读书|《中国数据中心技术指针》（2）—柴油发电机
柴油发电机
1、常见内容
柴发进排风百叶选择见根据图集选择柴发机房进排风百叶面积
柴发容量计算见一个例子搞定柴发容量计算
柴发机房室内外油罐选择见五一读书|《建筑电气强电设计指导与实例》
柴发一般问题见笔记|康明斯柴油发电机技术交流问答
柴油一些问题见后续|打火机点柴油试验
柴发启动逻辑见10kV油机和市电切换流程及UPS的一些内容
2、柴发功率
COP功率:运行时间不受限制，数据中心负载是恒定的，一天24小时基本恒定，夏天和冬天空调负荷有所差异。
PRP功率：比如选择2000kW PRP定义的柴油发电机，最大只能运行在2000x0.7=1400kW容量。
LTP功率：运行一会，休息一会，可以用在B级机房。
ESP功率：一般民用消防负荷所用功率，用在变负载，工作一会休息一会，才能保证柴发缸不被烧坏。
DCP功率：8000h能够数据中心使用20年。
通常，COP、DCP和PRP俗称主用功率，LTP和ESP俗称备用功率。
同一台油机可以任意定义成五种功率之一，但是可用数值是不一样的。例如对同一台柴发，COP定义成1000kW，那么PRP或DCP为1300kW，LTP为1400kW，ESP为1500kW。
图纸和招投标时一定要说明柴发定义为哪种功率，不然会吃亏。
例如经过计算我们需要柴发COP容量为1500kW，图纸或招投标只说柴发功率1500kW，那么不良厂商会给你1500kW的ESP功率，那么数据中心实际可用COP功率只有1000kW。
建议以持续功率(COP)或基本功率(PＲP)为标注功率。
3、0. 4kV 机组与10kV 机组的选择
数据中心常用的柴油发电机组分为 0. 4kV 的低压机组和 10kV 的中压机组两种，同样功率的两种机组相比:低压机组的特点是电流大、造价略低、不需单独设置接地系统，适用于单机或小容量并联系统;中压机组的特点是电流小、造价比同功率低压机组高 10% ～ 15% 、需单独设置接地系统，适用于大容量并机系统。
另外，需要加以注意的是，由于 10kV 发电机组需要经过变压器才能给后端负载供电，与低压发电机组的直接供电相比，其系统内阻更高，动态响应特性更差。正是由于系统内阻不同，10kV 发电机组带滞后性和带超前性负载的能力不如 0. 4kV 发电机组，这在实际设计过程中必须引起足够的重视。
当发电机系统容量较小，且机组和负荷距离较近 时，综合考虑配电系统成本和实施难易，可采用低压 发电机组 ；当发电机系统容量较大，采用多台大容量机组并 机时，首选10kV 发电机组。
8. 1. 12 条规定:A 级电子信息系统机房应配置后备柴油发电机系统，当市电发生故障时，后备柴油发电机能承担全部负荷的需要。8. 1. 13 条规定:后备柴油发电机的容量应包括UPS 的基本容量、空调和制冷设备的基本容量、应急照明及关系到生命安全等需要的负荷容量。
参照《往复式内燃机驱动的交流发电机组》 (GB /T 2820. 1-2009)中相关条文，选择柴油发电机组时，以其COP 功率或 70% 的 PＲP 功率能满足8. 1. 13 条规定的全部负荷为估算依据。
4、柴油发电机组并机有两种常见启动方式
(1)原厂并机启动方式当柴油发电机组控制屏和并车主控制屏处于自动模式时，一旦两路正常电源发生故障，在收到启动信号 10s 内，各台柴油发电机机组将同时自行启动，最先建立电压和频率的机组首先自动投入到母线，其余机组参照母线上电流电压依次同期并联运行，然后通过输出开关柜为所连接的负载提供应急电源。为柴油发电机主控制屏配备报警系统，当柴油发电机故障时自动停机、卸载。当正常电源恢复供电时，关闭发电机，复位到待机状态，直至下一次电源故障时再启动。当正常电源恢复后，系统经过可调整的时间延迟，自动将所有负荷切换回正常电源。发电机断路器同时断开，柴油机将在无负载情况下运行 0 ～ 30min，时间可以通过控制屏调节。控制屏自动复位到待机状态。
(2)第三方并机启动方式与原厂并机启动方式不同之处在于:当柴油发电机组控制屏和并车主控制屏处于自动模式时，一旦两路正常电源发生故障，在收到启动信号 10s 内发电机启动，第一台建立稳定的额定电压和频率，并通过发电机断路器连接到应急母线，然后第二台自动同步启动并联于主母线，依次到最后一台自动同步启动并联于主母线，分担系统负载。全组机组的投切顺序可以通过编程设定。
2)两种启动方式依据工程特点可进行不同的选择以 10 台 10kV 机组并机为例，原厂并机系统20s 可完成整组完全启动投入负载，第三方并机系统由于要等机组顺序启动，往往要 60s 左右才能完成，最不利情况甚至达到 100s。因此，对于同组并机台数较多且业主对工程可靠性要求很高时，建议采用原厂并机系统。但是从经济性方面比较，原厂并机系统除某些机组自带原厂启动模块外，一般需在每台机组加装该模块，模块价格在 6 万元 ～ 10 万元/台。当同组并机柴油发电机组大于 3 台时，原厂并机系统造价大于第三方系统。第三方并机系统适用于业主对投资比较敏感，且对工程可靠性的要求不太严格的工程。
对大型并机系统，柴油发电机组并机不成功从而供电失败导致的损失远大于采用第三方并机系统节约下来的投资，故推荐采用原厂并机系统。
5、柴发所带负载
目前市面上生产的柴油发电机都是为感性设备（功率因数滞后）服务的，是以功率因数0.8生产的。
上图中绿色区域为柴发正常工作区域，从当中竖线1考虑，左侧为容性（功率因数超前，如IT设备），右侧为感性（功率因数滞后，如风机水泵）。
可以看到竖线1右侧功率因数从0.8~1对应柴发输出为一条直线，对应系数为0.8，即1000的柴发只能输出800。
功率因数滞后0.7，柴发输出功率大约65%.
看竖线1的左边，当功率因数为0.95（超前）时，柴发还能正常工作，当功率因数继续向左，低于0.95时（超前），柴发输出功率因为失速急剧下降，直至损坏。
上图中，当负载功率因数超前时，发电机组输出有大幅衰减。PF=0.9（超前）时，输出功率为80% 左右；PF=0.6（超前）时，输出功率仅为30% 左右。
6、柴发接地
7、发电机的保护
8、10kV柴发接线形式
9、0.4kV柴发接线形式