IDC数据中心

发布时间 2019-08-14BY 英同电气 阅读 701次

IDC数据中心电能质量特点

由于数据中心机房内负荷供电不间断性,使用了大量的UPS和开关电源以及变频空调。这些设备输入级均为三相整理,使用时产生大量谐波。开关电源、UPS设备先把交流整流成直流,再通过二次变换,变成相应的直流与交流。期间通过开关管控制变压器初级电流的开通和关闭,不仅在整流时产生谐波,而且在开关管开闭时,反射高频的谐波至电源,造成配变的中性线电流居高不下,谐波还会通过配变污染到电网。

IDC数据中心谐波的危害

开关电源和UPS的输入端均产生谐波电流,最终谐波电流汇集到总的母排上。大量的谐波电流将会对通信机房造成如下危害:

(1)谐波电流会对相邻导线的通信信号造成干扰。

(2)电网中的谐波电流使总电流增大,容易导致保护器件误动作,导致误工事故。

(3)谐波会降低设备,线缆,变压器等设备的稳定性和寿命。

(4)谐波电流占用变压器容量,使变压器的负载率上升,并有可能引发变压器噪声。

如果不采取必要的谐波治理措施,会对输入电网带来严重的谐波污染。严重时,还可能会危及输入电网以及跨接在该电网中的各种用电设备的安全运行。

IDC数据中心治理方案

数据中心主要负荷为USP、开关电源,是传统的谐波源负载,会严重影响电力系统稳定性。同时,由于数据中心存在大量的UPS,大部分数据中心无功负荷呈容性。针对数据中心的谐波以及无功现状,最佳解决方案是采用有源电力滤波装置补偿谐波,静止无功发生器补偿无功。有源滤波装置采用先进的电力电子技术,实时检测电网中的谐波,通过变流器产生反相的补偿电流,动态滤除电网中的谐波。静止无功发生器能够实时动态补偿,可以补偿感性无功和容性无功,且不会发生过补,欠补,可以稳定系统电压;

应用案例

某数据中心存在严重的电流谐波问题,谐波电流畸变率达到32.8%,主要为3、5、7次谐波。经过YTPQC-APF有源电力滤波装置治理,现场谐波电流下降幅度非常明显,现场的电流畸变率将会由32.8%下降至3.6%左右,同时使现场的功率因数由0.94提高到1.0,补偿效果见下图。

补偿前电流波形

补偿后电流波形

补偿前电流畸变率

补偿后电流畸变率

补偿前无功功率及功率因数

补偿后无功功率及功率因数