De ce centrele de date preferă transformatoarele de tip uscat?

Puncte de selecție și estimare a capacității

Centrele de date aleg transformatoare de tip uscat nu pentru că tipurile uscate sunt mai ieftine, ci pentru că transformatoarele cu scufundare în ulei pur și simplu nu pot fi instalate în majoritatea centrelor de date - și nu ar trece niciodată inspecția la incendiu. Transformatoarele de tip uscat nu conțin lichid izolator inflamabil și nu prezintă niciun risc de scurgere, astfel încât pot fi amplasate direct într-o cameră de distribuție în podea sau chiar lângă camera echipamentelor. Dificultatea reală nu este „tipul uscat sau tipul de ulei”, ci modul de calculare a capacității, cât de multă marjă de creștere a temperaturii trebuie să permiteți, cum să faceți față armonicilor și modul în care transformatorul și comutatorul ar trebui să funcționeze împreună.

Trei constrângeri dure, toate condițiile tehnice, mai degrabă decât preferințe

1. Prevenirea incendiilor și controlul incendiilor

Tipul cu scufundare în ulei conține în interior un lichid izolator inflamabil; o defecțiune poate provoca ejectarea uleiului și incendiul și, de obicei, necesită o cameră de transformare dedicată, pereți de incendiu, o groapă de depozitare a uleiului sau instalații de drenare a uleiului și trebuie să satisfacă distanțele de separare a focului. Transformatoarele de tip uscat folosesc izolație solidă - turnare cu rășină epoxidică sau impregnare sub vid (VPI) - nu conțin lichid inflamabil, au o sarcină la foc semnificativ mai mică și pot fi instalate aproape de centrul de sarcină.

2. Poziția de instalare și transport

Încărcăturile de bază ale unui centru de date sunt la etaj, în interiorul camerei de echipamente. Unitățile imersate în ulei sunt constrânse de greutatea uleiului, instalațiile de depozitare a uleiului și condițiile de ridicare, ceea ce le face foarte dificil de aranjat într-un podea; unitățile de tip uscat sunt mai ușoare și pot fi mutate într-o clădire în secțiuni, astfel încât să poată fi amplasate direct în camera de distribuție.

3. Costul O&M

Unitățile imersate în ulei necesită o analiză regulată a gazelor dizolvate și o inspecție a nivelului și a scurgerilor de ulei; Unitățile de tip uscat nu necesită întreținere legată de ulei și au nevoie doar de atenție la controlul temperaturii, ventilatoare și curățenie.

Trei puncte principale de aplicare ale transformatoarelor de tip uscat în centrele de date

Transformatoarele de tip uscat sunt aplicate în principal în trei scenarii în centrele de date:

• Coborâre principală pe partea de intrare de medie tensiune:Transportarea întregii sarcini a șantierului, cu cea mai mare capacitate, de obicei configurată ca 2N sau N+1.
• Distribuția frontală și la podea a UPS:Capacitate mică pe unitate, dar cantitate mare, necesitând funcționare stabilă și instalare compactă.
• Skid-uri prefabricate și centre de date modulare:Dimensiunile exterioare determină în mod direct dimensiunea carcasei, astfel încât selecția transformatorului trebuie să fie sincronizată cu structura generală.

Împărțirea rolurilor între transformatoarele de tip uscat și immerse în ulei

Puncte cheie de selecție pentru transformatoarele de tip uscat pentru centre de date

Selectarea transformatorului pentru un centru de date nu se poate baza doar pe capacitate; trebuie evaluat cuprinzător în funcție de nivelul de încărcare, arhitectura de redundanță, mediul de operare și standardele de certificare.

Redundanță de încărcare și arhitectură N+1 / 2N

Arhitectura principală de alimentare pentru centrele de date este redundanța N+1 sau 2N. Un transformator nu poate fi dimensionat direct față de sarcina completă a serverului; redundanța trebuie întotdeauna rezervată. De exemplu: dacă sarcina totală IT necesită 2000 kVA și se adoptă o arhitectură N+1, vor fi configurate trei transformatoare de 1000 kVA, astfel încât, în cazul în care se defectează oricare dintre ele, celelalte două pot suporta întreaga sarcină și pot continua calculul să funcționeze fără întrerupere.

Tip de izolație: Transformatoarele de tip uscat turnate epoxidic sunt prima alegere

Aproape toate centrele de date folosesc transformatoare epoxidice turnate uscate. Înfășurările sunt sigilate cu rășină epoxidică, făcându-le rezistente la umezeală, la contaminare și la impactul de scurtcircuit. În comparație cu transformatoarele uscate de tip deschis, acestea sunt mai rezistente la interferența mediului și sunt potrivite pentru scenariile de derapaj prefabricate.

Parametrii de creștere a temperaturii și a tensiunii de impedanță

• Clasa de creștere a temperaturii:Clasa F (155 ℃) și clasa H (180 ℃) sunt utilizate în mod obișnuit; centrele de date preferă clasa H pentru capacitatea sa de supraîncărcare mai puternică.
• Tensiune de impedanță:În mod normal 4%–6%; valoarea impedanței afectează curentul de scurtcircuit și trebuie să fie corelată cu dispozitivele de protecție din amonte, astfel încât impactul de scurtcircuit să nu deterioreze sarcinile IT sensibile.

Metodă de răcire: AF/AN

O răcire naturală cu aer se potrivește sarcinilor normale; Răcirea forțată cu aer AF poate crește capacitatea pentru o perioadă scurtă (de obicei cu 30%–50%) pentru a face față supraîncărcării pe termen scurt cauzate de extinderea calculatoarelor - o capacitate pe care centrele de date o valorează foarte mult.

Certificare și conformitate

Pentru proiectele de peste mări, trebuie confirmate standardele IEC și furnizată certificarea CE; unele regiuni necesită rapoarte suplimentare de testare. De asemenea, trebuie acordată atenție gradului de protecție IP20/IP30 - IP30 este recomandat pentru carcasele cu praf greu.

Capacitate de rezistență la armonici

Serverele și sistemele UPS sunt sarcini neliniare și generează armonici substanțiale. În timpul selecției, trebuie acordată atenție capacității de rezistență armonică a transformatorului; pot fi alese modele reduse sau produse cu înfășurări de ecranare pentru a reduce încălzirea armonică și pentru a preveni creșterea anormală a temperaturii și îmbătrânirea transformatorului.

Metoda de estimare a capacității pentru transformatoarele de tip uscat pentru centre de date

Estimarea capacității este baza pentru cotațiile preliminare ale proiectelor și proiectarea schemei; atunci când aveți de-a face cu clienții EPC în comerțul exterior, această logică poate fi folosită pentru calcule rapide.

Formula de baza:
Capacitatea nominală a transformatorului (kVA) = Puterea activă totală calculată (kW) ÷ Factorul de putere ÷ Factorul de coincidență

Etape de estimare

1. Adunați consumul total de energie al echipamentelor IT + sarcinile auxiliare din încăpere (aer condiționat, iluminat, protecție împotriva incendiilor etc.) pentru a obține puterea activă totală.
2. Factorul de putere de încărcare pentru centrele de date este, în general, considerat 0,9.
3. Factorul de coincidență: nu toate serverele funcționează la încărcare maximă simultan, în general luate ca 0,8–0,9.
4. Rezervați redundanță: rezervați capacitate redundantă suplimentară conform arhitecturii N+1/2N.
5. Considerații de scădere: în scenariile de temperatură ridicată și altitudine mare, transformatoarele de tip uscat trebuie reduse, așa că lăsați o marjă în estimarea capacității.

Nota:Estimarea capacității este doar o referință preliminară pentru schemă; modelul final trebuie confirmat de institutul de proiectare ținând cont de curentul de scurtcircuit, armonici și codurile electrice locale.

Concluzie

Centrele de date preferă transformatoarele de tip uscat, deoarece alegerea se referă în primul rând la siguranță, la simplificarea operațiunilor și operațiunilor și la adecvarea pentru integrarea skid-urilor prefabricate. Pe fundalul unei explozii a proiectelor de calcul AI, achizițiile EPC din străinătate nu se mai concentrează doar pe preț - designul redundant, capacitatea de rezistență armonică, adaptabilitatea la mediu și certificarea IEC/CE contează mai mult. Estimarea capacității trebuie să combine încărcarea IT, factorul de coincidență și arhitectura de redundanță; pentru proiectele de centre de date din Orientul Mijlociu și Asia de Sud-Est, trebuie luată în considerare și deratingul cauzat de mediile cu temperaturi ridicate și praf ridicat.

Despre Zhejiang Deyan Electric Co., Ltd.

Zhejiang Deyan Electric Co., Ltd.este situat în Yueqing, Zhejiang, „Capitala aparatelor electrice din China”, iar produsele sale acoperă aparate de comutație de înaltă tensiune, unități principale inelare, aparate de comutare izolate cu gaz, stații de tip cutie și dulapuri fotovoltaice de conectare la rețea. Dacă proiectul dvs. de centru de date necesită asistență pentru selecția pachetului și calculul capacității pentru transformatoare de tip uscat, împreună cu aparate de comutare, unități principale inelare și substații tip cutie, trimiteți-ne diagrama dvs. uniliniară și lista de încărcare IT și vă vom oferi recomandări de selecție și o evaluare a livrării.