Hvernig á að velja falskt álag fyrir díselrafstöð í gagnaveri

Val á fölskum álagi fyrir díselrafstöð gagnaversins er afar mikilvægt, þar sem það hefur bein áhrif á áreiðanleika varaaflkerfisins. Hér að neðan mun ég veita ítarlega leiðbeiningar sem fjalla um grunnreglur, lykilbreytur, álagsgerðir, val á skrefum og bestu starfsvenjum.

1. Meginreglur um val

Megintilgangur falskrar álags er að líkja eftir raunverulegri álagi fyrir ítarlegar prófanir og staðfestingu á díselrafstöðinni, og tryggja að hún geti strax tekið við öllu hættulegu álaginu ef rafmagnsleysi verður. Sérstök markmið eru meðal annars:

1. Brennsla kolefnisútfellinga: Keyrsla við lágt álag eða ekkert álag veldur „blautum uppsöfnun“ í díselvélum (óbrennt eldsneyti og kolefni safnast fyrir í útblásturskerfinu). Ófullnægjandi álag getur hækkað hitastig og þrýsting vélarinnar og brennt þessar útfellingar alveg.
2. Afköstprófun: Prófun á því hvort rafmagnsafköst rafstöðvarinnar — svo sem útgangsspenna, tíðnistöðugleiki, bylgjuformsröskun (THD) og spennustjórnun — séu innan leyfilegra marka.
3. Prófun á burðargetu: Staðfesting á því að rafstöðin geti starfað stöðugt við nafnafl og metið getu hennar til að takast á við skyndilegt álag og höfnun.
4. Kerfissamþættingarprófanir: Framkvæmd sameiginlegrar gangsetningar með ATS (sjálfvirkum flutningsrofa), samsíða kerfum og stjórnkerfum til að tryggja að allt kerfið virki saman á samfelldan hátt.

2. Lykilþættir og atriði sem þarf að hafa í huga

Áður en rangt álag er valið verður að skýra eftirfarandi breytur fyrir rafstöðina og prófunarkröfurnar:

1. Nafnafl (kW/kVA): Heildaraflsgeta falskrar álags verður að vera meiri en eða jöfn heildarnafnafli rafstöðvarinnar. Venjulega er mælt með að velja 110%-125% af nafnafli stöðvarinnar til að gera kleift að prófa ofhleðslugetu.
2. Spenna og fasi: Verður að passa við útgangsspennu rafstöðvarinnar (t.d. 400V/230V) og fasa (þriggja fasa fjögurra víra).
3. Tíðni (Hz): 50Hz eða 60Hz.
4. Tengiaðferð: Hvernig tengist það við úttak rafstöðvarinnar? Venjulega fyrir aftan ATS eða í gegnum sérstakan prófunarviðmótsskáp.
5. Kælingaraðferð:
   • Loftkæling: Hentar fyrir lága til meðalstóra afl (venjulega undir 1000 kW), ódýrari en hávær og heita loftið verður að vera rétt útblásið úr búnaðarrýminu.
   • Vatnskæling: Hentar fyrir meðal- til mikla afköst, hljóðlátari, meiri kælinýtni, en krefst stuðningskælivatnskerfis (kæliturns eða þurrkælis), sem leiðir til hærri upphafsfjárfestingar.
6. Stjórnunar- og sjálfvirknistig:
   • Grunnstýring: Handvirk hleðsla/afhleðsla í skrefum.
   • Greind stjórnun: Forritanlegar sjálfvirkar álagsferlar (ramphleðsla, þrepahleðsla), rauntímaeftirlit og skráning á breytum eins og spennu, straumi, afli, tíðni, olíuþrýstingi, vatnshita og gerð prófunarskýrslna. Þetta er mikilvægt fyrir samræmi og endurskoðun gagnavera.

3. Helstu gerðir falskra álags

1. Viðnámsálag (eingöngu virkt álag P)

• Meginregla: Breytir raforku í varma, sem dreifist með viftum eða vatnskælingu.
• Kostir: Einföld uppbygging, lægri kostnaður, auðveld stjórnun, veitir hreina virka orku.
• Ókostir: Hægt er að prófa aðeins virka aflið (kW), ekki er hægt að prófa stjórnunargetu rafstöðvarinnar á hvarfgjarnafli (kvar).
• Notkunarsviðsmynd: Aðallega notað til að prófa vélarhluta (brennslu, hitastig, þrýsting), en prófunin er ófullkomin.

2. Viðbragðsálag (eingöngu viðbragðsálag Q)

• Meginregla: Notar spólur til að neyta hvarfgjarns afls.
• Kostir: Getur veitt viðbragðsálag.
• Ókostir: Venjulega ekki notað eitt og sér, heldur parað við viðnámsálag.

3. Samsett viðnáms-/viðbragðsálag (R+L álag, veitir P og Q)

• Meginregla: Samþættir viðnámsbanka og hvarfefnabanka, sem gerir kleift að stjórna virku og hvarfgjarnu álagi óháð eða samanlagt.
• Kostir: Æskileg lausn fyrir gagnaver. Getur hermt eftir raunverulegum blönduðum álagi og prófað ítarlega heildarafköst rafstöðvarinnar, þar á meðal sjálfvirka spennustilli (AVR) og stjórnkerfi.
• Ókostir: Hærri kostnaður en hrein viðnámsálag.
• Valathugasemd: Gefið gaum að stillanlegu aflsstuðulssviði (PF), sem þarf venjulega að vera stillanlegt frá 0,8 með töf (inductive) upp í 1,0 til að herma eftir mismunandi álagseðlum.

4. Rafræn hleðsla

• Meginregla: Notar rafeindatækni til að neyta orku eða veita henni aftur inn á raforkukerfið.
• Kostir: Mikil nákvæmni, sveigjanleg stjórnun, möguleiki á orkuendurnýjun (orkusparnaður).
• Ókostir: Mjög dýrt, krefst mjög hæfs viðhaldsfólks og áreiðanleiki þess þarf að hafa í huga.
• Notkunarsviðsmynd: Hentar betur fyrir rannsóknarstofur eða framleiðsluverksmiðjur en fyrir viðhaldsprófanir á staðnum í gagnaverum.

Niðurstaða: Fyrir gagnaver ætti að velja «Samsett viðnáms-/viðbragðsáhrif (R+L) falskt álag» með snjallri sjálfvirkri stjórnun.

4. Yfirlit yfir valskref

1. Ákvarða prófunarkröfur: Er þetta eingöngu fyrir brunaprófanir eða er þörf á vottun um afköst við fullan álag? Eru sjálfvirkar prófunarskýrslur nauðsynlegar?
2. Safna færibreytur rafstöðvanna: Teldu upp heildarafl, spennu, tíðni og staðsetningu tengis fyrir alla rafstöðvar.
3. Ákvarða gerð falsks álags: Veldu R+L, greinda, vatnskælda falska álagshleðslu (nema aflið sé mjög lítið og fjárhagsáætlunin takmörkuð).
4. Reiknaðu aflgetu: Heildar falskur álagsgeta = Stærsta afl einstakrar einingar × 1,1 (eða 1,25). Ef prófað er samsíða kerfi verður afköstin að vera ≥ heildarafl samsíða kerfisins.
5. Veldu kælingaraðferð:
   • Mikil aflgjöf (>800kW), takmarkað rými í búnaðarherbergi, hávaðanæmi: Veldu vatnskælingu.
   • Lítil aflgjafa, takmarkað fjárhagsáætlun, nægilegt loftræstirými: Loftkæling getur íhugað.
6. Meta stjórnkerfi:
   • Verður að styðja sjálfvirka þrepahleðslu til að líkja eftir raunverulegri álagsvirkni.
   • Verður að geta skráð og gefið út staðlaðar prófunarskýrslur, þar á meðal ferla fyrir alla lykilbreytur.
   • Styður viðmótið samþættingu við byggingarstjórnunarkerfi eða gagnaverakerfi (DCIM)?
7. Íhugaðu farsímauppsetningu samanborið við fasta uppsetningu:
   • Föst uppsetning: Uppsett í sérstöku herbergi eða íláti, sem hluti af innviðunum. Föst raflögn, auðveld prófun, snyrtilegt útlit. Kjörinn kostur fyrir stórar gagnaver.
   • Færanlegt á eftirvagni: Fest á eftirvagni, getur þjónað mörgum gagnaverum eða mörgum einingum. Lægri upphafskostnaður, en uppsetning er fyrirferðarmikil og geymslurými og tengingar eru nauðsynlegar.

5. Bestu starfsvenjur og ráðleggingar

• Áætlun fyrir prófunarviðmót: Forhönnið prófunarviðmótaskápa fyrir falskt álag í afldreifikerfinu til að gera prófunartengingar öruggar, einfaldar og stöðlaðar.
• Kælilausn: Ef vatnskælt er skal tryggja að kælivatnskerfið sé áreiðanlegt; ef loftkælt er skal hanna viðeigandi útblástursrör til að koma í veg fyrir að heitt loft berist aftur inn í búnaðarherbergið eða hafi áhrif á umhverfið.
• Öryggi fyrst: Falskar byrðar mynda mjög háan hita. Þær verða að vera búnar öryggisráðstöfunum eins og ofhitavörn og neyðarstöðvunarhnappum. Rekstraraðilar þurfa faglega þjálfun.
• Regluleg prófun: Samkvæmt stöðlum Uptime Institute, Tier eða tilmælum framleiðanda skal venjulega keyra mánaðarlega með ekki minna en 30% af álaginu og framkvæma fullt álagspróf árlega. Fölskt álag er lykilverkfæri til að uppfylla þessa kröfu.

Lokatilmæli:
Fyrir gagnaver sem sækjast eftir mikilli tiltækileika ætti ekki að spara kostnað vegna falskrar álags. Fjárfesting í föstu, nægilega stóru, R+L, snjöllu, vatnskældu falsku álagskerfi er nauðsynleg fjárfesting til að tryggja áreiðanleika mikilvægs raforkukerfis. Það hjálpar til við að bera kennsl á vandamál, koma í veg fyrir bilanir og uppfyllir kröfur um rekstur, viðhald og endurskoðun með ítarlegum prófunarskýrslum.