Veri Merkezi İçin Transformatörün Boyutlandırılması

İlk bakışta boyutlandırmaveri merkezi için transformatöroldukça basit geliyor.
Yükleri toplayıp bir transformatör seçmeniz yeterli, tamam-değil mi?

Ama gerçek hayatta? Genellikle değil.

Bir veri merkezi, talebin gün içinde yükselip düştüğü tipik bir ofis binası gibi davranmaz. Sunucular ve güç sistemleri çalışmaya devam ediyor, soğutma temelde 7/24 planlı bir şekilde çalışıyor ve güç talebi, özellikle günümüzün yapay zeka iş yükleri ve yüksek-yoğunluklu kurulumlarında-beklediğinizden daha hızlı artabilir.

Bu yüzdentrafo boyutlandırmaşu anda neye ihtiyacınız olduğuyla ilgili değil, daha sonra neye ihtiyacınız olacağıyla ilgili. Gelecek önemlidir. Çok fazla.

Gerçek Güç Talebi ile başlayın

Transformatör değerlerine bile bakmadan önce, tesis içinde gerçekte neyin güç tükettiğine odaklanın.

Çoğu veri merkezi, güç kullanımını birkaç büyük gruba ayırma eğilimindedir:

• BT ekipmanı:sunucular, depolama, ağ donanımı
• Soğutma sistemleri
• Destekleyici ekipman:UPS(veri merkeziKesintisiz Güç Kaynağı)sistemler, aydınlatma, izleme ve diğer yardımcılar
•  

BT yükü genellikle elde edilmesi en kolay sayıdır çünkü sahadaki ekipmanla doğrudan eşleşir. Soğutma biraz daha karmaşık olabilir. Tasarıma bağlı olarak tek başına soğutma yapılabilir.Toplam BT yükünün %30 ila %50'si-ve daha sıcak iklimlerde daha da yükselebilir.

Yaygın olarak yapılan bir yanlış adım (ve insanların kabul ettiğinden daha sık rastlanan bir durum), transformatörleri yalnızca mevcut kurulu ekipmana göre boyutlandırmaktır. Bu bir süre işe yarayabilir, ancak veri merkezleri nadiren uzun süre "olduğu gibi- kalır.

Yükü Trafo Kapasitesine Dönüştür

İşin püf noktası şu: transformatörler şu şekilde derecelendirilir:kVA, Olumsuz

kW.

Bu, şunları hesaba katmanız gerektiği anlamına gelir:güç faktörü.

Temel bir başlangıç ​​hesaplaması şuna benzer:

• kVA=kW ÷ Güç Faktörü

Örnek:

• BT ekipmanı:0,95 PF'de 1.200 kW
• Soğutma:0,85 PF'de 800 kW
• Yardımcı yükler:0,90 PF'de 200 kW

Bu şu anlama geliyor:

• BT için 1.263 kVA
• Soğutma için 941 kVA
• Yardımcı sistemler için 222 kVA

Toplam? Kabaca2.426kVA.

Ancak çok az proje bu temiz ve temiz rakamla yetiniyor. UPS kayıpları, planlı raf eklemeleri, beklenmeyen yük artışı ve işletme rezervinin tümü, nihai transformatör boyutunu daha yükseğe iter. Çoğu durumda, daha da yakınlaşır3.000–3.500 kVA.

Güvenilirlik Her Şeyi Değiştirir

Dürüst olmak gerekirse, transformatör seçiminde artıklık yük matematiğinden daha önemli olabilir.

Daha küçük bir tesis daha basit bir güç mimarisi kullanabilir ancak daha büyük veri merkezlerinin genellikle buna ihtiyacı vardır.N+1veya2Nfazlalık.

• N+1:Başka bir ünitenin hizmet dışı bırakılması durumunda ilave bir transformatör mevcuttur
• 2N:her biri tam yükü taşıyabilen iki tamamen bağımsız güç yolu

Seviye III ve Seviye IV siteleri için bu tür bir güvenilirlik "hoş bir özellik" değildir-tüm mesele budur, çünkü kesinti süresi kesinlikle kabul edilemez.

Harmoniklerin Gözden Geçirilmesi Kolaydır-Gözden Kaçmadıkça

Modern veri merkezleri doğrusal olmayan ekipmanlarla doludur. Sunucular, UPS sistemleri ve değişken-hızlı sürücülerin tümü harmonikler üretir. Bu harmonikler yalnızca "var" olmakla kalmıyor-trafo sargılarında ekstra ısınma da yaratıyorlar.

Ve eğer bunu çok uzun süre görmezden gelirseniz, verimliliğin düştüğünü ve ekipman ömrünün azaldığını görebilirsiniz. Harika değil.

Bu yüzdenK-dereceli transformatörlerveri merkezi ortamlarında yaygındır. Sık sık göreceksinizK-13veyaK-20ancak gerçek cevap harmonik çalışmaya ve yük profiline bağlıdır. (Yani evet-her proje biraz farklıdır.)

Kuru-Tip mi, Yağa mı-Batırılmış?

İç mekan kurulumları için birçok operatör,dökme reçineli kuru-tip transformatörler. Nedenleri oldukça pratik:

• daha iyi yangın güvenliği
• minimum bakım
• yağ sızıntısı endişesi yok
• Daha kolaybinaların içine kurulum
•  

Yağa daldırılmış-üniteler bazı dış mekan uygulamalarında ve kamu hizmeti trafo merkezlerinde-özellikle daha yüksek kapasitelere ihtiyaç duyulduğunda hâlâ mantıklıdır. Ne yazık ki, her-herkese-uygun-bir cevap yok. Saha ve proje gereksinimlerine bağlıdır.

Büyümeye Yer Bırakın

Veri merkezi ekiplerinin hızla öğrendiği başka bir şey daha var: talep beklenenden daha hızlı artma eğilimindedir.

Yeni sunucular ortaya çıkıyor. Raf yoğunluğu artar. Yapay zeka iş yükleri genişliyor.

Bugün rahat bir şekilde büyük görünen bir transformatör, bundan beş yıl sonra normalden küçük görünebilir.

Bu nedenle birçok tasarımcı orijinal planda yedek kapasite oluşturur. İlave ön yatırım, genellikle altyapının daha sonra değiştirilmesinden daha ucuzdur (ki bunu kimse yapmak istemez).

Son Düşünceler

Her veri merkezinde işe yarayan, transformatör boyutlandırmaya yönelik tek bir mükemmel formül yoktur.

Evet yük hesaplamaları önemlidir. Ancak aynı zamanda yedeklilik, harmonik performans, soğutma ihtiyaçları, verimlilik hedefleri ve uzun-vadeli genişleme planlarını da hesaba katmalısınız.

Genel bir örnek olarak: etrafında bir tesis2 MW BT yükükullanmakla sonuçlanabilirher biri yaklaşık 3.000–3.500 kVA değerinde iki transformatörbir şekildeN+1kurmak. Kesin özellikler projeye göre değişecektir ancak temel prensip aynı kalacaktır:

Transformatörün boyutunu yalnızca bugünkü yüke göre değil, aynı zamanda sahanın muhtemelen birkaç yıl ileride olacağı yerler için de boyutlandırın.