柴油發電機組應急電源的方案
發布時間：2024-06-23 點擊：89
通信行業對應急柴油發電機組的要求
通信電源是為通信設備提供直流電能或交流電能的電源裝置，是任何通信系統賴以正常運行的重要組成部分。通信質量的高低，不僅取決于通信設備的性能和質量，而且與通信電源系統供電的質量密切相關，通信電源是通信系統的重要基礎設施，一旦通信電源系統發生故障而中斷，就會使通信中斷，甚至使整個通信基站陷于癱瘓，從而造成嚴重損失，因此通信電源在通信網絡中處于極為重要的位置。為保障在市電較長時間停電時通話通信設備能夠正常工作，通信基站必須配置油機（汽油機和柴油機）發電機組，因柴油發電機組壓縮比高，熱效率高、經濟性和排放性能都優于汽油發電機組，所以在通信基站中主要采用柴油發電機組。
1．對交流應急電源的要求
近10年的通信大發展及產品技術的更新，使得當前通信設備呈現網絡規模大、智能化程度高、品牌系列繁雜、無人值守和集中監控化程度高的新特點，同時隨著it技術的發展，金融、通信、互聯網等行業數據量迅猛增加，虛擬化和云計算技術的興起，各行業的業務都離不開數據中心的建設，其中通信、金融、中大型企業和政府部門的idc中心建設規模和數量在迅速增加，促使國內外數據中心建設如雨后春筍。數據中心供配電系統，必須保證為數據中心用電設備提供穩定、可靠和安全的電源，因供電中斷，而造成數據中心癱瘓，將造成巨大經濟損失。大型數據中心的定義已經從以前的幾千平方米以上規模，發展到了目前的幾萬平方米，甚至幾十萬平方米的規模。然而大型數據中心的耗電量驚人，甚至超過一個城市的用電規模。2013年1月工業和信息化部聯合國家發展改革委、國土資源部、電監會、能源局發布了《關于數據中心建設布局的指導意見》，綠色、環保、節能越來越成為大型數據中心的主題，為保障數據中心的供電可靠性，同時兼顧綠色、環保、節能的主題通信行業的發展，對以柴油發電機組為主設備的應急電源系統提出新的要求。
根據電監會和中電聯發布數據顯示，近年來全國10kv城市用戶平均供電可靠性為99.92％，可見，市電可靠性遠不能滿足重要數據中心供配電系統99.995％或更高可靠性的要求。數據中心用戶必須配置自備應急電源系統，才能滿足高級別數據中心供配電系統高可靠性的要求。
柴油發電機組系統作為自備應急電源的一種形式被廣泛地應用于數據中心，保證idc中心的設備安全運行時，往往要采用大功率ups和柴油發電機組組成安全的供電系統。一般實現方法是發電機組作為市電的備用電源，在斷電的情況下，由自動轉換開關（ats）將ups、機房專用空調、應急照明等設備的輸入由市電切換到發電機組，防止ups后備電池耗盡引起系統供電中斷。
圖1 應急柴油發電機組自啟動原理圖
根據tla-942標準，大型數據中心基地分為4個等級：
1）等級tierl是基本數據中心，對供電系統要求較低。
2）等級tier2是基礎設施冗余，對供電系統要求略高。
3）等級tier3要求基礎設施同時可維修，對供電系統要求較高。
4）等級tier4 需滿足基礎設施故障容錯要求，對供電系統要求最高。
國內通信運營商對大型數據中心基地的要求等級大多數至少要滿足tier4的標準，即要求需引入兩路二級以上市電和2n方式發電機組配置。目前，通信行業使用的油機基本為400v低壓柴油發電機組，但隨著數據中心的容量越來越大，低壓柴油發電機組的并機匯流成為大功率段低壓柴油發電機組應用的瓶頸，高壓柴油發電機具有大容量，供電距離遠，損耗小，機房集中建設、可靠性強等優點，是數據中心的大容量發電機組選型應用的必然趨勢，單臺功率一般在1000kw以上，多臺發電機組并聯使用高壓發電，越來越得到廣泛的應用，可為通信行業及數據中心提供后備電源，避免中心完全斷電，保護數據傳輸不會中斷。因此，越來越多10kv 高壓柴油發電機組得到了廣泛應用。
2．對直流應急電源的要求
用于通信行業應急供電的直流柴油發電機組，是一種新型的發電機組產品，主要用于通信基站正常維護、應急搶險等應急供電。發電機組由內燃機（柴油機）、稀土永磁發電機、智能電源模塊、操作面板和自啟動切換模塊組成，發電機組發電時輸出直流電源，可直接并聯在蓄電池組輸出端子或開關電源母排上給負載設備提供電源，代替基站開關電源的供電和充電功能，可以實現基站發電無人值守，當市電停電后油機自動啟動后給設備供電，同時給蓄電池組充電；當市電來電后，油機自動停機。直流發電機組的應用避免了交流柴油發電機組需經ats接入交流回路，需要中斷供電進行線路改造的不便，目前在通信基站得到大范圍推廣應用。
安裝直流柴油發電機組的基站供電系統如圖7-1所示，電源系統由交流配電箱（含spd）、直流風冷固定柴油發電機組、開關電源、蓄電池組、空調、直流風機（選配）、動力環境監控設備等組成。供電系統運行方式如下：
圖2 直流柴油發電機組應急供電示意圖
1）市電正常時，由市電電源供電。
2）市電停電后，直流發電機組對直流母線電壓進行檢測，當直流電壓降低到一定閥值（可設置），直流發電機組自動啟動，直接對通信設備、直流風機、動力環境監控系統供電，不對蓄電池組進行均充（可選）。
3）市電恢復后，直流發電機組對直流母線電壓進行檢測，當直流電壓升高到一定閥值（可設置），直流發電機組自動停機。
400KW上柴柴油發電機氣缸蓋的組成連接結構及原理
柴油發電機組噴油提前角調節裝置
康明斯柴油發電機故障檢修實例二則
散裝柴油發電機潤滑油需要如何存儲？
翻新套牌柴油發電機組泛濫成災，購買時如何判斷？
導致發電機溫度過高故障的8個大原因
如何科學挑選柴油發電機，要明白發電機組售后服務重要性
夏季來臨，柴油發電機組設備應做好防雨烘干措施
通信電源是為通信設備提供直流電能或交流電能的電源裝置，是任何通信系統賴以正常運行的重要組成部分。通信質量的高低，不僅取決于通信設備的性能和質量，而且與通信電源系統供電的質量密切相關，通信電源是通信系統的重要基礎設施，一旦通信電源系統發生故障而中斷，就會使通信中斷，甚至使整個通信基站陷于癱瘓，從而造成嚴重損失，因此通信電源在通信網絡中處于極為重要的位置。為保障在市電較長時間停電時通話通信設備能夠正常工作，通信基站必須配置油機（汽油機和柴油機）發電機組，因柴油發電機組壓縮比高，熱效率高、經濟性和排放性能都優于汽油發電機組，所以在通信基站中主要采用柴油發電機組。
1．對交流應急電源的要求
近10年的通信大發展及產品技術的更新，使得當前通信設備呈現網絡規模大、智能化程度高、品牌系列繁雜、無人值守和集中監控化程度高的新特點，同時隨著it技術的發展，金融、通信、互聯網等行業數據量迅猛增加，虛擬化和云計算技術的興起，各行業的業務都離不開數據中心的建設，其中通信、金融、中大型企業和政府部門的idc中心建設規模和數量在迅速增加，促使國內外數據中心建設如雨后春筍。數據中心供配電系統，必須保證為數據中心用電設備提供穩定、可靠和安全的電源，因供電中斷，而造成數據中心癱瘓，將造成巨大經濟損失。大型數據中心的定義已經從以前的幾千平方米以上規模，發展到了目前的幾萬平方米，甚至幾十萬平方米的規模。然而大型數據中心的耗電量驚人，甚至超過一個城市的用電規模。2013年1月工業和信息化部聯合國家發展改革委、國土資源部、電監會、能源局發布了《關于數據中心建設布局的指導意見》，綠色、環保、節能越來越成為大型數據中心的主題，為保障數據中心的供電可靠性，同時兼顧綠色、環保、節能的主題通信行業的發展，對以柴油發電機組為主設備的應急電源系統提出新的要求。
根據電監會和中電聯發布數據顯示，近年來全國10kv城市用戶平均供電可靠性為99.92％，可見，市電可靠性遠不能滿足重要數據中心供配電系統99.995％或更高可靠性的要求。數據中心用戶必須配置自備應急電源系統，才能滿足高級別數據中心供配電系統高可靠性的要求。
柴油發電機組系統作為自備應急電源的一種形式被廣泛地應用于數據中心，保證idc中心的設備安全運行時，往往要采用大功率ups和柴油發電機組組成安全的供電系統。一般實現方法是發電機組作為市電的備用電源，在斷電的情況下，由自動轉換開關（ats）將ups、機房專用空調、應急照明等設備的輸入由市電切換到發電機組，防止ups后備電池耗盡引起系統供電中斷。
圖1 應急柴油發電機組自啟動原理圖
根據tla-942標準，大型數據中心基地分為4個等級：
1）等級tierl是基本數據中心，對供電系統要求較低。
2）等級tier2是基礎設施冗余，對供電系統要求略高。
3）等級tier3要求基礎設施同時可維修，對供電系統要求較高。
4）等級tier4 需滿足基礎設施故障容錯要求，對供電系統要求最高。
國內通信運營商對大型數據中心基地的要求等級大多數至少要滿足tier4的標準，即要求需引入兩路二級以上市電和2n方式發電機組配置。目前，通信行業使用的油機基本為400v低壓柴油發電機組，但隨著數據中心的容量越來越大，低壓柴油發電機組的并機匯流成為大功率段低壓柴油發電機組應用的瓶頸，高壓柴油發電機具有大容量，供電距離遠，損耗小，機房集中建設、可靠性強等優點，是數據中心的大容量發電機組選型應用的必然趨勢，單臺功率一般在1000kw以上，多臺發電機組并聯使用高壓發電，越來越得到廣泛的應用，可為通信行業及數據中心提供后備電源，避免中心完全斷電，保護數據傳輸不會中斷。因此，越來越多10kv 高壓柴油發電機組得到了廣泛應用。
2．對直流應急電源的要求
用于通信行業應急供電的直流柴油發電機組，是一種新型的發電機組產品，主要用于通信基站正常維護、應急搶險等應急供電。發電機組由內燃機（柴油機）、稀土永磁發電機、智能電源模塊、操作面板和自啟動切換模塊組成，發電機組發電時輸出直流電源，可直接并聯在蓄電池組輸出端子或開關電源母排上給負載設備提供電源，代替基站開關電源的供電和充電功能，可以實現基站發電無人值守，當市電停電后油機自動啟動后給設備供電，同時給蓄電池組充電；當市電來電后，油機自動停機。直流發電機組的應用避免了交流柴油發電機組需經ats接入交流回路，需要中斷供電進行線路改造的不便，目前在通信基站得到大范圍推廣應用。
安裝直流柴油發電機組的基站供電系統如圖7-1所示，電源系統由交流配電箱（含spd）、直流風冷固定柴油發電機組、開關電源、蓄電池組、空調、直流風機（選配）、動力環境監控設備等組成。供電系統運行方式如下：
圖2 直流柴油發電機組應急供電示意圖
1）市電正常時，由市電電源供電。
2）市電停電后，直流發電機組對直流母線電壓進行檢測，當直流電壓降低到一定閥值（可設置），直流發電機組自動啟動，直接對通信設備、直流風機、動力環境監控系統供電，不對蓄電池組進行均充（可選）。
3）市電恢復后，直流發電機組對直流母線電壓進行檢測，當直流電壓升高到一定閥值（可設置），直流發電機組自動停機。
400KW上柴柴油發電機氣缸蓋的組成連接結構及原理
柴油發電機組噴油提前角調節裝置
康明斯柴油發電機故障檢修實例二則
散裝柴油發電機潤滑油需要如何存儲？
翻新套牌柴油發電機組泛濫成災，購買時如何判斷？
導致發電機溫度過高故障的8個大原因
如何科學挑選柴油發電機，要明白發電機組售后服務重要性
夏季來臨，柴油發電機組設備應做好防雨烘干措施