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數據中心柴油發電機系統的使用和維護

眾所知周,柴油發電機系統作為數據中心的后備電源,是保證數據中心供電可靠性的最后一道防線。為了保證柴油發電機系統在市電失電后能夠第一時間安全可靠的接管下游負載,專業運維人員會定期對發電機系統進行健康檢查以及實際的帶負載演練。

眾所知周,柴油發電機系統作為數據中心的后備電源,是保證數據中心供電可靠性的最后一道防線。為了保證柴油發電機系統在市電失電后能夠第一時間安全可靠的接管下游負載,專業運維人員會定期對發電機系統進行健康檢查以及實際的帶負載演練。

一、常用功率和備用功率

在介紹柴油發電機系統健康檢查之前,我們先介紹兩個概念常用功率和備用功率。柴油發電機組在國內是用主用功率即常用功率來標稱的,通常柴油發電機組能夠在24小時之內連續使用的最大功率我們稱之為常用功率,而在某一時段內,標準是每12個小時之內有1個小時可在常用功率的基礎上超載10%,此時機組功率就是我們平時所說的最大功率,即備用功率。也就是說,如果您購買的是主用400kW的機組,那么您12個小時之內有1個小時可以運行到440kW,如果您購買的是備用400kW的機組,假如您不超載平時都開在400kW,其實該機組一直都開在超載狀態(因為該機組實際額定功率只有360kW),這對機組是非常不利的,將會縮短機組的壽命和造成故障率增高。所以,柴油發電機組最佳功率的選擇是在用戶的總負荷基礎上加10%功率儲備,這樣既經濟又實用。

二、機組空載運行的危害

另外,柴油發電機系統在定期健康檢查時不允許長時間空載運行,機組的空載運行本身也會產生以下危害:

1.長時間空載運行會使柴油機噴油嘴噴出的柴油不能完全燃燒導致積碳,造成氣門、活塞環漏氣;

2. 活塞—汽缸套密封不好,機油上竄,進入燃燒室燃燒,排氣冒藍煙;

3. 對于增壓式柴油機,由于低載、空載,增壓壓力低,容易導致增壓器油封(非接觸式)的密封效果下降,機油竄入增壓室,隨同進氣進入汽缸;

4. 上竄至汽缸的一部分機油參與燃燒,一部分機油不能完全燃燒,在氣門、進氣道、活塞頂、活塞環等處形成積炭,還有一部分則隨排氣排出,這樣,汽缸套排氣道內就會逐步積聚機油,也會形成積炭;

5. 增壓器的增壓室內機油積聚到一定程度,就會從增壓器的結合面處滲漏出;

6. 長期超負荷運行,將會更嚴重的導致運動部件磨損加劇,發動機燃燒環境惡化等導致大修期提前的后果。

三、機組帶假負載運行

為了避免出現柴油發電機組空載對機組本身造成的危害,因此數據中心柴油發電機系統定期健康檢查時,通常采用假負載模擬帶載情況。假負載啟動過程如下:

1)確認配電柜開關位置處于指定位置;

2)啟動發電機組,待發電機組運行至熱備用狀態后,合閘發電機組對應開關,合閘至負載箱出線開關,負載箱得電;

3)逐臺打開負載箱電源開關,控制模塊得電,打開風機電源開關,可運行等亮;

4)逐步投入負載,按照0→25%(5min)→50%(5min)→75%(5min)→100%(15min)→75%(10s)→50%(10s)→25%(10s)→0(5min)順序和帶載時間進行負載測試;

5)測試過程中記錄發電機組油壓、水溫、電壓、電流、功率、頻率等數據,觀察發電機組運行情況(例如:噪聲、抖動、漏氣、漏油等);

6)發電機組停機后,關閉負載散熱風機,關閉負載工作電源開關,并復原所有開關位置。

四、注意事項

1. 嚴禁帶負荷停機

每次停機前,必須先逐步切斷負荷,然后關閉發電機組輸出空氣開關,最后將柴油機減速到怠速狀態運轉3-5分鐘左右再停機。

2. 假負載的日常維護和保養

為了避免假負載箱體日曬雨淋,往往箱體上會安裝防雨罩,因此需要每年定期對其進行防水防銹處理;且假負載在工作時,箱體內部本身溫度很高,需要對其散熱,因此箱體本身不是一個密閉的環境,雨水滲透進散熱孔內,造成箱體內濕氣過大,長時間使用會造成電阻絲絕緣性下降;除此之外,也需要對假負載進行定期保養。因為假負載工作時,除了產生高溫以外,也是一個高壓危險的帶電體,所以需要定期例行健康檢查,如內部除塵、元器件檢查和絕緣性監測等


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