动力中心油机切换方案的比较分析.docx

    动力中心油机切换方案的比较分析    房学法（海伦堡地产南京城市公司 江苏南京 210036）前言随着互联网时代和大数据发展，数据中心的建设犹如雨后春笋般的急速兴起近年数据中心的建设规模越来越往集中化、大型化、园区化的方向发展，用电容量越来越大为使数据中心机楼能适应不同客户的需求以及单栋机楼的使用不受发电机数量和容量匹配的限制，通常根据用户用电供电等级、机柜数量和功耗的要求，在园区内设置动力中心机楼，集中安装发电机组及其供配电系统，这样可以使用电容量与机房面积更好地匹配，提高机房整体利用率，而且可根据不同用户需求确定不同供电保障程度，为各机楼发电机组复用、分等级供电及智能供配电方案的实施创造条件1 动力中心总体建设方案园区设置动力中心，集中设置发电机组，这样动力中心与各机房群供电距离拉长，采用10kV中压机组成为必然选择10kV中压机组的优越性在于大容量并机输出和远距离供电，机组输出电压高，输出电流小，在供电传输过程功率损耗小，适合数据中心园区的分散供电并且，10kV中压机组的输出电压与供电系统电压一致，可直接接入2 动力中心市电油机的切换方式动力中心发电机组采用中压10kV机组。

发电机和市电主备用倒换后为机楼供电市电停电后，启动高压发电机组投合到高压母线上供电，当市电恢复时，撇出发电机组将负载转换到市电供电发电机组与市电倒换分两种方式：分散切换和集中切换1）方式1：分散切换，在各机楼内倒换动力中心10kV发电机并机输出与110kV变电站10kV输出在各机楼内10kV配电系统进行倒换；以单机楼1套中压系统为例，每套中压系统具备4路主备输入，其中2路主备输入为市电，2路主备输入为动力中心发电机并机输出2）方式2：集中切换，在动力中心内倒换110kV变电站10kV输出首先进入动力中心，与10kV发电机并机系统输出，在动力中心进行市电油机倒换后再输出至各机楼以单机楼1套中压系统为例，每套中压系统具备2路主备输入，2路输入为110kV变电站经动力中心切换后输出3 动力中心油机切换方案分析3.1 可靠性分析110kV变电站出口端之前和机楼输出端之后的供电系统相同，可靠度可认为相同因此针对110kV变电站出口至机楼10kV出口界面内的两种切换方式可靠度进行比较，根据计算模型进行两种切换方式的可靠性比较园区内电缆在电缆构筑物内或埋管敷设，电缆自身故障率低根据模型分析，两种切换系统都具备4路输入（电缆）并具备母联，就切换系统本身而言，可靠度几乎趋于1。

两种切换模式的技术上主要差别在以下几个方面：图1 集中切换（动力中心切换）计算模型图2 分散切换（数据机房切换）计算模型（1）在于切换系统输出回路上的可靠度：集中切换的可靠度取决于动力中心切换系统输出回路K1-L3-K1-K1四个元器件的可靠度，而分散切换的可靠度则取决于机楼切换系统输出回路K1一个元器件仅从这点上看，分散切换相比集中切换可靠度会更高2）从系统的复杂性来讲，分散切换每套系统涉及到五个开关之间的倒换，系统复杂性较高，而集中切换系统由于高压分两级，一级高压只负责油机和市电的切换（两个开关间的倒换），二级高压只涉及切换后的两路10kV进线和母联（三个开关间的倒换），系统的复杂性被分解，从这个角度考虑，集中切换的成功率更高，可靠度更好综合考虑两种切换方案，如果仅从技术上考虑，两种切换方式的可靠度基本上是一样的3.2 设备及电缆配置（1）两种切换方式的设备配置分散切换：园区电缆通道布线压力大，园区电缆通道的投资会相应增加另外，各机楼增加10kV发电机组输入回路和油机和市电的切换装置集中切换：动力中心系统配置较复杂，对需发电机组保障供电的负荷，其10kV配电系统构架中对每个市电回路需增加一级市电油机的倒换系统。

2）两种切换方式的电缆投入分散切换方式下，发电机并机输出电缆至各个机楼，电缆数量为集中切换方式的50%3.3 维护、管理从维护管理的角度，分散到各机楼切换，需维护人员分散到各机楼进行开关维护管理，对运维的要求很高；而集中维护力量在动力中心切换在管理、调配上具有一定的优势另外，高压油机的并机和油机市电的切换是高压系统中的关键点，其中一方不成功都会影响整个数据中心的电力后备保障，将并机系统和油机市电集中放置在动力中心（即集中切换方案），便于在出现故障时及时发现故障并消除故障，如果是分散切换，就会出现在机楼和动力中心两头跑的问题，造成电力恢复时间延长的后果4 结语基于以上对比，分散切换和集中切换各有优劣整体而言，两种不同的切换方式对应的高压系统投资差异较小纯粹从电气技术的理论分析上，两种方式的可靠性基本相同，但考虑到系统复杂程度和运维管理便利性时，集中模式更优[1]《电子信息系统机房设计规范》（GB50174-2008）[S]．中华人民共和国住房和城乡建设部，中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局，2008．[2]《电信互联网数据中心（IDC）总体技术要求》（YD/T2542-2013）[S]．中华人民共和国工业和信息化部，2013.[3]卢攀.高压柴油发电机在大型数据中心的应用[J].电源应用技术，2013，3：243.[4]黄克胜.10kV油机在大型数据中心的并机控制与切换方案探讨[J].通信电源技术，2016，33（5）：137～139.  -全文完-。