中國金海數據中心K13-250KVA隔離變壓器一次性向我單位訂購75臺K13隔離變壓器一次性測試通過，1、前言變壓器，顧名思義就是起“電壓變換”的作用；隔離變壓器，顧名思義就是起“電氣隔離”的作用。在數據中心和機房建設的發(fā)展里程中，變壓器曾經和正在發(fā)揮著重要作用，例如：•交流電壓變換作用：把不同供電制式的電壓變換為負載所需要的電壓，例如三相380V變?yōu)槿?60V、單相120V（北美）變?yōu)閱蜗?00V（日本）；•接地系統(tǒng)變換作用，把上線TN-S接地系統(tǒng)轉換為下線的TT或IT接地系統(tǒng)；•諧波治理的作用，例如△/Y型連接可消除H3次諧波、曲折星型(Zigzag)可消除H5/H7次諧波、K13變壓器可承受 線性負載+ 非線性負載等；•在工頻機UPS逆變器電路中，起到輸出電壓的提升作用；•在12脈沖整流器中，起到30°移相作用；•在特殊電路中，把三相交流變換為單相交流輸出(Scott-transformer) 等。數據中心對變壓器的應用可以追溯到UPS應用于計算機，大約開始在60年代。隨著計算機設備的發(fā)展及通信方式的演變，變壓器在數據中心的主要作用逐漸聚焦在“電氣隔離”和“諧波抑制”這兩個方面。在數據中心的配電系統(tǒng)中，由于負載基本上為單相負載，因此普遍應用的接地系統(tǒng)為TN-S，這不僅是因為TN-S可以比較方便地形成三個相互關聯而又彼此獨立的單相電路，而且從人身安全角度考慮它的保護性是較好的、從電磁兼容性角度考慮，它是EMC性能最好的，因此在數據中心獲得廣泛的應用，但這并不能排除TN-S具有的不利因素：TN-S系統(tǒng)的中性線N自主低壓變壓器二次側進行一次接地之后，無論供電路徑多長都不允許做二次接地，除非增加隔離變壓器；而供電線路越長，線路阻抗越大、壓降也越大，而計算機負載又往往要求“零地電壓”不能過高。因此1997年開始的早期數據中心建設中，為了降低“零地電壓”，在負載列頭柜(PDU)中往往設計有隔離變壓器。盡管這個建議只是部分計算機生產廠家的要求，但在國家標準《電子信息系統(tǒng)機房設計規(guī)范GB50174-2008》中，已經對機房供電系統(tǒng)的零地電壓明確為“小于2V”，并且同時注明“應滿足設備使用要求”。因此變壓器成為數據中心供配電回路中不可或缺的環(huán)節(jié)，這實際上是應用了變壓器的“電氣隔離”作用。2000年以前的計算機、服務器、存儲設備、通信設備等IT負載，大都采用了開
2 / 9 關型電源模塊(RCD負載)，由于諧波含量較高(THDI≈90%)而輸入功率因數較低(PF≈0.65)，如果單純采用普通電氣隔離的雙繞組變壓器往往承受不了這樣大的諧波，變壓器的溫升較高以致于在短期內損壞，因此負載列頭柜PDU中往往引入K因數變壓器(K-Factor transformer)，這就是變壓器的“諧波抑制”作用。 但是，當今的數據中心是否仍然必須沿用以往的模式？這就是我們需要搞清楚的問題，也是數據中心架構設計工程師必須面對的問題，它不僅關系到數據中心的安全運行，還關系到數據中心整體的能源效率、TCO的成效以及工程設計實施的效果。 2、 K因數變壓器的特性與作用 2.1. 什么是K因數(K-Factor)? 簡言之，K因數是用來標識變壓器因為諧波電流而產生熱效應的一個數值，是負載諧波成份的函數。 對于大多數電子設備來說，它們都是典型的非線性負載，因而含有較高的K因數，例如K10 - K15等。 從嚴格意義上來說，K因數是變壓器雜散損耗的倍（系）數，雜散損耗通常是指變壓器扣除了鐵損、銅損之后由諧波電流引起的附加損耗。例如某一變壓器在滿載時具有200W的雜散損耗，如果負載的K因數為10，則變壓器的損耗約為10 x 200 = 2,000W。如果一臺同等容量的變壓器具有400W的雜散損耗，對于相同的負載(K=10)，則該變壓器的熱損耗變?yōu)?,000W。盡管兩臺變壓器的容量相同、負載相同，但后者將產生額外的2,000W損耗，因此其溫升會高于前者。 下圖表示有100kVA K-15的負載，如果采用100kVA K13變壓器供電，則變壓器將會產生過熱；如果采用100kVA K-20變壓器供電，則不會產生過熱，不會損壞。
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