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数据中心柴油发电机组的容量选择与计算

* 来源: * 作者: * 发表时间: 2020-05-10 0:47:41 * 浏览: 5
在大型数据中心计算机机房中,数十台甚至数十台柴油发电机并行运行。当主电源中断时,除了能够在最快的时间内自启动之外,柴油发电机还应在一定程度上满足紧急负载的启动和供电能力要求。电动机启动时的电压降太大,因此选择了容量。如果太大,则操作的经济效率差。本文讨论了如何选择单个柴油发电机的容量,以及如何并行选择多台柴油发电机来满足系统的紧急需求,而又不会造成容量浪费的问题。 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。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,启动快,带负荷和停机的动作时间短,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应用越来越广泛。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成比例增加,因为供电系统不能在A级机房中被中断,因此在大型在数据中心机房中,几台甚至数十台柴油发电机并行运行。主电源中断时,除了最大程度的中断之外,除了能够快速自动启动外,还应在一定程度上满足紧急负载启动和电源容量的要求。很小,电动机启动电压降太大。如果选择的容量太大,则操作的经济效率很差。那么,如何选择单台柴油发电机组的容量呢?并联选择多台柴油发电机可以满足系统的紧急需求,而不会造成容量。什么是浪费? 1柴油发电机的功率(1)持续功率(COP)(恒定负载连续运行)COP是在商定的运行条件下进行维护,并且根据制造商的规定,设备继续在恒定负载下运行,并且无限制功率运营年份。 (2)基本功率(PRP)(可变负载连续运行)PRP是在商定的运行条件下进行的维护,并且按照制造商的规定,设备继续以可变负载运行,并且每年的运行功率不受限制。 (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维持的功率,设备的年运行时间可达到500h。 (4)紧急情况(4)紧急备用电源(ESP)(可变负载有限时间运行)ESP是指在商定的运行条件下并按照制造商的规定进行的维护。万一电源中断或处于测试条件下,该设备将在可变负载下运行,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得低于G3。应根据基本功率(PRP)选择A级数据中心发电机组。 B级数据中心发电机组的输出功率可以根据限时运行功率(LTP)进行选择。 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,湿度和海拔高度超过设备额定值时。发电机,发电机需要降额使用,(2)柴油发电机电源负载的总容量需要所有柴油发电机电源负载的容量数据,包括装机容量,负载系数,功率因数等。电动机负载必须还提供诸如数量,效率和启动电流倍数的参数。 (3)启动顺序①根据重要性f负载,启动顺序被划分。 ②根据负载的大小和启动电流,同样重要的电动机容量很大。较大的启动电流优先。 ③系统允许的电压降和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,端子电压应能够确保被拖曳的机械所需的启动转矩。 ,并且启动期间配电总线上的电压应满足以下要求:当电动机不频繁启动时,它不应低于标称电压的85%(在为柴油发电机供电的数据中心计算机室中,电动机不经常启动),当配电母线未连接到对压降敏感的照明设备或其他负载时,其电压不应小于额定电压的80%,·配电母线上只有电动机时,可以根据确保电动机启动转矩的条件来确定。对于低压电动机,接触器线圈的电压不应低于释放电压(可以从产品样本中找到,但找不到样本可以按照70%的比例考虑)。 3柴油发电机组容量的选择与计算(1)计算所有应急负荷的容量公式,根据所提供的所有应急负荷计算的SG1-发电机容量,kVA,PSZ事故照明负荷,kW,ηSZ-偶然照明负荷的效率tgφSZ——偶然照明负载的功率因数角的正切值PM——电动机的额定功率kW,ηM——电动机的额定效率,通常可以取0.8到0.9,或者检查由产品样本得出,tgφM——电动机功率因数角正切值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-满足启动要求的大容量电动机启动时计算出的发电机容量,kVA,P0-已投入运行的负载能力PMmax投入运行前,kVA,cosφ0——P0负载功率因数,sinφ0——P0负载功率因数角正弦,PMmax——电动机的额定输入功率,kW,cosφMmax——电动机的启动功率因数,正弦波起动功率因数角的值KG-KG-发电机的过载倍数,通常可以取为1.5,β'-等于PMVA电动机起动kVA值与电动机额定容量kW值之比,β' =β/ηmn×cosφmn在上式中,β——电动机的启动电流倍数,ηmn——电容电动机的效率,cosφmn——电容电动机的功率因数,Kq——启动电流倍数,有关详细信息,请参见表2。 (3)在启动时的允许电压降的计算公式中,SG3-满足大容量电动机启动时的允许电压降的发电机容量kVA,Xd-发电机的电抗,即发生器的暂态电抗X'd暂态电抗X''d的算术平均值,即Xd =(X'd + X''d)/ 2,当未找到产品样本时,Xd起动时一般取为0.15〜0.3,ΔU——母线的允许压降一般为0.25〜0.3V。在根据前三个要求计算出柴油发电机容量之后,如果SG2和SG3大于SG1,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容量时,有必要分析是选择小容量发电机组用于电动机降压启动还是选择大容量发电机组用于电动机直接启动,这应根据全面的技术和方法来确定。经济比较。 4数据中心机房柴油发电机的选择示例数据中心机房的负载如表3所示。在功率负载中,制冷主机功率为340.2kW(容量电动机),水泵为45kW,全部为三级。目的和单待。柴油发电机组的单台容量和数量计算如下:(1)由以上计算得出的总应急负荷在计算中可以发现,这里的柴油发电机组的总容量已超过2500kW,因此其电压等级应为是10.5kV。这不难从负载计算表中可以发现,二,三,四楼机房机柜的功耗比较接近,因此机房的功率负荷和UPS负荷可以分为容量相似的两部分,然后可以计算出单台柴油发电机。容量。 (2)根据发电机过载能力选择的计算,柴油发电机组1起动时承担的负荷为:2楼机房的负荷+ 2楼的动力负荷+ 2台冷水机组+ 2台水泵= 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楼动力负载+一台冷水机组+一台水泵+插座= 1540.27kW可以看出,大容量电机的数量柴油发电机组1的负载较大,因此,可以根据柴油发电机组1的计算结果确定单个柴油发电机组的容量,计算结果如下:从以上计算可以看出,冰箱采用软启动方式,启动系数为3,单台柴油发电机的容量可以选择2000kW。 (3)根据母线的允许压降计算。综上所述,本例中的柴油发电机采用10.5kV,2000kW柴油发电机并联模式或单母线段接线方式。 5结论数据中心机房的柴油发电机系统大多采用柴油发电机并联运行,因此在计算柴油发电机的容量时,有必要首先合理地对柴油发电机承担的负荷进行分组,然后计算账单根据分组容量单位的容量,然后确定单位数量,经过各种比较,确定一个计划,以确保系统的可靠性和稳定性并确保良好的经济效益。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。毕业后从事电气专业设计工作。曾担任许多大型项目的专业负责人。在电气专业领域拥有自己独特的见识和理解,并于2005年获得了石油勘探与设计协会颁发的设计奖。 2012年,他进入中国建筑技术集团公司从事数据室的设计和项目管理。