Máy biến áp QDTB®
All figures are configurator-generated feasibility-level estimates; drawings are schematic deliverables pending refinement by a licensed design institute, not construction documents.
Tất cả giải pháp

2 MW điện xanh cho trung tâm dữ liệu AI: máy biến áp khô N+1 + phân tích chuyên sâu UPS 800 kVA

2×SCB13-2000/10 N+1 · UPS 800 kVA · 1161 kWp PV + 500 kW/1161 kWh BESS · lưới/đảo

1 · TL;DR Conclusion

Kết luận: trung tâm dữ liệu AI 2 MW này sử dụng 2 máy biến áp khô SCB13-2000/10 (N+1) + UPS 800 kVA (15 phút) + 1161 kWp PV + BESS 500 kW/1161 kWh + lưới/đảo — tổng cấu hình ≈ $1.878.541, EPC ≈ $825.000, hoàn vốn 5 năm, IRR 23,16% (mức khả thi).

  • •2 máy biến áp khô 2000 kVA N+1; tải 84% sau khi mất một tổ máy (đạt), chuyển đổi 2 s ≤ 15 s cho phép
  • •UPS trực tuyến 800 kVA (640 kW), 15 phút ≈ 199 kWh pin (384 VDC), khuyến nghị dự phòng N+1/2N
  • •Năng lượng xanh: 1161 kWp PV + 500 kW/1161 kWh BESS, tỷ lệ tái tạo 94%, tránh 609 t CO2/năm
  • •Lưới/đảo: BESS 500 kW làm nguồn khởi động đen; tải quan trọng khi đảo 1200 kW cần thêm BESS hoặc diesel (dự phòng V9 65%)
  • •Kinh tế: $825.000 EPC, hoàn vốn 5 năm, IRR 23,16%, ROI 459% trong 25 năm, LCOE $0,0843/kWh

2 · Solution Overview

Trung tâm dữ liệu là phụ tải có độ tin cậy cao nhất: thiết bị CNTT rất nhạy cảm với sự cố mất điện trong mili giây, chứa nhiều sóng hài và cần nguồn cấp đôi + UPS. Sơ đồ này bổ sung năng lượng xanh (PV+BESS) để giảm PUE và carbon, cùng với chế độ tách đảo cho các trường hợp cực đoan.

2×2000 kVA (SCB13, N+1)
Máy biến áp
10 kV kép (N+1)
Nguồn cấp
800 kVA (640 kW, 15 phút)
UPS
1161 kWp
PV
500 kW / 1161 kWh
BESS
2000 kW (cấp 1 2000)
Tải lắp đặt
1600 kW
Nhu cầu
Hòa lưới - đảo
Chế độ
SourceRoleShare kWShare
Grid 10 kVbase100 kW6%
Solar PV 1000 kWpvariable1000 kW63%
BESS 500 kW / 1000 kWhvariable500 kW31%
UPS 800 kVAbackup0 kW0%

Máy tính Hệ thống Điện Trung tâm Dữ liệu

Tính toán kích thước và cấu hình hệ thống phân phối điện hoàn chỉnh cho trung tâm dữ liệu của bạn - công suất máy biến áp và UPS, cấu trúc dự phòng N/N+1/2N, BOM và sơ đồ đơn tuyến.

Mở công cụ tính toán
Smart Monitoring & Control
Add the protection, metering and SCADA (monitoring & secondary) layer to the BOM and architecture diagram.

3 · Design Process & Rationale

1. Xác định yêu cầu

Trung tâm dữ liệu 2000 kW: phụ tải cấp 1 2000 kW (toàn site), IT quan trọng 1200 kW, nhạy cảm 1200 kW, phi tuyến 400 kW. Yêu cầu cao nhất về liên tục và chất lượng điện năng — nguồn đôi + UPS + chuyển nguồn tự động.

2. Phụ tải và phân cấp

Toàn site là cấp 1 (loadGrade1=2000), 1200 kW quan trọng được UPS đảm bảo. Mật độ rack 8 kW/rack → ~200 rack; PUE ước tính 1,60.

3. Nguồn và cơ cấu

Hai nguồn lưới 10 kV (N+1) + PV 1161 kWp + BESS 500 kW/1161 kWh + UPS 800 kVA. Hòa lưới-đảo, BESS làm nguồn khởi động đen.

4. Chọn máy biến áp

Nhu cầu 1600 kW ≈ 1684 kVA biểu kiến → cấp 2000 kVA; N+1 → 2×SCB13-2000/10 loại khô (an toàn cháy, ồn thấp cho không gian IT), tải 84%.

5. UPS và dự phòng

UPS online chuyển đổi kép 800 kVA, ắc quy 15 phút (≈199 kWh, 384 VDC), chuyển mạch tĩnh STS <5 ms cho IT quan trọng; khuyến nghị dự phòng N+1/2N.

6. Bảo vệ và thứ cấp

Khả năng cắt MV 31,5 kA / LV 80 kA; truyền thông 61850 + sơ đồ thứ cấp + nguồn phụ DC cho bảo vệ và giám sát độ tin cậy cao.

7. Điện xanh và độ tin cậy

PV+BESS giảm carbon (609 t/năm) và hóa đơn, nhưng phụ tải quan trọng khi đảo 1200 kW > BESS 500 kW — đảo toàn site cần thêm BESS hoặc diesel. Đó là đánh đổi giữa xanh và độ tin cậy.

Pain Points → Solution → Evidence

Pain

Trung tâm dữ liệu không thể chịu đựng dù chỉ một giây gián đoạn

Solution

Máy biến áp đôi N+1 + UPS online + STS chuyển mạch tĩnh + khởi động đen

Evidence

Đạt N-1 (84% sau khi mất một tổ máy), UPS 15 phút, STS <5 ms, khởi động đen đã xác minh qua BESS 500 kW

Pain

Tải CNTT giàu sóng hài, máy biến áp nóng lên và giảm công suất

Solution

Máy biến áp khô + cuộn kháng giải điều hưởng + bộ lọc tích cực APF

Evidence

V6: THDi 20% vượt giới hạn (kịch bản trung tâm dữ liệu), khuyến nghị APF

Pain

PUE cao, hóa đơn cao và carbon cao

Solution

1161 kWp PV + cắt đỉnh bằng BESS, điện xanh trực tiếp đến tải

Evidence

V18 PUE 1,60, V23 609 t CO2 tránh được/năm, V24 cắt đỉnh tiết kiệm $94.900/năm

Pain

Dự phòng có thực sự đủ không?

Solution

Phân loại tải: UPS bao phủ CNTT quan trọng 1200 kW, không quan trọng dùng lưới/diesel

Evidence

V9 đánh dấu 65% độ phủ dự phòng (cơ sở đơn giản hóa) — xác minh theo phân loại thực tế

4 · Key Parameter Deep-Read

ParameterValueBasisImpact & Boundary
Công suất máy biến áp2000 kVA ×2 (SCB13)1684 kVA biểu kiến → bậc 2000 kVA; N+1 → 2 máy khôTải 84%; loại khô an toàn cháy nổ và ít tiếng ồn cho không gian CNTT
Trên ~1900 kVA nhu cầu, chuyển lên 2500/3150
Công suất UPS800 kVA (640 kW)Đáp ứng ~67% của 1200 kW CNTT quan trọng (tại 0,8 PF)15 phút ≈ pin 199 kWh (384 VDC), STS <5 ms
Khuyến nghị N+1/2N; bao phủ đầy đủ 1200 kW cần UPS ~1500 kVA
Công suất PV1161 kWp≈1.015.200 kWh/năm, tự tiêu thụ 0,894% tỷ lệ tái tạo, cấp cho CNTT và làm mát
Giới hạn bởi mái/vị trí; kết hợp với BESS để hấp thụ
Công suất BESS500 kW / 1161 kWh (2 giờ)Cắt đỉnh + dự phòng đảo + khởi động đenCắt 500 kW×4 giờ tiết kiệm $94.900/năm; nguồn khởi động đen
Đảo quan trọng 1200 kW cần ≥8 giờ hoặc diesel
Chế độ lướinối lưới-đảoChuyển đổi lưới/đảo, khởi động đen qua BESSVận hành đảo khi mất lưới (giới hạn bởi BESS)
Cần phê duyệt lưới + chống đảo + kiểm tra khởi động đen
Mật độ rack / PUE8 kW/rack · PUE 1,60Mặc định 8 kW/rack → ~200 rack; 60% tỷ lệ làm mátĐặt cơ sở định cỡ UPS và làm mát
Mật độ cao (>12 kW/rack) cần làm mát lỏng; PUE có thể giảm xuống 1,2
Khả năng cắtLV 80 kA · HV 31,5 kADòng sự cố LV 58,9 kA / HV 28,9 kATủ điện LV tại 80 kA (biên 1,1×)
Xác nhận mức sự cố thực tế của hệ thống

5 · Drawing Deep-Read

Dwg 3/29Sơ đồ đơn tuyến — Kép 10 kV → 2×SCB13-2000/10 → thanh cái hạ áp MNS (3150A) → nhánh cấp IT/làm mát + UPS + PV/BESS
Why: Sơ đồ đơn tuyến thể hiện khung xương độ tin cậy: nguồn vào kép + máy biến áp kép N+1 + nhánh UPS + PV/BESS, bốn lớp độ tin cậy trên một bản vẽ — nguồn gốc cấu trúc của tính liên tục ở mức mili giây.
Dwg 4/29Cấu trúc hệ thống — Lưới N+1 · PV · BESS · UPS → máy biến áp kép → thanh cái hạ áp → CNTT/làm mát/chữa cháy
Why: Cấu trúc mô tả các lớp nguồn: lưới (dự phòng), PV (xanh), BESS (cắt đỉnh + khởi động đen), UPS (CNTT quan trọng), mỗi lớp có vai trò rõ ràng dưới điều độ EMS — trọng tâm quản lý năng lượng trung tâm dữ liệu xanh.
Dwg 15/29Đường cong phối hợp bảo vệ TCC — Đầu vào → máy biến áp → đầu vào hạ áp → nhánh cấp, phân cấp 0,3/0,2 giây, chọn lọc đạt
Why: Trung tâm dữ liệu lo ngại một sự cố duy nhất làm mất điện toàn bộ site; TCC xác minh tính chọn lọc — sự cố phía hạ nguồn chỉ ngắt nhánh cấp của nó (0,1 giây) trong khi phía thượng nguồn giữ 0,3 giây, với tỷ lệ 21.72× đảm bảo phân cấp.
Dwg 21/29Điều khiển và tín hiệu thứ cấp — Truyền thông 61850 · logic chuyển tự động · nguồn phụ DC · SCADA
Why: Hệ thống thứ cấp là hệ thần kinh: chuyển tự động chuyển đổi giữa các nguồn lưới/máy biến áp, 61850 báo cáo về hệ thống giám sát, và nguồn phụ DC duy trì hoạt động bảo vệ ngay cả khi mất nguồn AC — độ tin cậy phụ thuộc vào hệ thống thứ cấp, không chỉ mạch chính.
Dwg 8/29Tính toán ngắn mạch — Hạ áp 58,9 kA / Trung áp 28,9 kA · khả năng cắt hạ áp 80 kA / cao áp 31,5 kA
Why: Mức sự cố hạ áp của trung tâm dữ liệu đạt 58,9 kA (máy biến áp khô 2000 kVA + thanh cái lớn), trực tiếp buộc tủ điện hạ áp phải có khả năng cắt 80 kA (biên độ 1,1×). Dòng sự cố định lượng 'giới hạn đỏ an toàn' về khả năng cắt của thiết bị.
Dwg 14/29Cấu hình bảo vệ — Quá dòng 50/51 + truyền thông 61850 · phối hợp 0,3/0,2 giây
Why: Bảo vệ là tuyến phòng thủ thứ hai của 'không ngừng hoạt động': phối hợp quá dòng đa cấp + truyền thông tốc độ cao 61850 đảm bảo sự cố phía hạ nguồn chỉ ngắt mạch của nó và dữ liệu bảo vệ đến hệ thống giám sát theo thời gian thực.
Dwg 20/29Chuyển đổi lưới điện siêu nhỏ: hòa lưới / tách đảo — PCC · chống tách đảo 81U/81O+32R · khởi động đen qua BESS 500 kW
Why: Điều này diễn tập chuyển đổi hòa lưới/tách đảo và chống tách đảo (IEC 62898 / IEEE 1547) khi mất lưới, với BESS 500 kW được xác minh là nguồn khởi động đen. Đây là vị trí kỹ thuật của khả năng 'không gián đoạn khi mất lưới' — và là cơ sở cho phát hiện V9 rằng dự phòng đảo 65% cần thêm BESS hoặc diesel.
Dwg 24/29Hệ thống nguồn phụ DC — Phụ DC · bảo vệ vẫn tác động ngay cả khi mất AC
Why: Nguồn phụ DC là bảo đảm độ tin cậy chặng cuối: khi mất AC, tủ DC vẫn cấp nguồn cho rơ le bảo vệ và cuộn dây trip, nên việc loại trừ sự cố không bao giờ phụ thuộc vào AC. Độ tin cậy của trung tâm dữ liệu dựa vào hệ thống DC 'hỗ trợ sự sống' này cũng nhiều như dựa vào mạch chính.

The following drawings are shown for reference (full set in the configurator “View design document”):

Dwg 19 · Bù công suất phản kháng và sóng hàiDwg 12 · Đánh giá chất lượng điện năngDwg 1 · Cơ sở thiết kếDwg 25 · Sơ đồ đơn tuyến cắt đỉnhDwg 26 · Biểu đồ vận hành cắt đỉnhDwg 27 · Truyền thông BMSDwg 28 · Phân vùng cháy và nhiệtDwg 29 · Máy trạng thái EMSDwg 9 · Tiêu chuẩn áp dụngDwg 10 · Dữ liệu kỹ thuật thiết bịDwg 13 · Kiến trúc SCADADwg 16 · Hệ thống nối đấtDwg 17 · Bảo vệ chống quá ápDwg 18 · Bố trí thiết bịDwg 2 · Chú giải ký hiệuDwg 11 · Thi công và thử nghiệmDwg 22 · Khối đấu dâyDwg 23 · Bố trí tủ điện

6 · Operation Demo (Deep-Read)

Độ tin cậy & khả dụng

Khả dụng dòng sản phẩm ≈99,97% (≈2,9 giờ mất điện/năm), tiệm cận phủ toàn bộ với máy biến áp kép N+1 + UPS + khởi động đen; thời gian chuyển UPS 0 ms / STS <5 ms / ATS 2 s / khởi động đen BESS, với phân loại tải trọng yếu 2000 kW.

Sự cố & bảo vệ

Thể hiện toàn bộ chuỗi: mất lưới → tự động chuyển → UPS tiếp nhận liền mạch → khởi động đen BESS; sự cố hạ nguồn chỉ ngắt feeder của nó, nên tính chọn lọc ngăn ngừa mất điện toàn khu vực.

Dòng năng lượng

PV 1161 kW → ưu tiên IT & làm mát → dư thừa vào BESS; lưới bù phần thiếu; UPS chuyển đổi kép trực tuyến chạy liên tục. Điều độ thời gian thực bốn nguồn và phủ tải trọng yếu trong nháy mắt.

Kinh tế

1.015.200 kWh/năm, tiết kiệm $204.542/năm; $825.000 EPC, hoàn vốn 5 năm, IRR 23,16%, LCOE $0,0843/kWh, NPV $1.183.320, 609 t CO2 tránh được/năm, với dòng tiền 25 năm.

Other views (shown): LCC (chi phí vòng đời) · Chất lượng điện năng và sóng hài · Đặc tính điện áp · Đặc điểm sơ đồ · Giảm định mức do môi trường

7 · Economics & Payback

Tổng thiết bị ≈ $1,878,541, EPC ≈ $825,000 (PV+BESS+UPS+phân phối). Điện xanh tiết kiệm ≈$204,542/năm (bao gồm cắt đỉnh BESS); tổng thể hoàn vốn 5 năm, IRR 23.16%, ROI 25 năm 459%, LCOE $0.0843/kWh, NPV $1,183,320, 609 t CO2 tránh được/năm.

$825.000
Đầu tư EPC
5 năm
Thời gian hoàn vốn
23,16%
IRR
459%
ROI 25 năm
$0,0843/kWh
LCOE
609 t/năm
CO2 tránh được
Key assumptions driving these numbers
$0.12/kWh
Electricity price
$0.06/kWh
Feed-in tariff
1015200 kWh
Annual generation (P50)
80%
Self-consumption
$0.13/kWh
Peak-valley spread

8 · FAQ

Kích thước máy biến áp cho trung tâm dữ liệu 2 MW?
1600 kW ≈ 1684 kVA → cấp 2000 kVA; N+1 sử dụng 2 máy biến áp khô 2000 kVA, tải 84% sau khi mất một đơn vị.
UPS lớn cỡ nào và trong bao lâu?
Ở đây 800 kVA (640 kW) trực tuyến, 15 phút ≈ 199 kWh pin, bao phủ ~67% của 1200 kW IT quan trọng; khuyến nghị dự phòng N+1/2N.
Điều gì xảy ra khi mất điện?
Lưới điện kép + máy biến áp N+1 + UPS liền mạch (STS <5 ms) + khởi động đen BESS giữ IT quan trọng hoạt động; đảo toàn site bị giới hạn bởi dung lượng BESS.
Năng lượng xanh (PV+BESS) tiết kiệm bao nhiêu?
1161 kWp PV tiết kiệm ≈$204,542/năm (bao gồm cắt đỉnh BESS); 609 t CO2 tránh được/năm, hoàn vốn 5 năm, IRR 23.16%.
PUE là gì và làm thế nào để giảm?
Ước tính 1.60 (60% làm mát). Làm mát bằng chất lỏng cho rack mật độ cao và làm mát tối ưu có thể giảm xuống dưới 1.2.
Sóng hài được xử lý như thế nào?
Tải phi tuyến IT vượt giới hạn với THDi ~20%; sử dụng cuộn kháng giải điều chỉnh + lọc tích cực APF.
65% dự phòng có đủ không?
65% là cơ sở đơn giản cho toàn bộ tải. UPS thực tế chỉ bao phủ IT quan trọng 1200 kW, không quan trọng chịu được gián đoạn ngắn — đủ; đảo toàn site cần thêm BESS hoặc diesel.
Tại sao dùng máy biến áp khô?
Loại khô SCB13 an toàn cháy, tiếng ồn thấp và không bảo trì cho không gian trong nhà/IT; tải 84% nằm trong dải kinh tế.

Special Considerations

  • Dự phòng V9 65% (UPS 800 kW + BESS 500 kW so với tổng 2000 kW) là cơ sở đơn giản hóa “toàn bộ tải × 100%”; trung tâm dữ liệu thực tế chỉ dùng UPS cho IT quan trọng 1200 kW, tải không quan trọng (HVAC) chịu được gián đoạn ngắn — cần kiểm tra theo phân loại tải.
  • Tải quan trọng khi đảo nguồn 1200 kW > BESS 500 kW; đảo nguồn toàn site cần ≥8 h BESS hoặc máy phát diesel (nguồn khởi động đen).
  • UPS phải dự phòng N+1/2N để sự cố một UPS không ảnh hưởng đến IT quan trọng.
  • THDi ~20% vượt giới hạn (kịch bản trung tâm dữ liệu) — thêm lọc tích cực APF.
  • Mật độ rack mặc định 8 kW/rack; mật độ cao (>12 kW) cần làm mát bằng chất lỏng và điều chỉnh PUE.
  • Ước tính ở mức khả thi; bản vẽ đang chờ viện thiết kế được cấp phép.

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 →

Cung cấp một lần các thiết bị năng lượng mặt trời và thông thường

Từ thiết kế hệ thống phân phối điện đến năng lượng mặt trời - máy biến áp, thiết bị đóng cắt, trạm biến áp và thiết bị năng lượng mặt trời, được định cỡ và báo giá ở một nơi. Sử dụng máy tính của chúng tôi để nhận hóa đơn nguyên vật liệu và giá FOB đầy đủ.