Os centros de dados operam 24 horas por dia, 7 dias por semana, tornando essencial uma infraestrutura elétrica confiável. Desde instalações de hiperescala e campus de colocation até centros de dados de borda menores, todos os locais exigem um sistema de distribuição de energia estável, capaz de suportar altas cargas, redundância, expansão futura e equipamentos de TI sensíveis.
Um transformador de data center é uma parte essencial dessa infraestrutura. Ele reduz a tensão da rede elétrica ou de média tensão para a tensão exigida pela instalação, ao mesmo tempo que ajuda a manter uma distribuição de energia segura e confiável.
Para muitos projetos de data centers na América do Norte, os transformadores montados em pedestal oferecem uma solução prática, pois combinam alta capacidade, instalação externa, construção segura e configuração flexível.
O que é um transformador de data center?
Um transformador de data center é um transformador de energia projetado ou configurado para atender aos requisitos elétricos das instalações de um data center.
Diferentemente de muitos edifícios comerciais convencionais, os data centers normalmente possuem alta densidade de potência e operam continuamente. Portanto, a seleção de transformadores precisa considerar não apenas a capacidade nominal, mas também o crescimento da carga, a redundância, o resfriamento, a eficiência, os requisitos de tensão, a impedância, a proteção, o monitoramento e a integração com o sistema de distribuição elétrica como um todo.
Dependendo do projeto, os transformadores podem servir entradas de serviços públicos, subestações, salas de dados individuais, blocos de energia modulares, infraestrutura de refrigeração ou outras cargas críticas.
Por que os transformadores de montagem em pedestal são usados em data centers?
Os transformadores de pedestal são amplamente utilizados em complexos de data centers onde a energia de média tensão precisa ser distribuída com segurança para diferentes edifícios ou zonas elétricas.
Como o transformador e os componentes de alta e baixa tensão associados ficam alojados em um invólucro externo seguro, os projetos de montagem em pedestal podem reduzir a necessidade de espaço interno dedicado para transformadores.
Para grandes campi, vários transformadores de pedestal também podem ser implantados como parte de uma arquitetura de energia modular. Isso facilita a expansão da capacidade elétrica à medida que novas salas de servidores ou cargas de TI são comissionadas.
Requisitos essenciais para transformadores de data center
1. Operação contínua e confiável
A infraestrutura de data centers deve operar 24 horas por dia, 7 dias por semana. Portanto, a confiabilidade dos transformadores é uma consideração fundamental.
O transformador deve ser projetado levando em consideração o ambiente operacional real, o perfil de carga esperado, a temperatura ambiente, a configuração do sistema elétrico e a estratégia de redundância.
Conjuntos de proteção confiáveis, invólucros duráveis, sistemas de isolamento adequados e testes de fábrica rigorosos podem contribuir para a confiabilidade operacional a longo prazo.
2. Capacidade para cargas variáveis
O consumo de energia em data centers raramente é estático. Novos servidores, clusters de computação de IA, equipamentos de refrigeração e futuras expansões do data center podem alterar significativamente a demanda das instalações.
Portanto, a capacidade do transformador deve ser selecionada levando em consideração tanto as cargas atuais quanto as futuras previstas.
Projetos personalizados podem fornecer diferentes classificações de kVA/MVA, combinações de tensão, níveis de impedância, configurações de resfriamento e outros parâmetros elétricos para melhor se adequarem à arquitetura de energia do projeto.
3. Resfriamento flexível
A capacidade de refrigeração pode ser especialmente importante para transformadores que atendem a aplicações de data centers de alta carga.
O sistema de refrigeração dupla ONAN/ONAF oferece flexibilidade adicional. Em condições normais, o transformador pode operar com refrigeração a óleo ou ar. Quando a carga ou a temperatura aumentam, ventiladores de refrigeração a ar forçado podem ser ativados para melhorar a dissipação de calor e complementar a capacidade de refrigeração projetada do transformador.
O monitoramento remoto de temperatura e o controle de ventiladores podem auxiliar ainda mais os operadores a monitorar as condições dos transformadores e a gerenciar os sistemas de refrigeração.
4. Configuração de alimentação em loop
Transformadores de alimentação em loop montados em bases podem proporcionar maior flexibilidade em redes de distribuição de média tensão.
Para um complexo de data centers com múltiplos transformadores e blocos de energia, um arranjo de alimentação em loop adequadamente projetado pode suportar a distribuição seccionada e ajudar a simplificar a configuração do sistema. A topologia final deve sempre ser coordenada com a filosofia de redundância e o esquema de proteção da instalação.
5. Monitoramento e controle
Os operadores de centros de dados modernos exigem cada vez mais visibilidade da infraestrutura elétrica crítica.
Dependendo do projeto do transformador, as opções de monitoramento podem incluir indicação da temperatura do enrolamento ou do líquido, monitoramento de pressão, indicação do nível do líquido, contatos de alarme, controles de ventilador e interfaces de monitoramento remoto.
Esses recursos podem ajudar as equipes de manutenção a identificar condições anormais mais cedo e integrar informações do transformador em sistemas mais amplos de monitoramento elétrico ou predial.
Opções de fluido éster FR3 para data centers
Para projetos com requisitos específicos de segurança contra incêndio, ambientais ou de localização, o fluido FR3 de éster natural pode ser considerado uma alternativa ao óleo mineral convencional.
Os fluidos isolantes de éster natural são geralmente escolhidos devido ao seu alto ponto de combustão e características ambientais. No entanto, o fluido isolante apropriado deve ser determinado de acordo com o ambiente de instalação, o projeto do transformador, as normas aplicáveis, os requisitos de segurança contra incêndio e as especificações do projeto.
Os fabricantes devem ser capazes de fornecer configurações convencionais com óleo mineral e com fluido éster, quando necessário.
Especificações personalizadas para transformadores de data center
Os projetos de data centers raramente seguem uma especificação padrão única para transformadores. Portanto, a personalização pode ser importante, principalmente para grandes complexos e projetos EPC (Engenharia, Aquisição e Construção).
As opções de personalização típicas podem incluir:
- Tensão primária e secundária
- Capacidade do transformador
- Material de enrolamento
- Impedância
- Refrigeração ONAN ou ONAN/ONAF
- Configuração de alimentação em loop ou alimentação radial
- Óleo mineral ou fluido éster FR3
- Monitoramento de temperatura
- Controle do ventilador
- Conjuntos de proteção
- Medidores e acessórios
- Configuração do gabinete
- Arranjos de terminação de cabos
Esses parâmetros devem ser finalizados de acordo com o diagrama unifilar do projeto, os cálculos de carga, os requisitos de serviços públicos, as normas aplicáveis e as especificações EPC.
Requisitos IEEE e UL
Para projetos de data centers na América do Norte, a conformidade e a documentação dos transformadores são considerações importantes durante a qualificação de fornecedores.
Dependendo do tipo de transformador e dos requisitos do projeto, as normas IEEE aplicáveis, os requisitos da UL, as especificações da concessionária de energia e os códigos elétricos locais devem ser revisados durante a fase de projeto.
Os compradores também devem solicitar os documentos de engenharia relevantes e os relatórios de testes de fábrica. A documentação típica do projeto pode incluir desenhos, informações da placa de identificação, fichas técnicas, relatórios de testes de rotina, informações sobre acessórios e outros documentos exigidos pelo contratante EPC ou pelo proprietário do projeto.
Como escolher um transformador para um data center
A escolha de um transformador deve começar pelo projeto elétrico em si, e não apenas pela classificação em kVA.
Informações importantes a serem fornecidas ao fabricante do transformador incluem a capacidade requerida, tensão primária e secundária, frequência, fases, impedância, perfil de carga, requisitos de refrigeração, ambiente de instalação, preferência de fluido isolante, configuração de alimentação, requisitos de monitoramento e normas aplicáveis.
Para projetos com planos de expansão, os compradores também devem discutir as necessidades futuras de capacidade logo no início do processo de engenharia.
Aplicações do Data Center Transformer
Transformadores personalizados para montagem em pedestal podem ser projetados para uma variedade de ambientes de data center, incluindo data centers de hiperescala, instalações de colocation, data centers corporativos, instalações de IA e computação de alto desempenho, campus de infraestrutura em nuvem e data centers de borda.
O projeto adequado do transformador depende da escala da instalação, da topologia elétrica, dos requisitos de redundância, das condições do local e da expansão futura prevista.
Soluções personalizadas de transformadores montados em pedestal para data centers
Para desenvolvedores de data centers, empreiteiras EPC, engenheiros elétricos e integradores de equipamentos, a aquisição de transformadores envolve muito mais do que a compra de equipamentos elétricos padrão. O transformador deve se integrar à arquitetura de energia geral da instalação, atendendo aos requisitos técnicos, de segurança, de documentação e de entrega.
A QXG TECHNOLOGY oferece soluções personalizáveis de transformadores de montagem em pedestal para aplicações em data centers, com opções de tensão, capacidade, impedância, material de enrolamento, refrigeração, monitoramento, acessórios e configurações de fluido isolante. Documentação de engenharia e relatórios de testes também podem ser elaborados de acordo com os requisitos do projeto.
Para solicitar um orçamento ou para uma discussão técnica sobre transformadores para data centers, envie suas especificações, diagrama unifilar ou requisitos do projeto para info@gxgelec.com.