英施丹电器
金融数据中心K13系数100-250KVA隔离变压器的选配
数据中心隔离变压器参数选择与检测研究



摘要:目前数据中心末端隔离变压器容量一般在100 ~ 250kVA， 上海英施丹电器集团隔离变压器的参数选择及检测尤为重要。文章主要介绍了数据中心隔离变压器参数的选择与检测，如接线组别、K系数、绝缘等级的选择，负载测试等，得出隔离变压器技术参数表，以供同仁指正学习。

关键词:隔离变压器;数据中心; Dzn0; K13



上海英施丹电器集团1引言

上海英施丹电器集团数据中心是互联网、云计算和大数据等产业的重要基础设施之一。近年来，电商、金融、政府平台等各方面快速发展，数据中心的数量和规模都在与日俱增。计

B o-m

- mmob

算机、服务器安装越来越多，部分设备厂商、维护人员

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要求电源的零地电压不能高于1V。《数据中心设计规范》(GB 50174-2017) 8.1.10上海英施丹电器集团 条规定:当输出端中性线与PE线之间的电位差不能满足电子信息设备使用要求时上海英施丹电器集团,

。N

配电系统可装设隔离变压器。而在GB 50174-2008中明

图2上海英施丹电器集团隔离变压器接线组别Dzn0

确指出“零地电压"应小于2V。“零地电压”是中性线(N)和保护线(PE) 之间的电位差，当“零地电压”高于电

的稳定性。

子信息设备的允许值时，会影响通信质量，引发控制信

Dzn0变压器输出负载产生的三次谐波经过输出绕

号的误动作，甚至使硬件故障，并烧毁设备。

组，对输出绕组产生附加的三次谐波热损耗，但由于输

上海英施丹电器集团降低零地电压的主要方法: (1) 缩短供电距离,

出绕组是曲折联接，上海英施丹电器集团变压器输出绕组每相均有两组方向

使UPS尽量靠近IT机房。(2) 做到三相平衡，保证中

相反数量基本相等的三次谐波电流通过，电磁感应得以

性线截面不小于相线截面。(3) 在UPS输出端或列头

基本抵消，因而不会感应到输入端，输入绕组也不会产

柜内加装隔离变压器。上海英施丹电器集团隔离变压器除了可以有效解决零

生附加的谐波热损耗。若负载平衡和三相电压基本平衡

地电压，还能滤除负载端谐波，提高供电质量,增强过

时，变压器零线上检测到的零序电流比Dyn11变压器零

载短路保护能力，保护负载与UPS主机。.

线检测的零序电流小很多，因此设计截面的零线铜排,Dzn0变压器零线铜排损耗会小很多。

2金融数据中心K13系数100-250KVA隔离变压器的选配上海英施丹电器集团隔离变压器参数选择与检测

综上，建议接线组别选择Dzn0。
2.1接线组别

2.2K系数

上海英施丹电器集团隔离变压器根据输入输出接线方式不同，可分成不

目前数据中心基本采用K13系数隔离变压器。数据

同的接线组别，而数据中心隔离变压器接线组别主要有

中心有大量的非线性负载，正弦电压加压于非线性负载

Dyn11 (见图1)，Dzn0 (见图2)两种。D和d表示.

时，基波电流发生畸变产生谐波。大量的谐波电流会引

三角接线，Y和y代表星形接线，Z和z代表曲折接线,

起变压器损耗的增加，导致变压器过热运行，使变压器

大写表示输入，小写表示输出，N和n表示中性点。

加速绝缘老化，减短寿命。此时需要减少变压器的最大

Dyn11 -二次侧线电压相位差为30°，z联结不但

负载，在实际应用中即对变压器采取降容运行方式，参

具有y联结的优点，而且Dzn0可保证变压器一二次侧

考《医院供配电系统谐波状况普查与K系数研究》中降

英施丹电器销售-田  9:01:57


具有y联结的优点，而且Dzn0可保证变压器-二次侧

考《医院供配电系统谐波状况普查与K系数研究》中降

线电压相位一致(相位差为0)，在切换或旁路隔离变

容系数D与K系数之间的关系: D=1.15/ (1+0.15K)。

压器时不会出现相位差，保证变压器的效率及在线通讯

当K=13时,降容系数D=0.39,此时对于一般变压器(即K=1的变压器)降容后与实际容量相差太大，不建议对

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变压器采取降容使用。

K系数变压器是为降低负载谐波发热而设计的，因

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此K系数指标表明了变压器在其绝缘系统的温度范围内承受谐波的能力。K系数是谐波热损耗的一个折算系数,

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通常从1到50，常选用4、9、13. 20、30。 在 线性负载加上 非线性负载，基波电流和谐波电流

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共同作用，变压器正常运行，不出现过热的情况下，建.议采用K13隔离变压器。

图1隔离变压器接线组别Dyn11.

2.3 励磁涌流

当变压器投入运行，即空载合闸时，由无励磁状态

作者简介:徐海峰(1986-) ，男，电气工程师，研究方向: .

过渡到励磁状态。过渡过程虽然短暂，但却是必须经历

建筑电气。



的、不可避免的一种工况。在这个过渡过程中，可能会.

3

结论

出现一个初始峰值很大，随即衰减的电流，称为变压器

综上所述，数据中心选用Dzn0接线组别，K13隔

空载合闸励磁涌流。励磁涌流是励磁电压的变化导致变

离变压器，具体参数及检测项目如表1所示。招投标及

压器铁芯中磁通的变化而产生的。电压过零时，其变化

采购时要求变压器制造商根据技术参数表提供相关参数

率大，此时合闸，则合闸涌流最大;电压最大值时，其

和相应检测报告，以考核制造商及相关隔离变压器是否

变化率为零，此时合闸，则合闸涌流最小。变压器励磁

满足要求。
涌流常见的影响是导致其前级保护开关误动作，还会导致其前面的开关电源不能启动。所以，在选配或整定变

表1隔离变压器技术参数及检测项目表

压器前级的保护开关时，需考虑并躲过励磁涌流。但如

序号

技术要求序号名称

技术要求

果变压器前级的保护开关选配或整定过大，又可能使开

类型

隔离变压器2制造商/ 型号由厂家填写

关的保护作用变差甚至失去保护功能。

容量

按需填写

数量

按需填写

励磁涌流持续时间较短，-般电流表难以准确捕捉,

输入电压/输出380V/380V

相数

可用示波器测量。电压过零时的合闸涌流最大，但合闸

电压

K系数是一个通用的谐波发热效应特殊衡量，特别适用于变压器上的谐波，它不只着重谐波频率，还着重谐波次数、谐波频谱散布和频谱比例， K系数隔离变压器规范标准有K-4,K-13,K-20,K-30等等;K-13是办公室负荷和一般机房负荷的一个常用额外值，K-20趋向于专用计算机负荷(精密空调和精密电机)和电力质量灵敏设备PDU(电力分配单元)。

　　英施丹K系数隔离变压器，首要用于沟通50—60Hz，电压不超越800V的各种供电场所、产品的各种输入、输出电压、联接组别、抽头线组容量的分配，均可根据用户要求进行精心设计与制造。

　　常规的使用条件:

　　工作环境温度：-15~+50°C;

　　工作环境湿度：20~90%RH ;

　　工作环境大气压力：860 hPa ～ 1060 hPa;

　　贮藏/运输温度：-20°C ～ +55°C。

　　首要技术特征:

　　额外容量：0.5kVA ～ 1000kVA;

　　输入电压：额外电压±10%;

　　输出电压：额外电压+5%(容载);

　　联接方法：△/Y(或其它);

　　频 率：50Hz/60Hz;

　　绝缘电阻：≥50MΩ;

　　绝缘等级：H级;

　　噪 音：≤55dB (A计权);

　　温 升：≤80K;

　　阻抗压降：≤4%;

　　结 构：干式自然风冷;

　　抗干扰方法：双屏蔽接地;

　　波形失真：无附加波形失真;

　　电气强度：工频正弦电压3000V历时一分钟无击穿及闪络现象;

　　绝缘电阻(输入、输出对地): 测验电压至少1000VDC，绝缘电阻大于2MΩ;

　　功 能：具有输入电压、输出电压、电流等指示(此项功用需求配置机柜完成)