax——启动功率容量电动机的功率因数sinφMmax——容量电动机起动功率因数角的正弦波KG——发电机的过载率,通常为1.5,β′-等于启动时PMmax电动机的kVA值的比值相对于电动机的额定功率kW,β'=β/ηmn×cosφmn在上式中,β——电动机的启动电流倍数,ηmn——电动机的效率,cosφmn——功率因数容量电动机Kq——起动当前倍数,有关详细信息,请参见表2。 (3)根据启动时允许电压降的计算公式,SG3——满足大容量电机启动时允许电压降的发电机容量kVA,Xd——发电机的电抗,即发电机的暂态电抗X'd次级暂态电抗X'd的算术平均值,即Xd =(X'd + X''d)/ 2。发现,Xd一般取0.15〜0.3,ΔU——启动时母线的允许压降一般为0.25〜0.3V。根据前三个要求计算柴油发电机容量后,如果SG2和SG3比SG1大得多,则意味着需要适当改变电动机的启动方法。在选择柴油发电机组的容量时,有必要分析是否为电动机降压启动选择了小容量发电机组还是为电动机的直接启动选择了大容量发电机组。基于全面的技术和经济比较。 4数据中心机房柴油发电机的选择示例见表3所示。数据中心机房的负荷见表3。在电力负荷中,制冷主机的功率为340.2kW(大容量电机),水泵的功率为45kW,两者均为用于三个目的和一个储备。柴油发电机组的单机容量和数量选择如下:(1)根据上述公式计算出总的紧急负荷。在计算中可以发现,此处的柴油机总容量已超过2500kW,因此其电压等级应为为10.5kV。从负载计算表中不难发现机柜的功耗以t为单位。由于2楼,3楼和4楼的机房是封闭的,因此可以将机房中的电力负载和UPS负载分为容量相似的两部分,然后计算单台柴油发电机的容量。 (2)根据发电机过载能力的计算,柴油发电机组1启动时的负荷为:2层房间负荷+ 2层电力负荷+ 2个冷水机组+ 2个水泵= 1669.64kW,柴油发电机组2启动时负载:3楼和4楼机房负载+ 3楼和4楼电力负载+一台冷却器+一台水泵+插座= 1540.27kW可以看出,带有柴油发电机1负载的大容量电机数量很多,因此,可以根据柴油发电机1的计算结果确定单台柴油发电机的容量,计算结果如下:从以上计算可以看出,当冰箱采用软启动方式时,起动系数为3,单台柴油发电机的容量可以选择2000kW。 (3)根据母线允许的压降计算。总之,此示例中的柴油发电机在并联或单母线段布线中使用10.5kV,2000kW柴油发电机。 5结束语数据中心机房柴油发电机系统大多使用柴油发电机并联运行,因此在计算柴油发电机容量时,首先需要合理地对柴油发电机承载的负荷进行分组,并根据分组来计算单位。容量。确定单位数量,然后确定单位数量。经过多方面的比较,确定了既保证系统的可靠性和稳定性又具有良好的经济效益的计划。关于作者宁文轩,1988年毕业于天津工业大学工业电气自动化系,自毕业以来一直从事电气专业设计工作,曾担任多个大型项目的专业负责人。 2005年荣获石油勘探与设计协会颁发的设计奖。 2012年加入中国建筑技术公司,从事数据机房的设计和项目管理。