Защо центровете за данни предпочитат сухи трансформатори?

Точки за избор и оценка на капацитета

Центровете за данни избират сухи трансформатори не защото сухите типове са по-евтини, а защото потопените в масло трансформатори просто не могат да бъдат инсталирани в повечето центрове за данни — и те никога няма да преминат противопожарна проверка. Сухите трансформатори не съдържат запалима изолационна течност и не носят риск от изтичане, така че могат да бъдат поставени директно в подово разпределително помещение или дори до помещението за оборудване. Истинската трудност не е „сух тип или маслен тип“, а как да се изчисли капацитетът, колко граница на повишаване на температурата да се позволи, как да се справят с хармониците и как трансформаторът и разпределителната уредба трябва да работят заедно.

Три твърди ограничения, всички от които са инженерни условия, а не предпочитания

1. Противопожарна профилактика и пожарна инспекция

Типът, потопен в масло, съдържа запалима изолационна течност вътре; повреда може да причини изхвърляне на масло и пожар и обикновено изисква специално трансформаторно помещение, противопожарни стени, яма за съхранение на масло или дренажни съоръжения и трябва да отговаря на разстоянията за разделяне на пожара. Сухите трансформатори използват твърда изолация - отливка от епоксидна смола или импрегниране под вакуум (VPI) - не съдържат запалими течности, имат значително по-ниско пожарно натоварване и могат да бъдат инсталирани близо до центъра на натоварване.

2. Позиция на монтаж и транспорт

Основните натоварвания на центъра за данни са на горния етаж, в помещението за оборудване. Потопените в масло единици са ограничени от теглото на маслото, съоръженията за съхранение на масло и условията на повдигане, което ги прави много трудни за подреждане в рамките на един етаж; модулите от сух тип са по-леки и могат да се преместват в сграда на секции, така че да могат да бъдат поставени директно в разпределителното помещение.

3. Разходи за експлоатация и поддръжка

Потопените в масло агрегати изискват редовен анализ на разтворения газ и проверка на нивото и теча на маслото; модулите от сух тип по същество не изискват поддръжка, свързана с масло, и се нуждаят само от внимание към контрола на температурата, вентилаторите и чистотата.

Три основни точки на приложение на сухи трансформатори в центрове за данни

Сухите трансформатори се прилагат главно в три сценария в центрове за данни:

• Средно напрежение входяща страна главно стъпало надолу:Поемане на целия товар на обекта, с най-голям капацитет, обикновено конфигуриран като 2N или N+1.
• Преден край на UPS и подово разпределение:Малък капацитет на единица, но голямо количество, което изисква стабилна работа и компактен монтаж.
• Сглобяеми плъзгачи и модулни центрове за данни:Външните размери директно определят размера на корпуса, така че изборът на трансформатор трябва да бъде синхронизиран с цялостната структура.

Разпределение на ролите между сухи и маслени трансформатори

Ключови точки за избор на сухи трансформатори за център за данни

Изборът на трансформатор за център за данни не може да се основава само на капацитета; трябва да се преценява цялостно спрямо нивото на натоварване, резервната архитектура, работната среда и стандартите за сертифициране.

Излишък на натоварване и N+1 / 2N архитектура

Основната архитектура на захранване за центрове за данни е N+1 или 2N резервиране. Трансформатор не може да бъде оразмерен директно спрямо пълното натоварване на сървъра; съкращенията винаги трябва да бъдат запазени. Например: ако общото ИТ натоварване изисква 2000 kVA и е приета N+1 архитектура, ще бъдат конфигурирани три трансформатора от 1000 kVA, така че ако някой от тях се повреди, останалите два да могат да поемат целия товар и да продължат изчисленията да работят без прекъсване.

Тип изолация: Епоксидни отлети сухи трансформатори са първият избор

Почти всички центрове за данни използват епоксидни отлети сухи трансформатори. Намотките са запечатани в епоксидна смола, което ги прави влагоустойчиви, устойчиви на замърсяване и устойчиви на късо съединение. В сравнение със сухите трансформатори от отворен тип, те са по-устойчиви на смущения от околната среда и са много подходящи за сценарии на сглобяеми плъзгащи се елементи.

Параметри на повишаване на температурата и импедансно напрежение

• Клас на повишаване на температурата:Обикновено се използват клас F (155 ℃) и клас H (180 ℃); центровете за данни предпочитат H клас заради по-силната му способност за претоварване.
• Импеданс напрежение:Обикновено 4%–6%; стойността на импеданса влияе на тока на късо съединение и трябва да бъде съгласувана със защитните устройства на разпределителната уредба нагоре по веригата, така че въздействието на късо съединение да не повреди чувствителните ИТ товари.

Метод на охлаждане: AF/AN

Естественото въздушно охлаждане отговаря на нормални натоварвания; AF принудителното въздушно охлаждане може да повиши капацитета за кратък период (обикновено с 30%–50%), за да се справи с краткотрайното претоварване, причинено от изчислителната експанзия – възможност, която центровете за данни ценят високо.

Сертифициране и съответствие

За задгранични проекти стандартите IEC трябва да бъдат потвърдени и да бъде осигурен CE сертификат; някои региони изискват допълнителни доклади от тестове. Трябва да се обърне внимание и на степента на защита от проникване IP20/IP30 — IP30 се препоръчва за кутии с голямо количество прах.

Хармонична устойчивост

Сървърите и UPS системите са нелинейни товари и генерират значителни хармоници. По време на избора трябва да се обърне внимание на способността за хармонична устойчивост на трансформатора; могат да бъдат избрани намалени конструкции или продукти с екраниращи намотки, за да се намали хармоничното нагряване и да се предотврати необичайно повишаване на температурата и стареене на трансформатора.

Метод за оценка на капацитета за сухи трансформатори в центъра за данни

Оценката на капацитета е основа за предварителни проектни оферти и схема; когато работите с EPC клиенти във външната търговия, тази логика може да се използва за бързи изчисления.

Основна формула:
Номинален капацитет на трансформатора (kVA) = Обща изчислена активна мощност (kW) ÷ Фактор на мощността ÷ Фактор на съвпадение

Стъпки за оценка

1. Добавете общата консумация на енергия на ИТ оборудването + товарите на спомагателните помещения (климатик, осветление, противопожарна защита и др.), за да получите общата активна мощност.
2. Коефициентът на мощност на натоварване за центрове за данни обикновено се приема като 0,9.
3. Фактор на съвпадение: не всички сървъри работят при пълно натоварване едновременно, обикновено се приема като 0,8–0,9.
4. Резервно резервиране: резервирайте допълнителен излишен капацитет според N+1/2N архитектурата.
5. Съображения за намаляване на мощността: при сценарии с висока температура и надморска височина сухите трансформатори трябва да бъдат намалени, така че оставете резерв в оценката на капацитета.

Забележка:Оценката на капацитета е само предварителна справка за схемата; крайният модел трябва да бъде потвърден от проектантския институт, като се вземат предвид токът на късо съединение, хармониците и местните електрически кодове.

Заключение

Центровете за данни предпочитат сухи трансформатори, тъй като изборът е на първо място безопасността, опростената експлоатация и поддръжка и пригодността за интегриране на сглобяеми плъзгачи. На фона на експлозията в изчислителните проекти с изкуствен интелект, доставката на EPC в чужбина вече не се фокусира само върху цената — резервният дизайн, способността за устойчивост на хармоници, адаптивността към околната среда и IEC/CE сертифицирането са от по-голямо значение. Оценката на капацитета трябва да съчетава ИТ натоварването, коефициента на съвпадение и архитектурата на резервиране; за проекти за центрове за данни в Близкия изток и Югоизточна Азия трябва също да се вземе предвид намаляването на мощността, причинено от среда с висока температура и много прах.

За Zhejiang Deyan Electric Co., Ltd.

Zhejiang Deyan Electric Co., Ltd.се намира в Yueqing, Zhejiang, „Столицата на китайските електрически уреди“, и нейните продукти обхващат високоволтова комутационна апаратура, пръстеновидни главни блокове, газоизолирани комутационни апарати, кутийни подстанции и фотоволтаични шкафове за свързване към мрежата. Ако вашият проект за център за данни се нуждае от пакетна поддръжка за избор и изчисляване на мощността за сухи трансформатори заедно с разпределителна уредба, пръстеновидни главни блокове и подстанции тип кутия, изпратете ни вашата еднолинейна диаграма и списък с ИТ натоварване и ние ще предоставим препоръки за избор и оценка на доставката.