مراكز بيانات الذكاء الاصطناعي واختيار المحولات: لماذا تهم تصاميم المحولات المثبتة على منصات والتصاميم الجافة

الذكاء الاصطناعي يغيّر حجم وتوقيت الطلب على الطاقة في مراكز البيانات. أفادت وزارة الطاقة الأمريكية بأن مراكز البيانات استهلكت نحو ٤٫٤٪ من الكهرباء في الولايات المتحدة في عام ٢٠٢٣، وقد تمثل ما يقرب من ٦٫٧٪ إلى ١٢٪ بحلول عام ٢٠٢٨. وبالنسبة للمطورين وشركات المرافق ومقاولي الهندسة والتوريد والإنشاء، فإن هذا النمو يجعل حزمة المحولات قرارًا مبكرًا حاسمًا بدلًا من بند شراء متأخر.

قد يشمل النظام الكهربائي لمركز البيانات محولات خدمة المرافق، ومفاتيح الجهد المتوسط، والمولدات، ومعدات النقل، ومحولات التوزيع، ولوحات التوزيع منخفضة الجهد، ووحدات توزيع الطاقة. يعتمد حل المحولات الصحيح على موقع المعدات في هذه البنية، وتحويل الجهد المطلوب، واستراتيجية التكرار الاحتياطي، وتيار العطل المتاح، وظروف الموقع، والمعايير المعمول بها.

لماذا تغيّر أحمال الذكاء الاصطناعي تخطيط المحولات

يمكن أن تركّز عناقيد الحوسبة بالذكاء الاصطناعي أحمالاً كهربائية كبيرة في مساحة محدودة. كما تتسارع الجداول الزمنية للمشاريع بينما تظل مدة توريد المحولات ومعدات التبديل قيداً مهماً في التخطيط. لذلك لا تكفي السعة وحدها. ينبغي للمهندسين تنسيق المعاوقة وتنظيم الجهد وتيار التدفق اللحظي والحماية والتبريد ومسارات الكابلات والتوسع المستقبلي قبل اعتماد التصميم النهائي للمحول.

يحدد بحث وزارة الطاقة أيضاً مراكز البيانات بوصفها محركاً للطلب المتزايد على محولات التوزيع. وهذا يعزز الحاجة إلى البدء مبكراً في اختيار المعدات وتأكيد متطلبات المرافق وحجز سعة التصنيع قبل تجميد المخططات المدنية والكهربائية.

أين تتناسب المحولات المثبتة على منصات

أالمحول المثبت على منصة يُستخدم عادةً في توزيع الجهد المتوسط الخارجي حيث تغذي كابلات الجهد المتوسط الأولية مبنى أو حرمًا جامعيًا. ويجمع بناؤه المغلق المقاوم للعبث بين المحول وحجيرات الكابلات التي يمكن الوصول إليها في وحدة واحدة مثبتة على الأرض.

بالنسبة لحرم مراكز البيانات، يمكن للوحدات المثبتة على قاعدة أن تدعم الوحدات الإنشائية المعيارية والتوسع المرحلي والغرف الكهربائية الموزعة. قد يستخدم التصميم ترتيبات تغذية شعاعية أو حلقية حسب نظام المرافق ومتطلبات الاستمرارية. يجب أن تتناسق التكوينات النهائية مع المرافق ومعدات التبديل المتوسطة الجهد وقاعدة الخرسانة ومداخل الكابلات ومعدات 480 فولت اللاحقة.

الأسئلة الرئيسية حول المحولات المثبتة على قاعدة

• ما هي الفولتية الأولية والثانوية وتوصيلات اللفات؟
• ما هو تصنيف kVA المطلوب للحمل الحالي والتوسع المخطط له؟
• ما هي المعاوقة المطلوبة لتيار العطل وتنسيق الحماية؟
• هل التغذية الشعاعية أو الحلقية مطلوبة؟
• ما هي السوائل العازلة وتشطيبات الحاوية والخيارات البيئية المطبقة؟
• ما هي المصاهر والمفاتيح ومانعات الصواعق وأجهزة القياس وملحقات المراقبة المطلوبة؟
• ما هي القيود الأبعادية المطبقة على القاعدة وفتحة الكابلات والمسافات الخلوية في الموقع؟

أين تتناسب المحولات الجافة

أمحول من النوع الجافغالبًا ما يُختار للغرف الكهربائية الداخلية وقاعات البيانات وغيرها من المواقع التي تؤثر فيها احتواء السوائل واعتبارات الحريق والقرب من الأحمال على اختيار المعدات. تخدم إنشاءات VPI والراتنج المصبوب متطلبات بيئية وأداء مختلفة، لذا ينبغي أن تحدد المواصفات ظروف التركيب بدلاً من التعامل مع جميع المحولات الجافة كقابلة للتبادل.

ينبغي تنسيق المعدات الجافة لتطبيقات مراكز البيانات مع التهوية ودرجة الحرارة المحيطة والتحميل التوافقي ومتطلبات الحاويات وحدود الصوت وأجهزة الحماية الأولية واللاحقة. كما ينبغي للمهندسين التحقق من الكفاءة المطلوبة ونظام العزل ومواد اللفات والصنابير وارتفاع درجة الحرارة ووثائق الاختبار.

مثبتة على منصة أو جافة: عادةً ما يكون قرارًا على مستوى النظام

تستخدم العديد من مشاريع مراكز البيانات كلا النوعين. قد تستقبل المحولات الخارجية المثبتة على منصات الطاقة الكهربائية متوسطة الجهد من المرافق العامة وتوزعها على المباني، بينما تخدم المحولات الداخلية الجافة الأحمال الموضعية أو تحويلات الجهد المحددة. النهج الأكثر موثوقية هو تقييم مخطط الخط الواحد كنظام متكامل.

يجب أن تتضمن المقارنة الموقع، والقيود المتعلقة بالحريق والبيئة، ووصول الصيانة، وتقييم الفاقد، والتكرار، واستراتيجية الاستبدال، والتكلفة الإجمالية المركبة. إن اختيار المعدات بشكل مستقل يمكن أن يخلق تعارضات يمكن تجنبها في تيار العطل، وتحجيم الكابلات، وإعدادات الحماية، والواجهات المادية.

المعلومات التي يجب تقديمها قبل طلب عرض سعر

يجب أن يتضمن استفسار المحولات المفيد مخطط الخط الواحد، وجدول الأحمال، والجهد الأولي والثانوي، والتردد، والطور، وتوصيل اللفات، وهدف الممانعة، ومادة اللفات، وبيئة التركيب، وتصنيف الحاوية، وطريقة التبريد، والمعايير المعمول بها، والملحقات، والكمية، والوجهة، وتاريخ التسليم المطلوب. كما ينبغي لمشاريع مراكز البيانات تحديد مفهوم التكرار وأي خطة سعة مرحلية.

تصنع تشينغهي إلكتريك محولات مثبتة على منصة، ومغمورة في الزيت، وجافة من نوع VPI، ومصبوبة من الراتنج لمشاريع توزيع الطاقة الدولية. يمكن لفريقنا الهندسي مراجعة مواصفات المشروع وتنسيق واجهات المحولات مع المفاتيح الكهربائية المتوسطة والمنخفضة الجهد.اتصل بـ تشينغخه إلكتريك لمناقشة متطلبات محول مركز بيانات.

المصادر

وزارة الطاقة الأمريكية، تقرير عام 2024 عن استخدام الطاقة في مراكز البيانات الأمريكية؛ مكتب الكهرباء بوزارة الطاقة الأمريكية، بحث الطلب على محولات التوزيع.