34,5 kV vs 13,8 kV: Val á miðspennubreytistuðul fyrir gögnamiðstöðvarsvæði

Fjórir salir á 60 MW hver, notandanet sem býður upp á 13,8 kV vegna þess að það er línan sem er þegar í gangi hjá staðsetningunni, og rafmagnsskápur sem var pantaður áður en einhver gerði skammtreikning. Sex mánuðum síðar passar raðstillingin ekki lengur í rafmagnsrúmið, fjöldi tilfærislínna hefur tvöfaldaðist og tiltækt skammtstraumurinn á 480 V rásinni er hærri en ábyrgðarkerfið fyrir tækin sem ekki er hægt að skila til baka. Engin þessara hluta var villa í örvunum. Háskólastaðurinn valdi miðspennuklasa áður en reiknað var út hvað þessi valkostur myndi kosta í kopar, rafmagnsskáp og góða notkun á gólfinu.

Agögnamiðstöðukvikur er venjulega meðtalin sem síðasti hluturinn á einni línu, hlutfall sem umbreytir 34,5 kV í 480Y/277 V. Í raunveruleikanum er val á upphafsspennuklasi kerfisákvörðun sem snertir um allt frá rafmagnsveituáætlunum, ábyrgðarkerfum rafmagnsskáps, rannsóknum á eldsbrennunum og, frá árinu 2024, einnig viðmiðunarmál Bandaríkjanna fyrir árangur rafmagnsnotkunar.

Það sem fylgir er hvernig við bera saman þessar tvær flokka við viðskiptavini, tölurnar sem við biðjum um áður en við gefum upp verð, og þrjú tilgreiningarpunktar sem ákvarða hvort einingin mun virka í tuttugu og fimm ár eða verða ábyrgðarspurning árið þrjú.

 

 

Af hverju byrjar tilgreining á miðstöðvarþýðu við spennuklassann

Þýðuhlutfall þýðunnar er fyrsti stýrihnetturinn og það er hrein reikningur. Fyrir gefið MVA fellur rafstraumurinn í andstæðu hlutfalli við spennuna. Halli með 60 MW er notað um það bil 2.510 A við 13,8 kV og um það bil 1.004 A við 34,5 kV. Þetta hlutfall 2,5 til 1 birtist í rafstraumgetu allra rafmagnsveitu milli tengipunkts raforkufyrirtækisins og undirstöðunnar, í fjölda samsíða rásarhlaupa á hverri rafmagnsveitu og í breidd rafmagnsráðanna yfir þeim.

Villastraumurinn fer í öfugri átt. Með 500 MVA frá framhlið meterins er fasti villastraumurinn við 13,8 kV rásina um það bil 20,9 kA; við 34,5 kV veitir sama frákvæmi um það bil 8,4 kA. Lægri villastraumur gerir mögulegt að nota lægri afbrytunargildi á miðspennu skiptihúsinu á campusinu, sem er mikilvægt á markaði þar sem framleiðslutími skiptihúsa er lengri en framleiðslutími vindskeiða.

Hér er sá hluti sem er oft gleymdur í upphafssamfundinum. 34,5 kV tæki eru ekki lítil í stærð miðað við 13,8 kV tæki — ósöfnunarmál eru lengri og venjulegt grunninsulatilvörnargildi er 200 kV samanborið við 95 kV fyrir 13,8 kV flokkinn, svo skáfarnir eru hærrir og dýparr. Hærra flokkurinn gefur lægri straum per megavatt og lægra villaþrýsting, sem minnkar fjölda áfæra og gildi tækjanna á campusstigi. Þetta eru tvö mismunandi sparnaðarmöguleikar og aðeins einn þeirra birtist í rásaskrá.

 

34,5 kV og 13,8 kV hlið við hlið

Samanburðurinn hér að neðan notar 60 MW halla og 500 MVA tiltæka rás. Ef breytt er í einhverju inntaki getur ályktunin breyst, þess vegna biðjum við um skjöl frá raforkufyrirtækinu um rásarskort áður en við gefum upp verð á miðspennuþýstil fyrir háskólastöð.

Straumurinn í hallanum, skortur á rásinni við búsinn, innhulslagsstig, fjöldi útflutninga og staðsetning á skiptitækinu breytast allt saman. Háskólastöð sem minnkar fjölda útflutninga um helming finnur venjulega sparnaðinn í röndunum og endunum fremur en í sjálfum þýstilnum.

Stiklar (60 MW halla)	13,8 kV	34,5 kV
Straumur við fulla hleðslu hallarinnar	~2.510 A	~1.004 A
Villastraumur, 500 MVA frá framleiðsluheimild	~20,9 kA	~8,4 kA
Staðlað grunninsulatilvik	95 kV	200 kV
Aðalveitur á hverjum sal	Fleiri samsíða tengingar	Færri tengingar
Bil milli skiptihluta	Styttri, fleiri kúbiklar	Langari, færri kúbiklar

Engin dálkur vinnur á sér. Ef notandanetin veita aðeins 13,8 kV getur háskólinn samt stökkva upp innanlands í 34,5 kV og dreifa á þeim stigi – en hver umvöndun bætir við transformator, um það bil einn prósentu af framleiðslu í tapum og einu aukabíl til viðhalds. Þessi skipting er gagnlegt að líta nánar á í líkanum frekar en að gera ráð fyrir henni.

 

Víddarstaða ákvarðar hvað gerist við 480 V rásina

Prósentustig víddarstaða er þar sem viðmæti vélstöðva hlutfallinu endar og verður vörnunarvandamál. Tökum 2.000 kVA einingu með 5,75 prósent víddarstaðu og 480Y/277 V jafntengda úttaki. Fasti reykingarstraumur við úttaksstöðvarnar er um það bil 41,8 kA áður en viðbætist víddarstaða rafleiðara og framlag rafmagnsmótoranna: 2.000.000 deilt með (1,732 × 480 × 0,0575).

Hækkaðu viðnámsmættið upp í 6,5 prósent og fjöldi fellur niður í um það bil 37 kA. Kaupendur lesa stundum það sem öryggisvinnu. Það er ekki sjálfgefið. Innkoma orkunnar við boga tengist bæði rafstraumi og kláringartíma, svo lægri skortstraumur sem er undir þröskuldinum fyrir augnabliksskóta ofangreindrar tæknibúnaðar getur lengt bogatímann og hækkað hættuna. Þess vegna verður að framkvæma rannsókn á bogahættu á raunverulegri einingu, ekki bara á venjulegum gildi; vinnumálarnir eru í NFPA 70E , nútímaskáldsútgáfan 2027.

Hin helmingurinn af viðmæti vélstöðva sögunni er þolmörk. Tryggð viðnámsmætti er venjulega haldað innan plús eða mínus 7,5 prósent, svo tvær einingar sem pantaðar eru með 5,75 prósent viðnámsmætti geta mismunast um næstum 15 prósent á mótstæðum endapunktum. Setjið þær tvær samhliða og ójafnvægið veldur umferðarstraumi og ójöfnu álagi lang áður en einhver náir nafngildinu. Ef hönnunin byggir á samhliða rekstri, skal tilgreina viðnámsmætisvið, ekki aðeins nafngildið.

 

Tveggja-vindings, þriggja-vindings eða aðalvalin

Þrjú skipanarmöguleikar ná yfir flestum háskóla- og háskólaskólastarfsemi. Tveggja-vindings einingarskiptistöð er einn vörpunaraftur á hverja byggingu, einfaldast til að vernda og auðveldast að skipta út. Þriggja-vindings einingarþáttr tekur eina aðalstreymi og veitir tvær undirstreymi, sem minnkar miðlungs-spennu rafmagnsútgerð og rafmagnslínu en tengir byggingarnar rafmagnsteknislega – ef ein undirstreymi fellur út falla báðar nema verndarkerfið sé sérstaklega hannað fyrir slíkt. Aðalvalin skipan bringur tvo rafmagnsaðila inn í einn vörpunaraftur með valvali: öryggisuppskráning frá rafmagnsaðilum, en engin öryggisuppskráning á vörpunaraftur.

Fyrir Tier III eða Tier IV uppbyggingu er ákvörðunin venjulega gefin. Öryggisuppskráning verður að vera við vörpunarafturinn, ekki aðeins við rafmagnsaðilinn. Tveir 2.000 kVA vörpunaraftur, hvort tveggja með um það bil helming hlutverks, vinna köldum en einn 2.000 kVA vörpunaraftur við fulla álag, því tap án álags vaxa með stærð kjarna en álags-tap vaxa með ferningi rafstraumsins. Viðbótarkostnaðurinn liggur í öðrum kjarnanum, ekki í koprinu.

Þar sem fyrirhugaðar kostnaðarmörk eru takmarkaðar er heiðurfullt samkomulag að hafa viðbótareiningu í vistunarskúr en ekki uppsett. Á markaði þar sem 34,5 kV þurr rannsóknarárfur getur staðið í framleiðslu biðröð í eitt ár er viðbótareining á hylki ákvörðun um skýráningu, ekki rafmagnsákvörðun.

 

Harmóníur, K-þátturinn og hlutlaus leiðarinn

Rafmagnsveituhluti tölvuskráða hafa batnað, en þeir eru ekki orðið línulegir. Nútíma rafmagnsveituhluti með virkri stuðningsstuðningu (active power factor correction) dregur rafstraum með háum toppþátt og ójöfnu harmóníuspektri sem nær langt fyrir framhald af sjöundu harmóníunni. Þriðju-, níundu- og fimmtánnda harmóníurnar — sem kallar maður triplen harmóníur — bætast saman í hlutlausum leiðaranum í stað þess að eyðast og því getur hlutlausi leiðarinn leitt meiri rafstraum en fáskaftaleiðarinn sem hann tilheyrir.

AK-þáttur þýðill er metin til að þola aukna eddy-tap og óvilt tap sem þessi spektra framleiða í vikunum. K-13 er fyrir blandaða skrifstofu- og gagnahleðslu; K-20 er venjulegt val fyrir sal sem er fullur af þéttum netfærum fyrir netþjónustu. Það sem K-gildi ekki gerir er að minnka spennuskewningu á rásinni. Þetta er kerfisvandamál sem stýrt er af 5 prósentum heildar hárharma-skewningar í áætlanargildinu við sameiningarstaðinn í IEEE 519 fyrir kerfi með 69 kV eða lægra, og leyst með margpulsa rétthafurum, virkum síum eða stærri núllrás.

Staðlaður ákvæðiskröfur fyrir ummálsbreytistöð í gögnamiðstöð er K-13 vikun sem lágmark, 200 prósent núllrás og útreikningur á hárharma-tapi sem reiknaður er út frá mældu spektrinu í stað almennt K-gildis. Þessi útreikningur segir þér hvort 2.000 kVA rammi sé raunverulega 2.000 kVA rammi við þessa hleðslu.

 

 

DOE 2029 línan er nákvæmlega við 34,5 kV

Reglur Bandaríkjanna um árangur draga mark sem flestum háskóla- og háskólalíkum kemur fyrir of seint. Dreifitrafó, eins og skilgreint er í 10 CFR 431.192, hefur inntaksspennu af 34,5 kV eða minna, úttaksspennu af 600 V eða minna, 60 Hz metun og getu á bilinu 10–2.500 kVA fyrir væskusjálfuðar einingar eða 15–2.500 kVA fyrir þurr rannsóknarárfur skilgreininguna og samræmisdegin eru birtar af US Department of Energy .

Tveir áhrifafylgdir koma fram. Einingastöð frá 34,5 kV til 480Y/277 V er dreifitrafó og verður að uppfylla árangurstöflu, en einingastöð frá 34,5 kV til 4,16 kV er afltrafó og fellur utan hennar. Og breyttu staðlunum sem samþykktar voru í lokareglunni árið 2024 skal beita við einingar sem framleiddar eru frá og með 23. apríl 2029, svo háskóli sem tekur nýja rafmagnsveitu í notkun árið 2029 eða 2030 er þegar að velja samkvæmt nýju töflunni, hvort sem það er tekið fram í boðinu eða ekki.

Samræmi er að mestu keypt í grunnsálmáli. Að uppfylla takmark á tómkeyrslutapinu fyrir árið 2029 þýðir venjulega stærri kjarna, betra ríkisstýrt eða amorfur efni og þungari eining – sem breytir sendingarþyngd, gólfsþyngd og byggingarsálmálinu undir einingunni. Þegar boðskrá er skrifuð í dag án pakka um tap miðað við töfluna fyrir árið 2029 er hún í raun breytingaraðgerð sem bíður sínar tíma. Biðjið alla tilboðagjafa um að gefa tilboð fyrir báðar töflurnar svo að mismunurinn sé augljóslegur áður en kaupskipunin er gefin út, ekki á eftir.

 

Hvað við framleiðum og hvernig við staðfestum það

Ryan Electric hefur framleitt umbreytara síðan árið 2007 í verksmiðju á 120.000 m² í Haian, Jiangsu, með yfir 180 sett af framleiðslu- og prófunarbúnaði og 37 einkaleyfi fyrir þurrka og væskusjálfu hönnun. Einingarnar eru framleiddar samkvæmt staðlum UL, CSA, IEEE, IEC og DEKRA með prófun sem er staðlað af CNAS, og frá árinu 2023 hefur fyrirtækið rekist sem sameiginlegur aðili Eaton.

Fyrir 34,5 kV flokk þurr rannsóknarárfur , prófnin sem hafa áhrif á þessa spennu eru ekki ræðanleg. Þolmæti gegn skotspennu við grunninsulatíonsstig 200 kV sýnir að insúlatíon á vikunum sé rétt samstillt. Hlutfallsleg skammtafrumun á gussresínuskrúðu er haldað undir 10 pC eða betra við 1,5 sinnum raðspennu; eining sem einfaldlega fer í gegn við 50 pC mun samt fara í gegn í verksmiðjuviðurþögnarprófi og síðan fylgja með skemmdum í notkun. Hitastígur staðfestir öryggisbil insúlatíonsflokkans við tilgreinda umhverfisspennu, og hlutfall, viðnám og hljóðstyrkur staðfestir að einingin á bílnum sé sama og sú sem var rannsökuð.

Þegar 34,5 kV skýrsla fyrir háskólakampus nær til okkar á umsóknarskrifstofu, eru fyrstu tvær spurningarnar um rafmagnsfyrirtækisins hámarksstraum í tengipunktinum og mældan harmóníuspektra UPS- og tölvuhleðslunnar. Engin af þessum tveimur upplýsingum birtist á venjulegri kVA-töflu og báðar hafa áhrif á hönnunina. Þessi umræða hefur leitt til þess að fleiri en einn verkefni hafi breyst frá einum stórum tæki yfir í tvo minni K-gildis tæki, og hún hefur líka kynnt verkefnum að kaupa K-20 vindingu sem þau ekki þurftu.

Ef þú ert að loka einni línu fyrir öryggistransformator í gögnamiðstöð þessa feril, sendu vinsamlegast vöruhöfnina í megavatt, bréfið frá rafmagnsfyrirtækinu um hámarksstraum og hleðsluspektratöfluna. Við munum senda til baka samanburð á báðum spennuklassum, miðspennuþýstil og afleiðingum fyrir rafstýringarutvarp og tapapakka miðað við 2029 töfluna. Byrjaðu hér: hafðu samband við verkfræðideild okkar .

 

Um höfundinn: Þessi leiðbeining var skrifuð af rafvirkjateymi Ryan Electric (Jiangsu Ryan Transformers), framleiðanda transformatora sem er staðsett í Haian, Jiangsu, Kína, og sem selur dry type , væskýrða og eindstöðvartransformatora til gögnamiðstöðva, notendastöðva og iðnaðarverkefna um allan heim.