1. Ventilstyret forseglet bly-syre batteriopladningsstrategi UPS på markedet bruger mikroprocessorstyringsteknologi til at kombinere fordelene ved flere opladningsmetoder og realisere multi-mode-styring af ventilkontrollerede forseglede bly-sure-batterier. Når batteriet er fuldt opladet under normal drift, går batteriet ind i det flydende ladningsstadium, og transformeren kan ignorere opladningsbelastningen på dette tidspunkt; I udladningstilstand indlæser transformeren ikke UPS; Og når UPS udledes og gendannes til det normale, oplades de første opladninger med konstant strøm og derefter konstant spænding, indtil batteriet er fuldt opladet og vender tilbage til flydende opladning. Ved beregning og valg aftransformerBelastning, hvor meget opladningsbelastning der skal reserveres til batteriopladningsstadiet er i fokus for dette papir.
2. Analyse af virkningen af batteriopladningsprocessen på Transformers 2.1 -modellen baseret på analyse Modellen, der er etableret i dette papir, er baseret på nationale standarder og tekniske designkrav og integrerer driftsdata for faktiske datacentre. Modellen analyserer detaljeret systemets afhængighed af miljøforhold og udstyrsparametre, som følger: (1) Brugsbetingelser: Højden overstiger ikke 1 0 0 0M, den årlige gennemsnitlige omgivelsestemperatur for transformerens rum og UPS -rummet er 28 grader, batterirummet er 20 grader, og alle værelser er udstyret med klimaanlæg, der er styret af UPS -systemet. (2) Transformator: Brug tør-type transformer med isoleringsklasse 155 (f), kapacitet på 2500 kVA, spænding på 10/0,4 kV og viklingstidskonstant på 90 minutter. (3) UPS: Brug tre-input og tre-output-højfrekvente IGBT-ensretterenhed, med en enkelt kapacitet på 500 kVA og en udgangseffektfaktor på 1. hver transformer er tilsluttet til 6 UPS'er, og den maksimale belastningshastighed overstiger ikke 83,33%. Batteriudligningsstrømmen er indstillet til 0,2C10. (4) Batteri: Brug ventilreguleret forseglet blybatteri med en sikkerhedskopieringstid på 15 minutter. Hver UPS er udstyret med 4 sæt på 456V/135AH -batterier. Under design af strømforsynings- og distributionssystemet kan transformeren transportere ca. 2379 kW elektronisk informationsudstyr, og der er ingen batteriopladningsbelastning forbeholdt. Når de dobbelte strømkilder til datacentret er ude af strøm på samme tid, startes backup -dieselgeneratoren. Når den ene transformer eller den øverste linje i 2N -systemet mislykkes, bærer den anden transformer alle belastninger, inklusive batteriopladningsbelastningen. Denne situation er den mest ugunstige arbejdstilstand for transformerens maksimale belastningshastighed, som er i fokus for dette papir. Belastningsberegningen af transformeren under drift af nødbelastning
På dette tidspunkt når transformerens maksimale belastningshastighed 129%, hvilket ikke overstiger den 150% grænse, der er specificeret af den nationale standard. Dette er kun en kortvarig proces. Virkningen og skaden forårsaget af transformerens nødbelastningsoperation manifesteres hovedsageligt i to aspekter: den ene er, at den viklingstemperaturstigning er for høj, hvilket forårsager mekanisk skade; Den anden er, at det vil fremskynde aldring og påvirke transformerens levetid. I betragtning af ovenstående to aspekter er man specifikt at analysere, om den hot spotstemperatur for transformerens viklingen når sin maksimale grænse, når transformeren er i nødbelastningsdrift (for tør-type transformatorer med en varmemodstandskvalitet på 155 (F) i sit isoleringssystem, grænsen er 180 grad); Det andet er at beregne det tabte liv under transformerens nødbelastningsoperation for at evaluere, om designmodellen er rimelig.
2.2 Analyse af virkningen af transformers nødbelastning på dens viklingstemperaturstigning Batteriets udligning af opladningstrinnet tager ca. 104 minutter. Fra det 105. minut går batteriet ind i det flydende ladningsstadium. Derefter løber transformeren i lang tid med en belastningshastighed på 100%, det vil sige, at den faktiske transformers nødbelastningstid er 104 minutter. Transformatorens højeste belastningshastighed forekommer i det 53. minut, men den højeste temperatur på transformatorens vikling forekommer i det 87. minut. Derefter falder temperaturen på transformatorens vikling langsomt, hvilket indikerer, at temperaturstigningsprocessen for transformatorviklingen er relativt langsom, og dens temperaturstigningshastighed er lavere end hastigheden for ændring af transformatorbelastningsstigningen. Den højeste viklingstemperatur under hele opladningsprocessen er 170 grader, hvilket ikke overstiger dens grænseværdi på 180 grader. Ovenstående viser, at batteriopladningsprocessen vil have en vis indflydelse på temperaturstigningen af transformatorens vikling, men denne påvirkning vil ikke direkte forårsage mekanisk skade på transformeren. Nøglen ligger i, hvordan man begrænser temperaturstigningen af viklingen for ikke at overskride dens maksimale grænse.
2.3 Analyse af virkningen af nødbelastning af transformeren på dets liv Transformatoren kører i 2 timer i løbet af batteriets udligningsopladningsstadium. Transformatorens aldringshastighed beregnes med en granularitet på pr. Minut, og området under aldringshastighedskurven beregnes. Det kan opnås, at livstabet forårsaget af driften af transformeren i disse 2 timer er 14,71 timer. Skematisk diagram over transformer 2H Aging Rate Curve Når dobbelt strømforsyning af datacenter er ude af strøm på samme tid
Faktisk er sandsynligheden for strømforsyning af dobbelt strømforsyning på samme tid meget lav. Dette papir bruger strømforsyningsbetingelsen i klasse III -hovednettet som en model (dvs. i gennemsnit 4,5 strømafbrydelser pr. Måned, og en gennemsnitlig fejltid på 8 timer hver gang) til at beregne den samlede livscyklus for transformeren, og antager, at alt udstyr efter den dobbelte strømforsyning er gendannet, er transformatoren i 2N -systemet normalt på samme tid (ie, alt udstyr og dets linjer er genvundet til normal drift inden for 8h -fiaskoen). Efter at nettet er gendannet, er transformerens livstabshastighed meget langsom, og dens livstab efter 24 timer i drift er 36,5 0 h, hvilket betyder 0,02% af den samlede levetid for transformeren på 180, 000 h. Det årlige livstab for transformeren beregnet under de tre-klasses hovedforsyningsbetingelser er 1971.15h, hvilket betyder 1,22% af den samlede levetid for transformeren på 180, 000 h. Transformer årlig beregning af livstab
Omfattende analyse viser, at under de tre klasses hovedforhold kan transformerens teoretiske liv i 2. systemet nå 91,32 timer, hovedsageligt fordi transformeren fungerer med en belastningshastighed på højst 50% i lang tid, og livstabet er lille. Selv hvis de dobbelte strømkilder er ude af magt på samme tid, kan det teoretiske liv stadig nå 13,51 timer. Selvom faktorer som daglig vedligeholdelse og kortslutninger også vil påvirke livet, er virkningen af batteriopladning på transformatorens levetid generelt kontrollerbar og inden for et acceptabelt interval.
3. Konklusion Dette papir opretter en analytisk model for det typiske konfigurationsskema for et klasse A -datacenter med fokus på virkningen af batteriopladning på temperaturstigningen og livstab af transformatorviklinger. Undersøgelser har vist, at der i datacentre med 2N -systemkonfiguration ikke er behov for at overveje batteriopladningsbelastningen, når man beregner transformerbelastningen. Denne metode gælder for alle typer strømforsynings- og distributionssystemer. Når du vælger en transformer, skal du være opmærksom på følgende 4 punkter: ① Oprethold en lav omgivelsestemperatur for at kontrollere den hot spot temperatur på transformerviklingen; ② Når det byder på transformatorer af tørt type, kræves den snoede tidskonstant for ikke mindre end 90 minutter; ③ Foretrækker ops på stor kapacitet og batterier for at reducere antallet af parallelle grupper og reducere opladningsbelastningen; ④ I lyset af ustabil strømforsyning skal der tages foranstaltninger såsom at justere stuetemperaturen og reducere batteriopladningsstrømmen for at sikre, at transformerens viklingstemperatur og livstab styres inden for et sikkert interval.
