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

分布式低壓油機(jī)一對(duì)一配置

（簡稱“分布式低壓方案”)

分布式中壓油機(jī)一對(duì)一配置

（簡稱“分布式中壓方案”）

集中式中壓油機(jī)并機(jī)配置

(簡稱“集中式中壓方案”）

在這里我們將從油機(jī)系統(tǒng)效率、油機(jī)可靠性、油機(jī)配套設(shè)施、油機(jī)配置的總體經(jīng)濟(jì)性等多個(gè)方面進(jìn)行初步分析，分別列出三種油機(jī)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(jì)參考，以利于各數(shù)據(jù)中心用戶選擇最適合項(xiàng)目本身的配置方案。

油機(jī)系統(tǒng)效率對(duì)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(duì)一進(jìn)行切換。分布式中壓方案在變壓器高壓側(cè)一對(duì)一進(jìn)行切換。集中式中壓方案并機(jī)后與相關(guān)變壓器在高壓側(cè)進(jìn)行切換。

對(duì)比分析：相對(duì)低壓負(fù)載，油機(jī)在輸送電能的過程中，中壓油機(jī)較低壓油機(jī)多經(jīng)過一次變壓器，任何變壓器都會(huì)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(jī)機(jī)械效率更高。由四臺(tái)油機(jī)相同負(fù)載下的三種配置方式的卡特彼勒選型報(bào)告可知，分布式低壓油機(jī)的最終運(yùn)行負(fù)載為1840.6*4=7362.4KW， 分布式中壓油機(jī)的最終運(yùn)行負(fù)載為1907.2*4=7628.8KW，集中式中壓油機(jī)的最終運(yùn)行負(fù)載為7480KW。

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

可靠性對(duì)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(jī)與低壓負(fù)載通過ATS進(jìn)行切換。分布式中壓油機(jī)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(jī)在并機(jī)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(duì)比分析：在送配電路徑中，每串聯(lián)增加一個(gè)設(shè)備，就增加一個(gè)設(shè)備的故障點(diǎn)。因此在這三種方式中分布式低壓油機(jī)的可靠性最高，分布式中壓油次之，集中式中壓油機(jī)的可靠性最差。

機(jī)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(dòng)機(jī)+LV發(fā)電機(jī)+機(jī)帶控制面板。分布式中壓方案使用3516B發(fā)動(dòng)機(jī)+HV發(fā)電機(jī)+分體控制面板。集中式中壓方案使用3516B發(fā)動(dòng)機(jī)+HV發(fā)電機(jī)+分體控制面板。

對(duì)比分析：

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

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

機(jī)組所需電柜配套對(duì)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(tái)機(jī)組一個(gè)LV4000A輸出開關(guān)柜，一個(gè)LV 4000A ATS柜 總共需要二個(gè)電柜。分布式中壓方案一臺(tái)機(jī)組配置一個(gè)630A HV輸出開關(guān)柜，差動(dòng)保護(hù)，接地電阻柜，直流電源柜和饋電開關(guān)柜及自動(dòng)轉(zhuǎn)換電氣聯(lián)鎖，總共需要3-4個(gè)電柜。集中式中壓方案一臺(tái)機(jī)組配置一個(gè)630A HV并機(jī)開關(guān)柜，差動(dòng)保護(hù)，接地電阻柜，直流電源柜和饋電開關(guān)柜及自動(dòng)轉(zhuǎn)換電氣聯(lián)鎖。系統(tǒng)還需要并機(jī)控制系統(tǒng)，總共需要4-5個(gè)電柜。

對(duì)比分析：

LV自動(dòng)切換包括機(jī)械和電氣聯(lián)鎖，而HV發(fā)電機(jī)的自動(dòng)切換通常只設(shè)計(jì)了電氣聯(lián)鎖，LV自動(dòng)轉(zhuǎn)換可靠性更高；

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

動(dòng)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(duì)比分析：

相同輸出路徑，LV機(jī)組所需的動(dòng)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(cè)單位檢測(cè)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(duì)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(jì)中，為了降低動(dòng)力電纜的成本，通常會(huì)選用HV機(jī)組的設(shè)計(jì)方案。

系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)性分析

阿里巴巴杭州千島湖數(shù)據(jù)中心機(jī)房

通過上面各項(xiàng)分析，我們?cè)谙到y(tǒng)經(jīng)濟(jì)性方面作出如下總結(jié)：

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

在機(jī)房安裝環(huán)保方面，低壓機(jī)組和高壓機(jī)組大致相同；

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

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

在運(yùn)行維護(hù)方面，高壓機(jī)組需要配置高壓電工，其人工成本相對(duì)低壓電工將會(huì)高一些；

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

以上三種數(shù)據(jù)中心的備用油機(jī)的設(shè)計(jì)方案，各有各的優(yōu)點(diǎn)，也存在各自的缺陷。因此在實(shí)際應(yīng)用中，我們應(yīng)根據(jù)項(xiàng)目的具體情況設(shè)計(jì)出既能滿足技術(shù)要求，經(jīng)濟(jì)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(duì)您的數(shù)據(jù)中心備用油機(jī)的選擇提供幫助。

審核編輯 ：李倩