Чому центри обробки даних віддають перевагу сухим трансформаторам?

Точки відбору та оцінка ємності

Центри обробки даних вибирають сухі трансформатори не тому, що сухі трансформатори дешевші, а тому, що масляні трансформатори просто не можуть бути встановлені в більшості центрів обробки даних — і вони ніколи не пройдуть перевірку протипожежним. Сухі трансформатори не містять горючої ізоляційної рідини та не несуть ризику витоку, тому їх можна розміщувати безпосередньо в розподільчій кімнаті на підлозі або навіть поруч із кімнатою обладнання. Справжня складність полягає не в «сухому або масляному типі», а в тому, як розрахувати потужність, який допустимий запас підвищення температури, як мати справу з гармоніками та як трансформатор і розподільчий пристрій повинні працювати разом.

Три жорсткі обмеження, усі вони радше технічні умови, ніж уподобання

1. Пожежна профілактика та пожежна інспекція

Масляний тип містить горючу ізоляційну рідину всередині; несправність може спричинити викид масла та пожежу, і зазвичай для цього потрібна спеціальна трансформаторна кімната, протипожежні стіни, яма для зберігання масла або дренажні споруди, а також повинні задовольняти відстані від пожежі. У сухих трансформаторах використовується тверда ізоляція — лиття з епоксидної смоли або просочування під вакуумом (VPI) — не містять горючої рідини, мають значно нижче пожежне навантаження та можуть бути встановлені поблизу центру навантаження.

2. Розташування та транспортування

Основні навантаження центру обробки даних знаходяться нагорі, всередині апаратної. Масляні агрегати обмежені вагою масла, приміщеннями для зберігання масла та умовами підйому, що ускладнює їх розміщення на підлозі; блоки сухого типу легші, їх можна переносити в будівлю секціями, тому їх можна розмістити безпосередньо в розподільній кімнаті.

3. Вартість експлуатації та обслуговування

Масляні агрегати потребують регулярного аналізу розчиненого газу та перевірки рівня масла та витоку; блоки сухого типу практично не потребують технічного обслуговування, пов’язаного з маслом, і потребують лише контролю температури, вентиляторів і чистоти.

Три основні точки застосування сухих трансформаторів у центрах обробки даних

Сухі трансформатори в основному застосовуються в трьох сценаріях у центрах обробки даних:

• Середня напруга вхідної сторони головного пониження:Перенесення всього навантаження на майданчик, з найбільшою пропускною здатністю, зазвичай налаштовано як 2N або N+1.
• Передня частина ДБЖ і розподіл на підлозі:Невелика потужність на одиницю, але велика кількість, що вимагає стабільної роботи та компактного встановлення.
• Збірні рами та модульні дата-центри:Зовнішні розміри безпосередньо визначають розміри корпусу, тому вибір трансформатора повинен бути синхронізований із загальною конструкцією.

Розподіл ролей між сухими та масляними трансформаторами

Основні моменти вибору для сухих трансформаторів ЦОД

Вибір трансформатора для центру обробки даних не може базуватися лише на потужності; її необхідно всебічно оцінювати щодо рівня навантаження, архітектури резервування, робочого середовища та стандартів сертифікації.

Резервування навантаження та архітектура N+1/2N

Основною архітектурою блоку живлення для центрів обробки даних є резервування N+1 або 2N. Розмір трансформатора не можна визначити безпосередньо відповідно до повного навантаження на сервер; резервування завжди має бути зарезервовано. Наприклад: якщо загальне ІТ-навантаження потребує 2000 кВА і використовується архітектура N+1, буде налаштовано три трансформатори по 1000 кВА, щоб у разі виходу з ладу одного з них два решта могли нести все навантаження та підтримувати безперервну роботу обчислень.

Тип ізоляції: Епоксидні литі сухі трансформатори – це перший вибір

Майже всі центри обробки даних використовують сухі трансформатори з епоксидної смоли. Обмотки запечатані епоксидною смолою, що робить їх вологонепроникними, захищеними від забруднення та стійкими до короткого замикання. Порівняно з сухими трансформаторами відкритого типу, вони більш стійкі до впливу навколишнього середовища та добре підходять для сценаріїв збірного ковзання.

Параметри підвищення температури та напруги імпедансу

• Клас температури:Зазвичай використовуються клас F (155 ℃) і клас H (180 ℃); Центри обробки даних віддають перевагу класу H через його більшу здатність до перевантаження.
• Імпеданс напруги:Зазвичай 4%–6%; значення імпедансу впливає на струм короткого замикання та має бути узгоджено з пристроями захисту комутаційних пристроїв вище за течією, щоб удар короткого замикання не пошкодив чутливі ІТ-навантаження.

Спосіб охолодження: AF/AN

природне повітряне охолодження відповідає нормальним навантаженням; Примусове повітряне охолодження AF може збільшити пропускну здатність на короткий період (зазвичай на 30–50%), щоб впоратися з короткостроковим перевантаженням, спричиненим розширенням обчислювальної бази, — можливість, яку високо цінують центри обробки даних.

Сертифікація та відповідність

Для закордонних проектів стандарти IEC повинні бути підтверджені та сертифікація CE; деякі регіони вимагають додаткових звітів про випробування. Також слід звернути увагу на ступінь захисту IP20/IP30 — IP30 рекомендується для корпусів із сильним пилом.

Здатність витримувати гармоніки

Сервери та системи ДБЖ є нелінійними навантаженнями та генерують значні гармоніки. При виборі слід звернути увагу на здатність трансформатора витримувати гармоніки; Знижені конструкції або вироби з екрануючими обмотками можуть бути обрані для зменшення гармонійного нагрівання та запобігання аномальному підвищенню температури та старінню трансформатора.

Метод оцінки потужності для сухих трансформаторів ЦОД

Оцінка потужності є основою для попередньої проектної пропозиції та розробки схеми; при роботі з клієнтами EPC у зовнішній торгівлі цю логіку можна використовувати для швидких розрахунків.

Основна формула:
Номінальна потужність трансформатора (кВА) = Загальна розрахункова активна потужність (кВт) ÷ Коефіцієнт потужності ÷ Коефіцієнт збігу

Етапи оцінки

1. Складіть загальну споживану потужність ІТ-обладнання + навантаження допоміжних приміщень (кондиціонування повітря, освітлення, протипожежний захист тощо), щоб отримати загальну активну потужність.
2. Коефіцієнт потужності навантаження для центрів обробки даних зазвичай приймається рівним 0,9.
3. Коефіцієнт збігу: не всі сервери працюють із повним навантаженням одночасно, зазвичай приймається рівним 0,8–0,9.
4. Резервне резервування: резервування додаткової резервної потужності відповідно до архітектури N+1/2N.
5. Міркування про зниження номінальних характеристик: у сценаріях високої температури та на великій висоті сухі трансформатори мають бути знижені, тому залиште запас в оцінці потужності.

Примітка:Оцінка потужності є лише попереднім орієнтиром для схеми; остаточна модель повинна бути підтверджена проектним інститутом з урахуванням струму короткого замикання, гармонік і місцевих електричних норм.

Висновок

Центри обробки даних віддають перевагу сухим трансформаторам, тому що вибір перш за все залежить від безпеки, спрощеної експлуатації та технічного обслуговування та придатності для інтеграції збірних платформ. На тлі вибуху обчислювальних проектів зі штучним інтелектом закупівлі EPC за кордоном більше не зосереджені лише на ціні — більше значення мають дизайн резервування, здатність витримувати гармоніки, адаптованість до навколишнього середовища та сертифікація IEC/CE. Оцінка потужності повинна поєднувати ІТ-навантаження, коефіцієнт збігу та архітектуру резервування; для проектів центрів обробки даних на Близькому Сході та в Південно-Східній Азії також слід враховувати зниження номінальних характеристик, спричинене високотемпературним середовищем із високим вмістом пилу.

Про Zhejiang Deyan Electric Co., Ltd.

Zhejiang Deyan Electric Co., Ltd.розташована в Юеціні, Чжецзян, «столиці електроприладів Китаю», і її продукція охоплює високовольтні розподільні пристрої, блоки кільцевих магістралей, розподільні пристрої з елегазовою ізоляцією, коробчасті підстанції та фотоелектричні шафи для підключення до мережі. Якщо ваш проект центру обробки даних потребує пакетної підтримки вибору та розрахунку потужності для сухих трансформаторів разом із розподільними пристроями, кільцевими магістральними блоками та коробковими підстанціями, надішліть нам свою однолінійну схему та список ІТ-навантаження, і ми надамо рекомендації щодо вибору та оцінку доставки.