Varför datacenter föredrar transformatorer av torrtyp?

Urvalspunkter och kapacitetsuppskattning

Datacenter väljer transformatorer av torr typ inte för att torra typer är billigare, utan för att oljenedsänkta transformatorer helt enkelt inte kan installeras i de flesta datacenter - och de skulle aldrig klara brandinspektionen. Transformatorer av torr typ innehåller ingen brandfarlig isoleringsvätska och medför ingen läckagerisk, så de kan placeras direkt i ett golvfördelningsrum eller till och med bredvid utrustningsrummet. Den verkliga svårigheten är inte "torr typ eller oljetyp", utan hur man beräknar kapaciteten, hur mycket temperaturhöjningsmarginal man ska tillåta, hur man hanterar övertoner och hur transformatorn och ställverket ska fungera tillsammans.

Tre hårda begränsningar, alla tekniska villkor snarare än preferenser

1. Brandförebyggande och brandinspektion

Den oljenedsänkta typen innehåller en brandfarlig isolerande vätska inuti; ett fel kan orsaka oljeutstötning och brand, och det kräver vanligtvis ett särskilt transformatorrum, brandväggar, en oljelagringsgrop eller oljeavloppsanläggningar och måste uppfylla brandseparationsavstånd. Transformatorer av torr typ använder solid isolering - epoxihartsgjutning eller vakuumtrycksimpregnering (VPI) - innehåller ingen brandfarlig vätska, har en betydligt lägre brandbelastning och kan installeras nära lastcentret.

2. Installationsposition och transport

Kärnan i ett datacenter finns på övervåningen, inne i utrustningsrummet. Oljenedsänkta enheter är begränsade av oljevikt, oljelagringsmöjligheter och lyftförhållanden, vilket gör dem mycket svåra att placera inom ett golv; torra enheter är lättare och kan flyttas in i en byggnad i sektioner, så att de kan placeras direkt in i distributionsrummet.

3. O&M kostnad

Oljenedsänkta enheter kräver regelbunden analys av upplöst gas och inspektion av oljenivå och läckage; Enheter av torr typ är i stort sett fria från oljerelaterat underhåll och behöver endast uppmärksamma temperaturkontroll, fläktar och renlighet.

Tre huvudsakliga tillämpningspunkter för torrtypstransformatorer i datacenter

Transformatorer av torr typ används huvudsakligen i tre scenarier i datacenter:

• Medelspänning inkommande sida huvudsteg ned:Bär hela platsbelastningen, med den största kapaciteten, vanligtvis konfigurerad som 2N eller N+1.
• UPS frontände och golvfördelning:Liten kapacitet per enhet men stor kvantitet, vilket kräver stabil drift och kompakt installation.
• Prefabricerade medar och modulära datacenter:Yttre dimensioner bestämmer direkt kapslingens storlek, så val av transformator måste synkroniseras med den övergripande strukturen.

Rollfördelning mellan torrtyp och oljesänkta transformatorer

Viktiga urvalspunkter för datacentertransformatorer av torrtyp

Val av transformator för ett datacenter kan inte enbart baseras på kapacitet; den måste bedömas heltäckande mot belastningsnivå, redundansarkitektur, driftsmiljö och certifieringsstandarder.

Lastredundans och N+1 / 2N-arkitektur

Den vanliga strömförsörjningsarkitekturen för datacenter är N+1 eller 2N redundans. En transformator kan inte dimensioneras direkt mot den fulla serverbelastningen; övertalighet måste alltid reserveras. Till exempel: om den totala IT-belastningen kräver 2000 kVA och en N+1-arkitektur används, skulle tre 1000 kVA-transformatorer konfigureras, så att om någon misslyckas kan de återstående två bära hela belastningen och fortsätta att köra datorn utan avbrott.

Isoleringstyp: Transformatorer av epoxigjuten torrtyp är förstahandsvalet

Nästan alla datacenter använder epoxigjutna transformatorer av torrtyp. Lindningarna är förseglade i epoxiharts, vilket gör dem fuktsäkra, kontamineringssäkra och motståndskraftiga mot kortslutningspåverkan. Jämfört med torra transformatorer av öppen typ är de mer motståndskraftiga mot miljöstörningar och är väl lämpade för prefabricerade sladdscenarier.

Parametrar för temperaturökning och impedansspänning

• Temperaturstegringsklass:F-klass (155 ℃) och H-klass (180 ℃) används ofta; datacenter föredrar klass H för sin starkare överbelastningsförmåga.
• Impedansspänning:Normalt 4%–6%; impedansvärdet påverkar kortslutningsströmmen och måste matchas med uppströms ställverksskydd, så att kortslutningsstöten inte skadar känsliga IT-belastningar.

Kylmetod: AF/AN

EN naturlig luftkylning passar normala belastningar; AF forcerad luftkylning kan öka kapaciteten under en kort period (vanligtvis med 30 %–50 %) för att hantera den kortsiktiga överbelastningen som orsakas av datorexpansion – en förmåga som datacenter värderar högt.

Certifiering och efterlevnad

För utländska projekt måste IEC-standarderna bekräftas och CE-certifiering tillhandahållas; vissa regioner kräver ytterligare testrapporter. Uppmärksamhet bör också ägnas åt inträngningsskyddsklass IP20/IP30 — IP30 rekommenderas för kapslingar med kraftigt damm.

Harmonisk motståndsförmåga

Servrar och UPS-system är icke-linjära laster och genererar betydande övertoner. Vid valet bör man vara uppmärksam på transformatorns övertonsmotståndsförmåga; minskade konstruktioner eller produkter med avskärmande lindningar kan väljas för att minska harmonisk uppvärmning och förhindra onormal temperaturökning och åldrande av transformatorn.

Kapacitetsuppskattningsmetod för datacentertransformatorer av torrtyp

Kapacitetsuppskattning är grunden för preliminära projektofferter och schemadesign; när man har att göra med EPC-kunder i utrikeshandeln kan denna logik användas för snabba beräkningar.

Grundformel:
Transformatorns märkkapacitet (kVA) = Total beräknad aktiv effekt (kW) ÷ Effektfaktor ÷ Koincidensfaktor

Uppskattningssteg

1. Lägg ihop den totala strömförbrukningen för IT-utrustning + extra rumsbelastningar (luftkonditionering, belysning, brandskydd, etc.) för att få den totala aktiva effekten.
2. Belastningseffektfaktorn för datacenter tas i allmänhet till 0,9.
3. Tillfällighetsfaktor: alla servrar körs inte vid full belastning samtidigt, vanligtvis 0,8–0,9.
4. Reservredundans: reservera ytterligare redundant kapacitet enligt N+1/2N-arkitekturen.
5. Nedsättningsöverväganden: i scenarier med hög temperatur och hög höjd måste transformatorer av torr typ reduceras, så lämna marginal i kapacitetsuppskattningen.

Notera:Kapacitetsuppskattning är endast en preliminär referens för systemet; den slutliga modellen måste bekräftas av konstruktionsinstitutet med hänsyn till kortslutningsström, övertoner och lokala elektriska koder.

Slutsats

Datacenter föredrar transformatorer av torr typ eftersom valet i grunden handlar om säkerhet i första hand, förenklad drift och drift och lämplighet för prefabricerad sladdintegrering. Mot bakgrund av en explosion i AI-beräkningsprojekt är EPC-upphandling utomlands inte längre fokuserad på enbart pris – redundansdesign, harmonisk motståndsförmåga, miljöanpassningsförmåga och IEC/CE-certifiering är viktigare. Kapacitetsuppskattning måste kombinera IT-belastning, koincidensfaktor och redundansarkitektur; för datacenterprojekt i Mellanöstern och Sydostasien måste man även ta hänsyn till reduktionen som orsakas av höga temperaturer och dammiga miljöer.

Om Zhejiang Deyan Electric Co., Ltd.

Zhejiang Deyan Electric Co., Ltd.är beläget i Yueqing, Zhejiang, "huvudstaden för Kinas elektriska apparater", och dess produkter täcker högspänningsställverk, ringhuvudenheter, gasisolerade ställverk, transformatorstationer av boxtyp och solcellsnätanslutningsskåp. Om ditt datacenterprojekt behöver paketerat urvalsstöd och kapacitetsberäkning för transformatorer av torrtyp tillsammans med ställverk, ringhuvudenheter och transformatorstationer av boxtyp, skicka oss ditt enlinjediagram och IT-lastlista, så ger vi urvalsrekommendationer och en leveransbedömning.