Kako odrediti veličinu transformatora za podatkovni centar

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

Ali u stvarnom životu? Obično ne.

Podatkovni centar ne ponaša se kao tipična poslovna zgrada u kojoj potražnja raste i opada tijekom dana. Poslužitelji i sustavi napajanja nastavljaju raditi, hlađenje je u osnovi prema rasporedu 24 sata dnevno, 7 dana u tjednu, a potražnja za energijom može porasti brže nego što biste očekivali-posebno s današnjim radnim opterećenjem umjetne inteligencije i postavkama visoke-gustoće.

Takodimenzioniranje transformatoramanje se odnosi na ono što vam treba sada, a više na ono što ćete trebati kasnije. Budućnost je važna. Puno.

Počnite sa stvarnom potražnjom za snagom

Prije nego uopće pogledate nazivne vrijednosti transformatora, usredotočite se na ono što zapravo troši energiju unutar objekta.

Većina podatkovnih centara nastoji podijeliti potrošnju energije u nekoliko velikih skupina:

• IT oprema:poslužitelji, pohrana, mrežna oprema
• Rashladni sustavi
• Pomoćna oprema:UPS (podatkovni centarNeprekidno napajanje)sustave, rasvjetu, nadzor i druge pomoćne uređaje
•  

IT opterećenje obično je najlakši broj za dobivanje jer izravno odgovara opremi na licu mjesta. Hlađenje može biti malo neurednije. Ovisno o dizajnu, može biti samo hlađenje30% do 50% ukupnog IT opterećenja-a u toplijim klimatskim uvjetima može se popuzati više.

Jedan uobičajeni pogrešan korak (i ​​događa se više nego što ljudi priznaju) je dimenzioniranje transformatora samo na temelju trenutno instalirane opreme. To bi moglo funkcionirati neko vrijeme, ali podatkovni centri rijetko dugo ostaju "kakvi-jesu".

Pretvorite opterećenje u kapacitet transformatora

Evo zaokreta: transformatori su ocijenjeni ukVA, ne

kW.

To znači da morate uzeti u obzirfaktor snage.

Osnovni početni izračun izgleda ovako:

• kVA=kW ÷ faktor snage

Primjer:

• IT oprema:1.200 kW pri 0,95 PF
• Hlađenje:800 kW pri 0,85 PF
• Pomoćna opterećenja:200 kW pri 0,90 PF

To ispada otprilike:

• 1.263 kVA za IT
• 941 kVA za hlađenje
• 222 kVA za pomoćne sustave

Ukupno? Otprilike2,426 kVA.

Ali vrlo malo projekata zaustavlja se na tom urednom, čistom broju. Gubici UPS-a, planirani dodaci regala, neočekivano povećanje opterećenja i radna rezerva povećavaju konačnu veličinu transformatora. U mnogim slučajevima, završava bliže3.000–3.500 kVA.

Pouzdanost mijenja sve

Iskreno, redundancija može biti važnija od matematike opterećenja pri odabiru transformatora.

Manje postrojenje moglo bi koristiti jednostavniju arhitekturu napajanja, ali veći podatkovni centri često trebajuN+1ili2Nzalihost.

• N+1:jedan dodatni transformator dostupan ako se druga jedinica povuče iz upotrebe
• 2N:dva potpuno neovisna putanja napajanja, od kojih svaka može podnijeti puno opterećenje

Za web-lokacije razine III i razine IV takva vrsta pouzdanosti nije "lijepa značajka"-to je cijela poanta, jer vrijeme prekida jednostavno nije prihvatljivo.

Harmonike je lako previdjeti-sve dok nisu

Moderni podatkovni centri krcati su nelinearnom opremom. Poslužitelji, UPS sustavi i pogoni-promjenjive brzine generiraju harmonike. Ti harmonici ne samo da "postoje"-oni stvaraju dodatno zagrijavanje u namotima transformatora.

A ako to predugo zanemarite, mogli biste vidjeti manju učinkovitost i kraći vijek trajanja opreme. Nije sjajno.

Eto zaštoTransformatori s oznakom K-uobičajeni su u okruženjima podatkovnih centara. Često ćete vidjetiK-13iliK-20specificirano, ali pravi odgovor ovisi o studiji harmonika i profilu opterećenja. (Dakle, da-svaki je projekt malo drugačiji.)

Suhi-tip ili-uronjen?

Za unutarnje instalacije, mnogi operateri naginju premasuhi transformatori od lijevane smole-. Razlozi su prilično praktični:

• bolja sigurnost od požara
• minimalno održavanje
• nema problema s curenjem ulja
• lakšeinstalacija unutar zgrada
•  

Jedinice uronjene-u ulje i dalje imaju smisla u nekim vanjskim primjenama i podstanicama-osobito kada su potrebni veći kapaciteti. Ne postoji-odgovor-koji odgovara-svim, nažalost. Ovisi o mjestu i zahtjevima projekta.

Ostavite mjesta za rast

Evo još jedne stvari koju timovi podatkovnih centara brzo nauče: potražnja raste brže od očekivanog.

Pojavljuju se novi poslužitelji. Povećava se gustoća regala. Radna opterećenja umjetne inteligencije se proširuju.

Transformator koji se danas čini udobno predimenzioniranim mogao bi izgledati premali za pet godina.

Zato mnogi dizajneri u izvorni plan ugrađuju rezervni kapacitet. Dodatno ulaganje unaprijed često je jeftinije nego kasnija zamjena infrastrukture (što nitko ne želi učiniti).

Završne misli

Ne postoji niti jedna savršena formula za dimenzioniranje transformatora koja funkcionira za svaki podatkovni centar.

Da, izračuni opterećenja su važni. Ali također morate uzeti u obzir redundanciju, harmoničnu izvedbu, potrebe za hlađenjem, ciljeve učinkovitosti i dugoročne-planove proširenja.

Kao opći primjer: objekt s oko2 MW IT opterećenjamogao završiti s korištenjemdva transformatora nazivne snage oko 3000–3500 kVA svakiu anN+1postavljanje. Točne specifikacije će se razlikovati ovisno o projektu, ali temeljni princip ostaje isti:

Dimenzionirajte transformator ne samo za današnje opterećenje, već i za mjesto gdje će se lokacija vjerojatno nalaziti za nekoliko godina.