مقدمه

یکی از ادوات مهم مراکز داده ترانسفورماتورها هستند که وظیفه تغییر ولتاژ شبکه برق شهر به سطح ولتاژ مصرفی مراکز داده را بر عهده دارند. این تجهیزات در اکثر مواقع زیر بار بوده و معمولاً نرخ خرای کمتری نسبت به سایر تجهیزات مراکز داده از قبیل دیزل ژنراتورها و یو پی­ اس ­ها دارند. با این حال به دلیل وزن زیاد و در دسترس نبودن آن توسط بهره­ بردار (ممکن است ترانسفورماتور در اختیار شرکت توزیع برق باشد)، چنانچه توان نامی این تجهیز به درستی انتخاب نشود، ممکن است تغییر آن غیر ممکن بوده و امکان بهره برداری از ظرفیت حداکثری سایت را محدود می­سازد.

نکات کلیدی در انتخاب توان نامی ترانسفورماتور

در انتخاب توان نامی ترانسفورماتور، بایستی به موارد زیر دقت نمود.

• بار الکتریکی

بار الکتریکی و جریان گذرنده از ترانسفورماتور مهم­ترین عامل در انتخاب توان نامی این تجهیز می­باشد. توجه کنید که ترانسفورماتور به علت تلفات سیم ­پیچ، تلفات هیسترزیس و فوکو دارای یک ضریب بازدهی می­باشد. ولی به دلیل کم بودن این تلفات در مقایسه با توان نامی ترانسفورماتور می­توان از آن­ها صرف نظر نمود. با این حال در محاسبات مربوط به خنک ­سازی ترانسفورماتور بایستی به این عوامل توجه کرد. از بارهای مهم موجود در مراکز داده که عمدتاً در محاسبات توان نامی ترانسفورماتور فراموش می­شود، توان مورد نیاز برای شارژ باتری­ها می­باشد.

• شرایط جغرافیایی

محل نصب ترانسفورماتور در بازدهی و توان الکتریکی خروجی آن بسیار مؤثر است. در شهرهایی که ارتفاع بیشتری از سطح دریا دارند به علت رقیق بودن هوا، خنک­ کنندگی ترانسفورماتور کم­تر بوده و بارگذاری آن کمتر خواهد شد. به همین ترتیب در شهرهایی که میانگین دمای بالایی دارند، ترانسفورماتورهای بزرگتری برای یک بار مشخص بایستی انتخاب شود. همچنین در شهرهای مرطوب به جهت جلوگیری از آسیب رسیدن به ترانسفورماتور و عدم رسوخ رطوبت به داخل روغن بهتر است از ترانسفورماتورهای هرمتیک استفاده نمود.

• ظرفیت بهینه عملکرد ترانسفورماتور

به ظرفیتی گفته می­شود که بارگذاری ترانسفورماتور تحت آن سبب عمر حداکثری این تجهیز خواهد شد. این درصد را بایستی از کارخانه سازنده درخواست نمود و معمولاً 70 الی 80 درصد ظرفیت نامی ترانسفورماتور می­باشد.

فرمول محاسبه توان نامی ترانسفورماتور

برای محاسبه توان نامی ترانسفورماتورهای مورد استفاده در مراکز داده می­توان از فرمول زیر استفاده کرد: کمیت­های مورد استفاده در فرمول بالا عبارتند از: P_Loadups: توان حقیقی تجهیزاتی است که از طریق منابع بدون وقفه تغذیه می­شوند. P_batt: توان حقیقی مورد نیاز جهت شارژ باتریها می­باشد و مقدار آن از رابطه زیر محاسبه می­شود. چنانچه باتری­های مورد استفاده در مرکز داده از نوع VRLA باشند، برای استفاده بهینه از باتریها بایستی آن­ها را با جریانی معادل 10 درصد ظرفیت باتری شارژ نمود. ولی چنانچه از نحوه بهره ­برداری از باتریها مطمئن نیستید، مقدار جریان مذکور را 25 درصد ظرفیت نهایی باتری قرار دهید. η: بازدهی منابع بدون وقفه می­باشد. P_nonups: توان حقیقی تجهیزاتی از مراکز داده است که توسط منبع بدون وقفه تغذیه نمی­ شوند. این تجهیزات شامل چیلرها، روشنایی­ها و ... می­باشند. Q_nonups: توان راکتیو تجهیزاتی از مراکز داده است که توسط منبع بدون وقفه تغذیه نمی­شوند. F_A(Altitude Factor): ضریب ارتفاع سایزنگ ترانس بوده و در ترانسفورماتورهای رزینی به صورت زیر محاسبه می­شود. F_T(Temperature Factor): ضریب دمای سایزنگ ترانس بوده و در ترانسفورماتورهای رزینی به صورت زیر محاسبه می­شود. یادآور میشود T دمای متوسط 24 ساعته شبانه روز در گرمترین روز سال میباشد. F_Margin: برای آنکه طول عمر ترانسفورماتور مورد استفاده بهینه شود بهتر است مطابق دستورالعمل سازنده، درصد بارگذاری ترانس نباید از حد معینی بیشتر شود. این ضریب عمدتاً 0/8 در نظر گرفته میشود که معادل 80 درصد بارگذاری این تجهیز می­باشد. برای استخراج توان نامی ترانسفورماتور مرکز داده خود به صورت آنلاین اینجا را کلیک کنید. این مقاله برا اساس استاندارد IEEE C.57 نگاشته شده است.