ניתוח על ההשפעה של תהליך טעינת הסוללות על שנאים במרכזי נתונים

1. כאשר הסוללה טעונה במלואה במהלך פעולה רגילה, הסוללה נכנסת לשלב הטעינה הצף, והשנאי יכול להתעלם מעומס הטעינה בשלב זה; במצב הפריקה, השנאי אינו טוען את ה- UPS; וכאשר ה- UPS משוחרר ומשוחזר לשגרה, ה- UPS טוענים תחילה עם זרם קבוע ואז מתח קבוע עד שהסוללה טעונה במלואה וחוזרת למטען צף. בעת חישוב ובוחרים אתשַׁנַאיעומס, כמה עומס טעינה צריך להיות שמור לשלב טעינה של הסוללה הוא המוקד של מאמר זה.
2. ניתוח ההשפעה של תהליך טעינה של סוללות על מודל של רובוטריקים 2.1 על בסיס ניתוח המודל שנקבע במאמר זה מבוסס על תקנים לאומיים ודרישות תכנון הנדסי, ומשלב את נתוני ההפעלה של מרכזי נתונים בפועל. המודל מנתח בפירוט את התלות של המערכת בתנאים סביבתיים ובפרמטרים של ציוד, כדלקמן: (1) תנאי השימוש: הגובה אינו עולה על 1 0} 0 0M, הטמפרטורה הסביבתית הממוצעת השנתית של חדר השנאי והחדר היא 28 מעלות, החדר של הסוללה, וחדר 20 מעלות, ומאמצות המוחדות. (2) שנאי: השתמש בשנאי יבש מסוג יבש עם בידוד כיתה 155 (ו), קיבולת של 2500kVA, מתח של 10/0.4KV וקבוע זמן מתפתל של 90 דקות. (3) UPS: השתמש ביחידת מיישר IGBT בתשלושה של שלוש כניסות ושלוש תפוקה, עם קיבולת יחידה של 500KVA וגורם כוח פלט של 1. כל שנאי מחובר ל 6 UPSS, וקצב העומס המרבי אינו עולה על 83.33%. זרם השוואת הסוללה מוגדר ל- 0.2C10. (4) סוללה: השתמש בסוללת חומצת עופרת אטומה המווסתת על ידי שסתום עם זמן גיבוי של 15 דקות. כל UPS מצויד ב -4 סטים של סוללות 456V/135AH. תחת תכנון מערכת אספקת החשמל וההפצה, השנאי יכול לשאת כ- 2379 קילוואט של ציוד מידע אלקטרוני, ושום עומס טעינה של סוללות לא שמור. כאשר מקורות הכוח הכפולים של מרכז הנתונים אינם מחוץ לכוח בו זמנית, מתחיל מחולל דיזל הגיבוי. כאשר שנאי אחד או הקו העליון במערכת 2N נכשל, השנאי השני ישא את כל העומסים, כולל עומס הטעינה של הסוללה. מצב זה הוא תנאי העבודה השליל ביותר של קצב העומס המרבי של השנאי, שהוא מוקד מאמר זה. חישוב העומס של השנאי במהלך פעולת עומס החירום
בשלב זה, שיעור העומס המרבי של השנאי מגיע ל 129%, שאינו עולה על המגבלה של 150% שצוינה על ידי התקן הלאומי. זהו רק תהליך חולף. ההשפעה והפגיעה הנגרמת על ידי פעולת עומס החירום של השנאי באים לידי ביטוי בעיקר בשני היבטים: האחד הוא שעליית הטמפרטורה המתפתלת גבוהה מדי, וגורמת נזק מכני; השני הוא שהוא יאיץ את ההזדקנות וישפיע על חיי השירות של השנאי. לאור שני ההיבטים לעיל, האחד הוא לנתח באופן ספציפי אם טמפרטורת הנקודה החמה של פיתול השנאי מגיעה למגבלה המרבית שלו כאשר השנאי נמצא בפעילות עומס חירום (לשנאים מסוג יבש עם ציון התנגדות חום של 155 (ו) במערכת הבידוד שלו, הגבול הוא 180 מעלות); השנייה היא לחשב את החיים שאבדו במהלך פעולת עומס החירום של השנאי כדי להעריך האם מודל התכנון סביר.
2.2 ניתוח ההשפעה של פעולת עומס חירום שנאי על עליית הטמפרטורה המתפתלת שלו, שלב הטעינה של שוויון הסוללה אורכת כ 104 דקות. מהדקה ה -105 הסוללה נכנסת לשלב הטעינה הצף. לאחר מכן, השנאי פועל במשך זמן רב בשיעור עומס של 100%, כלומר זמן פעולת העומס של השנאי בפועל הוא 104 דקות. קצב העומס הגבוה ביותר של השנאי מתרחש בדקה ה -53, אך הטמפרטורה הגבוהה ביותר של פיתול השנאי מתרחשת בדקה ה -87. לאחר מכן, הטמפרטורה של השנאי המתפתל יורדת לאט, מה שמצביע על כך שתהליך עליית הטמפרטורה של פיתול השנאי הוא איטי יחסית, וקצב עליית הטמפרטורה שלו נמוך יותר משיעור השינוי בעומס העומס של השנאי. הטמפרטורה המתפתלת הגבוהה ביותר במהלך כל תהליך הטעינה היא 170 מעלות, מה שאינו עולה על ערך הגבול שלה של 180 מעלות. האמור לעיל מראה כי לתהליך טעינת הסוללה תהיה השפעה מסוימת על עליית הטמפרטורה של מתפתל השנאי, אך השפעה זו לא תגרום ישירות נזק מכני לשנאי. המפתח טמון כיצד להגביל את עליית הטמפרטורה של הפיתול כדי שלא יעלה על הגבול המרבי שלו.
2.3 ניתוח ההשפעה של פעולת עומס החירום של השנאי על חייו השנאי פועל למשך 2 שעות במהלך שלב הטעינה של שוויון הסוללה. קצב הזדקנות השנאי מחושב עם גרגיריות של דקה, והשטח שמתחת לעקומת קצב ההזדקנות מחושב. ניתן להשיג כי אובדן החיים הנגרם כתוצאה מפעולת השנאי בשעתיים אלה הוא 14.71 שעות. תרשים סכמטי של שנאי עקומת קצב הזדקנות 2H כאשר אספקת החשמל הכפולה של מרכז הנתונים איננה מחוץ לכוח בו זמנית
למעשה, ההסתברות להפסקת אספקת חשמל כפולה בו זמנית נמוכה מאוד. מאמר משתמש במצב של אספקת החשמל של מיקוד Class III כמודל (כלומר, בממוצע 4.5 הפסקות חשמל בחודש, וזמן כישלון ממוצע של 8 שעות בכל פעם) כדי לחשב את מחזור החיים הכולל של השנאי, ומניח שאחרי אספקת הכוח הכפולה משוחזרת, השנאי של מערכת ה- 2N פועלת באופן רגיל באותו זמן (IE, IE, כל הציוד שלו משוחזים במלואם של 8 ח '). לאחר שחזור החשמל, שיעור אובדן החיים של השנאי איטי מאוד, ואובדן חייו לאחר 24 שעות הפעולה הוא 36.5 0 H, שמשמעותו 0.02% מכלל החיים של השנאי של 180, 000 h. אובדן החיים השנתי של השנאי המחושב בתנאי אספקת החשמל של שלוש הקבוצה הוא 1971.15 שעות, שמשמעותו 1.22% מכלל החיים של השנאי של 180, 000 ח. טבלת חישוב שנתית לאובדן חיים שנתי
ניתוח מקיף מראה כי בתנאי החשמל של שלוש מעמדות, חייו התיאורטיים של השנאי במערכת 2N יכולים להגיע ל 91.32 שעות, בעיקר מכיוון שהשנאי פועל בקצב עומס של לא יותר מ- 50% למשך זמן רב, ואובדן החיים קטן. גם אם מקורות הכוח הכפולים אינם מחוץ לכוח בו זמנית, החיים התיאורטיים עדיין יכולים להגיע ל 13.51 שעות. למרות שגורמים כמו תחזוקה יומית ומעגלים קצרים ישפיעו גם הם על החיים, בדרך כלל ניתן לשליטה על ההשפעה של טעינה של סוללה על חיי השנאי ובטווח מקובל.
3. מסקנה מאמר זה קובע מודל אנליטי לתכנית התצורה האופיינית למרכז נתונים מסוג A, ומתמקד בהשפעת טעינה של סוללות על עליית הטמפרטורה ואובדן חיים של פיתולי שנאי. מחקרים הראו כי במרכזי נתונים עם תצורת מערכת 2N, אין צורך לקחת בחשבון את עומס טעינה של סוללה בעת חישוב עומס השנאי. שיטה זו חלה על כל סוגי מערכות אספקת החשמל וההפצה. בעת בחירת שנאי, שימו לב ל -4 הנקודות הבאות: ① שמור על טמפרטורת אווירה נמוכה כדי לשלוט על טמפרטורת הנקודה החמה של התפתל השנאי; ② כאשר הצעת מחיר לשנאים מסוג יבש, קבוע הזמן המתפתל נדרש להיות לא פחות מ- 90 דקות; ③ מעדיפים עליות וסוללות בעלות קיבולת גדולה כדי להפחית את מספר הקבוצות המקבילות ולהקטין את עומס הטעינה; ④ מול אספקת חשמל לא יציבה, יש לנקוט במדדים כמו התאמת טמפרטורת החדר והפחתת זרם טעינה של הסוללה כדי להבטיח כי הטמפרטורה המתפתלת של השנאי ואובדן חיים נשלטים בטווח בטוח.