银行数据中心常用设备之变压器及其特点

1.高压配电柜

高压配电柜又称为高压开关柜，是指用于电力系统发电、输电、配电、电能转换和消耗中起通断、控制或保护等作用，电压等级在3.6～550kV的电器产品，参考设备如图4⁃1所示。

按照柜体结构的不同，高压配电柜分为半封闭式、金属封闭式及绝缘封闭式。其中，金属封闭式配电柜又分为铠装式、间隔式和箱式3种。目前，银行数据中心主流产品采用10kV的金属封闭式高压配电柜。

按照断路器安装方式的不同，高压配电柜可分为固定式和移出式（手车式）两种。固定式是指柜内所有的电器元件（如断路器、负荷开关等）均为固定式安装的，固定式配电柜较为简单经济。移出式（手车式）是指柜内的主要电器元件（如断路器）是安装在可抽出的手车上，常用的手车类型有隔离手车、计量手车、断路器手车、PT手车、电容器手车和所用变手车等。由于移出式主要电器元件可移出至柜外，手车可互换，因此可以大大缩短检修维护的时间、提高供电的可靠性，是银行数据中心的首要选择。

银行数据中心高压配电柜的选择，应充分考虑数据中心所在的使用环境条件（如环境温度、相对湿度、海拔、地震烈度等），力求技术先进、安全可靠、经济适用、操作维护方便，设备选择要小型化、标准化、免维护或少维护。

图4⁃1 高压配电柜

2.变压器

变压器是利用电磁转换原理，将交流电由一个电压等级变换为另一个电压等级的设备，由铁心（或磁心）和线圈组成，是变配电系统中最为常用的设备，主要作用就是变压、变流、电气隔离，如图4⁃2所示。

按冷却方式的不同，变压器可分为干式（自冷）、油浸（自冷）和氟化物（蒸发冷却）变压器。

按防潮方式的不同，变压器可分为开放式、灌封式和密封式变压器。

按电源相数的不同，变压器可分为单相、三相和多相变压器。

图4⁃2 变压器

变压器有很多种分类方式，本书不再一一列举。

配电变压器是数据中心最为常用的一种，通常高压侧为10kV、20kV、35kV、66kV；低压侧为10kV或0.4kV，用户端容量范围可达30～3150kV·A。超大型数据中心也可能采用110kV、220kV的电压等级。变压器的容量可以达到100MV·A。

目前，变压器制造时为减小磁滞及涡流损耗，一般采用硅钢片作为磁路材料。而非晶合金变压器是以非晶合金材料为磁路的变压器，用途与普通配电变压器相同，具有更节能、环保和经济的优点，在负载低峰的情况下，更能体现出非晶合金变压器的经济效益。

此外，在电力系统中，利用不同联结组标号的变压器，配合不同的接地装置，可建立各种不同的接地系统。利用各接地系统的特性，运用不同的开关设备及保护装置，可使电力系统的保护达到完善可靠的要求。因此，变压器还在电力系统接地及保护中扮演着重要的角色。(www.xing528.com)

3.低压配电柜

低压配电柜，俗称低压开关柜，又称为低压成套开关设备和控制设备，由一个或多个低压开关设备以及与之相关的控制、测量、信号、保护、调节等设备，由制造厂家完成所有内部的电气和机械连接，用结构部件完整地组装在一起的一种电器设备。电力供电经变压器降压低压侧引入到低压配电柜，低压配电柜再到各个用电的配电盘、控制箱和开关箱等。低压配电柜产品示意图如图4⁃3所示。

低压配电柜主要组成部分包括柜体、母线和功能单元。柜体是指配电柜的外壳骨架及内部的安装、支撑件。母线是一种可与几条电路分别连接的低阻抗导体。功能单元是指完成同一功能的所有电气设备和机械部件的组成体，包括进线单元和出线单元，低压配电柜功能示意图如图4⁃4所示。

图4⁃3 低压配电柜产品示意图

图4⁃4 低压配电柜功能示意图

按结构的不同，低压配电柜可分为固定式和抽出式。前者是各电器元件可靠地固定于柜体中确定的位置，柜体外形一般为立方体，如屏式、箱式等。后者是由固定的柜体和装有开关等主要电器元件的可移装置部分组成。抽出式的柜体部分加工方法基本和固定式的柜体相似。但由于互换要求，柜体的精度必须提高，结构的相关部分要有足够的调整量，可移装置部分要求既能移换，又要可靠地承装主要元件，所以要有较高的机械强度和较高的精度，其相关部分还要有足够的调整量。

按功能的不同，低压配电柜可分为配电柜（如馈电柜）、控制柜（风机、水泵控制柜）和补偿柜（如无功功率补偿柜，即电容器柜），以及为IT设备配电的精密列头柜等。

UPS输入/输出配电柜、精密列头柜等是数据中心为IT设备配电常用的配电柜。

4.配电箱

配电箱就是按电气接线要求，将开关设备、测量仪表、保护电器和辅助设备组装在封闭或半封闭金属柜中或屏幅上，主要用途是合理分配电能、方便对电路进行开合操作、直观显示电路的导通状态等。配电箱和配电盘、配电屏、电器柜等，都是集中安装开关、仪表等设备的成套装置，如图4⁃5所示。

常见配电箱包括动力配电箱、照明配电箱。

配电箱的选择，要保证配电系统和用电设备正常、可靠的工作。故障时（如短路、过载）迅速切断电源，保证人身安全和设备不受损坏；不越级动作，缩小事故面。设计时，还应考虑配电设备的使用环境条件，并校验短路时的动、热稳定和分断能力，确保配电设备安全、可靠工作。

图4⁃5 配电箱产品示意图