Kako odrediti veličinu transformatora za centar podataka

Na prvi pogled, dimenzionisanjetransformator za data centarzvuči prilično jednostavno.
Samo zbrojite opterećenja, odaberite transformator, gotovo-zar ne?

Ali u stvarnom životu? Ne obično.

Data centar se ne ponaša kao tipična poslovna zgrada u kojoj potražnja raste i opada tokom dana. Serveri i sistemi napajanja nastavljaju da rade, hlađenje je u osnovi po rasporedu 24/7, a potražnja za energijom može rasti brže nego što biste očekivali-posebno sa današnjim AI radnim opterećenjem i postavkama velike{4}}gustine.

Dakledimenzionisanje transformatoraje manje o onome što vam treba trenutno, a više o onome što će vam trebati kasnije. Budućnost je bitna. Puno.

Počnite sa stvarnom potražnjom za energijom

Prije nego što uopće pogledate ocjene transformatora, fokusirajte se na ono što zapravo troši energiju unutar objekta.

Većina podatkovnih centara ima tendenciju da razbije potrošnju energije u nekoliko velikih kantica:

• IT oprema:serveri, skladište, oprema za umrežavanje
• Rashladni sistemi
• prateća oprema:UPS (data centarNeprekidno napajanje)sistemima, rasvjetom, nadzorom i drugim pomoćnim elementima
•  

IT opterećenje je obično najlakši broj jer se direktno podudara sa opremom na lokaciji. Hlađenje može biti malo neurednije. U zavisnosti od dizajna, može biti i samo hlađenje30% do 50% ukupnog IT opterećenja-a u toplijim klimama, može se povećati.

Jedan uobičajeni pogrešan korak (a dešava se više nego što ljudi priznaju) je dimenzioniranje transformatora samo na osnovu trenutno instalirane opreme. To bi moglo funkcionirati neko vrijeme, ali podatkovni centri rijetko ostaju "kao što jesu" dugo.

Pretvorite opterećenje u kapacitet transformatora

Evo preokreta: transformatori su ocijenjenikVA, ne

kW.

To znači da morate uzeti u obzirfaktor snage.

Osnovni početni proračun izgleda ovako:

• kVA=kW ÷ Faktor snage

primjer:

• IT oprema:1200 kW pri 0,95 PF
• hlađenje:800 kW pri 0,85 PF
• pomoćna opterećenja:200 kW pri 0,90 PF

To izlazi na otprilike:

• 1,263 kVA za IT
• 941 kVA za hlađenje
• 222 kVA za pomoćne sisteme

Ukupno? Otprilike2,426 kVA.

Ali vrlo malo projekata se zaustavlja na tom urednom, čistom broju. Gubici UPS-a, planirani dodaci stalka, neočekivani rast opterećenja i operativna rezerva sve to povećava konačnu veličinu transformatora. U mnogim slučajevima završava se bliže3.000–3.500 kVA.

Pouzdanost mijenja sve

Iskreno, redundantnost može biti važnija od matematike opterećenja u odabiru transformatora.

Manje postrojenje može koristiti jednostavniju arhitekturu napajanja, ali veći centri podataka često trebajuN+1ili2Nredundantnost.

• N+1:jedan dodatni transformator dostupan ako se druga jedinica povuče iz upotrebe
• 2N:dva potpuno nezavisna strujna putanja, od kojih svaki može da izdrži puno opterećenje

Za Tier III i Tier IV lokacije, takva vrsta pouzdanosti nije "lijepa karakteristika"-već je poenta, jer zastoji jednostavno nisu prihvatljivi.

Harmonike je lako previdjeti-Sve dok nisu

Moderni data centri su opterećeni nelinearnom opremom. Serveri, UPS sistemi i pogoni sa varijabilnom{1}}brzinom generiraju harmonike. Ti harmonici ne samo da "postoje"-već stvaraju dodatno grijanje u namotajima transformatora.

A ako to predugo zanemarite, možete vidjeti nižu efikasnost i smanjen vijek trajanja opreme. Nije sjajno.

ZatoTransformatori sa oznakom K-su uobičajene u okruženjima data centara. Često ćete vidjetiK-13iliK-20specificirano, ali pravi odgovor zavisi od harmoničke studije i profila opterećenja. (Dakle, da-svaki projekat je malo drugačiji.)

Suhi-tip ili uljni-uronjen?

Za unutrašnje instalacije, mnogi operateri se naginjutransformatori suvog{0}} tipa od livene smole. Razlozi su prilično praktični:

• bolju sigurnost od požara
• minimalno održavanje
• nema zabrinutosti zbog curenja ulja
• lakšeugradnja unutar zgrada
•  

Jedinice{0}}uronjene u ulje i dalje imaju smisla u nekim vanjskim aplikacijama i komunalnim podstanicama-posebno kada su potrebni veći kapaciteti. Nažalost, ne postoji nijedan odgovor-veličina-odgovara-svima. Zavisi od lokacije i zahtjeva projekta.

Ostavite prostor za rast

Evo još jedne stvari koju timovi centara podataka brzo nauče: potražnja ima tendenciju rasta brže od očekivanog.

Pojavljuju se novi serveri. Povećava se gustina nosača. AI radna opterećenja se šire.

Transformator koji se danas čini udobno prevelikim mogao bi izgledati premalo za pet godina.

Zato mnogi dizajneri ugrađuju rezervni kapacitet u originalni plan. Dodatna investicija unapred je često jeftinija od kasnije zamene infrastrukture (što niko ne želi da uradi).

Final Thoughts

Ne postoji jedinstvena savršena formula za dimenzioniranje transformatora koja radi za svaki podatkovni centar.

Da, proračuni opterećenja su važni. Ali također morate uzeti u obzir redundantnost, harmonijske performanse, potrebe za hlađenjem, ciljeve efikasnosti i dugoročne-planove proširenja.

Kao opći primjer: objekat sa oko2 MW IT opterećenjamože na kraju koristitidva transformatora snage oko 3.000-3.500 kVA svakiu anN+1setup. Tačne specifikacije će se razlikovati ovisno o projektu, ali osnovni princip ostaje isti:

Dimenzionirajte transformator ne samo za današnje opterećenje, već i za ono gdje će lokacija vjerovatno biti nekoliko godina kasnije.