Comment dimensionner un transformateur pour un centre de données

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À première vue, la tailleun transformateur pour un data centercela semble assez simple.
Il suffit d'additionner les charges, de choisir un transformateur, et c'est fait-, n'est-ce pas ?

Mais dans la vraie vie ? Pas habituellement.

Un centre de données ne se comporte pas comme un immeuble de bureaux classique où la demande augmente et diminue au cours de la journée. Les serveurs et les systèmes d'alimentation continuent de fonctionner, le refroidissement est programmé 24h/24 et 7j/7, et la demande d'énergie peut augmenter plus rapidement que prévu-surtout avec les charges de travail d'IA actuelles et les configurations à haute densité-.

Doncdimensionnement du transformateurIl s'agit moins de ce dont vous avez besoin maintenant que de ce dont vous aurez besoin plus tard. L’avenir compte. Beaucoup.

Avant même d'examiner les caractéristiques nominales des transformateurs, concentrez-vous sur ce qui consomme réellement de l'énergie à l'intérieur de l'installation.

La plupart des centres de données ont tendance à diviser la consommation d’énergie en quelques grandes catégories :

Matériel informatique :serveurs, stockage, équipement réseau
Systèmes de refroidissement
Équipement de support :UPS (centre de donnéesAlimentation sans interruption)systèmes, éclairage, surveillance et autres auxiliaires

La charge informatique est généralement le chiffre le plus simple à obtenir car il correspond directement à l’équipement sur site. Le refroidissement peut être un peu plus compliqué. Selon la conception, le refroidissement seul peut être30 % à 50 % de la charge informatique totale-et dans les climats plus chauds, il peut augmenter.

Un faux pas courant (et cela arrive plus souvent qu’on ne l’admet) consiste à dimensionner les transformateurs en fonction uniquement de l’équipement actuellement installé. Cela peut fonctionner pendant un certain temps, mais les centres de données restent rarement "tels quels- longtemps.

Voici le problème : les transformateurs sont classés enkVA, paskW.

Cela signifie que vous devez prendre en comptefacteur de puissance.

Un calcul de départ de base ressemble à ceci :

kVA=kW ÷ Facteur de puissance

Exemple:

Matériel informatique :1 200 kW à 0,95 PF
Refroidissement:800 kW à 0,85 PF
Charges auxiliaires :200 kW à 0,90 PF

Cela revient à environ :

1 263 kVA pour l'informatique
941 kVA pour le refroidissement
222 kVA pour les systèmes auxiliaires

Total? À peu près2 426 kVA.

Mais très peu de projets s’arrêtent à ce chiffre précis et net. Les pertes d'onduleur, les ajouts de racks planifiés, la croissance inattendue de la charge et une réserve de fonctionnement poussent tous la taille finale du transformateur à augmenter. Dans de nombreux cas, cela se rapproche de3 000 à 3 500 kVA.

Honnêtement, la redondance peut avoir plus d'importance que les calculs de charge dans la sélection du transformateur.

Une installation plus petite peut utiliser une architecture d'alimentation plus simple, mais les centres de données plus grands ont souvent besoinN+1ou2Nredondance.

N+1:un transformateur supplémentaire disponible si une autre unité est mise hors service
2N:deux chemins d'alimentation entièrement indépendants, chacun capable de supporter la pleine charge

Pour les sites de niveaux III et IV, ce type de fiabilité n'est pas une "fonctionnalité intéressante" -c'est tout l'intérêt, car les temps d'arrêt ne sont tout simplement pas acceptables.

Les centres de données modernes regorgent d’équipements non linéaires. Les serveurs, les systèmes UPS et les variateurs-à vitesse variable génèrent tous des harmoniques. Ces harmoniques n'« existent » pas seulement - : elles créent un échauffement supplémentaire dans les enroulements du transformateur.

Et si vous ignorez cela trop longtemps, vous risquez de constater une efficacité moindre et une durée de vie réduite de l’équipement. Pas génial.

C'est pourquoiTransformateurs classés K-sont courants dans les environnements de centres de données. Vous verrez souventK-13ouK-20spécifié, mais la vraie réponse dépend de l’étude harmonique et du profil de charge. (Donc, oui-chaque projet est légèrement différent.)

Pour les installations intérieures, de nombreux opérateurs se tournent verstransformateurs secs en résine coulée-. Les raisons sont assez pratiques :

meilleure sécurité incendie
entretien minimal
aucun problème de fuite d'huile
Plus facileinstallation à l'intérieur des bâtiments

Les-unités immergées dans l'huile sont toujours utiles dans certaines applications extérieures et sous-stations de services publics-en particulier lorsque des capacités plus élevées sont nécessaires. Il n'existe malheureusement pas de réponse unique-taille-convient-à tous. Cela dépend des exigences du site et du projet.

Voici une autre chose que les équipes des centres de données apprennent rapidement : la demande a tendance à croître plus rapidement que prévu.

De nouveaux serveurs apparaissent. La densité des racks augmente. Les charges de travail de l’IA augmentent.

Un transformateur qui paraît surdimensionné aujourd’hui pourrait paraître sous-dimensionné dans cinq ans.

C'est pourquoi de nombreux concepteurs intègrent une capacité disponible dans le plan initial. L’investissement supplémentaire initial est souvent moins coûteux que le remplacement ultérieur des infrastructures (ce que personne ne veut faire).

Il n’existe pas de formule parfaite pour dimensionner un transformateur qui fonctionne pour chaque centre de données.

Oui, les calculs de charge sont importants. Mais vous devez également tenir compte de la redondance, des performances harmonieuses, des besoins en refroidissement, des objectifs d'efficacité et des plans d'expansion à long terme.

À titre d'exemple général : une installation avec environ2 MW de charge informatiquepourrait finir par utiliserdeux transformateurs d'une puissance nominale d'environ 3 000 à 3 500 kVA chacundans unN+1installation. Les spécifications exactes varient selon le projet, mais le principe de base reste le même :

Dimensionnez le transformateur non seulement pour la charge actuelle, mais aussi pour l'endroit où le site se trouvera probablement dans quelques années.

Contactez maintenant

Q: Dans combien de temps pouvez-vous livrer le transformateur ?

A: Cela dépend de la quantité et de la capacité du transformateur, normalement dans un délai d'un mois à compter de la date de dessin confirmée par l'acheteur.

Q: Combien de temps pouvez-vous fournir la garantie de qualité ?

A: 24 mois depuis le fonctionnement du transformateur de date.

Q : Quel mode de paiement acceptez-vous ?

R : T/T (virement bancaire) préféré, L/C tous deux acceptés.