Paano pumili ng maling pagkarga para sa set ng generator ng diesel ng data center

Ang pagpili ng maling pagkarga para sa diesel generator set ng data center ay napakahalaga, dahil direktang nakakaapekto ito sa pagiging maaasahan ng backup na sistema ng kuryente. Sa ibaba, magbibigay ako ng komprehensibong gabay na sumasaklaw sa mga pangunahing prinsipyo, pangunahing parameter, uri ng pag-load, hakbang sa pagpili, at pinakamahuhusay na kagawian.

1. Mga Pangunahing Prinsipyo sa Pagpili

Ang pangunahing layunin ng isang maling pag-load ay upang gayahin ang tunay na pagkarga para sa komprehensibong pagsubok at pagpapatunay ng set ng diesel generator, na tinitiyak na maaari itong agad na tanggapin ang buong kritikal na pagkarga kung sakaling magkaroon ng pagkawala ng kuryente. Kasama sa mga partikular na layunin ang:

1. Pagsunog ng mga Deposito ng Carbon: Ang pagtakbo sa mababang load o walang load ay nagdudulot ng "wet stacking" phenomenon sa mga diesel engine (naiipon ang hindi nasusunog na gasolina at carbon sa exhaust system). Ang isang maling pagkarga ay maaaring tumaas ang temperatura at presyon ng makina, na lubusang nasusunog ang mga deposito na ito.
2. Pag-verify ng Performance: Pagsubok kung ang electrical performance ng generator set—gaya ng output voltage, frequency stability, waveform distortion (THD), at voltage regulation—ay nasa loob ng mga pinapayagang limitasyon.
3. Pagsusuri sa Kapasidad ng Pag-load: Pagpapatunay na ang generator set ay maaaring gumana nang matatag sa na-rate na kapangyarihan at tinatasa ang kakayahang pangasiwaan ang biglaang pag-apply at pagtanggi sa pagkarga.
4. System Integration Testing: Pagsasagawa ng joint commissioning kasama ang ATS (Automatic Transfer Switch), parallel system, at control system upang matiyak na magkakasamang gumagana ang buong system.

2. Mga Pangunahing Parameter at Pagsasaalang-alang

Bago pumili ng maling pagkarga, ang sumusunod na generator set at mga parameter ng kinakailangan sa pagsubok ay dapat linawin:

1. Rated Power (kW/kVA): Ang kabuuang kapasidad ng power ng false load ay dapat na mas malaki kaysa o katumbas ng kabuuang rated power ng generator set. Karaniwang inirerekumenda na pumili ng 110%-125% ng na-rate na kapangyarihan ng hanay upang bigyang-daan ang pagsubok sa kakayahan ng labis na karga.
2. Boltahe at Phase: Dapat tumugma sa boltahe ng output ng generator (hal., 400V/230V) at phase (three-phase four-wire).
3. Dalas (Hz): 50Hz o 60Hz.
4. Paraan ng Koneksyon: Paano ito makakonekta sa output ng generator? Karaniwan sa ibaba ng agos ng ATS o sa pamamagitan ng nakalaang test interface cabinet.
5. Paraan ng Paglamig:
   • Pagpapalamig ng hangin: Angkop para sa mababa hanggang katamtamang kapangyarihan (karaniwang mas mababa sa 1000kW), mas mababang gastos, ngunit maingay, at ang mainit na hangin ay dapat na maubos nang maayos mula sa silid ng kagamitan.
   • Pagpapalamig ng Tubig: Angkop para sa katamtaman hanggang mataas na kapangyarihan, mas tahimik, mas mataas na kahusayan sa paglamig, ngunit nangangailangan ng isang sumusuporta sa sistema ng paglamig ng tubig (cooling tower o dry cooler), na nagreresulta sa mas mataas na paunang pamumuhunan.
6. Control at Automation Level:
   • Pangunahing Kontrol: Manu-manong hakbang sa paglo-load/pagbaba.
   • Intelligent Control: Programmable automatic loading curves (ramp loading, step loading), real-time na pagsubaybay at pagtatala ng mga parameter tulad ng boltahe, current, power, frequency, oil pressure, water temperature, at pagbuo ng mga test report. Ito ay mahalaga para sa pagsunod at pag-audit ng data center.

3. Pangunahing Uri ng Mga Maling Pagkarga

1. Resistive Load (Purely Active Load P)

• Prinsipyo: Kino-convert ang elektrikal na enerhiya sa init, na nawawala ng mga bentilador o paglamig ng tubig.
• Mga Bentahe: Simpleng istraktura, mas mababang gastos, madaling kontrol, nagbibigay ng purong aktibong kapangyarihan.
• Disadvantages: Maaari lamang subukan ang aktibong kapangyarihan (kW), hindi maaaring subukan ang reaktibo kapangyarihan (kvar) regulasyon kakayahan ng generator.
• Sitwasyon ng Application: Pangunahing ginagamit para sa pagsubok sa bahagi ng makina (pagkasunog, temperatura, presyon), ngunit ang pagsubok ay hindi kumpleto.

2. Reactive Load (Purely Reactive Load Q)

• Prinsipyo: Gumagamit ng mga inductor upang kumonsumo ng reaktibong kapangyarihan.
• Mga Bentahe: Maaaring magbigay ng reaktibong pagkarga.
• Mga Kakulangan: Hindi karaniwang ginagamit nang nag-iisa, ngunit sa halip ay ipinares sa mga resistive load.

3. Pinagsamang Resistive/Reactive Load (R+L Load, nagbibigay ng P at Q)

• Prinsipyo: Pinagsasama ang mga bangko ng risistor at mga bangko ng reaktor, na nagpapahintulot sa independiyente o pinagsamang kontrol ng aktibo at reaktibong pagkarga.
• Mga Bentahe: Ang ginustong solusyon para sa mga data center. Maaaring gayahin ang tunay na pinaghalong load, komprehensibong pagsubok sa pangkalahatang performance ng generator set, kabilang ang AVR (Automatic Voltage Regulator) at governor system.
• Mga disadvantages: Mas mataas na gastos kaysa sa purong resistive load.
• Tandaan sa Pagpili: Bigyang-pansin ang adjustable na Power Factor (PF) range nito, karaniwang kailangang i-adjust mula 0.8 lagging (inductive) hanggang 1.0 para gayahin ang iba't ibang katangian ng pagkarga.

4. Electronic Load

• Prinsipyo: Gumagamit ng teknolohiya ng power electronics upang kumonsumo ng enerhiya o ibalik ito sa grid.
• Mga Bentahe: Mataas na katumpakan, kakayahang umangkop na kontrol, potensyal para sa pagbabagong-buhay ng enerhiya (pagtitipid ng enerhiya).
• Mga Disadvantage: Napakamahal, nangangailangan ng mataas na kasanayan sa maintenance personnel, at ang sarili nitong pagiging maaasahan ay nangangailangan ng pagsasaalang-alang.
• Sitwasyon ng Application: Mas angkop para sa mga laboratoryo o manufacturing plant kaysa para sa on-site na pagsusuri sa pagpapanatili sa mga data center.

Konklusyon: Para sa mga data center, dapat pumili ng «Combined Resistive/Reactive (R+L) False Load» na may matalinong awtomatikong kontrol.

4. Buod ng Mga Hakbang sa Pagpili

1. Tukuyin ang Mga Kinakailangan sa Pagsubok: Para lang ba ito sa pagsubok sa pagkasunog, o kailangan ng full load performance certification? Kinakailangan ba ang mga awtomatikong ulat ng pagsubok?
2. Ipunin ang Mga Parameter ng Generator Set: Ilista ang kabuuang power, boltahe, frequency, at lokasyon ng interface para sa lahat ng generator.
3. Tukuyin ang False Load Type: Pumili ng R+L, matalino, water-cooled false load (maliban kung napakaliit ng power at limitado ang budget).
4. Kalkulahin ang Power Capacity: Kabuuang False Load Capacity = Pinakamalaking single unit power × 1.1 (o 1.25). Kung sinusubukan ang isang paralleled system, ang kapasidad ay dapat na ≥ kabuuang paralleled na kapangyarihan.
5. Piliin ang Paraan ng Paglamig:
   • Mataas na kapangyarihan (>800kW), limitadong espasyo sa silid ng kagamitan, sensitivity ng ingay: Pumili ng pagpapalamig ng tubig.
   • Mababang kapangyarihan, limitadong badyet, sapat na espasyo sa bentilasyon: Maaaring isaalang-alang ang paglamig ng hangin.
6. Suriin ang Control System:
   • Dapat suportahan ang awtomatikong pag-load ng hakbang upang gayahin ang pakikipag-ugnayan sa totoong pagkarga.
   • Kailangang makapag-record at makapag-output ng mga karaniwang ulat ng pagsubok, kasama ang mga curve ng lahat ng pangunahing parameter.
   • Sinusuportahan ba ng interface ang integration sa Building Management o Data Center Infrastructure Management (DCIM) system?
7. Isaalang-alang ang Mobile kumpara sa Nakapirming Pag-install:
   • Nakapirming Pag-install: Naka-install sa isang nakalaang silid o lalagyan, bilang bahagi ng imprastraktura. Nakapirming mga kable, madaling pagsubok, maayos na hitsura. Ang ginustong pagpipilian para sa malalaking data center.
   • Mobile Trailer-Mounted: Naka-mount sa isang trailer, maaaring maghatid ng maraming data center o maraming unit. Mas mababang paunang gastos, ngunit mahirap ang pag-deploy, at kinakailangan ang espasyo sa imbakan at mga operasyon ng koneksyon.

5. Pinakamahuhusay na Kasanayan at Rekomendasyon

• Plano para sa Mga Interface ng Pagsubok: I-pre-design ang false load test interface cabinet sa sistema ng pamamahagi ng kuryente upang gawing ligtas, simple, at standardized ang mga koneksyon sa pagsubok.
• Solusyon sa Paglamig: Kung pinalamig ng tubig, tiyaking maaasahan ang sistema ng paglamig ng tubig; kung pinalamig ng hangin, dapat magdisenyo ng wastong mga duct ng tambutso upang maiwasan ang mainit na hangin mula sa recirculating sa silid ng kagamitan o makaapekto sa kapaligiran.
• Kaligtasan Una: Ang mga maling pag-load ay bumubuo ng napakataas na temperatura. Dapat na nilagyan ang mga ito ng mga hakbang sa kaligtasan tulad ng proteksyon sa sobrang temperatura at mga emergency stop na button. Ang mga operator ay nangangailangan ng propesyonal na pagsasanay.
• Regular na Pagsusuri: Ayon sa Uptime Institute, ang mga pamantayan ng Tier, o mga rekomendasyon ng manufacturer, ay karaniwang tumatakbo buwan-buwan na may hindi bababa sa 30% na na-rate na load, at nagsasagawa ng full load test taun-taon. Ang maling pagkarga ay isang pangunahing kasangkapan para matupad ang pangangailangang ito.

Panghuling Rekomendasyon:
Para sa mga data center na naghahanap ng mataas na kakayahang magamit, ang gastos ay hindi dapat i-save sa maling pag-load. Ang pamumuhunan sa isang nakapirming, sapat na laki, R+L, matalino, water-cooled na false load system ay isang kinakailangang pamumuhunan upang matiyak ang pagiging maaasahan ng kritikal na sistema ng kuryente. Nakakatulong ito na matukoy ang mga problema, maiwasan ang mga pagkabigo, at matugunan ang mga kinakailangan sa pagpapatakbo, pagpapanatili, at pag-audit sa pamamagitan ng mga komprehensibong ulat sa pagsubok.