Дерекқорлар орталығы үшін дұрыс трансформаторды таңдау: Қуаттың тығыздығы мен пайдалы әсер коэффициенті

Дерекқорлар орталығы үшін дұрыс трансформаторды таңдау: Қуаттың тығыздығы мен пайдалы әсер коэффициенті

AI жұмыс жүктемелері бес жылдан кем уақыт ішінде стойкалардың қуатын 10 кВт-тан 50 кВт-қа және одан да жоғары деңгейге көтерді. Бір стойка бір кіші пәтер ғимаратынан да көп ток тартқан кезде деректер орталығының трансформаторы оған қосылатын құрылғы қарапайым сатып алынатын компонент болып қала алмайды — ол электрлік архитектураның негізгі шешіміне айналады. Біз Солтүстік Америка мен Оңтүстік-Шығыс Азиядағы деректер орталықтарына құрғақ типті трансформаторлар жеткіздік, ал бізге қойылатын сұрақтар тұрақты: қандай тығыздыққа дейін жетуге болады, қандай тиімділікке қол жеткізу керек және нақты қандай өлшемдегі трансформатор қажет?

Бұл нұсқаушы осы үш сұрақты біздің инженерлеріміз объектіні бағалаған кезде қолданатын сандар арқылы талдайды: жүктеме сипаттамалары, тығыздық пен тиімділік арасындағы теңестіру, өлшемдеу есептеулері, кернеу архитектурасы және АҚШ-тағы жобалар үшін қажетті сертификаттар.

Деректер орталығының трансформаторын ерекшелейтін не?

Мәліметтер орталығының жүктемесі коммерциялық ғимараттың жүктемесімен шамалы ұқсас. Импульсті қуат көздері мен UPS жүйелері токты салыстырмалы түрде тегіс синусоидалды толқындар емес, қысқа импульстер түрінде тартады, бұл гармоникалық бұрмалауды стандартты тарату трансформаторының есептелген деңгейінен айтарлықтай жоғарылатады. Сондықтан инженерлер K-рейтингті (K-13 немесе K-20) трансформаторларды таңдайды — бұлар сызықты емес жүктемелерден пайда болатын қосымша жылуға шыдамды болып жасалған.

Жұмыс циклы — тағы бір айырмашылық. Мәліметтер орталығы күндіз-түні жоғары жүктемеде жұмыс істейді, ал қалған ғимараттарда — күніне сегіз сағат. Сондықтан жылулық дизайн мен изоляция класы басқа ғимарат қолданыстарына қарағанда маңыздырақ. 99,999% қолжетімділік көрсеткіші трансформатордың жалғыз ақау нүктесі болуына жиі рұқсат етілмейтіндіктен, N+1 резервтеу қолданылады: әрбір трансформатор қосымша трансформатор ақауға ұшыраған жағдайда барлық объектінің жүктемесін қабылдай алу үшін өлшемделген.

Қуат тығыздығы мен тиімділік: Нағыз компромисс

Мәліметтер орталығындағы еден ауданы тәжірибеде кез келген басқа өнеркәсіптік ғимаратқа қарағанда шаршы метріне көп тұрады, сондықтан жобалау жоғары қуат тығыздығы : шаршы футына кВА көрсеткішін көтеруге бағытталады, кейде тығыз ішкі қораптарда құйма смолалы құрылғылар қолданылады. Бірақ тығыздық пен пайдалы әсер коэффициенті қарама-қарсы бағытта әсер етеді — қатты оралған, жоғары тығыздықты орам ыстығырақ жұмыс істейді, ал ыстығырақ орамдар уақыт өте келе пайдалы әсер коэффициентін төмендетеді.

Пайдалы әсер коэффициентінің сандық көрсеткіштері масштабта маңызды. Мысалы, 2500 кВА дерекқорлар үшін құрғақ типтегі трансформатор жұмыс режимінде: 98,5% пайдалы әсер коэффициентінде ол 37,5 кВт жылу шығарады; 99% болса, бұл көрсеткіш 25 кВт-қа түседі. Тәулік сайын, жыл бойы жұмыс істеген кезде айырмашылық шамамен 110 МВт·сағ құрайды — бұл жылу қосымша салқындату қондырғысы арқылы да шығарылуы керек. Сондықтан DOE пайдалы әсер коэффициенті деңгейлері, соның ішінде қазір қолданыстағы тарату трансформаторлары үшін өзгертілген стандарттар, мақсат емес, төменгі шекаралық деңгей ретінде қарастырылуы керек. Тұтынушыдан каталогтағы орташа мәндер емес, қалыпты сынақтардан алынған өлшенген ток жүктелмеген кезде және жүктемелі кезде болатын шығындар туралы деректерді сұраңыз.

Трансформатордың өлшемін таңдау: Рэк кВт-тен кВА-ға

The деректер орталығының трансформаторы өлшемдеу жұмысы IT жүктемеден басталады, ал емес атаулы кВА-дан. Кері бағытта есептеңіз: стойкалар саны × орташа стойка қуаты = жалпы IT жүктемесі; содан кейін талап коэффициентін қолданыңыз (аралас колокациялық жүктеме үшін 0,8–0,9 дәстүрлі мән); одан кейін қуат коэффициентіне бөліңіз — кВА алу үшін.

Біздің инженерлеріміз қолданатын мысал: әрқайсысы 20 кВт болатын 500 стойка IT жүктемесіне 10 МВт береді. 0,85 талап коэффициентінде бұл 8,5 МВт, ал 0,9 қуат коэффициентінде шамамен 9,4 МВА шығады — біз бұны әдетте екі 5 МВА қондырғы ретінде N+1 конфигурациясымен орнатамыз, бір 10 МВА қондырғы емес. Ең көп кездесетін қате — трансформатордың өлшемін артық етіп алу: өлшемі артық трансформатор төмен жүктеме коэффициентінде жұмыс істейді, оның пайдалы әсер коэффициенті тез төмендейді және оның жүктемесіз жұмыс істеу шығыны әрбір күннің әрбір сағатында ақшаны жояды.

Кернеу архитектурасын таңдау

Көптеген объектілер екі рет төмендетеді: орташа кернеуді трансформаторда 480 В-қа, содан кейін 480 В-ты 208 В-қа стойкаларды тарату үшін PDU деңгейінде. Сіз таңдаған трансформатор — бұл 480 В қоректендіру желісі — а дерекқорлар үшін құрғақ типтегі трансформатор солтүстік Америкада жобалар бойынша бұл әдепті таңдау, себебі ішкі орналастыру мен өрт қауіпсіздігі ережелері ғимараттың ішкі көлеміне маймен толтырылған құрылғыларды орналастыруды тыйым салады.

Орта кернеудегі кіріс электр желісі аймаққа байланысты өзгереді: АҚШ-та 12,47 кВ және 13,8 кВ кеңінен қолданылады, ірі кампустар үшін — 34,5 кВ, Оңтүстік-Шығыс Азияның кейбір аймақтарында — 22 кВ. Жоғары кернеудегі тұрақты ток (HVDC) таратуы ИИ-оптимизацияланған құрылғыларда тез таралып келеді, бірақ 480 В айнымалы ток қабаты — және оның артындағы трансформатор — қазіргі уақытта көптеген колокациялық құрылыстар үшін тәжірибелік таңдау болып табылады.

АҚШ дерекқорлары үшін сертификаттау және сәйкестік

АҚШ жобалары үшін трансформатор мынадай белгілеуге ие болуы керек: UL тіркелген трансформатор белгілеуі UL 1561 , құрғақ типті тарату трансформаторларын қамтиды, ал корпус және сынақтар IEEE C57.12.00 дизайн ережелеріне сай жүргізіледі. Канадалық объектілерге CSA C22.2 қосылады; cULus ресми тізімі бір өндіріс жолынан екі нарықты да қамтиды.

DOE сәйкестігіне арнайы тексеру қажет: DOE тарату трансформаторларының стандарттарын өзгертті aQSh-da satylғan birlikter үшін байланыс жоғалту шектерін орнатыңыз, ал коммуналдық қосылу тексеруі тиімділік туралы құжаттарды сұрайды. Сынақ есебін атаулы тақтайшамен бірге сақтаңыз — бұл іске қосу кезінде бір аптаға созылатын кері-алғы сөйлесуді үнемдейді.

Неге деректер орталығы жобалары үшін Ryan Electric?

Ryan Electric құрғақ типті трансформаторлардың екі түрін — құйма смолалы және VPI технологиясымен өңделгендерді — бір ғана зауыт жазықтығында жасайды, яғни деректер орталығын дамытудың әрбір өкілі қандай технологияны таңдағанына қарамастан, бір ғана инженерлік топ пен бір ғана кепілдік бойынша сөйлесу өткізеді. 2023 жылдан бері Eaton серіктесі ретінде біз сертификатталған компоненттердің жеткізілу тізбегінде жұмыс істейміз, ал біздің UL, CSA және IEC 60076 сертификаттары AQSh жобалары үшін қажетті өнімдердің барлық бағыттарын қамтиды.

Соңғы кездегі Оңтүстік-Шығыс Азия жобасында колокация операторына K-13 гармоникалық бағасы бар, біріншілік кернеуі 22 кВ болатын он екі дана 2500 кВА-дық VPI құрылғылары қажет болды; олар бір жеткізу кезеңінде жеткізілді. Топтық тауарлар толық жүктемеде өткізілген рутинды сынақтардан өтті — айналым саны, импедансы, жүктемесіз және жүктемелі шығындар, диэлектрлік сынақтар — және келісілген уақыт ішінде жеткізілді. Әрбір деректер орталығының трансформаторы біз жіберетін тауарға осындай толық сынақ есебі қосылады, себебі осы құжаттардың тексеруін сіздің іске қосу инженеріңіз бен аудиторыңыз жүргізеді.

Дұрыс деректер орталығының трансформаторы сіздің жобаңыз сіздің нақты жүктеме профиліңізге — сату парағында қабылданған профильге емес — тығыздықты, пайдалы әсер коэффициентін және сертификаттауды теңестіреді. Сіздің стойкалар саныңызды, орташа стойка қуатыңызды және желілік кернеуіңізді бізге жіберіңіз, сонда біздің инженерлеріміз 48 сағат ішінде өлшемдік ұсыныс пен тегін техникалық сауалнама береді.