在數(shù)據(jù)中心備用電源柴油發(fā)電機組配置的方式中，目前有些設(shè)計院提出了數(shù)據(jù)中心油機分布式配置方案。結(jié)合現(xiàn)有的集中式中壓油機并機方案，本次我們將主要介紹兩種電壓分布式油機方案和一種集中式中壓油機并機方案。三種方式配置圖如下：

分布式低壓油機一對一配置

（簡稱“分布式低壓方案”)

分布式中壓油機一對一配置

（簡稱“分布式中壓方案”）

集中式中壓油機并機配置

(簡稱“集中式中壓方案”）

在這里我們將從油機系統(tǒng)效率、油機可靠性、油機配套設(shè)施、油機配置的總體經(jīng)濟性等多個方面進(jìn)行初步分析，分別列出三種油機配置方式的相關(guān)情況。為我們廣大的數(shù)據(jù)中心用戶提供設(shè)計參考，以利于各數(shù)據(jù)中心用戶選擇最適合項目本身的配置方案。

油機系統(tǒng)效率對比分析

分布式低壓方案＞集中式中壓方案＞分布式中壓方案

方案說明：分布式低壓方案在變壓器低壓側(cè)一對一進(jìn)行切換。分布式中壓方案在變壓器高壓側(cè)一對一進(jìn)行切換。集中式中壓方案并機后與相關(guān)變壓器在高壓側(cè)進(jìn)行切換。

對比分析：相對低壓負(fù)載，油機在輸送電能的過程中，中壓油機較低壓油機多經(jīng)過一次變壓器，任何變壓器都會有能量損耗（不同效率能量損耗不同）。因相同負(fù)載的情況下，低壓油機機械效率更高。由四臺油機相同負(fù)載下的三種配置方式的卡特彼勒選型報告可知，分布式低壓油機的最終運行負(fù)載為1840.6*4=7362.4KW， 分布式中壓油機的最終運行負(fù)載為1907.2*4=7628.8KW，集中式中壓油機的最終運行負(fù)載為7480KW。

由此可知，分布式低壓方案的機械效率最高，集中式中壓方案次之，分布式中壓方案的機械效率最低。

可靠性對比分析

分布式低壓方案＞分布式中壓方案＞集中式中壓方案

方案說明：分布式低壓油機與低壓負(fù)載通過ATS進(jìn)行切換。分布式中壓油機在變壓器高壓側(cè)進(jìn)行切換，通過變壓器后再送電給低壓負(fù)載。集中式中壓油機在并機后在變壓器高壓側(cè)進(jìn)行切換，再通過變壓器送電給低壓負(fù)載。

對比分析：在送配電路徑中，每串聯(lián)增加一個設(shè)備，就增加一個設(shè)備的故障點。因此在這三種方式中分布式低壓油機的可靠性最高，分布式中壓油次之，集中式中壓油機的可靠性最差。

機房安裝環(huán)保及成本分析

方案說明：分布式低壓方案使用3516B發(fā)動機+LV發(fā)電機+機帶控制面板。分布式中壓方案使用3516B發(fā)動機+HV發(fā)電機+分體控制面板。集中式中壓方案使用3516B發(fā)動機+HV發(fā)電機+分體控制面板。

對比分析：

三種方案使用的發(fā)動機相同，LV發(fā)電機尺寸略小于HV發(fā)電機，機房進(jìn)排風(fēng)量基本相同，因此三種發(fā)電機組的安裝和機房進(jìn)排風(fēng)安裝基本相同；

HV發(fā)電機成本略高于低壓發(fā)電機，且在安裝在HV發(fā)電機組控制面板需要另外安裝，增加了安裝工程。

機組所需電柜配套對比分析

CAT EPG（Emergency Generator Paralleling）開關(guān)設(shè)備

方案說明：分布式低壓方案一臺機組一個LV4000A輸出開關(guān)柜，一個LV 4000A ATS柜 總共需要二個電柜。分布式中壓方案一臺機組配置一個630A HV輸出開關(guān)柜，差動保護(hù)，接地電阻柜，直流電源柜和饋電開關(guān)柜及自動轉(zhuǎn)換電氣聯(lián)鎖，總共需要3-4個電柜。集中式中壓方案一臺機組配置一個630A HV并機開關(guān)柜，差動保護(hù)，接地電阻柜，直流電源柜和饋電開關(guān)柜及自動轉(zhuǎn)換電氣聯(lián)鎖。系統(tǒng)還需要并機控制系統(tǒng)，總共需要4-5個電柜。

對比分析：

LV自動切換包括機械和電氣聯(lián)鎖，而HV發(fā)電機的自動切換通常只設(shè)計了電氣聯(lián)鎖，LV自動轉(zhuǎn)換可靠性更高；

在配套電柜數(shù)量上LV機組最少，集中式高壓并機系統(tǒng)所需電柜最多。

動力電纜及接線操作分析

方案說明：分布式低壓方案使用3*7*300+1*4*300電纜，低壓電工操作即可。分布式中壓方案使用3*150+1*120電纜，須高壓電工才能操作。集中式中壓方案使用3*150+1*120電纜，須高壓電工才能操作。

對比分析：

相同輸出路徑，LV機組所需的動力電纜數(shù)量最多；

高壓電纜需要高壓接線頭工藝，需要供電部門認(rèn)可的檢測單位檢測并制作高壓電纜接頭；低壓電纜安裝只需要低壓電工即可制作電纜頭和安裝；HV系統(tǒng)對操作，維護(hù)和保養(yǎng)人員的要求更高；

在遠(yuǎn)距離電力輸送的應(yīng)用設(shè)計中，為了降低動力電纜的成本，通常會選用HV機組的設(shè)計方案。

系統(tǒng)經(jīng)濟性分析

阿里巴巴杭州千島湖數(shù)據(jù)中心機房

通過上面各項分析，我們在系統(tǒng)經(jīng)濟性方面作出如下總結(jié)：

低壓發(fā)電機組與高壓發(fā)電機組，同功率低壓機組在機組成本方面優(yōu)于高壓發(fā)電機組；

在機房安裝環(huán)保方面，低壓機組和高壓機組大致相同；

在機組配套電柜方面，低壓機組方案在數(shù)量和成本上優(yōu)于高壓發(fā)電機組，特別相對于并機方案，更是減少了并機控制系統(tǒng)所有電柜；

在輸出動力電纜方面，低壓機組由于額定電流遠(yuǎn)大于相同功率的高壓機組，因此其電力輸送的成本遠(yuǎn)高于高壓機組。因此當(dāng)電力輸送距離較大時，將會考慮HV機組設(shè)計。而當(dāng)電力輸送距離較小時，將忽略輸送電力電纜成本，而選擇LV機組設(shè)計；

在運行維護(hù)方面，高壓機組需要配置高壓電工，其人工成本相對低壓電工將會高一些；

由于國標(biāo)中對母排電流的要求為不大于6300A，因此在需要大功率電源的時候，低壓機組不能配置大電流母排而不能設(shè)計符合標(biāo)準(zhǔn)的并機母排。這恰恰是高壓發(fā)電機組優(yōu)勢：由于電壓提升，其額定電流變小，可以設(shè)計符合標(biāo)準(zhǔn)的多臺發(fā)電機組的并機模式。

以上三種數(shù)據(jù)中心的備用油機的設(shè)計方案，各有各的優(yōu)點，也存在各自的缺陷。因此在實際應(yīng)用中，我們應(yīng)根據(jù)項目的具體情況設(shè)計出既能滿足技術(shù)要求，經(jīng)濟上最省錢的技術(shù)方案。以上說明可能有闡述不全面的地方，歡迎和我們進(jìn)行相關(guān)技術(shù)交流。希望以上說明能對您的數(shù)據(jù)中心備用油機的選擇提供幫助。

審核編輯 ：李倩