Transformador trifásico para montagem em bloco para mineração de Bitcoin na Califórnia
Transformadores trifásicos de alta eficiência da Tengyi para mineração de Bitcoin: Alimentando fazendas de criptografia na Califórnia e em outros lugares
A mineração de Bitcoin é um setor que consome muita energia e cuja lucratividade depende da eficiência energética e da confiabilidade operacional. Em regiões como a Califórnia, onde os custos de eletricidade são altos e as regulamentações ambientais são rigorosas, os mineradores enfrentam pressões duplas: reduzir o desperdício de energia e, ao mesmo tempo, manter o tempo de atividade 24 horas por dia, 7 dias por semana para suas plataformas ASIC.
Transformadores trifásicos pad-mounted da Tengyisurgiram como uma solução essencial, preenchendo a lacuna entre as redes elétricas de alta tensão e as demandas de baixa tensão do hardware de mineração. Como um dos principais exportadores de transformadores especializados em mineração.Recentemente, a Tengyi demonstrou sua experiência ao implementação de mais de 40 unidades (variando de 1250kVA a 5000kVA) para uma instalação de mineração de Bitcoin em grande escala na Califórnia.
Visão geral do projeto
Localização
Local remoto no deserto da Califórnia (altas temperaturas, exposição à poeira).
Parâmetros
- A Tengyi forneceu mais de 40 unidades, incluindo transformadores de 2600kVA, 3000kVA e 5000kVA.
- Relações de tensão: 12,47kV/0,415kV (interface de rede primária) e 13,8kV/0,415kV (reserva).
Aqui, mostraremos como os transformadores da Tengyiabordam os desafios exclusivos da mineração de criptografia e otimizam o ROI.
Para obter o melhor desempenho nas regiões americanas, a Tengyi Technical Specifications for Bitcoin Mining Transformers
Correspondência de capacidade
- As fazendas de mineração exigem soluções escalonáveis. Pods menores podem usarTransformadores de 1250kVA da Tengyienquanto as operações de alta densidade implementamUnidades de 5000kVApara dar suporte a milhares de mineradores ASIC.
- Exemplo: Uma instalação com 10.000 equipamentos Antminer S19 (3.250W cada) precisa de aproximadamente 32,5MW, o que pode ser alcançado com váriosTransformadores Tengyi de 3000kVA ou 5000kVA.
Relações de tensão personalizadas
- A rede da Califórnia geralmente opera em12,47kV ou 13,8kVexigindo configurações de redução como12,47kV/0,415kVou35kV/0.415kV.
- Configurações de torneira personalizadas da Tengyigarantem a compatibilidade com tensões de rede não padronizadas, evitando o tempo de inatividade durante picos de carga.
Padrões de eficiência
- Transformadores da Tengyi com certificação DOE Tier 3alcançar98%+ eficiênciareduzindo as perdas de energia e economizando até$500.000 por anoem operações de larga escala.
Certificações regulatórias
- Os transformadores da Tengyi atendem aos padrões de energia Title 20/24 da Califórnia e possuem certificações UL/cUL para segurança em ambientes de alto risco.
Resiliência ambiental
- Gabinetes com classificação IP55e revestimentos resistentes à corrosão protegem contra poeira, umidade e temperaturas extremas no clima desértico da Califórnia.
O que é um transformador trifásico pad mount?
Um transformador trifásico de montagem em bloco é um dispositivo elétrico estático projetado para transferir energia elétrica de um circuito para outro por meio de indução eletromagnética. Esse processo permite que a tensão seja elevada (aumentada) ou reduzida (diminuída) sem alterar a frequência. A função básica de um transformador envolve duas ou mais bobinas de fio, conhecidas como enrolamentos, que são eletricamente isoladas, mas magneticamente ligadas. Quando uma corrente alternada (CA) flui por um enrolamento (o enrolamento primário), ela cria um campo magnético. Esse campo magnético induz uma tensão no outro enrolamento (o enrolamento secundário), transferindo assim a energia elétrica.
Os transformadores são essenciais nos sistemas de energia elétrica porque permitem a transmissão e a distribuição eficientes de eletricidade. A transmissão de alta tensão reduz a corrente, minimizando a perda de energia devido à resistência dos fios. Em seguida, os transformadores diminuem a tensão para níveis adequados para uso industrial, comercial e residencial.
Componentes do transformador trifásico para montagem em bloco
Aqui estão os principais componentes de um transformador pad mount:
Núcleo:
Normalmente, o núcleo é feito de aço silício laminado, que fornece um caminho para o fluxo magnético. Ele é projetado para minimizar as perdas de energia devido à histerese e às correntes parasitas.
Enrolamentos:
Os transformadores têm dois conjuntos de enrolamentos: o enrolamento primário (conectado ao lado de alta tensão) e o enrolamento secundário (conectado ao lado de baixa tensão). Esses enrolamentos são feitos de cobre ou alumínio e são cuidadosamente isolados para evitar curtos-circuitos.
Isolamento:
Materiais de isolamento, como óleo, papel ou epóxi, são usados para isolar eletricamente os enrolamentos e o núcleo. O isolamento adequado é essencial para evitar quebras e garantir a operação segura do transformador.
Sistema de resfriamento:
Os transformadores geram calor devido às perdas de energia no núcleo e nos enrolamentos. Os sistemas de resfriamento, que podem incluir tanques cheios de óleo com radiadores ou projetos de resfriamento a ar do tipo seco, são usados para dissipar esse calor e evitar o superaquecimento.
Tanque e gabinete:
O tanque abriga o núcleo e os enrolamentos, fornecendo proteção física e contendo o fluido isolante (se aplicável). O gabinete foi projetado para ser inviolável e resistente a intempéries, garantindo a segurança e a confiabilidade do transformador.
Buchas:
As buchas de alta tensão conectam os cabos de alta tensão ao transformador.
Compartimento de baixa tensão:
Contém as conexões de saída para distribuição de energia de baixa tensão.
Trocadores de torneiras:
Permite o ajuste da taxa de transformação de tensão.
Vantagens específicas do uso de transformadores trifásicos pad mount para mineração de bitcoin
Os transformadores trifásicos pad mount oferecem vantagens específicas para as operações de mineração de Bitcoin:
Alta capacidade de energia:
As operações de mineração de bitcoin exigem quantidades significativas de energia elétrica. Os transformadores trifásicos pad mount podem lidar com as altas demandas de energia das fazendas de mineração com mais eficiência do que os transformadores monofásicos.
Fonte de alimentação estável:
O fornecimento de energia estável e consistente de um sistema trifásico é fundamental para a operação contínua dos equipamentos de mineração. As flutuações de tensão podem danificar componentes eletrônicos sensíveis e reduzir a eficiência da mineração.
Escalabilidade:
À medida que as operações de mineração crescem, os requisitos de energia aumentam. Os transformadores trifásicos pad mount oferecem a escalabilidade necessária para dar suporte a fazendas de mineração em expansão sem a necessidade de mudanças significativas na infraestrutura.
Redução do tempo de inatividade:
A confiabilidade dos transformadores trifásicos pad mount minimiza o tempo de inatividade, garantindo que as operações de mineração possam funcionar continuamente. Isso é fundamental para maximizar a receita no altamente competitivo setor de mineração de Bitcoin.
Custo-efetividade:
Embora o investimento inicial em um sistema trifásico possa ser mais alto do que em um sistema monofásico, a economia de custos a longo prazo devido ao aumento da eficiência, à redução do tempo de inatividade e à escalabilidade o tornam uma solução econômica para a mineração de Bitcoin.
Segurança:
Os transformadores montados em blocos são fechados e projetados para serem seguros para o acesso público, reduzindo o risco de riscos elétricos.
Principais recursos e especificações da escolha de transformadores para mineração de Bitcoin
Regulação de tensão: Importância de manter a tensão estável
A regulagem de tensão refere-se à capacidade de um transformador de manter uma tensão de saída estável sob condições de carga variáveis. É um fator crítico na mineração de Bitcoin porque os equipamentos de mineração, como os ASICs (Application-Specific Integrated Circuits, circuitos integrados de aplicativos específicos), são sensíveis a flutuações de tensão. A tensão instável pode levar a:
- Eficiência reduzida: Os equipamentos de mineração podem operar de forma menos eficiente, resultando em taxas de hash mais baixas e menor lucratividade.
- Danos ao equipamento: Os picos ou quedas de tensão podem danificar componentes eletrônicos sensíveis, levando a reparos dispendiosos e tempo de inatividade.
- Corrupção de dados: A energia instável pode causar corrupção de dados, levando a erros nas operações de mineração.
Uma boa regulagem de tensão garante que o equipamento de mineração receba uma fonte de alimentação consistente e confiável, o que maximiza o desempenho e prolonga a vida útil do hardware. Transformadores com regulagem de tensão de ±1% a ±3% são geralmente recomendados para aplicações de mineração de Bitcoin.
Classificação de KVA: Como determinar o tamanho adequado para uma operação de mineração
A classificação KVA (quilovolt-ampere) de um transformador indica sua capacidade de potência aparente, que é a potência total que o transformador pode fornecer. Determinar a classificação KVA adequada é essencial para garantir que o transformador possa atender às demandas de energia da operação de mineração sem sobrecarga. Veja a seguir como determinar o tamanho correto:
- Calcular o consumo total de energia: Some o consumo de energia (em watts) de todos os equipamentos de mineração, incluindo ASICs, sistemas de resfriamento e outros dispositivos elétricos.
- Converter Watts em KVA: Divida o consumo total de energia em watts por 1000 para convertê-lo em quilowatts (KW). Em seguida, divida o valor em KW pelo fator de potência (PF) do equipamento de mineração para obter o KVA. (KVA = KW / PF). O fator de potência é normalmente em torno de 0,8 a 0,9 para equipamentos de mineração.
- Adicione uma margem de segurança: É aconselhável adicionar uma margem de segurança de 20% a 25% ao KVA calculado para levar em conta a expansão futura e aumentos inesperados de carga.
- Selecione o Transformer: Escolha um transformador com uma classificação de KVA que atenda ou exceda o KVA calculado com a margem de segurança.
Por exemplo, se uma operação de mineração tiver um consumo total de energia de 500 KW e um fator de potência de 0,8, o KVA seria de 625 KVA. Acrescentando uma margem de segurança de 20%, a classificação KVA recomendada para o transformador seria de aproximadamente 750 KVA.
Eficiência: Por que a alta eficiência é crucial para a economia de custos
A eficiência do transformador é a relação entre a potência de saída e a potência de entrada, expressa como uma porcentagem. A alta eficiência é fundamental para a mineração de Bitcoin devido à natureza contínua e intensiva em energia das operações. Mesmo pequenas melhorias na eficiência podem resultar em economias de custo significativas ao longo do tempo.
- Redução das perdas de energia: Os transformadores de alta eficiência minimizam as perdas de energia na forma de calor, o que reduz a quantidade de eletricidade desperdiçada.
- Contas de eletricidade mais baixas: Ao reduzir as perdas de energia, os transformadores de alta eficiência diminuem o consumo geral de eletricidade, resultando em contas mensais mais baixas.
- Diminuição da pegada de carbono: Transformadores eficientes contribuem para uma menor pegada de carbono, reduzindo a quantidade de eletricidade necessária das usinas de energia.
O ideal é que os transformadores usados na mineração de Bitcoin tenham uma classificação de eficiência de 97% ou superior. O custo inicial mais alto de um transformador de alta eficiência geralmente é compensado pela economia de longo prazo nas contas de eletricidade.
Métodos de resfriamento: Tipos de sistemas de resfriamento (preenchidos com óleo, tipo seco) e sua adequação
Os transformadores geram calor devido às perdas de energia no núcleo e nos enrolamentos, portanto, o resfriamento eficaz é essencial para evitar o superaquecimento e garantir uma operação confiável. Os dois principais tipos de sistemas de resfriamento são:
- Transformadores a óleo: Esses transformadores usam óleo como meio de isolamento e resfriamento. O óleo circula pelo transformador, absorvendo o calor e dissipando-o por meio de radiadores.
- Adequação: Os transformadores preenchidos com óleo são adequados para aplicações de alta potência e oferecem excelente desempenho de resfriamento. Entretanto, eles exigem amostragem e manutenção regulares do óleo para garantir que ele permaneça livre de contaminantes. Há também o risco de vazamentos de óleo, que podem ser um risco ambiental.
- Transformadores do tipo seco: Esses transformadores usam o ar como o principal meio de resfriamento. Normalmente, eles são resfriados por convecção natural ou ar forçado.
- Adequação: Os transformadores do tipo seco são adequados para aplicações internas e ambientes em que o vazamento de óleo é uma preocupação. Eles exigem menos manutenção do que os transformadores a óleo, mas podem ter menor capacidade de resfriamento, o que os torna menos adequados para aplicações de potência muito alta ou ambientes com altas temperaturas ambientes.
Para a mineração de Bitcoin, a escolha entre transformadores a óleo e a seco depende dos requisitos específicos da operação de mineração, incluindo as demandas de energia, as condições ambientais e a capacidade de manutenção.
Recursos de segurança: Proteção contra sobrecarga, proteção contra curto-circuito e outras medidas de segurança
Os recursos de segurança são essenciais para proteger o transformador e o equipamento de mineração contra danos e garantir a segurança do pessoal. Os principais recursos de segurança incluem:
- Proteção contra sobrecarga: Esse recurso protege o transformador contra superaquecimento devido à carga excessiva. Normalmente, envolve disjuntores ou fusíveis que disparam quando a carga excede a capacidade do transformador.
- Proteção contra curto-circuito: Esse recurso protege o transformador contra danos causados por curtos-circuitos. Também envolve disjuntores ou fusíveis que interrompem rapidamente o fluxo de corrente no caso de um curto-circuito.
- Aterramento: O aterramento adequado é essencial para evitar choques elétricos e garantir a dissipação segura das correntes de falha.
- Monitoramento de temperatura: Os sensores de temperatura podem ser usados para monitorar a temperatura do núcleo e dos enrolamentos do transformador. Se a temperatura exceder um nível seguro, um alarme é acionado e o transformador pode ser desligado automaticamente.
- Válvulas de alívio de pressão: Os transformadores cheios de óleo são equipados com válvulas de alívio de pressão que liberam o excesso de pressão em caso de falha interna, evitando a ruptura do tanque.
Ao incorporar esses recursos de segurança, as operações de mineração de Bitcoin podem minimizar o risco de acidentes elétricos e danos aos equipamentos, garantindo uma fonte de alimentação segura e confiável.
Instalação e manutenção de transformadores trifásicos pad mount para mineração de Bitcoin
Considerações sobre a localização
A localização adequada de um transformador trifásico pad mount é fundamental para garantir sua operação eficiente e segura. Vários fatores devem ser considerados ao selecionar o local ideal:
- Localização ideal para a colocação de transformadores:
- Proximidade da carga: O transformador deve estar localizado o mais próximo possível da operação de mineração de Bitcoin para minimizar a queda de tensão e as perdas de energia nos cabos de distribuição.
- Acessibilidade: Certifique-se de que o local seja de fácil acesso para manutenção, inspeção e substituição. Isso inclui deixar espaço suficiente para a manobra de veículos e equipamentos de serviço.
- Liberação: Mantenha um espaço adequado ao redor do transformador para permitir a ventilação adequada e evitar obstruções que possam impedir o resfriamento ou o acesso. Siga as normas e os códigos elétricos locais quanto aos requisitos mínimos de espaço livre.
- Segurança: O local deve ser seguro para evitar acesso não autorizado e proteger o transformador contra vandalismo ou roubo. Considere cercas, iluminação e sistemas de vigilância.
- Estabilidade do solo: A base de concreto sobre a qual o transformador é instalado deve ser estável e nivelada para evitar deslocamento ou inclinação, o que poderia danificar o transformador.
- Fatores ambientais a serem considerados:
- Temperatura: Os transformadores são projetados para operar em uma faixa de temperatura específica. Temperaturas ambientes elevadas podem reduzir a capacidade e a vida útil do transformador. Considere a possibilidade de fornecer sombra ou ventilação para atenuar os efeitos das altas temperaturas.
- Umidade: A alta umidade pode acelerar a corrosão e a degradação dos componentes do transformador. Certifique-se de que o gabinete do transformador esteja devidamente vedado e considere o uso de materiais resistentes à corrosão.
- Altitude: Em altitudes mais elevadas, o ar é mais rarefeito, o que pode reduzir a eficiência do resfriamento do transformador. Pode ser necessário reduzir a capacidade do transformador em altitudes elevadas.
- Exposição a elementos: Proteja o transformador da exposição direta à luz solar, chuva, neve e outros elementos que possam causar danos ou acelerar o desgaste.
- Contaminantes: Evite locais com altos níveis de poeira, sujeira ou substâncias corrosivas no ar, pois elas podem contaminar o isolamento e o sistema de resfriamento do transformador.
Processo de instalação
A instalação de um transformador trifásico pad mount deve ser realizada por eletricistas qualificados e experientes, de acordo com os códigos e regulamentos elétricos locais. Aqui está um guia geral passo a passo:
- Preparação:
- Certifique-se de que a base de concreto esteja dimensionada corretamente, nivelada e seja capaz de suportar o peso do transformador.
- Verifique se todas as permissões e aprovações necessárias foram obtidas.
- Reunir todas as ferramentas, equipamentos e materiais necessários.
- Colocação:
- Posicione cuidadosamente o transformador na base de concreto, certificando-se de que ele esteja devidamente alinhado e centralizado.
- Use equipamento de elevação adequado para evitar danos ao transformador.
- Conexões:
- Conecte os cabos de alta tensão às buchas primárias do transformador, seguindo as instruções do fabricante e os códigos elétricos locais.
- Conecte os cabos de baixa tensão aos terminais secundários do transformador.
- Certifique-se de que todas as conexões estejam firmes e devidamente isoladas.
- Aterramento:
- Conecte o terminal de aterramento do transformador a um sistema de aterramento adequado.
- Verifique se o sistema de aterramento atende a todos os códigos e padrões aplicáveis.
- Testes:
- Realize testes de resistência de isolamento para garantir que os enrolamentos do transformador estejam devidamente isolados.
- Verifique a tensão e a rotação de fase da saída secundária.
- Realize um teste sem carga para verificar se há alguma anormalidade.
- Inspeção final:
- Inspecione todas as conexões, fiação e componentes para garantir que estejam instalados e fixados corretamente.
- Verifique se todos os dispositivos de segurança, como disjuntores e fusíveis, estão funcionando corretamente.
- Precauções de segurança durante a instalação:
- Desenergizar todos os circuitos antes de trabalhar em equipamentos elétricos.
- Usar equipamento de proteção individual (EPI) adequadocomo luvas, óculos de segurança e roupas com proteção contra arco elétrico.
- Siga os procedimentos de bloqueio/etiquetagem para evitar a energização acidental dos circuitos.
- Trabalhar com um eletricista qualificado e experiente que esteja familiarizado com os procedimentos de instalação de transformadores.
- Cumpra todos os códigos e regulamentos elétricos aplicáveis.
- Mantenha a área de trabalho livre de obstruções e perigos.
Práticas recomendadas de manutenção
A manutenção regular é essencial para garantir a confiabilidade e o desempenho de longo prazo dos transformadores trifásicos pad mount. As principais práticas de manutenção incluem:
- Inspeção e testes regulares:
- Inspeção visual: Realize inspeções visuais regulares do transformador para verificar se há sinais de danos, corrosão, vazamentos ou superaquecimento.
- Varredura por infravermelho: Use um scanner infravermelho para detectar pontos quentes, que podem indicar conexões soltas, quebra de isolamento ou outros problemas.
- Testes elétricos: Realize testes elétricos regulares, como testes de resistência de isolamento, testes de proporção de voltas e testes de resistência do enrolamento, para avaliar a condição dos enrolamentos e do isolamento do transformador.
- Monitoramento de carga: Monitore a carga do transformador para garantir que ele esteja operando dentro de sua capacidade nominal.
- Amostragem e análise de óleo (para transformadores cheios de óleo):
- Amostragem regular: Colher amostras regulares de óleo e enviá-las a um laboratório qualificado para análise.
- Análise de óleo: A análise do óleo pode detectar contaminantes, umidade e outros problemas que podem degradar as propriedades isolantes do óleo e danificar o transformador.
- Tratamento ou substituição de óleo: Se a análise do óleo revelar contaminação ou degradação significativa, o óleo deverá ser tratado ou substituído.
- Manutenção preventiva para prolongar a vida útil do transformador:
- Limpeza: Mantenha o compartimento do transformador limpo e livre de poeira, sujeira e detritos.
- Conexões de aperto: Aperte regularmente todas as conexões elétricas para evitar conexões soltas, que podem causar superaquecimento e quedas de tensão.
- Substituição de componentes desgastados: Substitua imediatamente qualquer componente desgastado ou danificado, como buchas, fusíveis e disjuntores.
- Controle da vegetação: Mantenha a vegetação aparada ao redor do transformador para evitar que ela interfira na ventilação ou cause risco de incêndio.
- Manutenção programada: Siga um programa de manutenção programada com base nas recomendações do fabricante e nas práticas recomendadas do setor.
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