2 MW Yapay Zeka Veri Merkezi Yeşil Güç: N+1 Kuru Transformatör + 800 kVA UPS Derinlemesine İnceleme
2×SCB13-2000/10 N+1 · 800 kVA UPS · 1161 kWp PV + 500 kW/1161 kWh BESS · şebeke/ada modu
1 · TL;DR Conclusion
Sonuç: bu 2 MW AI veri merkezi 2 adet SCB13-2000/10 kuru transformatör (N+1) + 800 kVA UPS (15 dk) + 1161 kWp PV + 500 kW/1161 kWh BESS + şebeke/ada modu kullanır — yapılandırıcı toplamı ≈ $1.878.541, EPC ≈ $825.000, 5 yıl geri ödeme, %23,16 IRR (fizibilite düzeyi).
- •2×2000 kVA kuru transformatör N+1; bir ünite kaybından sonra %84 yükleme (geçti), 2 s transfer ≤ 15 s izin verilir
- •800 kVA (640 kW) online UPS, 15 dk ≈ 199 kWh batarya (384 VDC), N+1/2N yedeklilik önerilir
- •Yeşil güç: 1161 kWp PV + 500 kW/1161 kWh BESS, %94 yenilenebilir payı, yılda 609 t CO2 önlenir
- •Şebeke/ada çalışması: 500 kW BESS siyah başlatma kaynağı olarak; ada kritik yükü 1200 kW daha fazla BESS veya dizel gerektirir (V9 yedek %65)
- •Ekonomi: $825.000 EPC, 5 yıl geri ödeme, %23,16 IRR, 25 yılda %459 ROI, LCOE $0,0843/kWh
2 · Solution Overview
Veri merkezi, en yüksek güvenilirliğe sahip yüktür: BT ekipmanları milisaniyelik kesintilere karşı hassastır, harmonik açısından zengindir ve çift besleme + UPS gerektirir. Bu şema, PUE ve karbonu azaltmak için yeşil enerji (PV+BESS) ekler ve aşırı durumlar için ada modu çalışması sağlar.
| Source | Role | Share kW | Share |
|---|---|---|---|
| Grid 10 kV | base | 100 kW | 6% |
| Solar PV 1000 kWp | variable | 1000 kW | 63% |
| BESS 500 kW / 1000 kWh | variable | 500 kW | 31% |
| UPS 800 kVA | backup | 0 kW | 0% |
Veri Merkezi Güç Sistemi Hesaplayıcısı
Veri merkeziniz için eksiksiz bir güç dağıtım sistemi boyutlandırın ve yapılandırın - trafo ve UPS kapasitesi, N/N+1/2N yedeklilik topolojisi, BOM ve tek hat şeması.
3 · Design Process & Rationale
1. Gereksinim belirleme
2000 kW veri merkezi: 1. sınıf yük 2000 kW (tüm saha), kritik BT 1200 kW, hassas 1200 kW, doğrusal olmayan 400 kW. En yüksek süreklilik ve güç kalitesi talepleri — çift besleme + UPS + otomatik transfer.
2. Yük ve sınıflandırma
Tüm saha 1. sınıf (loadGrade1=2000), 1200 kW kritik yük UPS ile karşılanır. Raf yoğunluğu 8 kW/raf → ~200 raf; PUE tahmini 1,60.
3. Kaynak ve karışım
Çift 10 kV şebeke beslemesi (N+1) + 1161 kWp PV + 500 kW/1161 kWh BESS + 800 kVA UPS. Şebeke-ada bağlantısı, BESS siyah başlatma kaynağı olarak.
4. Trafo boyutlandırma
1600 kW talep ≈ 1684 kVA görünür güç → 2000 kVA kademesi; N+1 → 2×SCB13-2000/10 kuru tip (yangına dayanıklı, BT alanı için düşük gürültü), %84 yükleme.
5. UPS ve yedekleme
800 kVA çift dönüşümlü online UPS, 15 dk akü (≈199 kWh, 384 VDC), kritik BT için STS statik transfer <5 ms; N+1/2N yedeklilik önerilir.
6. Koruma ve sekonder
OG 31,5 kA / AG 80 kA kesme kapasitesi; 61850 iletişimi + sekonder şema + yüksek güvenilirlikli koruma ve izleme için DC yardımcı güç.
7. Yeşil güç ile güvenilirlik
PV+BESS karbonu (609 t/yıl) ve faturaları düşürür, ancak ada kritik yükü 1200 kW > BESS 500 kW — tüm saha adalanması daha fazla BESS veya dizel gerektirir. Yeşil-güvenilirlik ödünleşimi budur.
Pain Points → Solution → Evidence
Bir veri merkezi bir saniyelik kesintiyi bile göze alamaz
N+1 çift transformatör + çevrimiçi UPS + STS statik transfer + kara başlatma
N-1 geçti (bir ünite kaybından sonra %84), 15 dk UPS, <5 ms STS, 500 kW BESS ile kara başlatma doğrulandı
BT yükleri harmonik açısından zengin, transformatörler ısınır ve güç kaybeder
Kuru tip transformatör + ayarsız reaktörler + APF aktif filtre
V6: THDi %20 sınırın üzerinde (veri merkezi senaryosu), APF önerilir
Yüksek PUE, yüksek faturalar ve yüksek karbon
1161 kWp PV + BESS ile tepe kırpma, yeşil enerji doğrudan yüke
V18 PUE 1,60, V23 yılda 609 t CO2 önlendi, V24 tepe kırpma yılda $94.900 tasarruf sağlar
Yedekleme gerçekten yeterli mi?
Yükü derecelendir: UPS kritik BT 1200 kW'ı kapsar, kritik olmayan şebeke/dizel üzerinde
V9 %65 yedekleme kapsamını işaretler (basitleştirilmiş temel) — gerçek derecelendirmeye göre doğrulayın
4 · Key Parameter Deep-Read
| Parameter | Value | Basis | Impact & Boundary |
|---|---|---|---|
| Trafo kapasitesi | 2000 kVA ×2 (SCB13) | 1684 kVA görünür → 2000 kVA kademesi; N+1 → 2 kuru ünite | %84 yükleme; kuru tip yangına güvenli ve BT alanı için düşük gürültülü ~1900 kVA talebin üzerinde 2500/3150'ye geçin |
| UPS kapasitesi | 800 kVA (640 kW) | 1200 kW kritik BT'nin ~%67'sini karşılar (0,8 PF'de) | 15 dk ≈ 199 kWh batarya (384 VDC), <5 ms STS N+1/2N önerilir; tam 1200 kW kapsama ~1500 kVA UPS gerektirir |
| PV kapasitesi | 1161 kWp | ≈1.015.200 kWh/yıl, öz tüketim 0,8 | %94 yenilenebilir pay, BT ve soğutmayı besler Çatı/saha ile sınırlı; absorbe etmek için BESS ile eşleştirin |
| BESS kapasitesi | 500 kW / 1161 kWh (2 saat) | Tıraşlama + ada yedek + kara başlatma | 500 kW×4 saat tıraşlar yılda $94.900 tasarruf; kara başlatma kaynağı Ada kritik 1200 kW ≥8 saat veya dizel gerektirir |
| Şebeke modu | şebeke-ada | Değiştirilebilir şebeke/ada, BESS ile kara başlatma | Şebeke kaybında ada çalışması (BESS ile sınırlı) Şebeke onayı + ada karşıtı + kara başlatma kontrolü gerekir |
| Raf yoğunluğu / PUE | 8 kW/raf · PUE 1,60 | Varsayılan 8 kW/raf → ~200 raf; %60 soğutma payı | UPS ve soğutma boyutlandırma temelini belirler Yüksek yoğunluk (>12 kW/raf) sıvı soğutma gerektirir; PUE 1,2'ye düşebilir |
| Kesme kapasitesi | AG 80 kA · YG 31,5 kA | Arıza akımı AG 58,9 kA / YG 28,9 kA | AG şalt ekipmanı 80 kA'da (1,1× marj) Gerçek sistem arıza seviyesini doğrulayın |
5 · Drawing Deep-Read
The following drawings are shown for reference (full set in the configurator “View design document”):
6 · Operation Demo (Deep-Read)
Güvenilirlik ve kullanılabilirlik
Seri kullanılabilirliği ≈%99,97 (≈2,9 saat kesinti/yıl), N+1 çift transformatör + UPS + black-start ile tam kapsama yaklaşıyor; transfer süresi UPS 0 ms / STS <5 ms / ATS 2 s / BESS black-start, 2000 kW kritik yük sınıflandırmasıyla.
Arıza ve koruma
Tam zinciri gösterir: şebeke kaybı → otomatik transfer → UPS kesintisiz devralma → BESS black-start; aşağı yönde bir arıza yalnızca kendi besleyicisini açar, böylece seçicilik tüm saha çapında kesintiyi önler.
Enerji akışı
PV 1161 kW → önce BT ve soğutma → fazlası BESS'e; şebeke boşluğu doldurur; UPS çevrimiçi çift dönüşüm sürekli çalışır. Dört kaynaklı gerçek zamanlı dağıtım ve kritik yük kapsamı bir bakışta.
Ekonomi
1.015.200 kWh/yıl, $204.542/yıl tasarruf; $825.000 EPC, 5 yıl geri ödeme, %23,16 IRR, LCOE $0,0843/kWh, NPV $1.183.320, yılda 609 t CO2 önlenir, 25 yıllık nakit akışıyla.
Other views (shown): LCC (yaşam döngüsü maliyeti) · Güç kalitesi ve harmonikler · Gerilim profili · Şema özellikleri · Çevresel derating
7 · Economics & Payback
Toplam ekipman ≈ $1.878.541, EPC ≈ $825.000 (PV+BESS+UPS+dağıtım). Yeşil enerji yılda ≈$204.542 tasarruf sağlar (BESS tepe kırpma dahil); genel olarak 5 yıl geri ödeme, %23,16 IRR, 25 yıllık %459 ROI, LCOE $0,0843/kWh, NPV $1.183.320, yılda 609 t CO2 önlenir.
8 · FAQ
2 MW'lık bir veri merkezi için transformatör boyutu ne olmalı?
UPS ne kadar büyük ve ne kadar süreli?
Elektrik kesintisinde ne olur?
Yeşil enerji (PV+BESS) ne kadar tasarruf sağlar?
PUE nedir ve nasıl düşürülür?
Harmonikler nasıl ele alınır?
%65 yedek yeterli mi?
Neden kuru tip transformatörler?
Special Considerations
- V9 yedekleme %65 (UPS 800 kW + BESS 500 kW, toplam 2000 kW'a karşı) basitleştirilmiş “tüm yük × %100” temelidir; gerçek veri merkezleri UPS ile yalnızca kritik BT 1200 kW'ı kapsar, kritik olmayan (HVAC) kısa kesintiyi tolere eder — yük sınıflandırmasına göre doğrulayın.
- Ada kritik yükü 1200 kW > BESS 500 kW; tam saha adalama ≥8 saat BESS veya bir dizel (black-start kaynağı) gerektirir.
- UPS, tek bir UPS arızasının kritik BT'yi etkilememesi için N+1/2N yedekli olmalıdır.
- THDi ~%20 sınırın üzerinde (veri merkezi senaryosu) — APF aktif filtreleme ekleyin.
- Raf yoğunluğu varsayılanı 8 kW/raf; yüksek yoğunluk (>12 kW) sıvı soğutma ve ayarlanmış PUE gerektirir.
- Fizibilite düzeyinde tahmin; çizimler lisanslı bir tasarım enstitüsünü bekliyor.
Turn this into your project
Open this exact scenario pre-loaded in the Power System Configurator, then generate the full design document or the operation & techno-economic assessment.
Open in Power System Configurator →Related Scenarios
Related Products
K-13/K-20 dereceli dökme reçine ve VPI transformatörleri, doğrusal olmayan IT yükleri için
Kritik BT ve tesis yükleri için modüler ve endüstriyel frekanslı UPS
Veri merkezi dağıtımı için yüksek dayanımlı alçak gerilim şalt cihazı ve MCC
Yoğun ve yangına dayanıklı bara kanalı, yüksek akımlı raf dağıtımı için
Konvansiyonel ve Güneş Enerjisi Ekipmanlarının Tek Noktadan Temini
Güç dağıtım sistemi tasarımından güneş enerjisine kadar - transformatörler, şalt cihazları, trafo merkezleri ve güneş enerjisi ekipmanlarının boyutları ve fiyatları tek bir yerde. Tam bir malzeme listesi ve FOB fiyatı almak için hesap makinelerimizi kullanın.