18DX009-10 kV發(fā)電機組供電系統(tǒng)型式

國家建筑標準設計圖集18DX009《數據中心工程設計與安裝》已出版發(fā)行,。圖集第31頁“10 kV發(fā)電機組供電系統(tǒng)圖”示出了3種10 kV發(fā)電機組供電系統(tǒng)型式,。樹上鳥教育電氣設計視頻教程

圖1  型式1

發(fā)電機組為N或N + X（X = 1 ~ N,，后同）配置,，所有發(fā)電機組在一段母線上并機運行,。如圖1所示,。

圖2  型式2

發(fā)電機組為N或N + X配置,，每臺發(fā)電機組出口處設置開關柜,，將發(fā)電機組輸出一分為二,，分別在兩段母線上并機運行。如圖2所示,。

圖3  型式3

發(fā)電機組2N配置,，每個N的發(fā)電機組在一段母線上并機運行。如圖3所示,。

3種不同型式按發(fā)電機組配置,、并機方式可歸結為表1所示的4種發(fā)電機組供電系統(tǒng)方案。

表1  發(fā)電機組供電系統(tǒng)方案

表1中并未體現型式2（圖2）所示的發(fā)電機組N配置,、在兩段母線上并機的方案,。未體現該方案是因為構建一個供電配電系統(tǒng)時，應遵循可靠性低的環(huán)節(jié)的冗余度高,、可靠性高的環(huán)節(jié)冗余度低的原則,。遵循此原則才能構建出適用、經濟的供配電系統(tǒng),。該方案中故障率相對較高的發(fā)電機組N配置,、故障率相對較低的并機裝置和線路冗余設置，不符合上述原則,，不建議采用，故未納入本文討論范圍

3. 1 GB 50174 - 2017對各級數據中心發(fā)電機組供電系統(tǒng)的要求

具體數據中心工程中應先確定需要建設數據中心的等級,，并根據數據中心等級選擇適用的發(fā)電機組供電系統(tǒng),。

國內新建、改建和擴建的數據中心工程應遵照國家標準GB 50174 - 2017《數據中心設計規(guī)范》進行設計和建設,，國家標準GB 50174 - 2017（附錄A）對發(fā)電機系統(tǒng)的要求如表2所示,。

表2  各級數據中心對發(fā)電機系統(tǒng)的技術要求

根據GB 50174 - 2017對發(fā)電機系統(tǒng)的要求，表1所示的各發(fā)電機組供電系統(tǒng)方案和GB 50174 - 2017數據中心等級的適用關系見表3,。

表3  發(fā)電機組供電系統(tǒng)方案和GB50174-2017數據中心等級的適用關系

由表3分析如下,。

方案1A不適用于A級數據中心。因為發(fā)電機組為N配置,，不滿足A級數據中心發(fā)電機系統(tǒng)應N + X（X = 1 ~ N）的要求,。

方案1B可適用于A級數據中心。該方案為N + X配置的發(fā)電機組在一段母線上并機運行,。國家標準GB 50174 - 2017認可該方案適用于A級數據中心,，主要有兩個原因。一是市電電源可靠性高：國家標準GB 50174 - 2017要求A級數據中心的供電電源應按照一級負荷中特別重要的負荷考慮,，要求市電電源為“雙重電源”,，當一電源發(fā)生故障時，另一電源不應同時受到損壞,。二是并機設備,、線路可靠性高,。并機設備、線路的年故障次數見表4,。

表4  并機設備,、線路年故障次數

由表4數據可見，并機設備,、線路年故障次數很低,。

方案2可適用于A級數據中心。該方案為N + X配置的發(fā)電機組在兩段母線上并機運行,。該方案在發(fā)電機組,、并機設備和線路都設置了冗余，使發(fā)電機組供電系統(tǒng)具備了并行維護的能力,。該方案建議應用在因市電電源穩(wěn)定性較差,、市電供應較為緊張（限電）而需要發(fā)電機組供電系統(tǒng)每年運行時間較長的數據中心項目。

方案3可適用于A級數據中心,。該方案為2N配置的發(fā)電機組分別在兩段母線上并機運行,。結合A級數據中心市電電源可靠性要求、綜合考慮成本因素,，不推薦國內建設的A級數據中心項目采用該方案,。

方案1A可適用于B級數據中心，但不推薦,。因為國家標準要求發(fā)電機組配置為“宜”N+1冗余,，“宜”為推薦做法。

方案1B可適用于B級數據中心,，為B級數據中心推薦應用的方案,，發(fā)電機組按N + 1冗余配置。

方案2可適用于B級數據中心,，滿足B級數據中心要求,，但配置偏高，出于經濟性考慮,，不推薦采用,。

方案3可適用于B級數據中心，滿足B級數據中心要求,，但配置過高,，超出B級數據中心性能要求過多，出于經濟性考慮,，不建議采用,。

C級數據中心僅在不間斷電源系統(tǒng)的供電時間不滿足信息存儲要求時，才設置柴油發(fā)電機,。表1中各方案均滿足C級數據中心要求,，基于C級數據中心性能要求,，推薦采用方案1A即可。其它方案配置偏高或過高,，超出C級數據中心性能要求,，不建議采用。