1. Når batteriet er fulladet under normal drift, kommer batteriet inn i flytende ladestadium, og transformatoren kan ignorere ladebelastningen på dette tidspunktet; I utladningsmodus laster ikke transformatoren UPS; Og når UPS -en blir sluppet ut og gjenopprettet til normal, lades UPS først med konstant strøm og deretter konstant spenning til batteriet er fulladet og går tilbake til flytende ladning. Når du beregner og velgerTransformatorLast, hvor mye ladebelastning som skal være forbeholdt batteriladestadiet er i fokus for dette papiret.
2. Analyse av virkningen av batteriladeprosess på Transformers 2.1 -modell basert på analyse Modellen som er etablert i denne artikkelen er basert på nasjonale standarder og ingeniørdesignkrav, og integrerer driftsdataene til faktiske datasentre. Modellen analyserer i detalj Systemets avhengighet av miljøforhold og utstyrsparametere, som følger: (1) Bruksbetingelser: Høyden overstiger ikke 1 0 0 0m, det årlige gjennomsnittlige omgivelsestemperaturen på transformatoren og oppturer rommet er 28 graders. (2) Transformator: Bruk tørr-type transformator med isolasjonsgrad 155 (f), kapasitet på 2500KVA, spenning på 10/0,4KV og viklingstidskonstant på 90 minutter. (3) UPS: Bruk tre-input og tre-output høyfrekvente IGBT-likeretterenhet, med en enkelt kapasitet på 500KVA og en utgangseffektfaktor på 1. hver transformator er koblet til 6 UPSS, og den maksimale belastningshastigheten overstiger ikke 83,33%. Batteriutjevningsstrømmen er satt til 0,2C10. (4) Batteri: Bruk ventilregulert forseglet bly-syre-batteri med en sikkerhetskopieringstid på 15 minutter. Hver UPS er utstyrt med 4 sett med 456V/135AH -batterier. Under utforming av strømforsynings- og distribusjonssystemet kan transformatoren bære omtrent 2379 kW elektronisk informasjonsutstyr, og ingen batteriladningsbelastning er reservert. Når de doble strømkildene til datasenteret er ute av strøm på samme tid, startes backup -dieselgeneratoren. Når den ene transformatoren eller den øvre linjen i 2N -systemet mislykkes, vil den andre transformatoren bære alle belastninger, inkludert batteriladningsbelastningen. Denne situasjonen er den mest ugunstige arbeidsforholdet til transformatorens maksimale belastningshastighet, som er fokuset i denne artikkelen. Lastberegningen av transformatoren under nødbelastningsdrift
På dette tidspunktet når transformatorens maksimale belastningshastighet 129%, som ikke overstiger 150% -grensen som er spesifisert av den nasjonale standarden. Dette er bare en forbigående prosess. Virkningen og skaden forårsaket av transformatorens nødbelastningsoperasjon er hovedsakelig manifestert i to aspekter: en er at den svingete temperaturstigningen er for høy, noe som forårsaker mekanisk skade; Den andre er at den vil fremskynde aldring og påvirke transformatorens levetid. Med tanke på de to ovennevnte aspektene, er man spesifikt å analysere om den varme spot-temperaturen i transformatorens vikling når sin maksimale grense når transformatoren er i nødbelastningsdrift (for tørrtype transformatorer med en varmemotstandskvalitet på 155 (f) I isolasjonssystemet er grensen 180 grader); Det andre er å beregne livet som går tapt under transformatorens nødbelastningsoperasjon for å evaluere om designmodellen er rimelig.
2.2 Analyse av virkningen av transformator Nødbelastningsdrift på dens viklingstemperatur Stigning Batteriutjevning Ladingstadiet tar omtrent 104 minutter. Fra det 105. minutt kommer batteriet inn i det flytende ladetrinnet. Etter det kjører transformatoren i lang tid med en belastningshastighet på 100%, det vil si den faktiske transformatorens nødbelastningsoperasjonstid er 104 minutter. Den høyeste belastningshastigheten til transformatoren skjer i det 53. minutt, men den høyeste temperaturen på transformatorens vikling skjer i det 87. minutt. Etter dette avtar temperaturen på transformatorens vikling sakte, noe som indikerer at temperaturøkningsprosessen for transformatorviklingen er relativt langsom, og temperaturøkningshastigheten er lavere enn endringshastigheten på transformatorbelastningsøkningen. Den høyeste viklingstemperaturen under hele ladeprosessen er 170 grader, noe som ikke overskrider sin grenseverdi på 180 grader. Ovennevnte viser at batteriladingsprosessen vil ha en viss innvirkning på temperaturøkningen av transformatorens vikling, men denne påvirkningen vil ikke direkte forårsake mekanisk skade på transformatoren. Nøkkelen ligger i hvordan du kan begrense temperaturøkningen av viklingen til ikke å overstige den maksimale grensen.
2.3 Analyse av virkningen av nødbelastningsoperasjonen av transformatoren på livet Transformatoren kjører for 2 timer under ladestadiet for batteriutjevning. Transformatorens aldringshastighet beregnes med en granularitet per minutt, og området under aldringskurven beregnes. Det kan oppnås at livstapet forårsaket av driften av transformatoren i disse 2H er 14,71H. Skjematisk diagram over transformator 2H aldringshastighetskurve når dual strømforsyning av datasenter er ute av strøm samtidig
Faktisk er sannsynligheten for dobbelt strømforsyningsavbrudd samtidig veldig lav. Denne artikkelen bruker strømforsyningstilstanden til klasse III -strømnettet som modell (dvs. i gjennomsnitt 4,5 strømbrudd per måned, og en gjennomsnittlig feiltid på 8 timer hver gang) for å beregne den samlede livssyklusen til transformatoren, og antar at etter at den samme tiden) etter den samme tiden) har gjenopprettet. Etter at strømnettet er gjenopprettet, er transformatorens livstapfrekvens veldig treg, og livstapet etter 24 timer med drift er 36,5 0 h, som betyr 0,02% av den totale levetiden til transformatoren på 180, 000 h. Det årlige livstapet til transformatoren beregnet under strømforsyningsforholdene på tre klasser er 1971.15h, noe som betyr at 1,22% av den totale levetiden til transformatoren på 180, 000 h. Transformator årlig beregningstabell for livstap
Omfattende analyse viser at under tre-klassen strømforhold kan transformatorens teoretiske levetid i 2N-systemet nå 91,32H, hovedsakelig fordi transformatoren opererer med en belastningshastighet på ikke mer enn 50% i lang tid, og livstapet er lite. Selv om de doble kraftkildene er ute av strøm på samme tid, kan det teoretiske livet fortsatt nå 13.51H. Selv om faktorer som daglig vedlikehold og kortslutning også vil påvirke levetiden, er virkningen av batterilading på transformatorens levetid generelt kontrollerbar og innenfor et akseptabelt område.
3. Konklusjon Denne artikkelen etablerer en analytisk modell for den typiske konfigurasjonsordningen til et datasenter i klasse A, med fokus på virkningen av batterilading på temperaturøkningen og livstap av transformatorviklinger. Studier har vist at i datasentre med 2N -systemkonfigurasjon er det ikke nødvendig å vurdere batteriladningsbelastningen når du beregner transformatorbelastningen. Denne metoden er anvendelig for alle typer strømforsynings- og distribusjonssystemer. Når du velger en transformator, må du ta hensyn til følgende 4 poeng: ① Oppretthold en lav omgivelsestemperatur for å kontrollere den varme spot -temperaturen på transformatorens vikling; ② Når du byr på transformatorer av tørr type, må viklingskonstanten ikke være mindre enn 90 minutter; ③ foretrekker oppturer og batterier med stor kapasitet for å redusere antall parallelle grupper og redusere ladingbelastningen; ④ I møte med ustabil strømforsyning, bør tiltak som å justere romtemperaturen og redusere batteriladestrømmen iverksettes for å sikre at transformatorens viklingstemperatur og livstap kontrolleres innenfor et sikkert område.
