導(dǎo)讀：經(jīng)國內(nèi)統(tǒng)計，隨著大數(shù)據(jù)的發(fā)展，各行各業(yè)都離不開數(shù)據(jù)中心，數(shù)據(jù)中心的建設(shè)數(shù)量急劇增長，數(shù)據(jù)中心的蓬勃發(fā)展還將持續(xù)很長一段時間。根據(jù)預(yù)測，未來5年里，中國的數(shù)據(jù)中心市場還將以20%的復(fù)合年增長率增長，作為供電系統(tǒng)的最后一道保障，配置柴油發(fā)電機(jī)組的數(shù)量也在迅速增加。柴油發(fā)電機(jī)組因能源來源豐富、功率大、范圍廣，結(jié)構(gòu)緊湊、重量輕、便于移動，起動迅速、操作簡便、進(jìn)入全負(fù)荷運(yùn)行快等優(yōu)點(diǎn)，將長期作為數(shù)據(jù)中心的應(yīng)急備用電源?？得魉?a href="http://153193.cn/">柴油發(fā)電機(jī)組被視為備用和應(yīng)急電源的較佳品牌。目前，盡管已有不少其他解決備用和應(yīng)急用電的手段，如UPS和雙回路供電等，但不能取代康明斯柴油發(fā)電機(jī)組的作用，除價格因素之外，主要是因為柴油發(fā)電機(jī)組作為備用和應(yīng)急電源，可靠性更高，其作為備用電源、移動電源和自備電源的優(yōu)勢在短期內(nèi)是無可取代的。
為了滿足數(shù)據(jù)中心應(yīng)急備用電源的需求，康明斯廠家設(shè)計了10.5 kV高壓柴油發(fā)電機(jī)組。結(jié)果表明:該機(jī)組具有快速自啟動并機(jī)、啟動冗余功能；既可單機(jī)對外供電，又可實現(xiàn)多機(jī)并聯(lián)對外供電；機(jī)組動態(tài)指標(biāo)能力強(qiáng)，能適應(yīng)負(fù)載頻繁突變，輸出穩(wěn)定；同時機(jī)組噪音低、振動小、節(jié)油，人機(jī)界面友好，產(chǎn)品維護(hù)簡單，綠色環(huán)保。既可單機(jī)對2000 kW以內(nèi)的用電設(shè)備供電，又可實現(xiàn)自動并聯(lián)對用電設(shè)備供電。設(shè)計研發(fā)的機(jī)組能快速啟動并機(jī)，可以滿足多臺機(jī)組8-12S啟動并機(jī)帶負(fù)載的要求，同時采用控制冗余和啟動冗余技術(shù)，保證了數(shù)據(jù)中心應(yīng)急電源的可靠性。
目前數(shù)據(jù)中心應(yīng)急備用電源主要有三種方案:(1)低壓方案:400 V低壓機(jī)組，單機(jī)/并機(jī)，小容量；(2)低壓升高壓方案:400 V升至20 kV，低壓機(jī)組，升壓變壓器，高壓柜，大容量；(3)高壓方案:10 kV高壓機(jī)組，單機(jī)/并機(jī)，大容量。隨著負(fù)載容量和供電距離的不斷增加，低壓供電已不能滿足需求，高壓供電將逐漸成為發(fā)展的趨勢。高壓備用電源系統(tǒng)可以滿足數(shù)據(jù)中心用電設(shè)備的需要，同時具有遠(yuǎn)距離傳輸線損小、節(jié)能和大容量等特點(diǎn)。為了滿足數(shù)據(jù)中心高壓供電的市場需求，康明斯廠家設(shè)計研發(fā)了數(shù)據(jù)中心高壓柴油發(fā)電機(jī)組。

康明斯高壓柴油發(fā)電機(jī)組設(shè)計原則：為了滿足數(shù)據(jù)中心應(yīng)急備用電源的使用要求，在設(shè)計10.5 kV高壓柴油發(fā)電機(jī)組時遵循的原則有:(1)在性能指標(biāo)方面，滿足GB/T 2820.1-2009等相應(yīng)國家標(biāo)準(zhǔn)，同時滿足用戶的使用要求；(2)在產(chǎn)品選型配置方面，在滿足設(shè)計要求的前提下優(yōu)先選用國內(nèi)外知名品牌的高性能發(fā)電機(jī)、發(fā)電機(jī)；(3)在產(chǎn)品設(shè)計方面，結(jié)合公司柴油發(fā)電機(jī)組研發(fā)設(shè)計經(jīng)驗，滿足數(shù)據(jù)中心對發(fā)電機(jī)組高可靠性的要求，并進(jìn)一步提高數(shù)據(jù)中心電源系統(tǒng)的使用效率，降低成本，以及綠色環(huán)保。
高壓柴油發(fā)電機(jī)組整體結(jié)構(gòu)10.5 kV高壓柴油發(fā)電機(jī)組主要由柴油發(fā)電機(jī)、發(fā)電機(jī)、散熱水箱、控制屏及公共底盤等組成。
1.柴油發(fā)電機(jī)是機(jī)組的核心部分，機(jī)組采用MTU的20V4000G23 3F數(shù)據(jù)中心專用柴油發(fā)電機(jī)，其中3F為連續(xù)功率，負(fù)載系數(shù)為100%，過載能力為10%，年運(yùn)行時間不受限制，滿足數(shù)據(jù)中心恒功率連續(xù)運(yùn)行的要求。
2.本產(chǎn)品具有結(jié)構(gòu)緊湊，安裝使用方便等特點(diǎn)；電源帶有自充電系統(tǒng)和浮充電系統(tǒng)，保證在正常運(yùn)行或停機(jī)時能對蓄電池充電。發(fā)電機(jī)采用H級絕緣(F級溫升考核)，并配備有DVR自動穩(wěn)壓裝置，能自動保持和調(diào)節(jié)輸出電壓在規(guī)定范圍內(nèi)；柴油發(fā)電機(jī)的冷卻系統(tǒng)采用閉式循環(huán)水冷卻；控制模塊自動檢測和控制電壓和頻率，使其達(dá)到并機(jī)條件，發(fā)出合閘指令，實現(xiàn)自動并機(jī)。
3.該發(fā)電機(jī)采用了先進(jìn)的ADEC電子管理系統(tǒng)，可以控制每個噴嘴，也就是可以控制每個汽缸的供油量，因此MTU機(jī)組對發(fā)電機(jī)控制精度高，瞬態(tài)特性好。先進(jìn)的電子管理系統(tǒng)為雙CPU計算機(jī)控制系統(tǒng)，可以實現(xiàn)在啟動和負(fù)載突變狀態(tài)下迅速響應(yīng)，恢復(fù)時間短，還可以獨(dú)立完成全部發(fā)電機(jī)的控制，僅對發(fā)電機(jī)的保護(hù)功能就達(dá)320項之多。該發(fā)電機(jī)采用特質(zhì)整體灰色合金鑄鐵制造曲柄、曲軸和連桿機(jī)構(gòu)，極大地增強(qiáng)機(jī)構(gòu)運(yùn)行強(qiáng)度，在降低噪聲和震動的同時，減少維護(hù)成本，延長機(jī)組大修周期，大修周期長達(dá)3萬小時。
4.該發(fā)電機(jī)還采用了燃油共軌技術(shù)，將燃油壓力產(chǎn)生和燃油噴射分離開來，開辟了降低柴油發(fā)電機(jī)排放和降噪的新途徑，降低了燃油消耗和有害氣體排放，更加節(jié)油、環(huán)保。MTU設(shè)計獨(dú)立的活塞頭，并使其具備兩個進(jìn)氣閥和兩個出氣閥，不僅可承受極高的活塞壓力，同時確保發(fā)電機(jī)具有低油耗、低排放和低維護(hù)成本的優(yōu)良特性。
5.該發(fā)電機(jī)采用真空壓力浸漆，微小的間隙將得到完全浸漬。電機(jī)絕緣材料經(jīng)芬蘭絕緣試驗室認(rèn)可后用于產(chǎn)品，保證電機(jī)的長期穩(wěn)定運(yùn)行。電機(jī)輸出電壓、頻率等重要參數(shù)的穩(wěn)定性高，抗干擾性能好，可以確保輸出的電能穩(wěn)定可靠，維護(hù)簡單。電機(jī)還配備有DVR全自動穩(wěn)壓裝置，DVR安裝在發(fā)電機(jī)內(nèi)部的電力接線箱中。柴油發(fā)電機(jī)、發(fā)電機(jī)、散熱水箱與公共底盤采用剛性連接，發(fā)電機(jī)與發(fā)電機(jī)的同軸度通過連接環(huán)的止口定位保證，柴油發(fā)電機(jī)飛輪通過彈性聯(lián)軸器驅(qū)動發(fā)電機(jī)，這種聯(lián)結(jié)方式能對柴油發(fā)電機(jī)在起動、停機(jī)及負(fù)載突變時，所產(chǎn)生的沖擊起到緩沖減振作用。底盤采有工字鋼結(jié)構(gòu)，具有機(jī)械強(qiáng)度高、美觀等特點(diǎn)。為便于操作和觀察，控制屏裝于發(fā)電機(jī)的側(cè)面。
康明斯發(fā)電機(jī)廠家此次研發(fā)設(shè)計的10.5 kV高壓柴油發(fā)電機(jī)組主要作為數(shù)據(jù)中心的應(yīng)急備用電源。通過試驗現(xiàn)場調(diào)試，結(jié)果表明機(jī)組各項性能指標(biāo)均達(dá)到或優(yōu)于設(shè)計指標(biāo)，機(jī)組具有快速啟動并機(jī)、啟動冗余功能，并具有備用一套輔助啟動電源；既可單機(jī)對外供電，又可實現(xiàn)多機(jī)并聯(lián)對外供電；同時具有自啟動、自動并聯(lián)、功率管理和遠(yuǎn)程監(jiān)控能力等功能。機(jī)組動態(tài)指標(biāo)能力強(qiáng)，能適應(yīng)負(fù)載頻繁突變，輸出穩(wěn)定、可靠性高，大修周期長；噪音低、振動小、節(jié)油、環(huán)保；機(jī)組還具有功能全面的自動控制和保護(hù)能力。與市場同類產(chǎn)品相比，康明斯品牌機(jī)組人機(jī)界面友好，產(chǎn)品維護(hù)簡單，能可靠的為數(shù)據(jù)中心供電。