Fundo
Na era atual da economia de dados, os data centers, como infraestruturas críticas que suportam o poder da computação, são amplamente utilizados nas finanças, na saúde e em outras áreas, e têm requisitos rigorosos para a estabilidade do fornecimento de energia. O sistema de distribuição de energia é o “coração” de um data center e a qualidade da energia afeta diretamente sua operação segura e eficiente. As estatísticas mostram que os problemas de qualidade de energia são responsáveis por 33% dos incidentes de inatividade dos data centers e também podem levar à corrupção de dados, falhas de hardware e aumento dos custos de manutenção. À medida que os data centers se tornam cada vez mais dependentes de energias renováveis, a eletricidade verde exige um tratamento preciso da potência reativa e das harmónicas, tornando a gestão da qualidade da energia crucial para garantir a estabilidade dos negócios e a integração de novas fontes de energia.
Problemas de qualidade de energia
Potência reativa anormal
Quando UPS de-alta frequência, HVDC e outros equipamentos capacitivos estão em operação, a energia reativa capacitiva realimentada ao sistema de alta-tensão aumenta as perdas na linha. Quando os geradores de reserva são ativados, a potência reativa capacitiva pode causar ressonância de tensão, levando à instabilidade do gerador ou até mesmo à falha do paralelo.
Desequilíbrio-trifásico
As redes de distribuição-de baixa tensão geralmente têm muitas cargas-monofásicas. A operação-de longo prazo aumenta as perdas nas linhas e nos transformadores, ameaçando a segurança dos equipamentos de energia.
Poluição Harmônica
Cargas não lineares como UPS, conversores de frequência e fontes de alimentação chaveadas geram harmônicos (por exemplo, um UPS de 6 pulsos gera harmônicos 6n±1), causando superaquecimento do equipamento, envelhecimento do isolamento, redução da vida útil e até mesmo desgaste. Também pode interferir na proteção, medição e comunicação do relé, causando perda de dados ou interrupção do serviço. As falhas comuns incluem superaquecimento do cabo, mau funcionamento do interruptor e desligamento do UPS.
Soluções
Gestão Centralizada
A subestação de 0,4kV utiliza um "Gerador SVG Static Var + APF Active Power Filter". O SVG compensa dinamicamente a potência reativa (resposta menor ou igual a 5μs), alcançando um fator de potência de 0,95 ou superior. O APF filtra harmônicos, reduzindo a distorção de tensão para menos de 5%. Ambos usam interruptores de alimentação de carboneto de silício e os módulos são selados e-livres de manutenção.
Gestão Local
Os sistemas NTPS são usados nos terminais de HVDC, UPS, ar condicionado, etc., filtrando mais de 95% dos harmônicos da 2ª à 61ª ordem. A tensão do neutro-para-a terra é reduzida para menos de 2 V, o desequilíbrio trifásico-é menor ou igual a 15%, a sobrecorrente do neutro é eliminada e as funções de proteção contra sobrecorrente e estabilização de tensão são fornecidas, em conformidade com padrões como GB/T14549-93.
Análise de benefícios
Equipamentos e Segurança
Alta taxa de filtragem de harmônicos (por exemplo, os harmônicos de corrente em um projeto foram reduzidos de 22% para 2,6%), reduzindo perdas de equipamentos e prolongando a vida útil; eliminando riscos de sobrecorrente e ressonância do fio neutro, reduzindo a probabilidade de incêndios e tempo de inatividade do UPS e garantindo a segurança dos dados; em um caso, a taxa de filtragem do fio neutro atingiu 95,6%.
Eficiência Energética e Custo
O fator de potência melhorou para 0,95, reduzindo as perdas na linha e os custos de eletricidade; dispositivos de carboneto de silício reduziram as perdas do sistema de 3,75% para 2%, resultando em economias significativas de energia; em um projeto, 122A de corrente foram economizados; projeto de resfriamento simplificado e tamanho reduzido do equipamento (por exemplo, o tamanho de um módulo de 100A foi reduzido em aproximadamente 50%), reduzindo custos de implantação e manutenção.
Nova Energia e Operação e Manutenção
Garantir acesso estável à eletricidade verde, contribuindo para a transformação de baixo-carbono; A função de monitoramento remoto NTPS alcança proteção em nível de milissegundos-, reduzindo a operação e manutenção manuais, melhorando o valor PUE do data center e garantindo a operação contínua dos negócios.