2.2 变压器

数据中心的负荷主要是服务器、存储设备等电子信息设备及配套的空调制冷等辅助设备,为避免空调制冷设备对电子设备产生干扰,系统设置时经常会按照负荷类别的不同分别设置变压器。国家标准要求数据中心应由专用配电变压器或专用回路供电,且变压器宜采用干式变压器,为降低N线与PE线间的电位差,变压器宜靠近负荷布置。

数据中心服务器上架后,对应的变压器会处在稳定运行期,运行状态与公建、住宅类变压器不同,负荷率变化不大。不同级别的数据中心变压器配置方式不同,如A级数据中心变压器要按容错系统进行配置,在常规正常运行的情况下,单台变压器的负荷率不会超过50%。

变压器的效率取决于负荷的功率因素和负荷率。当负荷的功率因数保持不变时,变压器的负荷损耗等于空荷损耗时,变压器的损耗最小,负荷率处在变压器的最佳负荷率情况下,效率则是最高。

数据中心的变压器多采用干式变压器,在容量选择上数据中心的变压器容量多为2000kVA和2500kVA,但是在变压器的参数选择上则较为多样。首先是变压器的能耗等级。数据中心多采用SCB-10、11、12、13几种类型的变压器。

变压器的选择还需要看10年或者是20年的整体拥有成本(TCO),而不是单单比较固定成本的投入。

除此之外,变压器的散热方式、绝缘/温升以及额定阻抗电压也是变压器的关键参数。数据中心用的变压器散热基本采用AN/AF方式,即带有强制风冷的自然冷却方式。对于数据中心来说,大部分数据中心的变压器很少有满负荷的情况,所以AN/AF的散热方式具有非常高的安全边界。

《绿色数据中心评价指标体系》要求各类变压器产品均选用能效限定值及能效等级国家标准评定达到能效等级1级或2级的产品,评定标准为《电力变压器能效限定值及能效等级》(GB 20052—2020)。

设备运行年限按20年考虑,经计算,非晶合金变压器综合能效费用大于卷铁心变压器综合能效费用;非晶合金变压器主要应用于负荷率低且对噪声要求不高的地方。