1. Verklepgestuurde verzegelde, oplaadingsstrategie voor loodzuurbatterijen op de markt maakt gebruik van microprocessorbesturingstechnologie om de voordelen van meerdere laadmethoden te combineren en multi-mode beheer van klepgestuurde afgesloten loodzuigingsbatterijen te realiseren. Wanneer de batterij volledig is opgeladen tijdens het normale werking, komt de batterij in de drijvende laadfase en kan de transformator op dit moment de oplaadbelasting negeren; In de ontladingsmodus laadt de transformator de UPS niet; En wanneer de UPS wordt ontslagen en gerestaureerd naar normaal, laadt de UPS eerst op met constante stroom en vervolgens constante spanning totdat de batterij volledig is opgeladen en terugkeert naar drijvende lading. Bij het berekenen en selecteren van detransformatorBelasting, hoeveel oplaadbelasting moet worden gereserveerd voor de oplaadfase van de batterij is de focus van dit artikel.
2. Analyse van de impact van het laadproces van het batterij op Transformers 2.1 -model op basis van analyse Het model dat in dit artikel is vastgesteld, is gebaseerd op nationale normen en technische ontwerpvereisten en integreert de operationele gegevens van werkelijke datacenters. Het model analyseert in detail de afhankelijkheid van het systeem van omgevingscondities en apparatuurparameters, als volgt: (1) Gebruiksvoorwaarden: de hoogte is niet groter dan 1 {0 0 0m, de jaarlijkse gemiddelde omgevingstemperatuur van de transformatorruimte en UPS Room is 28 graden, de batterijruimte is 20 graden en alle kamers zijn ingestemd met airconditioners aangedreven door het UPS -systeem. (2) Transformator: gebruik droge-type transformator met isolatiekwaliteit 155 (f), capaciteit van 2500kVA, spanning van 10/0,4kV en wikkelingstijdconstante van 90min. (3) UPS: gebruik drie-inputs en drie-output hoogfrequente IGBT-gelijkrichterseenheid, met een enkele capaciteit van 500 kVA en een uitgangsvermogensfactor van 1. Elke transformator is verbonden met 6 UPSS en de maximale belastingssnelheid is niet groter dan 83,33%. De batterij -egalisatiestroom is ingesteld op 0,2C10. (4) Batterij: gebruik met klep gereguleerde afgesloten loodzuurbatterij met een back-uptijd van 15 minuten. Elke UPS is uitgerust met 4 sets van 456V/135AH -batterijen. Onder het ontwerp van het voedings- en distributiesysteem kan de transformator ongeveer 2379 kW elektronische informatieapparatuur dragen en is er geen laadbelasting voor batterijen gereserveerd. Wanneer de dubbele stroombronnen van het datacenter tegelijkertijd uit de macht zijn, wordt de back -up dieselgenerator gestart. Wanneer een transformator of de bovenste regel in het 2N -systeem mislukt, draagt de andere transformator alle belastingen, inclusief de laadbelasting van de batterij. Deze situatie is de meest ongunstige werkconditie van de maximale belastingssnelheid van de transformator, wat de focus van dit artikel is. De belastingberekening van de transformator tijdens de werking van de noodbelasting
Op dit moment bereikt het maximale laadpercentage van de transformator 129%, wat de limiet van 150% niet overschrijdt die is gespecificeerd door de nationale norm. Dit is slechts een voorbijgaand proces. De impact en schade veroorzaakt door de noodhulpverwerking van de transformator worden voornamelijk gemanifesteerd in twee aspecten: de ene is dat de stijgingstemperatuurstijging te hoog is, wat mechanische schade veroorzaakt; De andere is dat het veroudering zal versnellen en de levensduur van de transformator zal beïnvloeden. Gezien de bovenstaande twee aspecten, is men om specifiek te analyseren of de hotspot-temperatuur van de wikkeling van de transformator zijn maximale limiet bereikt wanneer de transformator in noodbelasting is (voor droge-type transformatoren met een hittebestendigheidsgraad van 155 (f) in zijn isolatiesysteem, de limiet is 180 graden); De tweede is om de verloren levens te berekenen tijdens de noodbelastingsoperatie van de transformator om te evalueren of het ontwerpmodel redelijk is.
2.2 Analyse van de impact van de werking van de noodbelasting van de transformator op de stijgingstemperatuurstijging De laadfase van de batterij -egalisatie duurt ongeveer 104 minuten. Vanaf de 105e minuut komt de batterij in het drijvende laadfase. Daarna loopt de transformator lange tijd met een laadsnelheid van 100%, dat wil zeggen dat de werkelijke transformator noodhulpverwerkingstijd 104 minuten is. De hoogste belastingssnelheid van de transformator vindt plaats op de 53e minuut, maar de hoogste temperatuur van de transformatorwikkeling vindt plaats na de 87e minuut. Daarna neemt de temperatuur van de transformatorwikkeling langzaam af, wat aangeeft dat het temperatuurstijgingsproces van de transformatorwikkeling relatief langzaam is en de temperatuurstijgingssnelheid lager is dan de snelheid van de toename van de transformatorbelasting. De hoogste wikkelingstemperatuur gedurende het gehele laadproces is 170 graden, die de limietwaarde van 180 graden niet overschrijdt. Het bovenstaande laat zien dat het laadproces van de batterij een bepaalde impact zal hebben op de temperatuurstijging van de transformatorwikkeling, maar deze impact zal niet direct mechanische schade aan de transformator veroorzaken. De sleutel ligt in het beperken van de temperatuurstijging van de wikkeling om de maximale limiet niet te overschrijden.
2.3 Analyse van de impact van de noodbelastingsoperatie van de transformator op zijn levensduur de transformator loopt gedurende 2H tijdens de laadfase van de batterij -egalisatie. De veroudering van de transformator wordt berekend met een granulariteit van per minuut en het gebied onder de verouderingssnelheid wordt berekend. Het kan worden verkregen dat het levensverlies veroorzaakt door de werking van de transformator in deze 2H 14,71 uur is. Schematisch diagram van transformator 2h verouderingscurve wanneer een dubbele voeding van datacenter tegelijkertijd uit de stroom is
In feite is de waarschijnlijkheid van dubbele stroomvoorziening tegelijkertijd erg laag. Dit artikel gebruikt de voedingstoestand van Klasse III -netwerk als een model (dwz gemiddeld 4,5 stroomuitval per maand en een gemiddelde faaltijd van 8 uur per keer) om de totale levenscyclus van de transformator te berekenen en gaat ervan uit dat na de dubbele stroomvoorziening wordt hersteld, de transformator van het 2N -systeem werkt normaal op hetzelfde tijdstip (ie, alle apparatuur en de lijnen die volledig worden hersteld in de normale werkingstijd). Nadat de hoofdrol is hersteld, is het levensverliespercentage van de transformator erg traag en het levensverlies na 24 uur operatie is 36,5 0 H, wat 0,02% van de totale levensduur van de transformator van 180 betekent, 000 h. Het jaarlijkse levensverlies van de transformator berekend onder de voeding van de drie-klasse netvoeding is 1971.15H, wat 1,22% van de totale levensduur van de transformator van 180 betekent, 000 h. Transformer Jaarlijkse Life Loss -berekeningstabel
Uitgebreide analyse toont aan dat onder de drie-klasse netwerkomstandigheden de theoretische levensduur van de transformator in het 2N-systeem 91,32 uur kan bereiken, voornamelijk omdat de transformator gedurende een lange tijd niet meer dan 50% werkt en het levensverlies klein is. Zelfs als de dubbele stroombronnen tegelijkertijd uit de macht zijn, kan het theoretische leven nog steeds 13.51 uur bereiken. Hoewel factoren zoals dagelijks onderhoud en kortsluiting ook de levensduur zullen beïnvloeden, is de impact van het opladen van batterijen op de levensduur van de transformator over het algemeen bestuurbaar en binnen een acceptabel bereik.
3. Conclusie Dit artikel stelt een analytisch model op voor het typische configuratieschema van een klasse A -datacenter, gericht op de impact van batterij opladen op de temperatuurstijging en het levensverlies van transformatorwikkelingen. Studies hebben aangetoond dat in datacenters met 2N -systeemconfiguratie niet nodig is om de laadbelasting van de batterij te overwegen bij het berekenen van de transformatorbelasting. Deze methode is van toepassing op alle soorten stroomvoorziening en distributiesystemen. Let bij het selecteren van een transformator op de volgende 4 punten: ① Handhaaf een lage omgevingstemperatuur om de hotspot -temperatuur van de transformatorwikkeling te regelen; ② Bij het bieden van transformatoren van het droge type moet de wikkeltijdconstante niet minder dan 90 minuten zijn; ③ Geef de voorkeur aan ups en batterijen met grote capaciteit om het aantal parallelle groepen te verminderen en de laadbelasting te verminderen; ④ In het gezicht van onstabiele voeding moeten maatregelen worden genomen zoals het aanpassen van de kamertemperatuur en het verlagen van de laadstroom van de batterij om ervoor te zorgen dat de wikkeltemperatuur van de transformator en het levensverlies binnen een veilig bereik worden geregeld.
