Kuidas valida andmekeskuse diiselgeneraatori komplektile valekoormust?

Andmekeskuse diiselgeneraatori komplekti valekoormuse valik on ülioluline, kuna see mõjutab otseselt varutoitesüsteemi töökindlust. Allpool pakun põhjaliku juhendi, mis hõlmab põhiprintsiipe, peamisi parameetreid, koormustüüpe, valikuetappe ja parimaid tavasid.

1. Põhilised valikupõhimõtted

Valekoormuse peamine eesmärk on simuleerida tegelikku koormust diiselgeneraatori põhjalikuks testimiseks ja valideerimiseks, tagades, et see suudab vooluvõrgu katkestuse korral koheselt kogu kriitilise koormuse üle võtta. Konkreetsed eesmärgid on järgmised:

1. Süsinikdioksiidi ladestuste põletamine: Madala koormusega või koormuseta töötamine põhjustab diiselmootorites „märja kuhjumise“ nähtust (põlemata kütus ja süsinik kogunevad heitgaasisüsteemi). Vale koormus võib tõsta mootori temperatuuri ja rõhku, põletades need ladestused täielikult ära.
2. Jõudluse kontrollimine: testitakse, kas generaatorikomplekti elektrilised omadused – näiteks väljundpinge, sageduse stabiilsus, lainekuju moonutus (THD) ja pinge reguleerimine – on lubatud piirides.
3. Koormusvõime testimine: kontrollitakse, kas generaator suudab nimivõimsusel stabiilselt töötada, ning hinnatakse selle võimet toime tulla ootamatu koormuse rakendamise ja tagasilükkamisega.
4. Süsteemi integreerimise testimine: ühise kasutuselevõtu läbiviimine ATS-iga (automaatne ülekandelüliti), paralleelsüsteemide ja juhtimissüsteemidega, et tagada kogu süsteemi sidus koostoime.

2. Peamised parameetrid ja kaalutlused

Enne valekoormuse valimist tuleb selgitada järgmisi generaatorikomplekti ja katsenõuete parameetreid:

1. Nimivõimsus (kW/kVA): Vale koormuse koguvõimsus peab olema suurem või võrdne generaatorikomplekti kogunimivõimsusega. Tavaliselt on soovitatav valida 110–125% komplekti nimivõimsusest, et oleks võimalik ülekoormustaluvuse testimine.
2. Pinge ja faas: Peavad vastama generaatori väljundpingele (nt 400 V / 230 V) ja faasile (kolmefaasiline neljajuhtmeline).
3. Sagedus (Hz): 50 Hz või 60 Hz.
4. Ühendusmeetod: Kuidas see generaatori väljundiga ühendub? Tavaliselt ATS-ist allavoolu või spetsiaalse testliidese kapi kaudu.
5. Jahutusmeetod:
   • Õhkjahutus: Sobib väikese ja keskmise võimsusega seadmetele (tavaliselt alla 1000 kW), on odavam, kuid lärmakas ning kuum õhk tuleb seadmete ruumist korralikult välja juhtida.
   • Vesijahutus: sobib keskmise kuni suure võimsusega töötamiseks, on vaiksem ja tõhusam, kuid nõuab toetavat jahutusveesüsteemi (jahutustorn või kuivjahuti), mis toob kaasa suurema alginvesteeringu.
6. Juhtimise ja automatiseerimise tase:
   • Põhijuhtimine: käsitsi astmeline laadimine/mahalaadimine.
   • Intelligentne juhtimine: Programmeeritavad automaatsed laadimiskõverad (kaldkoormus, astmeline koormus), parameetrite (nt pinge, voolutugevus, võimsus, sagedus, õlirõhk, veetemperatuur) reaalajas jälgimine ja salvestamine ning testiaruannete genereerimine. See on andmekeskuse vastavuse ja auditeerimise seisukohalt ülioluline.

3. Peamised valede laadimiste tüübid

1. Aktiivkoormus (puhtalt aktiivkoormus P)

• Põhimõte: Muundab elektrienergia soojuseks, mis hajub ventilaatorite või vesijahutuse abil.
• Eelised: Lihtne struktuur, madalam hind, lihtne juhtimine, tagab puhta aktiivvõimsuse.
• Puudused: Saab testida ainult aktiivvõimsust (kW), ei saa testida generaatori reaktiivvõimsuse (kVAR) reguleerimisvõimet.
• Rakendusstsenaarium: Kasutatakse peamiselt mootori osa (põlemine, temperatuur, rõhk) testimiseks, kuid test on puudulik.

2. Reaktiivkoormus (puhtalt reaktiivkoormus Q)

• Põhimõte: Kasutab reaktiivvõimsuse tarbimiseks induktiivpoole.
• Eelised: Võib pakkuda reaktiivkoormust.
• Puudused: Tavaliselt ei kasutata üksi, vaid pigem koos takistuslike koormustega.

3. Kombineeritud takistuslik/reaktiivkoormus (R+L koormus, annab P ja Q)

• Põhimõte: Integreerib takisti- ja reaktoripangad, võimaldades aktiiv- ja reaktiivkoormuse sõltumatut või kombineeritud juhtimist.
• Eelised: Eelistatud lahendus andmekeskustele. Suudab simuleerida reaalseid segakoormusi, testides põhjalikult generaatorikomplekti üldist jõudlust, sealhulgas AVR-i (automaatset pingeregulaatorit) ja regulaatorisüsteemi.
• Puudused: Kõrgem hind kui puhtalt takistuslikel koormustel.
• Valiku märkus: Pöörake tähelepanu selle reguleeritavale võimsusteguri (PF) vahemikule, mis peab tavaliselt olema reguleeritav vahemikus 0,8 mahajäänud (induktiivne) kuni 1,0, et simuleerida erinevaid koormusi.

4. Elektrooniline koormus

• Põhimõte: Kasutab energia tarbimiseks või võrku tagasi suunamiseks jõuelektroonika tehnoloogiat.
• Eelised: Suur täpsus, paindlik juhtimine, energia taaskasutuse potentsiaal (energiasääst).
• Puudused: Äärmiselt kallis, nõuab kõrgelt kvalifitseeritud hoolduspersonali ja selle enda töökindlust tuleb arvestada.
• Rakendusstsenaarium: Sobib paremini laboritesse või tootmisettevõtetesse kui kohapealseks hooldustestimiseks andmekeskustes.

Kokkuvõte: Andmekeskuste jaoks tuleks valida intelligentse automaatse juhtimisega kombineeritud takistuslik/reaktiivne (R+L) valekoormus.

4. Valikuetappide kokkuvõte

1. Katsenõuete kindlaksmääramine: kas see on mõeldud ainult põlemiskatsete jaoks või on vaja täiskoormuse jõudlussertifikaati? Kas on vaja automatiseeritud katsearuandeid?
2. Generaatori parameetrite kogumine: loetlege kõigi generaatorite koguvõimsus, pinge, sagedus ja liidese asukoht.
3. Valekoormuse tüübi määramine: valige R+L, intelligentne, vesijahutusega valekoormus (välja arvatud juhul, kui võimsus on väga väike ja eelarve piiratud).
4. Arvutage võimsusmahtuvus: vale koormusmaht = suurima üksikseadme võimsus × 1,1 (või 1,25). Paralleelsüsteemi testimisel peab mahtuvus olema ≥ paralleelsüsteemi koguvõimsus.
5. Valige jahutusmeetod:
   • Suur võimsus (>800 kW), piiratud seadmeruumi ruum, müratundlikkus: valige vesijahutus.
   • Väike energiatarve, piiratud eelarve, piisav ventilatsiooniruum: Võib kaaluda õhkjahutust.
6. Hinnake juhtimissüsteemi:
   • Peab toetama automaatset astmelist laadimist, et simuleerida tegelikku koormuse rakendamist.
   • Peab suutma salvestada ja väljastada standardseid katsearuandeid, sealhulgas kõigi põhiparameetrite kõveraid.
   • Kas liides toetab integratsiooni hoonehaldussüsteemide või andmekeskuse infrastruktuuri haldussüsteemidega (DCIM)?
7. Mõelge mobiilsele ja statsionaarsele paigaldusele:
   • Fikseeritud paigaldus: Paigaldatakse spetsiaalsesse ruumi või konteinerisse osana infrastruktuurist. Fikseeritud juhtmestik, lihtne testimine, kena välimus. Eelistatud valik suurte andmekeskuste jaoks.
   • Mobiilne haagisele paigaldatav: haagisele paigaldatuna saab teenindada mitut andmekeskust või mitut üksust. Madalamad algkulud, kuid juurutamine on tülikas ning vaja on hoiuruumi ja ühenduse toiminguid.

5. Parimad tavad ja soovitused

• Testiliideste planeerimine: Eelprojekteerige elektrijaotussüsteemi valekoormuse testimise liidesekapid, et muuta testühendused ohutuks, lihtsaks ja standardseks.
• Jahutuslahendus: Vesijahutuse korral tuleb tagada jahutusveesüsteemi töökindlus; õhkjahutuse korral tuleb projekteerida sobivad väljalaskekanalid, et vältida kuuma õhu retsirkulatsiooni seadmeruumi või keskkonna mõjutamist.
• Ohutus ennekõike: Valekoormad tekitavad äärmiselt kõrgeid temperatuure. Need peavad olema varustatud ohutusmeetmetega, näiteks ülekuumenemiskaitse ja avariipeatusnuppudega. Operaatorid vajavad erialast väljaõpet.
• Regulaarne testimine: Uptime Institute'i andmetel tehakse Tier-standardite või tootja soovituste kohaselt tavaliselt igakuiselt vähemalt 30% nimikoormusega ja täiskoormuse test igal aastal. Vale koormuse test on selle nõude täitmiseks oluline vahend.

Lõplik soovitus:
Kõrget käideldavust taotlevate andmekeskuste puhul ei tohiks kulusid kokku hoida valekoormuse pealt. Investeerimine statsionaarsesse, piisava suurusega, R+L, intelligentse ja vesijahutusega valekoormuse süsteemi on vajalik investeering kriitilise elektrisüsteemi töökindluse tagamiseks. See aitab tuvastada probleeme, ennetada rikkeid ning täita käitamise, hoolduse ja auditi nõudeid põhjalike testiaruannete kaudu.