Решение для трансформаторов с опорой на площадку для дата-центра в Чили

I. Обзор проекта по установке трансформаторов на опорах для центров обработки данных в Чили

Являясь основным центром цифровой экономики Южной Америки, Чили переживает бурный рост строительства центров обработки данных. Стабильная, эффективная и надежная система распределения электроэнергии является жизненно важной линией, поддерживающей облачные вычисления, хранение данных и бизнес-операции в режиме реального времени. Столкнувшись с проблемами нелинейных ИТ-нагрузок в центрах обработки данных, чрезвычайно высокими требованиями к непрерывности электроснабжения (стандарты Tier III/IV) и уникальными сейсмическими и прибрежными условиями окружающей среды Чили, это решение отличается специализированным дизайном и выбором основного компонента распределения электроэнергии — трансформатора на опоре. В этой статье Белла, менеджер по продажам компании Hengfengyou Electrical, предоставит подробный технический анализ этого критически важного оборудования.

II. Технические характеристики и требования к трансформаторам на опорах в чилийских центрах обработки данных

На уникальном чилийском рынке при выборе трансформаторов на опорах компания Hengfengyou Electrical придерживается следующих технических характеристик:

1. Соответствие основным стандартам:

Фундамент стандартов США: соответствие ANSI/IEEE C57.12.34 (Общие требования к трансформаторам на фундаменте) и другим национальным стандартам США.

Обязательная сертификация в Чили: сертификация Чилийским регулирующим органом по электроэнергии и топливу (SEC) для обеспечения соответствия чилийским стандартам подключения к сети и безопасности.

2. Исключительная сейсмическая устойчивость:

Конструкция соответствует высоким стандартам, установленным чилийскими сейсмическими нормами (например, NCh 2369) и IEEE 693 (Рекомендуемые практики сейсмического проектирования).

Конструкция корпуса, крепление внутреннего оборудования и методы подключения были смоделированы и рассчитаны с помощью метода конечных элементов (FEA), чтобы гарантировать их устойчивость к уникальной высокоинтенсивной сейсмической активности Чили.

3. Исключительная энергоэффективность и экологичность:

Имеет конструкцию с жидкостным охлаждением, в которой используется натуральное эфирное изоляционное масло, такое как FR3. Это масло обладает такими преимуществами, как высокая температура вспышки, биоразлагаемость и отличная влагопоглощающая способность, что значительно повышает безопасность и срок службы трансформатора, а также соответствует экологическим требованиям.

Сердечник и обмотки изготовлены из высококачественных материалов, что обеспечивает первоклассную энергоэффективность, минимизирует потери без нагрузки и под нагрузкой, а также помогает дата-центрам оптимизировать показатели PUE.

4. Конструкция, адаптированная к окружающей среде:

Степень защиты: степень защиты корпуса составляет не менее IP54, что обеспечивает защиту от пыли и воды и подходит для песчаного пустынного климата северной части Чили и влажного прибрежного климата южной части Чили.

Коррозионно-стойкое покрытие: корпус покрыт сверхпрочным коррозионно-стойким покрытием класса C5-M, которое эффективно противостоит коррозии от солевого тумана и продлевает срок службы в прибрежных регионах.

Рассеивание тепла и вентиляция: Учитывая экстремально высокие температуры в некоторых регионах Чили, корпус оснащен эффективными радиаторами и вентиляционными системами для предотвращения перегрева и снижения мощности.

III. Основное содержание решения с трансформаторами на опорах для чилийского центра обработки данных

В ответ на вышеуказанные требования компания Hengfengyou Electric предлагает следующие индивидуальные решения с трансформаторами на опорах:

1. Характеристики нагрузки и расположение трансформаторов

Нагрузки центра обработки данных в основном состоят из систем бесперебойного питания, серверов и высокоточных кондиционеров, которые характеризуются непрерывной работой и высоким содержанием гармоник (в основном 5-й и 7-й гармоники). Трансформаторы на опорах устанавливаются на открытом воздухе и играют центральную роль в преобразовании среднего напряжения в низкое. Их надежность напрямую влияет на общую доступность центра обработки данных. Типичная мощность составляет от 1000 до 2500 кВА, а проектные параметры определяются с помощью комбинации метода коэффициента спроса и анализа одновременных коэффициентов.

2. Архитектура источника питания и конфигурация трансформатора

Для соответствия стандартам надежности Tier III или выше используется резервированная архитектура 2N. Два независимых источника среднего напряжения (например, 13,8 кВ или 34,5 кВ) подключаются к трансформаторам A и B, установленным на подставках, соответственно. После понижения напряжения до 480 В/277 В они подают питание на изолированные низковольтные шины, причем любой из путей способен поддерживать все критически важные нагрузки.
 

3. Выбор места установки оборудования и монтаж

Трансформаторы расположены рядом с главным зданием, чтобы минимизировать потери в линии, при этом оставляя место для вентиляции, транспортировки и защиты от наводнений (фундамент находится выше уровня 100-летнего наводнения). Оборудование закреплено с помощью сборных бетонных плит, по периметру установлены ограждения и предупреждающие знаки. Фундамент предусматривает доступ к кабельному колодцу.

4. Выбор основного оборудования

1) Тип: трансформатор американского стандарта для установки на открытом воздухе (трансформатор на фундаменте)

2) Стандарты: ANSI/IEEE C57.12.00, C57.12.34

3) Изоляция и охлаждение: конструкция с жидкостным погружением с использованием жидкости β или силиконового масла (изоляция класса K), с охлаждением через KNAN (полностью герметичная, не требующая обслуживания)

4) Обмотки: полностью медные обмотки для повышения устойчивости к короткому замыканию и тепловой стабильности.

5) Энергоэффективность: соответствует или превосходит рейтинг «Суперэффективный» DOE-2016.

6) Импеданс: 5,5%–6%, балансировка ограничения тока короткого замыкания и стабильности напряжения.

7) Степень защиты: IP67, пыленепроницаемый, водонепроницаемый и устойчивый к временному погружению.

8) Сейсмостойкая конструкция: соответствует стандартам IBC или чилийскому стандарту NCh433, усиленная конструкция резервуара, сейсмостойкие втулки и крепление анкерными болтами

9) Конструкция с защитой от коррозии: корпус из нержавеющей стали 304/316 или прочное коррозионно-стойкое покрытие, подходящее для прибрежных сред с соленым туманом

10) Интеллектуальные дополнительные функции: встроенный регулятор температуры PT100, клапан сброса давления, контроль уровня жидкости и коммуникационные модули (поддерживающие Modbus, DNP3 и т. д.).

5. Защита системы и заземление

1) Координация защиты: основная защита обеспечивается устройствами защиты среднего напряжения, расположенными выше по цепи (перегрузка по току, мгновенное срабатывание, защита от газа/температуры), а низковольтные главные выключатели обеспечивают избирательное срабатывание.

2) Метод заземления: на стороне низкого напряжения используется заземление с высоким сопротивлением (HRG) для ограничения воздействия замыканий на землю и повышения непрерывности работы системы

6. Интеллектуальное управление и энергоэффективность

Мониторинг температуры, давления и других параметров трансформатора в режиме реального времени позволяет осуществлять профилактическое обслуживание

Сторона низкого напряжения оснащена многофункциональными измерительными приборами, поддерживающими точный расчет PUE и оптимизацию энергоэффективности

7. Особые конструктивные особенности

1) Толерантность к гармоникам: разработано в соответствии со стандартами K-Factor 4 или K-13 для противодействия воздействию гармонического нагрева

2) Масштабируемость: модульная структура поддерживает будущее расширение мощности или замену

3) Координация интерфейсов: координация с поставщиками средневольтных распределительных устройств, низковольтных распределительных шкафов и шин для обеспечения электрической и механической совместимости интерфейсов

8. Энергосбережение и защита окружающей среды

1) Конструкция с низкими потерями снижает энергопотребление и выбросы углерода.

2) Использование биоразлагаемой изолирующей жидкости для снижения рисков для окружающей среды.

3) Возможность вторичной переработки материалов оборудования превышает 95%, а расчетный срок службы составляет не менее 25 лет.

9. Установка, ввод в эксплуатацию и приемка

1) Тестирование на месте: включает в себя измерение сопротивления изоляции, коэффициента трансформации, сопротивления обмотки, проверку полярности, измерение потерь без нагрузки/под нагрузкой и испытание на выдерживаемое напряжение.

2) Проверка защиты: тестирование с блокировкой с устройствами защиты выше по цепи для обеспечения надежной работы.

3) Передача документации: предоставление полных отчетов об испытаниях, данных на заводской табличке, схем установки и списков запасных частей.

10. Рекомендации по эксплуатации и техническому обслуживанию

1) Регулярные проверки: проверка внешнего вида, утечек, ненормальных шумов и индикаторов давления.`

2) Профилактическое обслуживание: регулярный анализ проб масла (DGA), очистка ребер охлаждения и проверка крепежных элементов.

3) Дистанционный мониторинг: установка пороговых сигналов тревоги через систему DCIM для отслеживания тенденций в работе.

IV. Резюме

Трансформаторы на подставках, поставляемые компанией Hengfengyou Electric для чилийского центра обработки данных, разработаны с акцентом на создание ядра преобразования энергии для наружной установки, которое соответствует стандартам сертификации США, отличается высокой сейсмостойкостью и защитой, полностью герметично и не требует обслуживания, имеет высокую энергоэффективность и использует интеллектуальный мониторинг. Важно тщательно понимать характеристики непрерывности и гармоничности нагрузок центра обработки данных и уделять приоритетное внимание долговечности и надежности оборудования. Кроме того, для обеспечения того, чтобы центры обработки данных могли выдерживать уникальные экологические вызовы Чили и работать безопасно, эффективно и устойчиво, крайне важно обеспечить беспроблемную интеграцию с общей системой распределения электроэнергии, провести тщательные заводские и полевые испытания, а также внедрить интеллектуальное удаленное управление эксплуатацией и техническим обслуживанием.

Свяжитесь с компанией Hengfengyou Electrical, чтобы получить индивидуальное техническое решение по трансформаторам на подставках и коммерческое предложение для вашего проекта по созданию центра обработки данных в Чили, соответствующее стандартам ANSI/IEEE и чилийским стандартам SEC.