TEL:+86-513-88779999
Email:[email protected]
TEL:+86-513-88779999
Email:[email protected]
Calculul bazat pe inteligență artificială, serviciile cloud și centrele de date de scară foarte mare modifică modul în care infrastructura electrică este planificată și construită. Pe măsură ce densitatea serverelor crește, centrele de date trec de la sarcini comerciale convenționale la consumatori mari și continui de energie electrică, care pot exercita presiuni semnificative asupra rețelelor de distribuție, substațiilor electrice și sistemelor de distribuție din cadrul instalațiilor.
Această schimbare sporește cererea de transformatorii de distribuție pentru centrele de date care pot oferi o capacitate fiabilă, o funcționare eficientă, o redundanță adecvată și un monitorizare pe termen lung. Alegerea transformatoarelor nu mai este doar o chestiune de potrivire a puterii nominale (în MVA) cu sarcina electrică actuală. Inginerii și proprietarii de proiecte trebuie să țină cont de creșterea sarcinii IT, de cerințele de răcire, de pierderile UPS, de armonice, de arhitectura de redundanță, de condițiile de instalare, de eficiență și de extinderea viitoare.
Pentru dezvoltatorii de centre de date, transformatorul poate deveni, de asemenea, parte integrantă a drumului critic al proiectului. Capacitatea, configurația, testarea, personalizarea, durata de fabricație și planificarea livrării pot afecta direct programul pentru punerea sub tensiune și punerea în funcțiune.
Ca producător de transformatoare și stații de transformare prefabricate, Dingxin Electric oferă soluții personalizate de transformatoare pentru aplicații din domeniul utilităților, industrial, comercial, al energiei regenerabile și al centrelor de date.
Creșterea rapidă a inteligenței artificiale și a calculului în nor este unul dintre factorii principali care determină o cerere electrică mai mare în centrele moderne de date.
Centrele de date tradiționale necesită deja putere continuă pentru servere, stocare, echipamente de rețea, sisteme UPS, echipamente de răcire, iluminat, sisteme de securitate și servicii pentru clădiri. Sarcinile de lucru AI pot crește densitatea de putere a rack-urilor individuale de servere, făcând atât sarcina IT, cât și infrastructura asociată de răcire mai exigente.
Mai mulți factori contribuie la creșterea capacității electrice a centrelor de date:
Sarcinile de antrenare și inferență AI pot necesita sisteme GPU și acceleratoare de înaltă performanță care funcționează continuu sau pe perioade îndelungate. O densitate mai mare de calcul crește cererea electrică a fiecărui rack și a salilor de date.
Operatorii hiperscalabili dezvoltă din ce în ce mai frecvent campusuri mari, cu mai multe săli de date și planuri de extindere etapizate. În loc să proiecteze infrastructura electrică pentru o singură clădire, inginerii pot fi nevoiți să planifice o capacitate viitoare semnificativă.
Calculul de înaltă densitate modifică profilul de distribuție din interiorul facilității. Capacitatea transformatorului, configurația UPS, echipamentele de comutație, sistemul de bare conductoare, sistemele de răcire și distribuția electrică secundară trebuie luate în considerare ca un sistem integrat.
Cererea de energie electrică nu se limitează la echipamentele IT. Instalațiile de răcire, pompele, turnurile de răcire, ventilatoarele, sistemele de tratare a aerului, infrastructura de răcire cu lichid și alte echipamente mecanice pot reprezenta o parte semnificativă din consumul total de energie al instalației.
Proiectele de centre de date pot varia de la instalații relativ mici până la campusuri cu mai multe clădiri care necesită zeci de megawați sau mai mult. Acest lucru face ca planificarea inițială a capacității electrice să devină din ce în ce mai importantă.
Rețeaua electrică a furnizorului → Substația → Echipamentul de comutație în curent alternativ de înaltă tensiune → Transformatorul de distribuție → UPS / PDU → Încărcătura IT
Un proiect tipic poate include mai mulți transformatori și trasee de distribuție, în funcție de nivelul de tensiune necesar, arhitectura de redundanță, amplasarea fizică și conexiunea la rețeaua electrică a furnizorului.
Un centru de date are un profil de încărcare electrică diferit față de multe clădiri comerciale convenționale.
Clădirile de birouri, unitățile comerciale și alte proprietăți comerciale pot înregistra variații semnificative între orele de lucru, week-enduri și perioadele de vârf. Centrele de date, în schimb, sunt, în general, concepute pentru funcționare continuă, cu sarcini critice IT care operează non-stop.
Această diferență influențează selecția transformatoarelor.
| Factor de evaluare | Proiect comercial tipic | Proiect centru de date |
|---|---|---|
| Profilul de sarcină | Mai variabilă, cu perioade de vârf mai scurte | Sarcină ridicată și relativ continuă |
| Redundanță | Adesea limitat | Arhitecturi de redundanță N+1, 2N sau altele |
| Eficiență energetică | Important | Foarte important, deoarece echipamentele funcționează continuu |
| Monitorizare | Poate fi opțională | Adesea integrată în managementul activelor |
| Extindere | De obicei specific proiectului | Frecvent planificat în etape |
| Impactul asupra Timpului de Oprire | Depinde de proiect | Potențial semnificativ pentru operațiunile critice IT |
| Riscul de livrare | De obicei ușor de gestionat | Poate afecta punerea în funcțiune generală a proiectului |
Un transformator care alimentează un centru de date poate funcționa cu un grad relativ ridicat de utilizare pe perioade lungi. Performanța termică și pierderile la încărcare devin astfel considerente importante de proiectare.
Centrele moderne de date includ echipamente cu electronică de putere, cum ar fi sistemele UPS, sursele de alimentare, variatoarele de frecvență și alte sarcini neliniare. Inginerii trebuie să evalueze curenții armonici și efectele lor potențiale asupra încălzirii transformatorului și asupra performanței sistemului.
Proiectarea adecvată a transformatorului depinde de întregul sistem electric, nu doar de o singură specificație a echipamentului.
Selectarea transformatorului trebuie să țină cont și de locul de instalare al echipamentului: în interior, în exterior, într-o cameră electrică, într-o substație dedicată sau ca parte a unei soluții integrate/prefabricate.
Temperatura ambientală, ventilarea, altitudinea, cerințele privind carcasele, considerentele legate de incendiu, accesul pentru întreținere și spațiul disponibil pentru instalare pot influența configurația finală.
Planificarea capacității transformatorului trebuie să înceapă cu sarcina totală a instalației, nu doar prin adăugarea puterii nominale a serverelor.
Un model electric pentru centrul de date poate necesita luarea în considerare a următoarelor elemente:
Sarcina echipamentelor IT
Sarcina sistemelor de răcire și mecanice
Pierderile UPS
Pierderile din distribuția energiei electrice
Iluminatul și serviciile clădirii
Sisteme Auxiliare
Cererea maximă diversificată
Extinderea viitoare
Echipamente redundante
Condiții de funcționare pe termen scurt
O relație simplificată de planificare a capacității poate fi exprimată astfel:
Capacitatea necesară a transformatorului ≈ Cererea maximă diversificată așteptată ÷ Factorul țintă de încărcare
Factorul țintă de încărcare nu trebuie tratat ca o valoare universală. Dimensionarea efectivă a transformatorului depinde de proiectarea transformatorului, metoda de răcire, condițiile ambientale, profilul de încărcare, strategia de redundanță, standardele aplicabile și cerințele ingineresci specifice proiectului.
O provocare comună de planificare este diferența dintre sarcina inițială IT și capacitatea finală planificată a campusului centrului de date.
De exemplu, un proiect poate pune în funcțiune inițial doar o parte dintr-o instalație planificată, rezervând în același timp spațiu și infrastructură electrică pentru săli de date viitoare. În această situație, strategia privind transformatorul poate necesita echilibrarea următoarelor aspecte:
Costul inițial de capital
Utilizarea transformatorului
Spațiul disponibil pentru instalare
Extinderea viitoare
Cerințe de redundanță
Complexitatea înlocuirii sau modernizării
Dezvoltarea modulară a transformatorului poate fi luată în considerare atunci când extinderea treptată face parte din strategia proiectului.
Important: Dimensiunea finală a transformatorului trebuie stabilită de ingineri electricieni calificați, pe baza studiului de sarcină al proiectului, coordonării protecției, normelor electrice aplicabile, cerințelor operatorului de rețea și arhitecturii sistemului.
Pentru infrastructura critică a centrelor de date, fiabilitatea electrică este o considerație la nivel de sistem.
O configurație cu un singur transformator poate să nu ofere nivelul necesar de continuitate pentru o instalație esențială. În funcție de ținta de disponibilitate și de arhitectura electrică, centrele de date pot utiliza configurații precum N, N+1, 2N sau 2N+1 .
N
Capacitatea instalată este suficientă pentru a susține sarcina necesară în condiții normale de funcționare.
N+1
Un component suplimentar redundant este furnizat astfel încât sistemul să poată continua funcționarea dacă un component devine indisponibil sau cedează.
2N
Două sisteme independente sunt proiectate pentru a furniza capacitatea necesară, permițând ca unul dintre cele două sisteme să devină complet indisponibil, fără a afecta menținerea sarcinii necesare.
2N+1
Sistemul combină două căi independente de capacitate cu redundanță suplimentară.
Arhitectura potrivită depinde de cerințele operaționale ale instalației, de toleranța la risc, de spațiul disponibil, de buget, de configurația rețelei electrice și de standardele aplicabile.
Proiectele de centre de date pot lua în considerare:
Mai multe transformatoare
Alimentare dublă din rețeaua electrică
Căi independente de distribuție în medie tensiune
Transformatoare de rezervă
Sisteme UPS separate
Configurații de derivație
Izolare pentru întreținere
Strategie de transformator de rezervă
Separare fizică a sistemelor redundante
Redundanța transformatoarelor trebuie luată în considerare împreună cu tablourile electrice, protecțiile, UPS-urile, generatoarele, barele colectoare și distribuția în aval, nu ca o decizie izolată privind echipamentele.
Eficiența energetică devine din ce în ce mai importantă atunci când transformatoarele funcționează în mod continuu.
Pierderile transformatoarelor sunt, în general, împărțite în pierderi la gol și pierderile datorate sarcinii .
Pierderile de bază apar de fiecare dată când un transformator este alimentat, chiar și atunci când acesta funcționează sub sarcina nominală. Într-un centru de date alimentat continuu, aceste pierderi se pot acumula pe parcursul mai multor ani.
Pierderile datorate sarcinii cresc odată cu încărcarea transformatorului și sunt asociate în principal rezistenței înfășurărilor și altor efecte dependente de sarcină.
Pentru o instalație cu utilizare ridicată, inginerii ar trebui, așadar, să ia în considerare costul total de proprietate, nu doar prețul inițial de achiziție al transformatorului.
Factorii pot include:
Costul de achiziție
Pierderi la gol
Pierderile datorate sarcinii
Profilul previzional de încărcare
Durata de viață
Cerințe de întreținere
Cerințe de răcire
Costul înlocuirii
Costuri energetice
Pentru aplicațiile în care consumul redus de energie pe întreaga durată de viață este o prioritate, inginerii pot compara, de asemenea, diferite materiale pentru miez și tehnologii de transformatori.
Lectură suplimentară: [Transformatori de distribuție cu miez amorfi vs. transformatori de distribuție cu oțel electrotehnic laminat în foi (CRGO)]
Monitorizarea continuă poate ajuta operatorii de centre de date să înțeleagă condițiile de funcționare ale transformatoarelor și să sprijine întreținerea planificată.
În funcție de tipul transformatorului și de cerințele proiectului, sistemele de monitorizare pot include:
Temperatura uleiului de la partea superioară
Temperatura înfășurării
Curent de sarcină
Încărcarea transformatorului
Nivelul uleiului
Presiunea uleiului
Starea sistemului de răcire
Condiții de alarmă
Monitorizare la Distanță
Comunicarea cu sistemele BMS sau SCADA
Pentru transformatoarele umplute cu ulei, monitorizarea temperaturii și a parametrilor uleiului poate oferi informații utile despre condițiile de funcționare. Pentru transformatoarele de tip uscat, monitorizarea temperaturii și a stării sistemului de răcire poate fi deosebit de importantă.
Monitorizarea nu elimină defectările transformatoarelor. În schimb, furnizează date despre funcționare, care pot ajuta echipele de întreținere să identifice condiții anormale, să stabilească prioritățile de întreținere și să răspundă la alarme.
Pentru facilitățile mari, integrarea informațiilor despre transformatoare cu BMS, SCADA sau o platformă de management al activelor electrice poate oferi o perspectivă mai amplă asupra infrastructurii electrice a facilității.
Configurația de monitorizare trebuie selectată în funcție de tipul transformatorului, gradul său de criticitate, standardele aplicabile și cerințele operaționale ale proprietarului.
Achiziționarea transformatoarelor poate deveni o parte importantă a drumului critic al unui proiect de centru de date.
Transformatoarele mari sau personalizate pot necesita revizuire inginerescă, achiziționare de materiale, fabricație, teste de fabrică, inspecție, transport și instalare pe site. O modificare întârziată a tensiunii, capacității, impedanței, configurației de conectare sau a cerințelor privind carcasă poate afecta programul de fabricație.
Din acest motiv, specificațiile transformatoarelor trebuie elaborate la începutul proiectului.
Echipele de proiect ar trebui să stabilească:
Tensiune primară
Tensiune secundară
Capacitate nominală
Frecvență
Tip de Transformator
Metodă de răcire
Impedanță
Grup de conexiune
Mediul de instalare
Aplicație indoor sau outdoor
Cerințe privind eficiența
Cerințe privind monitorizarea
Standarde aplicabile
Cerințe de certificare
Data solicitată de livrare
Restricții legate de amplasament și transport
Comunicarea tehnică timpurie între contractantul EPC, inginerul electric, producătorul de transformatoare și proprietarul proiectului poate contribui la reducerea modificărilor ulterioare ale specificațiilor în cadrul procesului de achiziție.
Pentru proiectele personalizate de centre de date, producătorii trebuie evaluați, de asemenea, și în funcție de:
Capacitate de inginerie
Capacitate de producție
Controlul calității
Capacitatea de testare în fabrică
Capacitate de Personalizare
Planificarea livrării
Documentație tehnică
Asistență post-vânzare
Suport pentru piese de schimb și întreținere
Specificația unui transformator pentru un centru de date trebuie să ofere suficiente informații pentru ca producătorul și echipa de inginerie să poată evalua întreaga aplicație.
| Specificație | Informații de definit |
|---|---|
| Tensiune primară | Tensiunea sistemului de rețea / medie tensiune |
| Tensiune secundară | Tensiunea necesară în aval |
| Capacitate nominală | kVA sau MVA |
| Frecvență | 50 Hz / 60 Hz |
| Tip de Transformator | Tip uscat sau cu ulei |
| Răcire | Configurația de răcire aplicabilă |
| Instalare | Interior / Exterior |
| Impedanță | Cerință specifică proiectului |
| Grup de conexiune | Configurația vectorială / de conectare necesară |
| Încărcare | Încărcarea normală și cea maximă așteptată |
| Redundanță | Arhitectură N, N+1, 2N sau altă arhitectură |
| Harmonica | Considerații legate de sarcinile neliniare |
| Eficiență | Cerințe aplicabile privind eficiența |
| Monitorizare | Temperatură, curent, ulei și alți parametri |
| Standarde | Standarde locale și internaționale aplicabile |
| Certificare | Cerințe ale proiectului și ale pieței |
| Livrare | Programul necesar de fabricație și livrare |
Aceste informații oferă unui producător de transformatoare o înțelegere mai clară a cerințelor electrice și mecanice înainte de începerea ingineriei detaliate.
Creșterea densității de putere a centrelor de date moderne înseamnă că selecția transformatoarelor trebuie tratată ca parte integrantă a strategiei generale de infrastructură electrică.
Adevărat producător de transformatoare de distribuție trebuie să poată asigura mai mult decât furnizarea standard de produse. Proiectele de centre de date pot necesita rapoarte de tensiune personalizate, capacități, valori de impedanță, configurații de răcire, sisteme de monitorizare, aranjamente de instalare și programe de livrare.
Dingxin Electric este un producător de transformatoare și stații electrice prefabricate, oferind echipamente electrice personalizate pentru proiecte de distribuție energetică și infrastructură. Gama noastră de produse include transformatoare de distribuție, transformatoare de putere, transformatoare montate pe platformă, transformatoare uscate și transformatoare imersate în ulei, precum și stații electrice prefabricate .
Pentru proiecte cu cerințe specifice privind parametrii electrici, mediul înconjurător, instalare sau capacitate, Dingxin poate colabora cu echipele de proiect pentru a dezvolta o configurație de transformator adaptată aplicației reale, nu doar pe baza unei specificații standard de produs.
Centrele de date pot folosi diferite configurații de transformatoare, în funcție de conexiunea la rețeaua electrică, nivelurile de tensiune, arhitectura instalației, cerințele de redundanță și condițiile de instalare. Soluțiile frecvente includ transformatoare de distribuție de tip uscat și cu ulei, transformatoare de medie tensiune, precum și transformatoare integrate în stații electrice ambalate sau prefabricate.
Capacitatea transformatorului trebuie să se bazeze pe sarcina maximă diversificată așteptată a instalației, inclusiv echipamentele IT, sistemul de răcire, pierderile UPS, sistemele auxiliare și extinderea viitoare. Redundanța și încărcarea țintă a transformatorului trebuie, de asemenea, incluse în analiza inginerească.
Nu toate instalațiile folosesc aceeași arhitectură de redundanță. Centrele de date critice pot utiliza configurații N+1, 2N sau altele, în funcție de cerințele de disponibilitate și de proiectarea generală a sistemului electric.
Niciunul dintre cele două tipuri nu este universal potrivit pentru fiecare centru de date. Transformatoarele de tip uscat pot fi adecvate pentru anumite aplicații interioare, în timp ce transformatoarele umplute cu ulei pot oferi avantaje pentru anumite aplicații exterioare, pentru rețelele de distribuție sau pentru aplicații de capacitate ridicată. Alegerea trebuie să țină cont de capacitate, mediu de instalare, cerințe privind prevenirea incendiilor, eficiență, întreținere și standardele proiectului.
Da. Dingxin oferă soluții personalizate de transformatoare și stații de transformare prefabricate, bazate pe cerințele electrice și de instalare specifice proiectului. Personalizarea poate acoperi parametri precum tensiunea, capacitatea, impedanța, configurația, sistemul de răcire, carcasă, monitorizare și alte cerințe inginerești.
Infrastructura electrică a centrului de date necesită o planificare atentă a capacității, redundanței, eficienței, monitorizării, personalizării și programului de livrare .
Dacă dezvoltați un centru de date nou, extindeți o instalație existentă sau planificați un sistem de distribuție în medie tensiune, Dingxin Electric poate oferi soluții personalizate de transformatoare și stații de transformare prefabricate, bazate pe cerințele proiectului dumneavoastră.
Contactați echipa de ingineri Dingxin pentru a discuta cerințele privind puterea transformatorului, tensiunea, configurația, eficiența, monitorizarea și livrarea.
Jiangsu Dingxin Electric, un producător de echipamente energetice cu tehnologie avansată, produce transformatoare și stații electrice de înaltă calitate, servind piețe globale din peste 30 de țări.
Room 118, Building 8, 2999 Hutai Road, Baoshan District, Shanghai, China
Copyright © Jiangsu Dingxin Electric Co., Ltd. All Rights Reserved | Politica de confidențialitate
EN