Ako nastaviť veľkosť transformátora pre dátové centrum

Na prvý pohľad veľkosťtransformátor pre dátové centrumznie to celkom jednoducho.
Stačí spočítať záťaže, vybrať transformátor, hotovo-nie?

Ale v skutočnom živote? Zvyčajne nie.

Dátové centrum sa nespráva ako typická kancelárska budova, kde dopyt počas dňa stúpa a klesá. Servery a napájacie systémy bežia, chladenie je v podstate podľa plánu 24 hodín denne, 7 dní v týždni a spotreba energie môže narásť rýchlejšie, než by ste očakávali-najmä pri dnešnom zaťažení AI a nastaveniach s vysokou-hustotou.

Takžedimenzovanie transformátoraje menej o tom, čo potrebujete práve teraz, a viac o tom, čo budete potrebovať neskôr. Na budúcnosti záleží. Veľa.

Začnite so skutočnou potrebou energie

Predtým, ako sa pozriete na hodnotenie transformátora, zamerajte sa na to, čo skutočne spotrebúva energiu vo vnútri zariadenia.

Väčšina dátových centier má tendenciu rozdeliť spotrebu energie do niekoľkých veľkých vedier:

• IT vybavenie:servery, úložiská, sieťové zariadenia
• Chladiace systémy
• Podporné vybavenie:UPS (dátové centrumNeprerušiteľné napájanie)systémy, osvetlenie, monitorovanie a iné pomocné zariadenia
•  

Zaťaženie IT je zvyčajne najjednoduchšie získať číslo, pretože priamo zodpovedá zariadeniu na mieste. Chladenie môže byť trochu komplikovanejšie. V závislosti od konštrukcie môže byť samotné chladenie30 % až 50 % z celkového zaťaženia IT-a v teplejších klimatických podmienkach sa môže plaziť vyššie.

Jedným z bežných omylov (a stáva sa to viac, ako si ľudia pripúšťajú) je dimenzovanie transformátorov iba na základe aktuálne inštalovaného zariadenia. Chvíľu to môže fungovať, ale dátové centrá len zriedka zostanú „tak, ako{1}}“ dlho.

Preveďte zaťaženie na kapacitu transformátora

Tu je zvrat: transformátory sú hodnotené vkVA, nie

kW.

To znamená, že musíte zohľadniťúčinník.

Základný počiatočný výpočet vyzerá takto:

• kVA=kW ÷ účinník

Príklad:

• IT vybavenie:1 200 kW pri 0,95 PF
• Chladenie:800 kW pri 0,85 PF
• Pomocné záťaže:200 kW pri 0,90 PF

Z toho vychádza asi:

• 1 263 kVA pre IT
• 941 kVA na chladenie
• 222 kVA pre pomocné systémy

celkom? Zhruba2 426 kVA.

Ale len veľmi málo projektov sa zastaví na tomto úhľadnom, čistom čísle. Straty UPS, plánované pridanie racku, neočakávaný nárast záťaže a prevádzková rezerva, to všetko posúva konečnú veľkosť transformátora vyššie. V mnohých prípadoch to končí bližšie k3 000 – 3 500 kVA.

Spoľahlivosť všetko mení

Úprimne povedané, redundancia môže pri výbere transformátora záležať viac ako na matematike zaťaženia.

Menšie zariadenie môže využívať jednoduchšiu energetickú architektúru, ale väčšie dátové centrá to často potrebujúN+1alebo2Nnadbytočnosť.

• N+1:jeden extra transformátor k dispozícii, ak je iná jednotka vyradená z prevádzky
• 2N:dve úplne nezávislé napájacie cesty, z ktorých každá je schopná niesť plnú záťaž

V prípade stránok úrovne III a úrovne IV nie je tento druh spoľahlivosti „príjemnou funkciou“-, ide o to, pretože prestoje jednoducho nie sú prijateľné.

Harmonické sú ľahko prehliadnuteľné-Kým nie sú

Moderné dátové centrá sú nabité nelineárnym vybavením. Servery, systémy UPS a pohony s premenlivou rýchlosťou-generujú harmonické. Tieto harmonické nielen „existujú“-, ale vytvárajú dodatočné zahrievanie vo vinutí transformátora.

A ak to budete ignorovať príliš dlho, môžete zaznamenať nižšiu účinnosť a zníženú životnosť zariadenia. Nie skvelé.

PretoK-hodnotené transformátorysú bežné v prostrediach dátových centier. Často uvidíteK-13aleboK-20špecifikované, ale skutočná odpoveď závisí od harmonickej štúdie a profilu zaťaženia. (Takže áno,-každý projekt je trochu iný.)

Suchý-Typ alebo olej-ponorený?

Pri vnútorných inštaláciách sa mnohí operátori prikláňajú ktransformátory suchého{0}}typu zo živice. Dôvody sú dosť praktické:

• lepšia požiarna bezpečnosť
• minimálna údržba
• žiadne obavy z úniku oleja
• jednoduchšieinštalácia vo vnútri budov
•  

Olejové-jednotky majú stále zmysel v niektorých vonkajších aplikáciách a rozvodniach{1}}hlavne vtedy, keď sú potrebné vyššie kapacity. Žiaľ, neexistuje žiadna-veľkosť-zodpovedajúca-všetkým. Závisí to od lokality a požiadaviek projektu.

Nechajte priestor pre rast

Tu je ďalšia vec, ktorú sa tímy dátových centier rýchlo naučia: dopyt má tendenciu rásť rýchlejšie, než sa očakávalo.

Objavujú sa nové servery. Hustota stojanov sa zvyšuje. Pracovné zaťaženie AI sa rozširuje.

Transformátor, ktorý sa dnes cíti pohodlne predimenzovaný, môže o päť rokov vyzerať poddimenzovaný.

Mnohí dizajnéri preto do pôvodného plánu zabudujú voľnú kapacitu. Dodatočné investície vopred sú často lacnejšie ako neskoršia výmena infraštruktúry (čo nikto nechce robiť).

Záverečné myšlienky

Neexistuje jediný dokonalý vzorec na dimenzovanie transformátora, ktorý by fungoval pre každé dátové centrum.

Áno, výpočty zaťaženia sú dôležité. Musíte však brať do úvahy aj redundanciu, harmonický výkon, potreby chladenia, ciele účinnosti a dlhodobé-plány rozšírenia.

Ako všeobecný príklad: zariadenie s okolím2 MW záťaže ITmôže skončiť použitímdva transformátory s výkonom okolo 3 000 – 3 500 kVA každýv anN+1nastavenie. Presné špecifikácie sa budú líšiť v závislosti od projektu, ale základný princíp zostáva rovnaký:

Dimenzujte transformátor nielen pre dnešnú záťaž, ale aj pre miesta, kde bude lokalita pravdepodobne niekoľko rokov po ceste.