1. Estratégia de carregamento de bateria de chumbo-ácido de chumbo com válvula, ups no mercado, usa a tecnologia de controle de microprocessador para combinar as vantagens de vários métodos de carregamento e realizar o gerenciamento de múltiplos modos de baterias de chumbo-ácido de chumbo selado com válvula. Quando a bateria é totalmente carregada durante a operação normal, a bateria entra no estágio de carga flutuante e o transformador pode ignorar a carga de carregamento neste momento; No modo de descarga, o transformador não carrega o UPS; E quando o UPS é descarregado e restaurado ao Normal, o UPS é o primeiro com a corrente constante e depois a tensão constante até que a bateria esteja totalmente carregada e retorne à carga flutuante. Ao calcular e selecionar otransformadorCarga, quanta carga de carregamento deve ser reservada para o estágio de carregamento da bateria é o foco deste artigo.
2. Análise do impacto do processo de carregamento da bateria no modelo Transformers 2.1 com base na análise O modelo estabelecido neste artigo é baseado nos requisitos nacionais de padrões e design de engenharia e integra os dados operacionais dos data centers reais. O modelo analisa em detalhes a dependência do sistema em condições ambientais e parâmetros de equipamentos, como segue: (1) Condições de uso: a altitude não excede 1 0 0 0m, a temperatura média anual da sala de ar e da sala de subsídios é de 28 graus, a sala de bateria é de 20 graus e, em todos os quartos, a temperatura de condição de areia com as salas de ar -condicionado e a sala de aeronaves é de 28 graus, e a temperatura de Aires é de 28 graus, e a temperatura de Aires é de 28 graus, e a sala de estar a mais de 20 graus, e a temperatura média é equipada com a temperatura de Airs. (2) Transformador: Use o transformador do tipo seco com grau de isolamento 155 (f), capacidade de 2500kva, tensão de 10/0,4kV e constante de tempo de enrolamento de 90 minutos. (3) UPS: Use unidade de retificador IGBT de alta e três entradas e três entradas de alta frequência, com uma única capacidade de 500kVA e um fator de potência de saída de 1. Cada transformador está conectado a 6 UPSs e a taxa máxima de carga não excede 83,33%. A corrente de equalização da bateria é definida como 0,2C10. (4) Bateria: Use bateria de chumbo-ácido selado com válvula regulada com um tempo de backup de 15 minutos. Cada UPS está equipado com 4 conjuntos de baterias 456V/135AH. Sob o projeto do sistema de fonte de alimentação e distribuição, o transformador pode transportar cerca de 2379kW de equipamento de informação eletrônica e nenhuma carga de carregamento da bateria é reservada. Quando as fontes de energia dupla do data center estão fora de energia ao mesmo tempo, o gerador diesel de backup é iniciado. Quando um transformador ou a linha superior no sistema 2N falhar, o outro transformador carrega todas as cargas, incluindo a carga de carregamento da bateria. Esta situação é a condição de trabalho mais desfavorável da taxa de carga máxima do transformador, que é o foco deste artigo. O cálculo de carga do transformador durante a operação de carga de emergência
Neste momento, a taxa máxima de carga do transformador atinge 129%, o que não excede o limite de 150% especificado pelo padrão nacional. Este é apenas um processo transitório. O impacto e os danos causados pela operação de carga de emergência do transformador são manifestados principalmente em dois aspectos: um é que o aumento da temperatura do enrolamento é muito alto, causando danos mecânicos; O outro é que ele acelerará o envelhecimento e afetará a vida útil do transformador. Em vista dos dois aspectos acima, um é analisar especificamente se a temperatura de ponto quente do enrolamento do transformador atinge seu limite máximo quando o transformador está em operação de carga de emergência (para transformadores do tipo seco com um grau de resistência ao calor de 155 (f) em seu sistema de isolamento, o limite é de 180 graus); O segundo é calcular a vida perdida durante a operação de carga de emergência do transformador para avaliar se o modelo de design é razoável.
2.2 Análise do impacto da operação de carga de emergência do transformador Em sua temperatura de enrolamento, o estágio de carregamento da equalização da bateria leva cerca de 104 minutos. A partir dos 105 minutos, a bateria entra no estágio de carga flutuante. Depois disso, o transformador funciona por um longo tempo a uma taxa de carga de 100%, ou seja, o tempo real de operação de carga de emergência do transformador é de 104 minutos. A maior taxa de carga do transformador ocorre aos 53 minutos, mas a temperatura mais alta do enrolamento do transformador ocorre aos 87 minutos. Depois disso, a temperatura do enrolamento do transformador diminui lentamente, indicando que o processo de aumento da temperatura do enrolamento do transformador é relativamente lento e sua taxa de aumento da temperatura é menor que a taxa de alteração do aumento da carga do transformador. A temperatura de enrolamento mais alta durante todo o processo de carregamento é de 170 graus, o que não excede seu valor limite de 180 graus. O acima mostra que o processo de carregamento da bateria terá um certo impacto no aumento da temperatura do enrolamento do transformador, mas esse impacto não causará danos mecânicos diretamente ao transformador. A chave está em como limitar o aumento da temperatura do enrolamento para não exceder seu limite máximo.
2.3 Análise do impacto da operação de carga de emergência do transformador em sua vida, o transformador é executado por 2H durante o estágio de carregamento da equalização da bateria. A taxa de envelhecimento do transformador é calculada com uma granularidade de por minuto, e a área sob a curva da taxa de envelhecimento é calculada. Pode -se obtiver que a perda de vida causada pela operação do transformador nessas 2H seja de 14,71h. Diagrama esquemático da curva de taxa de envelhecimento do transformador 2H quando a fonte de alimentação dupla de data center está fora de energia ao mesmo tempo
De fato, a probabilidade de interrupção da fonte de alimentação ao mesmo tempo é muito baixa. Este artigo usa a condição da fonte de alimentação da rede de classe III como modelo (isto é, uma média de 4,5 interrupções de energia por mês e um tempo médio de falha de 8h de cada vez) para calcular o ciclo de vida geral do transformador e assume que, após a dupla fonte de alimentação, o seu equipamento é restaurado, o seu transformador do 2N opera normalmente no mesmo tempo (ie, all Equipment e todo o equipamento e seu equipamento e seu equipamento e seu equipamento totalmente recuperado para o seu tempo e o mesmo tempo. Depois que a rede elétrica é restaurada, a taxa de perda de vida do transformador é muito lenta e sua perda de vida após 24h de operação é 36,5 0 h, o que significa 0,02% da vida total do transformador de 180, 000 h. A perda de vida anual do transformador calculada nas condições da fonte de alimentação com rede elétrica de três classes é de 1971.15h, o que significa 1,22% da vida total do transformador de 180, 000 h. Tabela de cálculo anual de perda de vida do transformador
A análise abrangente mostra que, nas condições da rede elétrica de três classes, a vida teórica do transformador no sistema 2N pode atingir 91,32h, principalmente porque o transformador opera a uma taxa de carga não superior a 50% por um longo tempo, e a perda de vida é pequena. Mesmo que as fontes de energia dupla estejam fora de energia ao mesmo tempo, a vida teórica ainda pode atingir 13.51h. Embora fatores como manutenção diária e curtos circuitos também afetem a vida útil, o impacto do carregamento da bateria na vida útil do transformador é geralmente controlável e dentro de um intervalo aceitável.
3. Conclusão Este artigo estabelece um modelo analítico para o esquema de configuração típico de um data center de classe A, concentrando -se no impacto do carregamento da bateria no aumento da temperatura e na perda de vida dos enrolamentos do transformador. Estudos mostraram que, em data centers com configuração do sistema 2N, não há necessidade de considerar a carga de carregamento da bateria ao calcular a carga do transformador. Este método é aplicável a todos os tipos de sistemas de fonte de alimentação e distribuição. Ao selecionar um transformador, preste atenção aos 4 pontos a seguir: ① Mantenha uma baixa temperatura ambiente para controlar a temperatura do ponto quente do enrolamento do transformador; ② Ao licitar os transformadores do tipo seco, é necessário que a constante de tempo de enrolamento seja inferior a 90 minutos; ③ Prefira altos e baterias de grande capacidade para reduzir o número de grupos paralelos e reduzir a carga de carregamento; ④ Em face da fonte de alimentação instável, medidas como ajustar a temperatura ambiente e reduzir a corrente de carregamento da bateria devem ser tomadas para garantir que a temperatura de enrolamento do transformador e a perda de vida sejam controladas dentro de uma faixa segura.
