Как да оразмерите трансформатор за център за данни

На пръв поглед оразмеряванетрансформатор за център за даннизвучи доста просто.
Просто съберете товарите, изберете трансформатор, готово-нали?

Но в реалния живот? Обикновено не.

Центърът за данни не се държи като типична офис сграда, където търсенето расте и спада през деня. Сървърите и захранващите системи продължават да работят, охлаждането е основно по график 24 часа в денонощието, 7 дни в седмицата и търсенето на енергия може да нарасне по-бързо, отколкото бихте очаквали-особено при днешните работни натоварвания на AI и настройки с висока-плътност.

И такаоразмеряване на трансформаторае по-малко за това, от което се нуждаете в момента, а повече за това, от което ще имате нужда по-късно. Бъдещето има значение. много.

Започнете с действителното търсене на мощност

Преди дори да погледнете рейтингите на трансформатора, съсредоточете се върху това какво всъщност консумира енергия вътре в съоръжението.

Повечето центрове за данни са склонни да разделят потреблението на енергия в няколко големи кофи:

• IT оборудване:сървъри, съхранение, мрежово оборудване
• Охладителни системи
• Поддържащо оборудване:UPS (център за данниНепрекъсваемо захранване)системи, осветление, наблюдение и други помощни средства
•  

ИТ натоварването обикновено е най-лесният номер за получаване, защото пряко съответства на оборудването на място. Охлаждането може да бъде малко по-объркано. В зависимост от дизайна може да има само охлаждане30% до 50% от общото ИТ натоварване-и в по-горещ климат може да пълзи по-високо.

Една често срещана погрешна стъпка (и това се случва повече, отколкото хората признават) е оразмеряването на трансформаторите само въз основа на текущото инсталирано оборудване. Това може да работи за известно време, но центровете за данни рядко остават „каквито-е“ за дълго.

Преобразуване на товара в трансформаторна мощност

Ето обрата: трансформаторите са оценени вkVA, не

kW.

Това означава, че трябва да вземете предвидфактор на мощността.

Основното начално изчисление изглежда така:

• kVA=kW ÷ фактор на мощността

Пример:

• IT оборудване:1200 kW при 0,95 PF
• Охлаждане:800 kW при 0,85 PF
• Спомагателни товари:200 kW при 0,90 PF

Това излиза на около:

• 1,263 kVA за IT
• 941 kVA за охлаждане
• 222 kVA за спомагателни системи

Общо? грубо2426 kVA.

Но много малко проекти спират до това чисто, чисто число. Загубите на UPS, планираните добавки към стелажите, неочакваното нарастване на натоварването и оперативният резерв водят до по-висок размер на крайния трансформатор. В много случаи завършва по-близо до3000–3500 kVA.

Надеждността променя всичко

Честно казано, излишъкът може да има повече значение от математиката на натоварването при избора на трансформатор.

По-малко съоръжение може да използва по-опростена архитектура на захранването, но по-големите центрове за данни често имат нуждаN+1или2Nизлишък.

• N+1:наличен един допълнителен трансформатор, ако друго устройство бъде извадено от експлоатация
• 2N:два напълно независими захранващи канала, всеки от които може да понесе пълния товар

За сайтове от ниво III и ниво IV този вид надеждност не е „хубава характеристика“-това е целият смисъл, защото времето на престой просто не е приемливо.

Хармониците са лесни за пренебрегване-Докато не са

Съвременните центрове за данни са заредени с нелинейно оборудване. Сървърите, UPS системите и задвижванията с-променлива скорост генерират хармоници. Тези хармоници не просто „съществуват“-те създават допълнително нагряване в намотките на трансформатора.

И ако пренебрегнете това твърде дълго, може да видите по-ниска ефективност и намален живот на оборудването. Не е страхотно.

Ето защоТрансформатори с оценка K-са често срещани в средите на центрове за данни. Често ще виждатеK-13илиK-20посочен, но истинският отговор зависи от хармоничното изследване и профила на натоварване. (Така че, да-всеки проект е малко по-различен.)

Сух-тип или маслен-потопен?

За вътрешни инсталации много оператори клонят къмсухи трансформатори от лята смола-. Причините са доста практични:

• по-добра пожарна безопасност
• минимална поддръжка
• няма опасения за изтичане на масло
• по-лесномонтаж вътре в сгради
•  

Устройствата, потопени в масло, все още имат смисъл в някои приложения на открито и подстанции,-особено когато са необходими по-големи мощности. За съжаление няма-размер-подходящ-отговор. Зависи от обекта и изискванията на проекта.

Оставете място за растеж

Ето още нещо, което екипите на центровете за данни научават бързо: търсенето има тенденция да расте по-бързо от очакваното.

Появяват се нови сървъри. Плътността на стелажа се увеличава. Работните натоварвания на AI се разширяват.

Трансформатор, който днес се чувства удобно голям, може да изглежда маломерен след пет години.

Ето защо много дизайнери вграждат свободен капацитет в първоначалния план. Допълнителната предварителна инвестиция често е по-евтина от подмяната на инфраструктура по-късно (което никой не иска да прави).

Последни мисли

Няма нито една идеална формула за оразмеряване на трансформатора, която да работи за всеки център за данни.

Да, изчисленията на натоварването са важни. Но също така трябва да вземете предвид излишъка, хармоничната производителност, нуждите от охлаждане, целите за ефективност и дългосрочните-планове за разширяване.

Като общ пример: съоръжение с около2 MW ИТ натоварванеможе в крайна сметка да използватедва трансформатора с мощност около 3000–3500 kVA всекив анN+1настройка. Точните спецификации ще варират според проекта, но основният принцип остава същият:

Оразмерете трансформатора не само за днешното натоварване, но и за мястото, където обектът вероятно ще бъде след няколко години.