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建筑电气设计10kV发电机组供电系统的解析

发布时间:2019/06/25 电力百科 标签:10kV发电机供电系统浏览次数:2143

18DX009-10 kV发电机组供电系统型式

国家建筑标准设计图集18DX009《数据中心工程设计与安装》已出版发行。图集第31页“10 kV发电机组供电系统图”示出了3种10 kV发电机组供电系统型式。

图1 型式1
发电机组为N或N + X(X = 1 ~ N,后同)配置,所有发电机组在一段母线上并机运行。如图1所示。

图2 型式2

发电机组为N或N + X配置,每台发电机组出口处设置开关柜,将发电机组输出一分为二,分别在两段母线上并机运行。如图2所示。

图3 型式3

发电机组2N配置,每个N的发电机组在一段母线上并机运行。如图3所示。

18DX009-10 kV发电机组供电系统方

3种不同型式按发电机组配置、并机方式可归结为表1所示的4种发电机组供电系统方案。

表1 发电机组供电系统方案

表1中并未体现型式2(图2)所示的发电机组N配置、在两段母线上并机的方案。未体现该方案是因为构建一个供电配电系统时,应遵循可靠性低的环节的冗余度高、可靠性高的环节冗余度低的原则。遵循此原则才能构建出适用、经济的供配电系统。该方案中故障率相对较高的发电机组N配置、故障率相对较低的并机装置和线路冗余设置,不符合上述原则,不建议采用,故未纳入本文讨论范围

18DX009发电机组供电系统方案请输入文与GB 50174 – 2017各级数据中心等级的适用关

3. 1 GB 50174 – 2017对各级数据中心发电机组供电系统的要求

具体数据中心工程中应先确定需要建设数据中心的等级,并根据数据中心等级选择适用的发电机组供电系统。

国内新建、改建和扩建的数据中心工程应遵照国家标准GB 50174 – 2017《数据中心设计规范》进行设计和建设,国家标准GB 50174 – 2017(附录A)对发电机系统的要求如表2所示。

表2 各级数据中心对发电机系统的技术要求

与18DX009-10 kV发电机组供电系统方案的适用关系

根据GB 50174 – 2017对发电机系统的要求,表1所示的各发电机组供电系统方案和GB 50174 – 2017数据中心等级的适用关系见表3。

表3 发电机组供电系统方案和GB50174-2017数据中心等级的适用关系

由表3分析如下。

●A级数据中心适用发电机组供电系统方案

方案1A不适用于A级数据中心。因为发电机组为N配置,不满足A级数据中心发电机系统应N + X(X = 1 ~ N)的要求。

方案1B可适用于A级数据中心。该方案为N + X配置的发电机组在一段母线上并机运行。国家标准GB 50174 – 2017认可该方案适用于A级数据中心,主要有两个原因。一是市电电源可靠性高:国家标准GB 50174 – 2017要求A级数据中心的供电电源应按照一级负荷中特别重要的负荷考虑,要求市电电源为“双重电源”,当一电源发生故障时,另一电源不应同时受到损坏。二是并机设备、线路可靠性高。并机设备、线路的年故障次数见表4。

表4 并机设备、线路年故障次数

由表4数据可见,并机设备、线路年故障次数很低。

方案2可适用于A级数据中心。该方案为N + X配置的发电机组在两段母线上并机运行。该方案在发电机组、并机设备和线路都设置了冗余,使发电机组供电系统具备了并行维护的能力。该方案建议应用在因市电电源稳定性较差、市电供应较为紧张(限电)而需要发电机组供电系统每年运行时间较长的数据中心项目。

方案3可适用于A级数据中心。该方案为2N配置的发电机组分别在两段母线上并机运行。结合A级数据中心市电电源可靠性要求、综合考虑成本因素,不推荐国内建设的A级数据中心项目采用该方案。

●B级数据中心适用发电机组供电系统方案

方案1A可适用于B级数据中心,但不推荐。因为国家标准要求发电机组配置为“宜”N+1冗余,“宜”为推荐做法。

方案1B可适用于B级数据中心,为B级数据中心推荐应用的方案,发电机组按N + 1冗余配置。

方案2可适用于B级数据中心,满足B级数据中心要求,但配置偏高,出于经济性考虑,不推荐采用。

方案3可适用于B级数据中心,满足B级数据中心要求,但配置过高,超出B级数据中心性能要求过多,出于经济性考虑,不建议采用。

●C级数据中心适用发电机组供电系统方案

C级数据中心仅在不间断电源系统的供电时间不满足信息存储要求时,才设置柴油发电机。表1中各方案均满足C级数据中心要求,基于C级数据中心性能要求,推荐采用方案1A即可。其它方案配置偏高或过高,超出C级数据中心性能要求,不建议采用。