Transformers trung tâm dữ liệu mật độ cao: Hiệu suất & An toàn

Trong kỷ nguyên nhu cầu tính toán ngày càng tăng, Các trung tâm dữ liệu hỗ trợ khối lượng công việc AI và khai thác tiền điện tử đang đẩy công nghệ máy biến áp đến giới hạn của nó. Các ứng dụng mật độ cao này yêu cầu các máy biến áp có thể xử lý các dòng tải đầy đủ liên tục, biến dạng điều hòa đáng kể, hồ sơ nhiệt nghiêm ngặt và độ tin cậy không thỏa hiệp. Ngoài ra, bảo vệ hỏa hoạn và vụ nổ đã trở thành tối quan trọng để bảo vệ nhân sự, thiết bị và thời gian hoạt động. 

1. Các loại máy biến áp và trường hợp sử dụng

1.1 Máy biến áp ngâm dầu

• Phương pháp làm mát: Dầu cưỡng bức bắt buộc (OFAF), nước ép buộc dầu cưỡng bức (OFWF)

• Thuận lợi:

• Loại bỏ nhiệt trạng thái ổn định tuyệt vời cho hoạt động đầy tải liên tục

• Dấu chân nhỏ gọn ở xếp hạng MVA cao (22020 MVA+)

• Công suất quá tải khẩn cấp vượt trội (150 % trong 1 giờ, 200 % ngắn hạn)

• Lý tưởng cho: Hội trường dữ liệu AI Hyperscale, các trang trại khai thác lớn

1.2 Máy biến áp loại khô (đúc đúc)

• Phương pháp làm mát: Không khí cưỡng bức, đối lưu tự nhiên

• Thuận lợi:

• Zero Fire-Stazard (không có chất lỏng dễ cháy)

• Bảo trì thấp hơn (không theo dõi dầu)

• Lắp đặt và tuân thủ trong nhà đơn giản

• Sự đánh đổi: Kích thước lớn hơn trên mỗi KVA và xếp hạng quá tải thấp hơn một chút (120 % trong 1 giờ)

• Lý tưởng cho: colocation cạnh, trang trại container mô -đun

2. Cân nhắc thiết kế chính

3. Quản lý hài hòa và chất lượng năng lượng

Các ngân hàng lớn của nguồn cung cấp năng lượng chế độ chuyển đổi trong các giàn khoan tiền điện tử và máy chủ AI tạo ra các sóng hài phong phú (thứ 3, 9, 15). Các chiến lược hiệu quả bao gồm:

• Cuộn dây được xếp hạng K cao: cách nhiệt và khoảng cách đặc biệt để xử lý thêm hệ thống sưởi

• Bộ lọc thụ động/hoạt động: LC hoặc bộ lọc hoạt động ở phía LV để làm giảm hài hòa

• Các dây dẫn trung tính quá khổ: Để mang theo các dòng tự một cách an toàn

4. Chiến lược quản lý nhiệt

4.1 Đơn vị ngâm dầu

• Lưu thông dầu cưỡng bức qua bộ tản nhiệt và máy bơm

• Duy trì cuộn dây tăng dưới 65 ° C để vận hành liên tục

4.2 Đơn vị kiểu khô

• Máy thổi tốc độ cao và thiết kế lõi lãi suất

• Thường được bổ sung bằng điều hòa không khí cục bộ trong hội trường kín

5. Bảo vệ hỏa hoạn và vụ nổ

5.1 Tính năng bể và bao vây

• Van giảm áp lực: Lò xo hoặc liên kết có thể phát hiện được để thông hơi áp lực quá mức

• Tấm nổ: Phần bảng điểm yếu chỉ đạo các loại khí lỗi

5.2 Chất lỏng cách điện chống cháy

• Dầu este tự nhiên: Điểm lửa> 300 ° C, phân hủy sinh học

• Ester tổng hợp: Tăng cường độ ổn định oxy hóa, Tuân thủ IEEE/NFPA

5.3 ngăn cách

• Tường lửa: Tường được xếp hạng ASTM E119 (2 giờ4 giờ) tách các máy biến áp khỏi thiết bị quan trọng

• Xe tăng hai bức tường: Ngăn chặn thứ cấp để quản lý rò rỉ

5.4 Phát hiện và đàn áp

• Rơle DGA & Buchholz: Phát hiện lỗi sớm

• Hệ thống đại lý sạch: Novec ™ 1230 hoặc Co₂ Vòi phun cho triệt tiêu nhanh

• Máy dò khói/nhiệt: Tích hợp với BMS/SCADA

5,5 Tiêu chuẩn tuân thủ

• IEEE C57.12.x Series, IEC 60076-11, NFPA 850, UL 1561/1562

6. Kiểm soát, giám sát và bảo trì

• Các mô-đun giám sát kỹ thuật số: Nhiệt độ thời gian thực, mức dầu, phân tích khí

• Điều khiển máy thay đổi Tap từ xa: Điều chỉnh điện áp tự động

• Bảo trì dự đoán: Lấy mẫu dầu, DGA, Nhiệt kế hồng ngoại

• Dự phòng mô -đun: Các đơn vị song song với Truyền tải tự động hoặc thủ công

7. Xu hướng trong tương lai

• Tích hợp với lưu trữ năng lượng: Khả năng dòng chảy hai chiều cho pin phía sau

• Các mô-đun chuyển đổi Gis-Transformer lai: Biến đổi bộ chuyển đổi được xử lý bằng khí

• Những tiến bộ thiết kế sinh thái: lõi vô định hình, bể chống rò rỉ, chất lỏng phân hủy sinh học

• Chẩn đoán điều khiển AI: Dự đoán lỗi máy học và cân bằng tải thích ứng

Các ứng dụng trung tâm dữ liệu mật độ cao, từ các cụm AI đến các trang trại khai thác tiền điện tử, các máy biến áp, được thiết kế để vận hành toàn bộ tải liên tục, giảm thiểu điều hòa mạnh mẽ và bảo vệ cháy/nổ nghiêm ngặt. Chọn sự kết hợp phù hợp của thiết kế phun dầu hoặc kiểu khô, làm mát tiên tiến, xếp hạng K và các biện pháp tuân thủ đảm bảo thời gian hoạt động tối đa, hiệu quả năng lượng và an toàn. Bằng cách đi trước các xu hướng mới nổi trong quản lý nhiệt, giám sát và vật liệu thân thiện với môi trường, các nhà điều hành cơ sở có thể tối ưu hóa hiệu suất và cơ sở hạ tầng điện trong tương lai của họ.