یک پیمانکار در ویرجینیای شمالی ماه گذشته یک نمودار تک خطی را با یک خط متن ضمیمه شده برای ما ارسال کرد. مالک 800 قفسه VDC در داخل ساختمانی می خواست که در حدود 480 ولت AC مجاز بود. سوال او در مورد منابع تغذیه، اتوبوس یا PDU های رک نبود. این در مورد ترانسفورماتورهایی بود که او هنوز باید می خرید و آنچه باید در آنها تغییر می کرد.
پاسخ کوتاه: انتقال 800 VDC ترانسفورماتور را از مرکز داده هوش مصنوعی حذف نمی کند. آن را جابه جا می کند، وظیفه اش را سخت می کند و تحملش را فشرده می کند. برای هر کسی که خرید یکترانسفورماتور نوع خشک برای مرکز دادهکار در سال 2026، این تمایز تعیین می کند که چگونه سه سال بعدی سفارشات مشخص شود.
آنچه را که NVIDIA، Google و Microsoft به تازگی استاندارد کرده اند
اتوبوس رک 54 VDC که به مدت دو دهه مراکز داده را حمل می کرد، فضای اصلی ندارد. همانطور که قفسه‌های شتاب‌دهنده به سمت چگالی مگاوات بالا می‌روند، مس مورد نیاز برای حرکت آن جریان در ولتاژ پایین به محدودیت تبدیل می‌شود و هر مرحله تبدیل AC به DC اضافی بین خدمات شهری و GPU باعث کاهش بهره‌وری اپراتورها نمی‌شود.
NVIDIA، گوگل و مایکروسافت معماری 800 VDC را با هم از طریق Open Compute Project توسعه داده اند. این گروه یک کاغذ سفید DC ولتاژ پایین مشترک در مارس 2026 و LVDC Solid-State Transformer Specification v0.3 در ژوئیه 2026 منتشر کرد و با توجه بهاعلامیه NVIDIA 800 VDCبیش از 80 سازنده تجهیزات و شرکت زیرساخت در حال حاضر محصولاتی را بر اساس این مشخصات می‌سازند. وود مکنزی 9 تریلیون دلار سرمایه گذاری جهانی هوش مصنوعی و زیرساخت های داده را تا سال 2040 انجام می دهد.
سه مرحله استقرار تعریف شده است و در زمان های مختلف می رسند. یک قفسه برق 800 VDC سازگار با MGX در نیمه دوم سال 2026 ارسال می شود و به یک مرکز AC موجود در داخل ردیف می رود، بنابراین سیستم الکتریکی ساختمان دست نخورده باقی می ماند. یک مرکز برق ردیفی با استفاده از گذرگاه سربار 800 VDC تا 2 مگاوات در هر ردیف را از سال 2027 حمل می کند. بلوک برق DC در مقیاس تأسیسات، برق شبکه را مستقیماً به 800 VDC در یک مرحله تبدیل می کند، اولین معماری است که ترانسفورماتور ولتاژ متوسط را مستقیماً لمس می کند.
چرا 800 VDC ترانسفورماتور را به جای حذف آن تغییر مکان می دهد؟
OCP را بخوانیدمشخصات ترانسفورماتور حالت جامداز نزدیک و داستان ترانسفورماتور به جای پایان، تغییر شکل می دهد. ترانسفورماتور حالت جامد ولتاژ متوسط (MVSST) در آنجا به عنوان مبدل الکترونیکی قدرت در مقیاس مگاوات تعریف می شود که در دو پیکربندی بالادستی ارائه می شود: 13.8 کیلو ولت و 34.5 کیلوولت، سه فاز سه سیم به علاوه PE، با رتبه های خروجی DC به ترتیب 5 مگاوات و 10 مگاوات. در طراحی بومی 800 VDC، آن مبدل نقش ترانسفورماتور ولتاژ متوسط فرکانس خط معمولی 50/60 هرتز، واحد یکسو کننده و بخشی از عملکرد UPS را جذب می کند.
اینجاست که سردرگمی شروع می شود. مهندسان می خوانند "ترانسفورماتور حالت جامد جایگزین ترانسفورماتور می شود" و نتیجه می گیرند که مغناطیسی ها از ساختمان خارج می شوند. مشخصات خود نشان می دهد که چرا آنها نیستند. MVSST هنوز یک رابط AC با ولتاژ متوسط در بالادست ارائه می‌کند، و سند مستلزم آن است که از یک ترانسفورماتور ثانویه پیکربندی شده به عنوان Wye با یک نول زمینی یا کاملاً زمینی با مقاومت کم تغذیه شود. هنوز چیزی باید جریان متناوب ولتاژ متوسط را تغییر دهد و مرجع اتصال زمین باس DC را فراهم کند.
جایی که ترانسفورماتور هنوز در تاسیسات 800 VDC قرار دارد
| مرحله معماری | ترانسفورماتور هنوز مورد نیاز است | چه چیزی در مشخصات تغییر می کند |
|---|---|---|
| ورودی خدمات شهری (MV) | ترانسفورماتور سرویس ولتاژ متوسط روغنی یا خشک | وظیفه تا حد زیادی بدون تغییر؛ دلتا وای با مقاومت کم یا زمین جامد، 13.8 کیلوولت یا 34.5 کیلو ولت |
| ردیف ترکیبی (ساختمان AC موجود) | تبدیل AC به DC در سطح ردیف تغذیه ترانسفورماتور کاهنده نوع خشک | محتوای جریان هارمونیک بالاتر؛ رتبه بندی فاکتور K و درجه بندی مستند مورد نیاز است |
| Native 800 VDC (بلوک برق DC) | MVSST جایگزین واحد فرکانس خط می شود. ترانسفورماتورهای جداسازی MV و زمین ممکن است همچنان اعمال شوند | وظیفه الکترونیکی قدرت، محدودیت های هارمونیک IEEE 519، هماهنگی سواری و رمپ سرعت |
| کمکی و کنترل | ترانسفورماتور کوچک 480 ولت خشک | منبع پشتیبانی UPS، تلفات کم بدون بار، ساخت و ساز آب بندی شده یا بدون تهویه |
آنچه در واقع در یک ترانسفورماتور نوع خشک برای وظیفه مرکز داده تغییر می کند
هنگامی که یک ترانسفورماتور فرکانس خطی یک سر جلوی یکسو کننده را تغذیه می کند، چهار چیز تغییر می کند. هیچکدام عجیب و غریب نیستند و هر چهار مورد قبل از ثبت سفارش مستند هستند.
وظیفه هارمونیک دیگر یک خطای گرد کردن نیست.انتهای جلویی یکسو کننده جریان غیر سینوسی می کشد و تلفات گردابی حاصل در سیم پیچ ها و تلفات سرگردان در گیره های هسته فرو می روند. IEEE 519 محدودیت‌های جریان هارمونیک را تعیین می‌کند که ابزار شما را در نقطه اتصال مشترک نگه می‌دارد، اما چیزی در مورد آنچه که ترانسفورماتور در داخل انجام می‌دهد، نمی‌گوید. این یک سوال ضریب K و درجه بندی است که به جای یک فرض عمومی، با طیف هارمونیک واقعی پاسخ داده می شود.
بودجه تنظیم ولتاژ در بالادست مصرف می شود.مشخصات OCP خروجی DC را تا حدود 0.5% ریپل سوئیچینگ، 1% تحمل استاتیک و 3% تنظیم دینامیکی نگه می دارد. بخشی از این بودجه توسط افت امپدانس خود ترانسفورماتور ولتاژ متوسط در هنگام نوسان بار مصرف می شود، و همان سند پذیرش و رد بار سمت شهری را تقریباً 20 تا 50 مگاوات در دقیقه تعیین می کند. امپدانس درصد تنها یک عدد جریان خطا نیست و به یک پارامتر حلقه کنترل تبدیل می شود.
رفتار اضافه بار باید ثابت شود، نه اینکه فرض شود.هماهنگی خطا در مشخصات به صورت 150 درصد جریان نامی در حالت جریان ثابت برای 150 میلی ثانیه، با یک حرکت مجاز پس از آن، به اضافه 120 درصد برای 5 ثانیه در حالت ولتاژ ثابت نوشته شده است. یک ترانسفورماتور نوع خشک می تواند از آن پنجره عبور کند، اما تنها در صورتی که حاشیه حرارتی آن قبل از ساخت واحد مهندسی و مستند شده باشد.
پاکت فیزیکی سفت می شود.پاکت MVSST در مشخصات دارای 10 تا 20 فوت طول، 8 فوت عمق و 8.5 فوت ارتفاع است، با محدودیت ارتفاع ناشی از حمل و نقل و قابلیت سرویس دهی. محدودیت‌های مشابه، ساخت‌وسازهای نوع خشک را در سمت AC فشار می‌دهد: بدون روغن، بدون طاق، بدون مهار. وظیفه محیطی ملایم نیست - درجه بندی فضای باز NEMA 3R، کلاس خوردگی C5، عملکرد از 30- درجه تا 40 درجه با ضریب کاهش بیش از 40 درجه، و رده طراحی لرزه ای D با SDS 1.193 گرم.
گواهینامه: DOE کمتر از آن چیزی که اکثر خریداران فکر می کنند پوشش می دهد
در ایالات متحده، استانداردهای حفاظت از انرژی برای ترانسفورماتورهای توزیع به جای یک خانواده محصول، حول یک تعریف نوشته شده است. تحت 10 CFR 431.192 یک ترانسفورماتور توزیع دارای ولتاژ ورودی 34.5 کیلو ولت یا کمتر، ولتاژ خروجی 600 ولت یا کمتر است، در 60 هرتز کار می کند و برای واحدهای غوطه ور در مایع 10 تا 2500 کیلو ولت یا 15 تا 2،50 واحد خشک می باشد. مطابق با استانداردهای اصلاح شده در تاریخ و پس از 23 آوریل 2029، همانطور که درصفحه ترانسفورماتور توزیع وزارت انرژی ایالات متحده.
موارد استثنا برای کار مرکز داده بیشتر از موارد گنجانده شده اهمیت دارند. ترانسفورماتورهای یکسو کننده، ترانسفورماتورهای بدون تهویه، ترانسفورماتورهای مهر و موم شده، ترانسفورماتورهای محرک یا ایزوله، ترانسفورماتورهای امپدانس ویژه، ترانسفورماتورهای منبع تغذیه بدون وقفه و ترانسفورماتورهای زمین همگی خارج از تعریف تحت پوشش قرار دارند. چندین مورد دقیقاً تجهیزاتی را که در یک ردیف 800 VDC قرار دارند توصیف می کنند.
بنابراین "سازگار با DOE" یک طبقه نظارتی است، نه یک مشخصات، و حتی ممکن است برای واحد روی نقشه شما اعمال نشود.
مسیر صدور گواهینامه ایمنی در کلاس ولتاژ اجرا می شود. UL 1561 ترانسفورماتورهای همه منظوره و قدرت با هوا خنک، خشک، تهویه و بدون تهویه در کلاس 600 ولت و پایین تر را کنترل می کند. واحدهای نوع خشک ولتاژ متوسط تحت UL 1562 قرار دارند. پروژه های کانادایی به علامت گذاری cULus یا مسیر CSA C22.2 نیاز دارند و یکترانسفورماتور فهرست شده ULفایل فقط برای رتبه بندی دقیق، مواد سیم پیچ، کلاس عایق و محفظه ای که با آن ارزیابی شده است معتبر است، نه برای خانواده محصول. مشخصات OCP خود مبدل را از طریق مجموعه استاندارد متفاوتی از جمله UL 347A، UL 508C و UL 1741، با IEEE 519 برای هارمونیک ها و IEEE 693 برای لرزه ای هدایت می کند. انتظار داشته باشید که هر دو مجموعه را در یک پروژه مدیریت کنید.
آنچه ما قبل از نقل قول می پرسیم
وقتی یک ادغام‌کننده مرکز داده برای تجهیزات ردیفی برای ما RFQ ارسال می‌کند، اولین سوالی که مهندسان ما می‌پرسند به ندرت kVA است. این طیف هارمونیکی است که یکسو کننده جلویی ارائه می دهد، سرعت گام های بار بر حسب مگاوات بر ثانیه و مدت زمانی است که دستگاه باید در یک رویداد سواری نگه دارد. این سه پاسخ طراحی را بیشتر از رقم kVA تغییر می دهد.
یک پروژه ارزش تکرار دارد. یک توسعه دهنده کولوکیشن در تگزاس 2500 کیلو ولت آمپر را بر اساس محاسبات مشخص کرده است، به این معنی که بار متصل به اضافه 20 درصد حاشیه، به روشی که یک ساختمان اداری را اندازه می دهید. ما در عوض نمایه بار را درخواست کردیم. وظیفه یک ردیف تغذیه شده با یکسو کننده با محتوای جریان هارمونیک تقریباً 30 درصد و یک گام بارگذاری بود که هر 90 ثانیه تکرار می شد. یک واحد همه منظوره آن را روی کاغذ حمل می کرد و داغ می شد. سفارشی که ارسال شد از یک هسته رتبه بندی شده K-13 با قابلیت مستند 150٪ / 150 میلی ثانیه استفاده کرد و تفاوت یک اندازه فریم به اضافه گزارش آزمایش بود، نه طراحی مجدد.
ترانسفورماتور فهرست شده ULاسناد و مدارک به همین ترتیب عمل می کند. در سفارشات نوع خشک آمریکای شمالی، قبل از بسته شدن دستگاه، از پلاک نام روی کف محل آزمایش عکس می‌گیریم، زیرا این همان چیزی است که بازرس ابتدا به آن دست می‌یابد.
در اینجا چک لیست کاری است که ما به خریداران مرکز داده ارائه می دهیم، چه پروژه ترکیبی باشد یا بومی 800 VDC:
• طیف هارمونیک،بر حسب درصد سفارش به جای یک رقم THD، به اضافه پله بار بر حسب مگاوات بر ثانیه.
• نیاز سواری،به صورت زمان در درصد معینی از جریان نامی بیان می شود.
• هدف صدور گواهینامه و محدودیت های پاکت،UL 1561 یا UL 1562، cULus، CSA C22.2 و ارتفاعی که در واقع اجازه می دهد.
جایی که رایان الکتریک جا می شود
پایگاه تولیدی ما در جیانگسو 120000 متر مربع را پوشش می دهد، بیش از 180 مجموعه تجهیزات تولید و آزمایش را اجرا می کند و دارای 37 پتنت با گواهینامه های UL، CSA، IEEE، DEKRA، CNAS و CE در محصولات نوع خشک و غوطه ور در مایع است. از سال 2023 ما به عنوان شریک سرمایه گذاری مشترک Eaton فعالیت می کنیم.
ما ترانسفورماتورهای نوع خشک رزین ریخته گری و VPI، واحدهای غوطه ور در روغن از 10 کیلوولت تا 200 مگاولت آمپر، و طرح های نصب شده روی پد برای توزیع در آمریکای شمالی می سازیم. وظیفه یکسو کننده، رتبه‌بندی ضریب K، منحنی‌های اضافه بار مستند و صلاحیت لرزه‌ای به‌عنوان ورودی‌های استاندارد به‌جای درخواست‌های خاص ذکر شده‌اند، و گزارش آزمایش معمول با داده‌های افزایش دما ارسال می‌شود. در کار مرکز داده، واحدهای نوع خشک ما به پروژه‌های هم‌مکانی و پردیس صنعتی رفته‌اند که در آن مشخصات به‌جای kVA پلاک‌نام، حول محتوای هارمونیک، افزونگی و دسته لرزه‌ای نوشته شده است.
برای 800 VDC آماده هستید؟
از نمایه وظیفه شروع کنید، نه از پلاک نام. اگر قصد دارید ساخت 800 VDC یا ردیف انتقال هیبریدی داشته باشید، مشخصات وظیفه را از طریقryan-transformers.com. ما با یک رتبه‌بندی فاکتور K، منحنی اضافه بار مستند و برنامه‌ای که می‌توانیم نگه داریم، به جای خوش‌بینی در موردترانسفورماتور نوع خشک برای مرکز دادهسفارش هنوز کسی به طور کامل مشخص نکرده است.
درباره نویسنده:این مقاله توسط تیم مهندسی رایان الکتریک، شریک سرمایه گذاری مشترک Eaton و تولید کننده ترانسفورماتور دارای گواهی UL/CSA در جیانگ سو، چین نوشته شده است که ترانسفورماتورهای خشک، غوطه ور در روغن و روی پد را برای پروژه های مرکز داده، تاسیسات، تجدیدپذیرها و پروژه های صنعتی در سراسر آمریکای شمالی، آمریکای لاتین، آسیای جنوب شرقی و خاورمیانه تامین می کند.
