Kaip pasirinkti klaidingą apkrovą duomenų centro dyzelinio generatoriaus agregatui

Duomenų centro dyzelinio generatoriaus atsarginės apkrovos pasirinkimas yra labai svarbus, nes tai tiesiogiai veikia atsarginės energijos sistemos patikimumą. Žemiau pateiksiu išsamų vadovą, kuriame aptariami pagrindiniai principai, svarbiausi parametrai, apkrovų tipai, parinkimo žingsniai ir geriausia praktika.

1. Pagrindiniai atrankos principai

Pagrindinis klaidingos apkrovos tikslas yra imituoti tikrąją apkrovą, kad būtų galima atlikti išsamų dyzelinio generatoriaus agregato bandymą ir patvirtinimą, užtikrinant, kad nutrūkus elektros tiekimui, jis galėtų nedelsiant perimti visą kritinę apkrovą. Konkretūs tikslai:

1. Anglies nuosėdų deginimas: Veikiant maža apkrova arba be apkrovos, dyzeliniuose varikliuose susidaro „šlapio kaupimosi“ reiškinys (nesudegęs kuras ir anglis kaupiasi išmetimo sistemoje). Neteisinga apkrova gali padidinti variklio temperatūrą ir slėgį, kruopščiai sudegindama šias nuosėdas.
2. Veikimo patikrinimas: bandymas, ar generatoriaus elektrinis veikimas, pvz., išėjimo įtampa, dažnio stabilumas, bangos formos iškraipymas (THD) ir įtampos reguliavimas, atitinka leistinas ribas.
3. Apkrovos bandymas: tikrinama, ar generatorius gali stabiliai veikti esant vardinei galiai, ir įvertinamas jo gebėjimas susidoroti su staigiu apkrovos taikymu ir atmetimu.
4. Sistemos integravimo testavimas: atliekamas bendras paleidimas su ATS (automatiniu perjungikliu), lygiagrečiomis sistemomis ir valdymo sistemomis, siekiant užtikrinti, kad visa sistema veiktų darniai.

2. Pagrindiniai parametrai ir svarstytini dalykai

Prieš pasirenkant klaidingą apkrovą, reikia išsiaiškinti šiuos generatoriaus komplekto ir bandymo reikalavimų parametrus:

1. Nominali galia (kW/kVA): Bendra klaidingos apkrovos galia turi būti didesnė arba lygi generatoriaus agregato bendrai nominaliajai galiai. Paprastai rekomenduojama pasirinkti 110–125 % agregato nominaliosios galios, kad būtų galima atlikti perkrovos pajėgumo bandymą.
2. Įtampa ir fazė: turi sutapti su generatoriaus išėjimo įtampa (pvz., 400 V / 230 V) ir faze (trifazis, keturių laidų).
3. Dažnis (Hz): 50 Hz arba 60 Hz.
4. Prijungimo būdas: Kaip jis bus prijungtas prie generatoriaus išėjimo? Paprastai pasroviui nuo ATS arba per specialią bandymo sąsajos spintelę.
5. Aušinimo metodas:
   • Oro aušinimas: tinka mažos ir vidutinės galios įrenginiams (paprastai mažesniems nei 1000 kW), pigesnis, bet triukšmingas, o karštas oras turi būti tinkamai ištraukiamas iš įrangos patalpos.
   • Vandens aušinimas: tinka vidutinės ir didelės galios sistemoms, tylesnis, efektyvesnis aušinimas, tačiau reikalinga pagalbinė aušinimo vandens sistema (aušinimo bokštas arba sausas aušintuvas), todėl pradinės investicijos yra didesnės.
6. Valdymo ir automatizavimo lygis:
   • Pagrindinis valdymas: rankinis laiptelių pakrovimas / iškrovimas.
   • Pažangus valdymas: programuojamos automatinės apkrovos kreivės (rampos apkrova, laiptelio apkrova), įtampos, srovės, galios, dažnio, alyvos slėgio, vandens temperatūros parametrų stebėjimas ir įrašymas realiuoju laiku bei bandymų ataskaitų generavimas. Tai labai svarbu duomenų centro atitikčiai ir auditui.

3. Pagrindiniai klaidingų krovimų tipai

1. Varžinė apkrova (grynai aktyvi apkrova P)

• Principas: elektros energiją paverčia šiluma, kurią išsklaido ventiliatoriai arba vanduo aušina.
• Privalumai: paprasta konstrukcija, mažesnė kaina, lengvas valdymas, užtikrina gryną aktyviąją galią.
• Trūkumai: Galima patikrinti tik aktyviąją galią (kW), negalima patikrinti generatoriaus reaktyviosios galios (kVAR) reguliavimo galimybės.
• Taikymo scenarijus: daugiausia naudojamas variklio daliai (degimui, temperatūrai, slėgiui) tikrinti, tačiau bandymas nėra baigtas.

2. Reaktyvioji apkrova (grynai reaktyvioji apkrova Q)

• Principas: Induktoriai naudojami reaktyviajai galiai suvartoti.
• Privalumai: Gali užtikrinti reaktyviąją apkrovą.
• Trūkumai: Paprastai nenaudojamas atskirai, o kartu su varžinėmis apkrovomis.

3. Kombinuota varžinė / reaktyvioji apkrova (R + L apkrova, suteikia P ir Q)

• Principas: integruoja rezistorių ir reaktorių baterijas, leidžiančias nepriklausomai arba kartu valdyti aktyviąją ir reaktyviąją apkrovą.
• Privalumai: Geriausias sprendimas duomenų centrams. Gali imituoti realias mišrias apkrovas, išsamiai išbandydamas bendrą generatoriaus agregato našumą, įskaitant AVR (automatinį įtampos reguliatorių) ir reguliatoriaus sistemą.
• Trūkumai: didesnė kaina nei grynai varžinės apkrovos.
• Pasirinkimo pastaba: atkreipkite dėmesį į reguliuojamą galios koeficiento (PF) diapazoną, kurį paprastai reikia reguliuoti nuo 0,8 atsilikimo (indukcinio) iki 1,0, kad būtų imituojamas skirtingas apkrovos pobūdis.

4. Elektroninė apkrova

• Principas: Naudoja galios elektronikos technologiją energijai suvartoti arba grąžinti į tinklą.
• Privalumai: didelis tikslumas, lankstus valdymas, energijos regeneracijos (energijos taupymo) galimybė.
• Trūkumai: labai brangūs, reikalauja aukštos kvalifikacijos priežiūros personalo, o jo paties patikimumas turi būti įvertintas.
• Taikymo scenarijus: labiau tinka laboratorijoms ar gamybos įmonėms nei duomenų centrų techninės priežiūros bandymams vietoje.

Išvada: Duomenų centrams turėtų būti pasirinkta „kombinuota varžinė/reaktyvioji (R+L) klaidinga apkrova“ su išmaniuoju automatiniu valdymu.

4. Atrankos etapų santrauka

1. Nustatykite bandymų reikalavimus: ar tai taikoma tik degimo bandymams, ar reikalingas visos apkrovos veikimo sertifikavimas? Ar reikalingos automatinės bandymų ataskaitos?
2. Surinkite generatoriaus agregato parametrus: išvardykite visų generatorių bendrą galią, įtampą, dažnį ir sąsajos vietą.
3. Nustatykite klaidingos apkrovos tipą: pasirinkite R+L, išmaniąją, vandeniu aušinamą klaidingą apkrovą (nebent galia yra labai maža, o biudžetas ribotas).
4. Apskaičiuokite galios pajėgumą: bendra klaidingos apkrovos pajėgumas = didžiausia vieno įrenginio galia × 1,1 (arba 1,25). Jei bandoma lygiagrečiai sujungta sistema, pajėgumas turi būti ≥ bendra lygiagrečiai sujungta galia.
5. Pasirinkite aušinimo būdą:
   • Didelė galia (>800 kW), ribota įrangos patalpos erdvė, jautrumas triukšmui: rinkitės vandens aušinimą.
   • Maža galia, ribotas biudžetas, pakankama ventiliacijos erdvė: galima apsvarstyti oro aušinimą.
6. Įvertinkite valdymo sistemą:
   • Turi palaikyti automatinį laipsnišką apkrovimą, kad būtų imituojamas realus apkrovos įjungimas.
   • Turi gebėti įrašyti ir pateikti standartines bandymų ataskaitas, įskaitant visų pagrindinių parametrų kreives.
   • Ar sąsaja palaiko integraciją su pastatų valdymo arba duomenų centro infrastruktūros valdymo (DCIM) sistemomis?
7. Apsvarstykite mobilųjį ir fiksuotąjį diegimą:
   • Fiksuotas įrengimas: Įrengiama specialioje patalpoje arba konteineryje, kaip infrastruktūros dalis. Fiksuota instaliacija, lengvas testavimas, tvarkinga išvaizda. Pageidaujamas pasirinkimas dideliems duomenų centrams.
   • Mobilus, montuojamas ant priekabos: montuojamas ant priekabos, gali aptarnauti kelis duomenų centrus arba kelis įrenginius. Mažesnės pradinės išlaidos, tačiau diegimas yra sudėtingas, reikia vietos saugojimui ir prijungimo operacijų.

5. Geriausia praktika ir rekomendacijos

• Bandymo sąsajų planas: iš anksto suprojektuokite klaidingos apkrovos bandymo sąsajų spinteles elektros energijos paskirstymo sistemoje, kad bandymo jungtys būtų saugios, paprastos ir standartizuotos.
• Aušinimo sprendimas: jei aušinamas vandeniu, užtikrinkite patikimą aušinimo vandens sistemą; jei aušinamas oru, turite suprojektuoti tinkamus ištraukiamuosius ortakius, kad karštas oras necirkuliuotų į įrangos patalpą ar nepaveiktų aplinkos.
• Svarbiausia saugumas: Netinkami kroviniai sukuria itin aukštą temperatūrą. Jie turi būti aprūpinti saugos priemonėmis, tokiomis kaip apsauga nuo perkaitimo ir avarinio stabdymo mygtukai. Operatoriams reikalingas profesionalus mokymas.
• Reguliarus testavimas: Remiantis „Uptime Institute“, „Tier“ standartais arba gamintojų rekomendacijomis, paprastai atliekamas mėnesinis bandymas su ne mažesne kaip 30 % vardine apkrova ir kasmet atliekamas pilnos apkrovos bandymas. Klaidinga apkrova yra pagrindinė priemonė šiam reikalavimui įvykdyti.

Galutinė rekomendacija:
Duomenų centrams, siekiantiems didelio prieinamumo, nereikėtų taupyti išlaidų klaidingai apkrovai. Investicijos į fiksuotą, tinkamo dydžio, R+L, išmanią, vandeniu aušinamą klaidingos apkrovos sistemą yra būtina investicija, siekiant užtikrinti kritinės elektros energijos sistemos patikimumą. Tai padeda nustatyti problemas, užkirsti kelią gedimams ir atitinka eksploatavimo, priežiūros ir audito reikalavimus, pateikiant išsamias bandymų ataskaitas.