Cara memilih beban palsu untuk set penjana diesel pusat data

Pemilihan beban palsu untuk set penjana diesel pusat data adalah penting kerana ia secara langsung mempengaruhi kebolehpercayaan sistem kuasa sandaran. Di bawah, saya akan menyediakan panduan komprehensif yang merangkumi prinsip teras, parameter utama, jenis beban, langkah pemilihan dan amalan terbaik.

1. Prinsip Pemilihan Teras

Tujuan asas beban palsu adalah untuk mensimulasikan beban sebenar bagi pengujian dan pengesahan menyeluruh set penjana diesel, memastikan ia boleh menanggung keseluruhan beban kritikal dengan segera sekiranya berlaku gangguan bekalan elektrik utama. Matlamat khusus termasuk:

1. Membakar Mendapan Karbon: Beroperasi pada beban rendah atau tanpa beban menyebabkan fenomena "susunan basah" dalam enjin diesel (bahan api dan karbon yang tidak terbakar terkumpul dalam sistem ekzos). Beban palsu boleh meningkatkan suhu dan tekanan enjin, lalu membakar mendapan ini sepenuhnya.
2. Pengesahan Prestasi: Menguji sama ada prestasi elektrik set penjana—seperti voltan keluaran, kestabilan frekuensi, herotan bentuk gelombang (THD) dan pengawalaturan voltan—berada dalam had yang dibenarkan.
3. Pengujian Kapasiti Beban: Mengesahkan bahawa set penjana boleh beroperasi secara stabil pada kuasa undian dan menilai keupayaannya untuk mengendalikan aplikasi dan penolakan beban secara tiba-tiba.
4. Pengujian Integrasi Sistem: Menjalankan pentauliahan bersama dengan ATS (Suis Pemindahan Automatik), sistem selari dan sistem kawalan bagi memastikan keseluruhan sistem berfungsi bersama secara padu.

2. Parameter dan Pertimbangan Utama

Sebelum memilih beban palsu, set penjana dan parameter keperluan ujian berikut mesti dijelaskan:

1. Kuasa Terkadar (kW/kVA): Jumlah kapasiti kuasa beban palsu mestilah lebih besar daripada atau sama dengan jumlah kuasa terkadar set penjana. Biasanya disyorkan untuk memilih 110%-125% daripada kuasa terkadar set untuk membolehkan ujian keupayaan beban lampau.
2. Voltan dan Fasa: Mesti sepadan dengan voltan keluaran penjana (cth., 400V/230V) dan fasa (tiga fasa empat wayar).
3. Frekuensi (Hz): 50Hz atau 60Hz.
4. Kaedah Sambungan: Bagaimanakah ia akan bersambung kepada output penjana? Biasanya di hilir ATS atau melalui kabinet antara muka ujian khusus.
5. Kaedah Penyejukan:
   • Penyejukan Udara: Sesuai untuk kuasa rendah hingga sederhana (biasanya di bawah 1000kW), kos yang lebih rendah, tetapi bising, dan udara panas mesti dikeluarkan dengan betul dari bilik peralatan.
   • Penyejukan Air: Sesuai untuk kuasa sederhana hingga tinggi, lebih senyap, kecekapan penyejukan yang lebih tinggi, tetapi memerlukan sistem air penyejukan sokongan (menara penyejuk atau penyejuk kering), menghasilkan pelaburan awal yang lebih tinggi.
6. Tahap Kawalan dan Automasi:
   • Kawalan Asas: Pemuatan/pemunggahan langkah manual.
   • Kawalan Pintar: Lengkung pemuatan automatik yang boleh diprogramkan (pemuatan tanjakan, pemuatan langkah), pemantauan masa nyata dan rakaman parameter seperti voltan, arus, kuasa, frekuensi, tekanan minyak, suhu air dan laporan ujian penjanaan. Ini penting untuk pematuhan dan pengauditan pusat data.

3. Jenis Utama Beban Palsu

1. Beban Rintangan (Beban Aktif Tulen P)

• Prinsip: Menukar tenaga elektrik kepada haba, yang dihamburkan oleh kipas atau penyejukan air.
• Kelebihan: Struktur mudah, kos lebih rendah, kawalan mudah, menyediakan kuasa aktif tulen.
• Kelemahan: Hanya boleh menguji kuasa aktif (kW), tidak boleh menguji keupayaan pengawalaturan kuasa reaktif (kvar) penjana.
• Senario Aplikasi: Terutamanya digunakan untuk menguji bahagian enjin (pembakaran, suhu, tekanan), tetapi ujiannya tidak lengkap.

2. Beban Reaktif (Beban Reaktif Tulen Q)

• Prinsip: Menggunakan induktor untuk menggunakan kuasa reaktif.
• Kelebihan: Boleh memberikan beban reaktif.
• Kelemahan: Biasanya tidak digunakan secara bersendirian, tetapi dipasangkan dengan beban rintangan.

3. Beban Rintangan/Reaktif Gabungan (Beban R+L, membekalkan P dan Q)

• Prinsip: Mengintegrasikan bank perintang dan bank reaktor, membolehkan kawalan bebas atau gabungan beban aktif dan reaktif.
• Kelebihan: Penyelesaian pilihan untuk pusat data. Boleh mensimulasikan beban campuran sebenar, menguji prestasi keseluruhan set penjana secara komprehensif, termasuk AVR (Pengawal Voltan Automatik) dan sistem gabenor.
• Kelemahan: Kos yang lebih tinggi daripada beban rintangan tulen.
• Nota Pemilihan: Beri perhatian kepada julat Faktor Kuasa (PF) yang boleh laras, biasanya perlu dilaraskan daripada 0.8 ketinggalan (induktif) hingga 1.0 untuk mensimulasikan sifat beban yang berbeza.

4. Beban Elektronik

• Prinsip: Menggunakan teknologi elektronik kuasa untuk menggunakan tenaga atau menyalurkannya kembali ke grid.
• Kelebihan: Ketepatan tinggi, kawalan fleksibel, potensi untuk penjanaan semula tenaga (penjimatan tenaga).
• Kelemahan: Sangat mahal, memerlukan kakitangan penyelenggaraan yang berkemahiran tinggi, dan kebolehpercayaannya sendiri perlu dipertimbangkan.
• Senario Aplikasi: Lebih sesuai untuk makmal atau kilang pembuatan berbanding ujian penyelenggaraan di tapak di pusat data.

Kesimpulan: Bagi pusat data, «Beban Palsu Resistif/Reaktif (R+L) Gabungan» dengan kawalan automatik pintar harus dipilih.

4. Ringkasan Langkah Pemilihan

1. Tentukan Keperluan Ujian: Adakah ia hanya untuk ujian pembakaran, atau adakah pensijilan prestasi beban penuh diperlukan? Adakah laporan ujian automatik diperlukan?
2. Kumpulkan Parameter Set Penjana: Senaraikan jumlah kuasa, voltan, frekuensi dan lokasi antara muka untuk semua penjana.
3. Tentukan Jenis Beban Palsu: Pilih beban palsu R+L, pintar, disejukkan air (melainkan kuasanya sangat kecil dan bajetnya terhad).
4. Kira Kapasiti Kuasa: Jumlah Kapasiti Beban Palsu = Kuasa unit tunggal terbesar × 1.1 (atau 1.25). Jika menguji sistem selari, kapasiti mestilah ≥ jumlah kuasa selari.
5. Pilih Kaedah Penyejukan:
   • Kuasa tinggi (>800kW), ruang bilik peralatan terhad, kepekaan hingar: Pilih penyejukan air.
   • Kuasa rendah, bajet terhad, ruang pengudaraan yang mencukupi: Penyejukan udara boleh dipertimbangkan.
6. Nilaikan Sistem Kawalan:
   • Mesti menyokong pemuatan langkah automatik untuk mensimulasikan penglibatan beban sebenar.
   • Mesti berupaya merekod dan mengeluarkan laporan ujian standard, termasuk lengkung semua parameter utama.
   • Adakah antara muka ini menyokong penyepaduan dengan sistem Pengurusan Bangunan atau Pengurusan Infrastruktur Pusat Data (DCIM)?
7. Pertimbangkan Pemasangan Mudah Alih vs. Pemasangan Tetap:
   • Pemasangan Tetap: Dipasang di dalam bilik atau bekas khusus, sebagai sebahagian daripada infrastruktur. Pendawaian tetap, ujian mudah, penampilan kemas. Pilihan pilihan untuk pusat data yang besar.
   • Dipasang pada Treler Mudah Alih: Dipasang pada treler, boleh digunakan untuk berbilang pusat data atau berbilang unit. Kos permulaan yang lebih rendah, tetapi penggunaannya membebankan, dan ruang storan serta operasi sambungan diperlukan.

5. Amalan Terbaik dan Cadangan

• Rancang untuk Antara Muka Ujian: Pra-reka bentuk kabinet antara muka ujian beban palsu dalam sistem pengagihan kuasa untuk menjadikan sambungan ujian selamat, mudah dan piawai.
• Larutan Penyejukan: Jika disejukkan dengan air, pastikan sistem air penyejuk boleh dipercayai; jika disejukkan dengan udara, mesti mereka bentuk saluran ekzos yang betul untuk mengelakkan udara panas daripada beredar semula ke dalam bilik peralatan atau menjejaskan alam sekitar.
• Keselamatan Diutamakan: Beban palsu menghasilkan suhu yang sangat tinggi. Ia mesti dilengkapi dengan langkah keselamatan seperti perlindungan suhu berlebihan dan butang berhenti kecemasan. Pengendali memerlukan latihan profesional.
• Ujian Berkala: Menurut Uptime Institute, piawaian Tier atau cadangan pengilang, biasanya dijalankan setiap bulan dengan beban undian tidak kurang daripada 30% dan menjalankan ujian beban penuh setiap tahun. Beban palsu ialah alat utama untuk memenuhi keperluan ini.

Cadangan Akhir:
Bagi pusat data yang mengejar ketersediaan tinggi, kos tidak sepatutnya dijimatkan untuk beban palsu. Melabur dalam sistem beban palsu R+L yang tetap, bersaiz mencukupi, pintar dan disejukkan air merupakan pelaburan yang perlu bagi memastikan kebolehpercayaan sistem kuasa kritikal. Ia membantu mengenal pasti masalah, mencegah kegagalan dan memenuhi keperluan operasi, penyelenggaraan dan audit melalui laporan ujian yang komprehensif.