Центры обработки данных искусственного интеллекта меняют требования к электрической инфраструктуре. Повышение плотности мощности серверов, масштабное внедрение графических процессоров (GPU) и стремительное развитие вычислений на базе искусственного интеллекта приводят к росту спроса на надёжные системы электроснабжения с высокой пропускной способностью.
По данным Международного энергетического агентства (МЭА), к 2030 году мировое потребление электроэнергии центрами обработки данных, как ожидается, достигнет примерно 950 ТВт·ч, что почти вдвое превысит показатели 2025 года. Центры обработки данных, специализирующиеся на искусственном интеллекте, растут ещё быстрее.
Для разработчиков центров обработки данных выбор подходящего Трансформатор для центра обработки данных искусственного интеллекта имеет решающее значение для надежности, эффективности и долгосрочных эксплуатационных расходов.
Какие трансформаторы используются в центрах обработки данных для искусственного интеллекта?
В современном центре обработки данных на различных этапах системы распределения электроэнергии могут использоваться несколько типов трансформаторов.
К числу типичных областей применения относятся:
- Силовые трансформаторы – для подключения к высоковольтной сети и подстанциям
- Распределительные трансформаторы – для распределения электроэнергии от среднего напряжения до низкого напряжения
- Сухие трансформаторы – широко применяются внутри зданий и в электроаппаратных
- Трансформаторы для монтажа на панель – для наружной распределительной сети среднего напряжения
- Трансформаторы подстанций – для интегрированных систем распределения электроэнергии
Точная конфигурация зависит от напряжения в сети, мощности объекта, требований к резервированию и архитектуры системы распределения электроэнергии.
Какая мощность необходима трансформатору для центра обработки данных?
Мощность трансформатора следует выбирать исходя из общей электрической нагрузки, а не только из нагрузки ИТ-оборудования.
Электропотребление центра обработки данных может включать:
- Серверы искусственного интеллекта и графические процессоры
- Сетевое оборудование
- Системы бесперебойного питания
- Системы охлаждения
- Насосы и холодильные установки
- Освещение
- Инженерные системы здания
- Системы зарядки аккумулятора и вспомогательные системы
В случае крупных ИИ-комплексов общая потребность в электроэнергии может достигать сотен мегаватт. МЭА отмечает, что потребление электроэнергии гипермасштабными ИИ-центрами обработки данных может превышать 100 МВт, при этом плотность мощности на уровне серверных стоек также стремительно растет.
Поэтому может возникнуть необходимость распределить мощность трансформатора между несколькими агрегатами, а не полагаться на один крупный трансформатор.
Какие уровни напряжения используются?
Конфигурация напряжения зависит от местной энергосистемы и особенностей проектирования центра обработки данных.
Типичная схема питания может выглядеть следующим образом:
Высоковольтная сеть → Трансформатор подстанции → Распределение среднего напряжения → Распределительный трансформатор → Низковольтное оборудование
Например, электроэнергия от энергосистемы может поступать на объект под средним или высоким напряжением, а затем понижаться для распределения по объекту и питания ИТ-нагрузок.
Поддержание более высокого напряжения в распределительной сети на больших расстояниях позволяет снизить силу тока и электрические потери. Министерство энергетики США рекомендует тщательно учитывать напряжение в распределительной сети при проектировании энергоэффективных центров обработки данных.
На уровне стоек отрасль также переходит к архитектурам постоянного тока с более высоким напряжением. Участники проекта Open Compute Project ведут работу над архитектурами питания с напряжением 800 В постоянного тока для инфраструктуры искусственного интеллекта следующего поколения.
Трансформатор сухого типа или масляный трансформатор для центра обработки данных?
В зависимости от требований к установке подходят обе технологии.
Сухой трансформатор
Трансформаторы сухого типа часто выбирают для установки в электрических помещениях внутри зданий, поскольку в них не используется изоляционное масло, и они могут стать практичным решением в случаях, когда важны пожарная безопасность и монтаж внутри помещений.
К типичным областям применения относятся:
- Центры обработки данных
- Электроаппаратные
- Коммерческие здания
- Промышленные объекты
Масляный трансформатор
Маслонаполненные трансформаторы широко используются в наружных установках и на подстанциях с более высокой мощностью.
Они могут подходить для:
- Коммунальные подстанции
- Подстанции для центров обработки данных, расположенные на открытом воздухе
- Системы распределения электроэнергии большой мощности
- Крупные промышленные объекты
При выборе следует учитывать производительность, место установки, меры противопожарной защиты, эффективность, техническое обслуживание и местные нормы.
Основные технические характеристики трансформаторов для центров обработки данных искусственного интеллекта
При подборе трансформатора для центра обработки данных покупателям следует учитывать не только номинальную мощность в кВА или МВА.
К важным техническим характеристикам относятся:
- Номинальная мощность
- Первичное и вторичное напряжение
- Частота
- Векторная группа
- Импеданс
- Потери в холостом ходу и под нагрузкой
- Метод охлаждения
- Повышение температуры
- Уровень изоляции
- Устройство переключения отводов и диапазон отводов
- Устойчивость к короткому замыканию
- Требования к корпусу и монтажу
- Конфигурация резервирования
- Применимые стандарты
Для объектов искусственного интеллекта эффективность трансформаторов и их нагрузочные характеристики имеют особое значение, поскольку трансформаторы работают в непрерывном режиме и могут питать большое количество силовых электронных нагрузок.
Резервирование трансформаторов для центров обработки данных
Надежность является одним из важнейших требований к системам электроснабжения центров обработки данных.
В зависимости от конструкции объекта трансформаторы могут быть размещены следующим образом:
- N+1
- 2N
- Распределенные резервированные системы
- Несколько независимых путей питания
Выбор подходящей конфигурации зависит от требуемого времени безотказной работы, критической нагрузки, стратегии технического обслуживания и бюджета проекта.
Как выбрать трансформатор для центра обработки данных искусственного интеллекта
Практический процесс отбора выглядит следующим образом:
1. Определить общую нагрузку на объект
Учтите нагрузки на ИТ-оборудование, системы охлаждения, ИБП и вспомогательные системы.
2. Определить напряжение в сети
Убедитесь в правильном входном напряжении и наличии подключения к электросети.
3. Определить архитектуру распределения
Определить требования к системам распределения электроэнергии среднего и низкого напряжения, а также постоянного тока.
4. Выберите мощность трансформатора
Учтите текущую нагрузку, будущее расширение и резервирование.
5. Выбор технологии трансформатора
Выберите сухую или масляную конструкцию в зависимости от условий монтажа и требований проекта.
6. Повышение эффективности
Сравните потери в холостом ходу, потери под нагрузкой и совокупные затраты на протяжении всего срока службы.
7. Утверждение стандартов и испытаний
Убедитесь, что трансформатор соответствует требуемым стандартам IEC, IEEE или местным нормам.
Решения EverNew Transformer для центров обработки данных
Компания EverNew Transformer производит широкий ассортимент силовые трансформаторы, распределительные трансформаторы, трансформаторы сухого типа, трансформаторы на опорах и трансформаторы для подстанций для применения в промышленности и инфраструктуре.
Решения на базе трансформаторов можно настраивать с учетом следующих факторов:
- Напряжение
- Вместимость
- Векторная группа
- Импеданс
- Метод охлаждения
- Уровень изоляции
- Устройство смены метчиков
- Условия установки
- Применимые стандарты
Для нового проекта центра обработки данных на базе искусственного интеллекта укажите требуемую мощность, уровни напряжения, условия установки и проектные стандарты. Компания EverNew может проанализировать заявку и порекомендовать подходящую конфигурацию трансформатора.
Вам нужен трансформатор для проекта центра обработки данных? Обратитесь в компанию EverNew Transformer для получения технической консультации и коммерческого предложения.
