集装箱式柴油发电机组的选择和装配因素

模块化集装箱式数据中心是一种新兴的数据中心建设模式，将整个参数中心分为若干个独立集装箱.各集装箱内装置的规模、容量负载、配置等均按照统一标准进行布置。随着业务需求的变化，不断增加独立模块，从而实现快速建设。通过综述集装箱式数据中心负荷的特征及柴发机组功率特点以及相关规范的探求，提出了集装箱式数据中心柴油发电机组功率选型方式与安装因素。

      近年来，随着客户需求的不断提升，对参数中心机房硬件方面的要求也越来越严格。其中，提供高度可靠的电力供应，成为*条件之一。为做到这一点，参数中心一般都由两路独立市电供电，同时由备用电源和柴油发电机组配合，为关键装备供应电网中断时的备载电源。其中备用电源依靠后备电池组提供短时断电的后备保证，而较长时间的大电中断，则依靠柴发机组来供应电源。因此，柴发机组的正确选取，对参数中心的高可用性至关重要。

      关于上述应用特征，康明斯发电机公司可以从布置阶段开始，就做出针对性的安排，以在经济合理的前提下，较大程度地提升其可靠性。

      在选用发电机组功率时，首先需要确定的问题是发电机组的容量定义。按照国标GB/T2820（等效于ISO8528），发电机组的功率定额分三种，即持续容量（COP）、基本功率（PRP）、限时运行容量（LTP）以及应急备载功率（ESP）。对集装箱式数据中心来说，通常都有两路市电供电，电网的可靠性非常高，所备柴油发电机组年运行时间不可能超过500h，因此，在确定发电机组容量定额时，应按限时运转容量来购买。其功率的计算对策和负载类型密切相关，详细分为以下几项：

（1）采用PWM（高速切换IGBTS整流）型变频器，（绝缘栅双极晶体管）启动的用电设备，计算途径为发电机组容量=1.4倍系数变频器的容量；其它变频器，计算策略为发电机组功率=2倍系数变频器的容量。

      以TONS为单位，按照2HP/ton折算成马达负载。

      按实际的马达负荷计算选出的容量再乘以同时率。

是电路中两种基础负荷，在备用电源装置和电路中常遇到这两种负荷，特别是非线性负载。因此，对这两种负载的特点和区别应有清晰明确的认识，其不同的波形分别如图3和图4所示。      发电机组所带负荷中，如果非线性负荷小于其额定功率的25%时，可以不必特别考虑其影响。但是在大多数情况下，参数中心内以备用电源为主的非线性负载，已经占到了发电机组额定容量的40%甚至更高，因此在设计柴发机组时，必须充分考虑备用电源的条件。备用电源对柴发机组的危害主要体现在两方面：

      尽管现在的备用电源在引入了输入滤波器后，已经很大程度上控制了谐波电流，但是在发电机组供电时，因其容量远小于大电，相对而言存在比较大的内阻，当备用电源整流器的谐波电流注入到同步发电机定于绕组中时，会使交流输出电压产生畸变。这种畸变严重时就可能危害发电机组本身，如调压系统和/或控制机构的正常作业、定子线圈的高温等，也可能影响其后续设备如备用电源的正常作业。

      处理措施除了选取输入谐波电流小的备用电源（如12脉冲整流或高频整流）外，在发电机组的选取上，可采取的相应举措包括：

      发电机励磁机构采用永磁励磁，以保证调压器供电的稳定。采用永磁励磁，保证了调压器的电源与发电机负荷无关，可以高效地避免因谐波电流对主磁场的扰动而对调压器的电源提供产生的不利危害。

      调压器必须采用三相均方根（RMS）测量输出电压，必要时测定回路加隔离变压器或低通滤波器。由于谐波电流的存在，很显然单相测量可能导致调压器误调节。均方根（RMS）值也叫有效值，采用RMS测定，能高效地反应出总电流的发烫能力，比其他测定方式如平均值等测定，能更准确地体现实际电流的效果。

      这是一种目前广泛采用的行之有效的消除发电机组与备用电源兼容问题的步骤。增大功率的实质，是通过减小发电机的内阻，从而弱化谐波电流的不利危害。注意由于负载的有功容量并不增大，因此柴油发电机容量并不需要放大，而仅选用较大容量的发电机，即俗称的“小马拉大车”方法。

      随着输入滤波器的运用，备用电源输入功率因数提高，输入谐波电流失真度（THDI）降低，这是一个很好的改进。但是，这种备用电源在空载或轻载的时候，输入特征呈容性，且功率因数非常低，甚至接近于理想的容性负载，此时发电机组的运行可能会出现问题。

      尽管这种因备用电源空载或低载时的容性特征而出现的问题并不必然出现，在设计时仍应尽可能的防止这种情形的产生。首先是在备用电源的容量及操作程序选取上，应尽量避免使其工作在空载或低载状态；其次，在发电机组投入使用时，应考虑优先投入感性负荷，如空调等，由于备用电源可由电瓶维持一段时间，这一点并不难做到。

      确定了发电机组容量、数量、运行方法、技术指标等因素后，在布置阶段，还应注意以下几个问题。

（1）集装箱式参数中心一般采用静音式油机，应考虑采用低噪声对油机运转功率的危害，一般要求不得超过油机额定容量的5%。

（2）发电机组应能实现全自动运转，即市电损坏后自动起动，自动投入，电网恢复后自动退出。发电机组的操作界面应具备RS232/485通讯接口，并采用标准Modbus通讯协议，以便实现第三方集中监控。

（3）电池的充电器应为全自动均充/浮充充电器，并具备损坏报警功能，以方便远程监控。在寒冷的地区，通常都应配备自动温控防冻液加热器，以使发电机组始终保持在适宜的温度，保证随时顺利启动。

      对于室外操作的集装箱式发电机组大型康明斯发电机厂家，其周边环境安全要求详细包括以下几个方面：

      集装箱式发电机组需要放置在平整的地面上，以确保其稳定性和安全性。如果地面不平整，需要进行加固或者调整，以保证发电机组的稳定性。

      因为集装箱式发电机组一般放置在室外，因此需要进行防水和防潮消除，以预防雨水或者潮气对装置的故障。

      集装箱式发电机组需要进行防雷和防电解除，以避免雷击或者电击对装置的故障。

      集装箱式发电机组需要与周围的建筑物、装备等保持一定的安全距离，以避免出现意外损坏。

      对于室内使用的集装箱式发电机组，其周边环境安全要求主要包括以下几个方面：

      集装箱式发电机组需要放置在通气良好的室内，以确保其正常运行和安全性。

      集装箱式发电机组需要进行防火和防爆排查，以防范发生火灾或者爆炸故障。

      集装箱式发电机组需要与周围的装备、人员等保持一定的安全距离，以避免出现意外事故康明斯柴油发电机厂家。

      无论是室内还是室外操作的集装箱式发电机组康明斯发电机样本，其周边环境安全要求都非常重要。只有在保证周边环境的安全性的前提下，才能确保发电机组的正常运转和操作。因此，在使用集装箱式发电机组时，一定要注意周边环境的安全要求，以避免产生意外损坏。

      康明斯发电机授权厂商认为集装箱式参数中心柴油发电机的选型关键在于与备用电源负载的容量匹配。备用电源与柴油发电机功率较为接近时，两者间匹配问题十分突出，需从备用电源的运转工况、整流方法和柴油发电机组的工作方式、励磁程序、额定容量等方面对柴发机组和备用电源进行合理选择，实现两者间高效的匹配作业，以保证平台电力系统的稳定、可靠、连续运行。