Los centros de datos operan las 24 horas del día, por lo que una infraestructura eléctrica fiable es esencial. Desde instalaciones de hiperescala y campus de coubicación hasta centros de datos periféricos más pequeños, cada emplazamiento requiere un sistema de distribución de energía estable capaz de soportar altas cargas, redundancia, futuras expansiones y equipos informáticos sensibles.
Un transformador para centros de datos es una parte fundamental de esta infraestructura. Reduce la tensión de la red eléctrica o de media tensión entrante al voltaje requerido por las instalaciones, al tiempo que ayuda a mantener una distribución de energía segura y confiable.
Para muchos proyectos de centros de datos en Norteamérica, los transformadores montados sobre plataformas ofrecen una solución práctica, ya que combinan alta capacidad, instalación en exteriores, construcción segura y configuración flexible.
¿Qué es un transformador de centro de datos?
Un transformador para centros de datos es un transformador de potencia diseñado o configurado para satisfacer los requisitos eléctricos de las instalaciones de centros de datos.
A diferencia de muchos edificios comerciales convencionales, los centros de datos suelen tener una alta densidad de potencia y funcionan de forma continua. Por lo tanto, la selección de transformadores debe tener en cuenta no solo la capacidad nominal, sino también el crecimiento de la carga, la redundancia, la refrigeración, la eficiencia, los requisitos de voltaje, la impedancia, la protección, la monitorización y la integración con el sistema de distribución eléctrica general.
Dependiendo del proyecto, los transformadores pueden dar servicio a entradas de servicios públicos, subestaciones, salas de datos individuales, bloques de alimentación modulares, infraestructura de refrigeración u otras cargas críticas.
¿Por qué se utilizan transformadores montados sobre pedestal en los centros de datos?
Los transformadores montados sobre pedestal son muy adecuados para campus de centros de datos donde es necesario distribuir energía de media tensión de forma segura a diferentes edificios o zonas eléctricas.
Dado que el transformador y los componentes asociados de alta y baja tensión están alojados en una carcasa exterior segura, los diseños con montaje sobre plataforma pueden reducir la necesidad de un espacio interior dedicado al transformador.
En campus de gran tamaño, también se pueden instalar varios transformadores montados sobre plataformas como parte de una arquitectura de alimentación modular. Esto facilita la ampliación de la capacidad eléctrica a medida que se ponen en marcha salas de datos o cargas de TI adicionales.
Requisitos clave para transformadores de centros de datos
1. Funcionamiento continuo y fiable
Se espera que la infraestructura del centro de datos funcione las 24 horas del día, los 7 días de la semana. Por lo tanto, la fiabilidad de los transformadores es un factor fundamental.
El transformador debe diseñarse teniendo en cuenta el entorno operativo real, el perfil de carga previsto, la temperatura ambiente, la configuración del sistema eléctrico y la estrategia de redundancia.
Los sistemas de protección fiables, las carcasas duraderas, los sistemas de aislamiento adecuados y las exhaustivas pruebas de fábrica pueden contribuir a la fiabilidad operativa a largo plazo.
2. Capacidad para cargas variables
El consumo energético de un centro de datos rara vez es estático. Los nuevos servidores, los clústeres de computación de IA, los equipos de refrigeración y la futura ampliación de la sala de datos pueden modificar significativamente la demanda de las instalaciones.
Por lo tanto, la capacidad del transformador debe seleccionarse teniendo en cuenta tanto las cargas actuales como las previstas para el futuro.
Los diseños personalizados pueden ofrecer diferentes potencias nominales en kVA/MVA, combinaciones de voltaje, niveles de impedancia, configuraciones de refrigeración y otros parámetros eléctricos para adaptarse mejor a la arquitectura de potencia del proyecto.
3. Refrigeración flexible
La capacidad de refrigeración puede ser especialmente importante para los transformadores que dan servicio a aplicaciones de centros de datos de alta carga.
El diseño de refrigeración dual ONAN/ONAF proporciona mayor flexibilidad. En condiciones normales, el transformador puede funcionar con refrigeración por aceite, aire y aire. Cuando la carga o la temperatura aumentan, se pueden activar los ventiladores de refrigeración por aire forzado para mejorar la disipación del calor y complementar la capacidad de refrigeración diseñada para el transformador.
La monitorización remota de la temperatura y el control de los ventiladores pueden ayudar aún más a los operadores a supervisar el estado de los transformadores y a gestionar los sistemas de refrigeración.
4. Configuración de alimentación en bucle
Los transformadores montados sobre plataforma con alimentación en bucle pueden proporcionar una mayor flexibilidad en las redes de distribución de media tensión.
En un centro de datos con múltiples transformadores y bloques de alimentación, una configuración de alimentación en bucle diseñada adecuadamente puede admitir la distribución seccionada y simplificar la configuración del sistema. La topología final siempre debe estar coordinada con la filosofía de redundancia y el esquema de protección de la instalación.
5. Seguimiento y control
Los operadores de centros de datos modernos requieren cada vez más visibilidad de la infraestructura eléctrica crítica.
Según el diseño del transformador, las opciones de monitorización pueden incluir indicación de la temperatura del bobinado o del líquido, monitorización de la presión, indicación del nivel de líquido, contactos de alarma, controles del ventilador e interfaces de monitorización remota.
Estas funciones pueden ayudar a los equipos de mantenimiento a identificar condiciones anormales con mayor antelación e integrar la información de los transformadores en sistemas más amplios de monitorización eléctrica o de edificios.
Opciones de fluidos éster FR3 para centros de datos
Para proyectos con requisitos específicos de seguridad contra incendios, medioambientales o de emplazamiento, el fluido de éster natural FR3 puede considerarse una alternativa al aceite mineral convencional.
Los fluidos de éster natural se suelen elegir por su alto punto de inflamación y sus características medioambientales. Sin embargo, el fluido aislante adecuado debe determinarse en función del entorno de instalación, el diseño del transformador, las normativas aplicables, los requisitos de seguridad contra incendios y las especificaciones del proyecto.
Los fabricantes deberían poder ofrecer, cuando sea necesario, configuraciones tanto de aceite mineral convencional como de fluidos de éster.
Especificaciones del transformador para centro de datos personalizado
Los proyectos de centros de datos rara vez siguen una única especificación estándar para transformadores. Por lo tanto, la personalización puede ser importante, especialmente para grandes campus y proyectos EPC (ingeniería, adquisición y construcción).
Las opciones de personalización típicas pueden incluir:
- Voltaje primario y secundario
- Capacidad del transformador
- Material de bobinado
- Impedancia
- Refrigeración ONAN o ONAN/ONAF
- Configuración de alimentación en bucle o alimentación radial
- Aceite mineral o fluido éster FR3
- Monitoreo de temperatura
- Control del ventilador
- Conjuntos de protección
- Manómetros y accesorios
- Configuración del gabinete
- Disposiciones de terminación de cables
Estos parámetros deben definirse de acuerdo con el diagrama unifilar del proyecto, los cálculos de carga, los requisitos de servicios públicos, las normas aplicables y las especificaciones EPC.
Requisitos de IEEE y UL
Para los proyectos de centros de datos en Norteamérica, el cumplimiento de las normas sobre transformadores y su documentación son aspectos importantes a tener en cuenta durante la cualificación de los proveedores.
En función del tipo de transformador y de los requisitos del proyecto, durante la fase de diseño se deben revisar las normas IEEE aplicables, los requisitos de UL, las especificaciones de la compañía eléctrica y los códigos eléctricos locales .
Los compradores también deben solicitar la documentación técnica pertinente y los informes de pruebas de fábrica. La documentación típica del proyecto puede incluir planos, información de placas de identificación, hojas de datos técnicos, informes de pruebas rutinarias, información sobre accesorios y otros documentos requeridos por el contratista EPC o el propietario del proyecto.
Cómo elegir un transformador para un centro de datos
La selección de un transformador debe comenzar con el diseño eléctrico real, en lugar de simplemente elegir una potencia nominal en kVA.
La información importante que se debe proporcionar al fabricante del transformador incluye la capacidad requerida, la tensión primaria y secundaria, la frecuencia, las fases, la impedancia, el perfil de carga, los requisitos de refrigeración, el entorno de instalación, la preferencia de fluido aislante, la configuración de alimentación, los requisitos de monitorización y las normas aplicables.
En el caso de proyectos con planes de expansión, los compradores también deberían analizar los requisitos de capacidad futuros al inicio del proceso de ingeniería.
Aplicaciones de transformadores para centros de datos
Los transformadores personalizados con montaje en plataforma pueden diseñarse para una variedad de entornos de centros de datos, incluidos centros de datos a hiperescala, instalaciones de coubicación, centros de datos empresariales, instalaciones de IA y computación de alto rendimiento, campus de infraestructura en la nube y centros de datos perimetrales.
El diseño adecuado del transformador depende de la escala de la instalación, la topología eléctrica, los requisitos de redundancia, las condiciones del emplazamiento y la expansión futura prevista.
Soluciones de transformadores personalizados para montaje en plataforma para centros de datos
Para los desarrolladores de centros de datos, contratistas EPC, ingenieros eléctricos e integradores de equipos, la adquisición de transformadores implica mucho más que la compra de equipos eléctricos estándar. El transformador debe integrarse en la arquitectura eléctrica general de la instalación, cumpliendo además con los requisitos técnicos, de seguridad, de documentación y de entrega.
QXG TECHNOLOGY ofrece soluciones de transformadores personalizables para montaje en pedestal en centros de datos, con opciones de voltaje, capacidad, impedancia, material de bobinado, refrigeración, monitorización, accesorios y configuraciones de fluido aislante. También se pueden elaborar documentos de ingeniería e informes de pruebas según los requisitos del proyecto.
Para obtener un presupuesto de transformadores para centros de datos o para una consulta técnica, puede enviar sus especificaciones, diagrama unifilar o requisitos del proyecto a info@gxgelec.com.