2 МВт зелёной энергии для центра обработки данных ИИ: сухой трансформатор N+1 + глубокий анализ ИБП 800 кВА
2×SCB13-2000/10 N+1 · ИБП 800 кВА · 1161 кВтп PV + 500 кВт/1161 кВт·ч BESS · сеть/островной режим
1 · TL;DR Conclusion
Заключение: этот центр обработки данных ИИ мощностью 2 МВт использует 2 сухих трансформатора SCB13-2000/10 (N+1) + ИБП 800 кВА (15 мин) + 1161 кВтп PV + BESS 500 кВт/1161 кВт·ч + сеть/островной режим — итог конфигуратора ≈ $1 878 541, EPC ≈ $825 000, окупаемость 5 лет, IRR 23,16% (уровень технико-экономического обоснования).
- •2 сухих трансформатора по 2000 кВА N+1; 84% загрузки после потери одного блока (пройдено), перевод за 2 с ≤ 15 с допустимо
- •Онлайн ИБП 800 кВА (640 кВт), 15 мин ≈ 199 кВт·ч батареи (384 В пост. тока), рекомендуется резервирование N+1/2N
- •Зеленая энергия: 1161 кВтп PV + 500 кВт/1161 кВт·ч BESS, 94% возобновляемой доли, 609 т CO2 избегается в год
- •Сеть/островной режим: BESS 500 кВт как источник черного старта; критическая нагрузка острова 1200 кВт требует больше BESS или дизеля (резерв V9 65%)
- •Экономика: $825 000 EPC, окупаемость 5 лет, IRR 23,16%, ROI 459% за 25 лет, LCOE $0,0843/кВт·ч
2 · Solution Overview
Центр обработки данных — это нагрузка с наивысшей надежностью: ИТ-оборудование чувствительно к миллисекундным перебоям, насыщено гармониками и требует двойного питания + ИБП. Эта схема добавляет зеленую энергию (PV+BESS) для снижения PUE и углеродного следа, а также изолированный режим для экстремальных случаев.
| Source | Role | Share kW | Share |
|---|---|---|---|
| Grid 10 kV | base | 100 kW | 6% |
| Solar PV 1000 kWp | variable | 1000 kW | 63% |
| BESS 500 kW / 1000 kWh | variable | 500 kW | 31% |
| UPS 800 kVA | backup | 0 kW | 0% |
Калькулятор системы электропитания центра обработки данных
Подберите и настройте полную систему распределения электроэнергии для вашего центра обработки данных — мощность трансформатора и ИБП, топология резервирования N/N+1/2N, спецификация компонентов и однолинейная схема.
3 · Design Process & Rationale
1. Определение требований
Центр обработки данных 2000 кВт: нагрузка 1-й категории 2000 кВт (весь объект), критичная ИТ-нагрузка 1200 кВт, чувствительная 1200 кВт, нелинейная 400 кВт. Наивысшие требования к непрерывности и качеству электроэнергии — двойное питание + ИБП + автоматическое переключение.
2. Нагрузка и категорирование
Весь объект как 1-я категория (loadGrade1=2000), 1200 кВт критичной нагрузки покрывается ИБП. Плотность стоек 8 кВт/стойка → ~200 стоек; PUE оценивается в 1,60.
3. Источник и состав
Два ввода от сети 10 кВ (N+1) + СЭС 1161 кВтп + BESS 500 кВт/1161 кВт·ч + ИБП 800 кВА. Сетевое-островное подключение, BESS как источник черного старта.
4. Выбор трансформатора
Потребность 1600 кВт ≈ 1684 кВА полной мощности → уровень 2000 кВА; N+1 → 2×SCB13-2000/10 сухого типа (пожаробезопасный, низкий шум для ИТ-помещения), загрузка 84%.
5. ИБП и резервирование
ИБП 800 кВА онлайн двойного преобразования, батарея на 15 мин (≈199 кВт·ч, 384 В пост. тока), статический переключатель STS <5 мс для критичной ИТ-нагрузки; рекомендуется резервирование N+1/2N.
6. Защита и вторичные цепи
Отключающая способность СН 31,5 кА / НН 80 кА; связь по 61850 + вторичная схема + оперативный постоянный ток для высоконадежной защиты и мониторинга.
7. Зеленая энергия против надежности
СЭС+BESS снижают выбросы углерода (609 т/год) и счета, но критичная нагрузка в островном режиме 1200 кВт > BESS 500 кВт — для островной работы всего объекта нужно больше BESS или дизель. Это и есть компромисс между зеленой энергией и надежностью.
Pain Points → Solution → Evidence
Центр обработки данных не может позволить себе ни секунды простоя
Двойные трансформаторы N+1 + онлайн-ИБП + статический переключатель STS + черный запуск
Пройден N-1 (84% после потери одного блока), ИБП на 15 мин, STS <5 мс, черный запуск подтвержден через BESS 500 кВт
Нагрузки ИТ насыщены гармониками, трансформаторы нагреваются и теряют мощность
Сухой трансформатор + расстроенные реакторы + активный фильтр APF
V6: THDi 20% сверх лимита (сценарий ЦОД), рекомендуется APF
Высокий PUE, высокие счета и высокий углеродный след
1161 кВтп PV + срезание пиков с BESS, зеленая энергия напрямую к нагрузке
V18 PUE 1,60, V23 609 т CO2 избегается/год, V24 срезание пиков экономит $94 900/год
Достаточно ли резервирования на самом деле?
Классифицировать нагрузку: ИБП покрывает критичные ИТ 1200 кВт, некритичные — от сети/дизеля
V9 отмечает 65% покрытия резервированием (упрощенная база) — проверить по реальной классификации
4 · Key Parameter Deep-Read
| Parameter | Value | Basis | Impact & Boundary |
|---|---|---|---|
| Мощность трансформатора | 2000 кВА ×2 (SCB13) | 1684 кВА полная → уровень 2000 кВА; N+1 → 2 сухих блока | Загрузка 84%; сухой тип пожаробезопасен и малошумен для ИТ-пространства Выше ~1900 кВА спроса переходить на 2500/3150 |
| Мощность ИБП | 800 кВА (640 кВт) | Покрывает ~67% от 1200 кВт критической ИТ-нагрузки (при 0,8 PF) | 15 мин ≈ батарея 199 кВт·ч (384 В пост. тока), STS <5 мс Рекомендуется N+1/2N; полное покрытие 1200 кВт требует ИБП ~1500 кВА |
| Мощность фотоэлектрики | 1161 кВтп | ≈1 015 200 кВт·ч/год, самопотребление 0,8 | 94% возобновляемая доля, питает ИТ и охлаждение Ограничено крышей/площадкой; в паре с BESS для поглощения |
| Мощность BESS | 500 кВт / 1161 кВт·ч (2 ч) | Срезание пиков + островной резерв + черный старт | Срезает 500 кВт×4 ч, экономия $94 900/год; источник черного старта Островной критический 1200 кВт требует ≥8 ч или дизеля |
| Режим сети | сеть-остров | Переключаемый сеть/остров, черный старт через BESS | Островная работа при потере сети (ограничена BESS) Требуется одобрение сети + защита от островного режима + проверка черного старта |
| Плотность стоек / PUE | 8 кВт/стойка · PUE 1,60 | По умолчанию 8 кВт/стойка → ~200 стоек; 60% доля охлаждения | Задает базовую линию для ИБП и охлаждения Высокая плотность (>12 кВт/стойка) требует жидкостного охлаждения; PUE может упасть до 1,2 |
| Отключающая способность | НН 80 кА · ВН 31,5 кА | Ток КЗ НН 58,9 кА / ВН 28,9 кА | НН распределительное устройство на 80 кА (запас 1,1×) Подтвердить фактический уровень КЗ системы |
5 · Drawing Deep-Read
The following drawings are shown for reference (full set in the configurator “View design document”):
6 · Operation Demo (Deep-Read)
Надёжность и доступность
Доступность серии ≈99,97% (≈2,9 ч простоя/год), приближается к полному покрытию с двумя трансформаторами N+1 + ИБП + чёрный старт; время переключения ИБП 0 мс / STS <5 мс / ATS 2 с / чёрный старт BESS, с классификацией критической нагрузки 2000 кВт.
Неисправность и защита
Показана полная цепочка: потеря сети → автоматическое переключение → бесшовное принятие нагрузки ИБП → чёрный старт BESS; неисправность ниже по потоку отключает только свой фидер, поэтому селективность предотвращает общеобъектное отключение.
Поток энергии
PV 1161 кВт → сначала ИТ и охлаждение → излишек в BESS; сеть восполняет дефицит; ИБП с онлайн-двойным преобразованием работает непрерывно. Четырёх источниковое диспетчеризация в реальном времени и покрытие критической нагрузки с первого взгляда.
Экономика
1 015 200 кВт·ч/год, экономия $204 542/год; $825 000 EPC, окупаемость 5 лет, IRR 23,16%, LCOE $0,0843/кВт·ч, NPV $1 183 320, 609 т CO2 избегается/год, с денежным потоком на 25 лет.
Other views (shown): LCC (стоимость жизненного цикла) · Качество электроэнергии и гармоники · Профиль напряжения · Особенности схемы · Экологическое снижение номинала
7 · Economics & Payback
Оборудование всего ≈ $1 878 541, EPC ≈ $825 000 (PV+BESS+UPS+распределение). Зеленая энергия экономит ≈$204 542/год (вкл. сглаживание пиков BESS); в целом окупаемость 5 лет, IRR 23,16%, ROI за 25 лет 459%, LCOE $0,0843/кВт·ч, NPV $1 183 320, 609 т CO2 избегается/год.
8 · FAQ
Какой размер трансформатора для центра обработки данных мощностью 2 МВт?
Какой размер ИБП и на какое время?
Что происходит при отключении питания?
Сколько экономит зеленая энергия (PV+BESS)?
Каков PUE и как его снизить?
Как обрабатываются гармоники?
Достаточно ли 65% резервирования?
Почему сухие трансформаторы?
Special Considerations
- Резервирование V9 65 % (ИБП 800 кВт + BESS 500 кВт против 2000 кВт общей мощности) — это упрощённая база «вся нагрузка × 100 %»; реальные ЦОДы покрывают ИБП только критичную ИТ-нагрузку 1200 кВт, некритичная (HVAC) допускает кратковременное прерывание — проверить по классификации нагрузок.
- Критическая нагрузка островного режима 1200 кВт > BESS 500 кВт; полное островное электроснабжение площадки требует ≥8 ч BESS или дизеля (источник чёрного старта).
- ИБП должен быть резервирован по схеме N+1/2N, чтобы отказ одного ИБП не затрагивал критичную ИТ-нагрузку.
- THDi ~20 % сверх нормы (сценарий ЦОД) — добавить активную фильтрацию APF.
- Плотность стоек по умолчанию 8 кВт/стойку; высокая плотность (>12 кВт) требует жидкостного охлаждения и скорректированного PUE.
- Оценка на уровне технико-экономического обоснования; чертежи ожидают лицензированного проектного института.
Turn this into your project
Open this exact scenario pre-loaded in the Power System Configurator, then generate the full design document or the operation & techno-economic assessment.
Open in Power System Configurator →Related Scenarios
Related Products
Силовые трансформаторы с литой изоляцией и VPI-пропиткой классов K-13/K-20 для нелинейных ИТ-нагрузок
Модульный и промышленно-частотный ИБП для критических ИТ- и инфраструктурных нагрузок
Низковольтные распределительные устройства и MCC с высокой устойчивостью к воздействиям для распределения электроэнергии в центрах обработки данных
Плотная и огнестойкая шинопроводная система для распределения больших токов в стойках.
Комплексная поставка оборудования для традиционной и солнечной энергетики
От проектирования систем распределения электроэнергии до солнечной энергии — трансформаторы, распределительные устройства, подстанции и солнечное оборудование, размеры и цены в одном месте. Воспользуйтесь нашими калькуляторами, чтобы получить полную спецификацию материалов и цену FOB.