1. Ventilkontrollierte versiegelte Blei-Säure-Batterie-Lade-Strategie auf dem Markt verwendet die Mikroprozessor-Steuerungstechnologie, um die Vorteile mehrerer Lademethoden zu kombinieren und die Multi-Mode-Behandlung von Ventil-kontrollierten versiegelten Blei-Säure-Batterien zu realisieren. Wenn die Batterie während des normalen Betriebs vollständig aufgeladen ist, tritt die Batterie in die schwimmende Ladungsstufe ein, und der Transformator kann die Ladelast zu diesem Zeitpunkt ignorieren. Im Entladungsmodus lädt der Transformator die UPS nicht. und wenn die UPS entladen und wieder normalisiert werden, lädt sich zuerst die UPS mit konstantem Strom und dann konstant Spannung, bis die Batterie vollständig aufgeladen ist und zur schwimmenden Ladung zurückkehrt. Bei der Berechnung und Auswahl derTransformatorLast, wie viel Ladelast sollte für die Batterieladestufe reserviert werden, ist der Schwerpunkt dieses Papiers.
2. Analyse der Auswirkungen des Batterieladungsprozesses auf Transformatoren 2.1 Modell Basierend auf der Analyse Das in diesem Artikel festgelegte Modell basiert auf nationalen Standards und technischen Entwurfsanforderungen und integriert die Betriebsdaten der tatsächlichen Rechenzentren. Das Modell analysiert detailliert die Abhängigkeit des Systems von Umgebungsbedingungen und Ausrüstungsparametern wie folgt: (1) Verwendungsbedingungen: Die Höhe überschreitet 1 0 0 0m, die jährliche durchschnittliche Ambient -Temperatur des Transformatorraums und UPS -Raum, der 28 Grad, der Batterieraum ist 20 Grad. . (3) UPS: Verwenden Sie mit einer IGBT-Gleichrichtereinheit mit drei Eingängen und drei Ausgängen mit einer einzigen Kapazität von 500 kVa und einem Ausgangsleistungspfaktor von 1. Jeder Transformator ist an 6 UPSS angeschlossen, und die maximale Lastrate überschreitet 83,33%nicht. Der Batterieausgleichsstrom ist auf 0,2C10 eingestellt. (4) Batterie: Verwenden Sie Ventil-regulierte versiegelte Blei-Säure-Batterie mit einer Sicherungszeit von 15 min. Jedes UPS ist mit 4 Sätzen von 456 V/135AH -Batterien ausgestattet. Unter dem Entwurf des Stromversorgungs- und -verteilungssystems kann der Transformator etwa 2379 kW elektronischer Informationsgeräte tragen und keine Batterieladlast reserviert ist. Wenn die Doppelstromquellen des Rechenzentrums gleichzeitig nicht mehr Strom haben, wird der Backup -Dieselgenerator gestartet. Wenn ein Transformator oder die obere Linie im 2N -System ausfällt, trägt der andere Transformator alle Lasten, einschließlich der Ladung der Batterie. Diese Situation ist die ungünstigste Arbeitsbedingung der maximalen Belastungsrate des Transformators, was im Mittelpunkt dieses Papiers steht. Die Lastberechnung des Transformators während des Notfalllastbetriebs
Zu diesem Zeitpunkt erreicht die maximale Lastrate des Transformators 129%, was die vom nationalen Standard festgelegte Limit von 150% nicht überschreitet. Dies ist nur ein vorübergehender Prozess. Die Auswirkungen und der Schaden, der durch den Notfalllast des Transformators verursacht wird, zeigen sich hauptsächlich in zwei Aspekten: Eine ist, dass der Anstieg der Wicklungstemperatur zu hoch ist, was zu mechanischen Schäden führt. Das andere ist, dass es das Altern beschleunigt und die Lebensdauer des Transformators beeinflusst. In Anbetracht der beiden oben genannten Aspekte besteht darin, spezifisch zu analysieren, ob die Hotspot-Temperatur der Wicklung des Transformators seine maximale Grenze erreicht, wenn sich der Transformator im Notfalllastbetrieb befindet (für trockene Transformatoren mit einem Wärmewiderstand von 155 (f) in seinem Isolationssystem beträgt die Grenze 180 Grad). Die zweite ist die Berechnung der Lebensdauer während des Notfalllastbetriebs des Transformators, um zu bewerten, ob das Entwurfsmodell angemessen ist.
2.2 Analyse der Auswirkung des Transformator -Notfalllastbetriebs auf seine Wickelentemperatur Die Batterie -Equalization -Ladestufe dauert etwa 104 Minuten. Ab der 105. Minute tritt die Batterie in die schwimmende Ladungsstufe ein. Danach läuft der Transformator lange Zeit mit einer Lastrate von 100%, dh der tatsächlichen Transformator -Notfalllastzeit beträgt 104 Minuten. Die höchste Belastungsrate des Transformators tritt in der 53. Minute auf, aber die höchste Temperatur der Transformatorwicklung tritt in der 87. Minute auf. Danach nimmt die Temperatur der Transformatorwicklung langsam ab, was darauf hinweist, dass der Temperaturanstiegsprozess der Transformatorwicklung relativ langsam ist und die Temperaturanstiegsrate niedriger ist als die Änderungsrate der Transformatorlastanstieg. Die höchste Wickeltemperatur während des gesamten Ladungsprozesses beträgt 170 Grad, was ihren Grenzwert von 180 Grad nicht überschreitet. Das obige zeigt, dass der Batterieladungsprozess einen gewissen Einfluss auf den Temperaturanstieg der Transformatorwicklung hat. Dieser Einfluss jedoch nicht direkt zu mechanischer Beschädigung des Transformators führt. Der Schlüssel liegt darin, wie der Temperaturanstieg der Wicklung so begrenzt werden kann, dass sie die maximale Grenze nicht überschreitet.
2.3 Analyse der Auswirkungen des Notfalllastbetriebs des Transformators auf seine Lebensdauer Der Transformator läuft während der Ladestufe der Batterieausgleich 2H für 2H. Die Transformator -Alterungsrate wird mit einer Granularität von pro Minute berechnet und die Fläche unter der Alterungsrate -Kurve wird berechnet. Es kann erhalten werden, dass der Lebensverlust, der durch den Betrieb des Transformators in diesen 2H verursacht wird, 14,71H beträgt. Schematische Diagramm der Transformator 2H -Alterungsrate -Kurve Wenn das Dual -Netzteil des Rechenzentrums gleichzeitig nicht mehr Strom hat
Tatsächlich ist die Wahrscheinlichkeit eines gleichzeitigen Doppelstromversorgungsausfalls sehr niedrig. In diesem Papier wird die Stromversorgungszustand der Hauptkenner der Klasse III als Modell (dh durchschnittlich 4,5 Stromausfälle pro Monat und eine durchschnittliche Ausfallzeit von 8 Stunden) verwendet, um den Gesamtlebenszyklus des Transformators zu berechnen, und geht davon aus, dass nach der Doppelstromversorgung die Transformatorin des 2N -Systems nach der gleichen Zeit operiert. Nachdem das Netz wiederhergestellt wurde, ist die Lebensverlustrate des Transformators sehr langsam und sein Lebensverlust nach 24 Stunden 36,5 0 H beträgt, was 0,02% der Gesamtlebensdauer des Transformators von 180, 000 H bedeutet. Der jährliche Lebensverlust des Transformators, berechnet unter den Drei-Klassen-Stromversorgungsbedingungen, beträgt 1971.15H, was 1,22% der Gesamtlebensdauer des Transformators von 180, 000 h bedeutet. Transformator jährliche Lebensverlustberechnungstabelle
Eine umfassende Analyse zeigt, dass unter den Drei-Klassen-Netzbedingungen die theoretische Lebensdauer des Transformators im 2N-System 91,32H erreichen kann, vor allem, weil der Transformator lange Zeit mit einer Lastrate von nicht mehr als 50% arbeitet und der Lebensverlust gering ist. Selbst wenn die Doppelstromquellen gleichzeitig nicht mehr an der Macht sind, kann das theoretische Leben noch 13,51h erreichen. Obwohl Faktoren wie die tägliche Wartung und Kurzkreise auch die Lebensdauer beeinflussen, ist die Auswirkung der Batterieladung auf die Lebensdauer des Transformators im Allgemeinen kontrollierbar und innerhalb eines akzeptablen Bereichs.
3. Schlussfolgerung In diesem Papier wird ein analytisches Modell für das typische Konfigurationsschema eines Rechenzentrums der Klasse A festgelegt, wobei sich die Auswirkungen der Batterieladung auf den Temperaturanstieg und den Lebensverlust von Transformatorwicklungen konzentriert. Studien haben gezeigt, dass in Rechenzentren mit 2N -Systemkonfiguration bei der Berechnung der Transformatorlast die Ladebelastung der Batterie nicht berücksichtigt werden muss. Diese Methode gilt für alle Arten von Stromversorgungs- und Verteilungssystemen. Achten Sie bei der Auswahl eines Transformators auf die folgenden 4 Punkte: ① Halten Sie eine niedrige Umgebungstemperatur bei, um die Hotspot -Temperatur der Transformatorwicklung zu kontrollieren; ② Beim Bieten von Trockentransformatoren muss die Wendungszeitkonstante nicht weniger als 90 min betragen. ③ Bevorzugen Sie UPS und Batterien mit großer Kapazität, um die Anzahl der parallelen Gruppen zu verringern und die Ladebelastung zu verringern. °
