Bir veri merkezi dizel jeneratör seti için yanlış yük nasıl seçilir?

Bir veri merkezinin dizel jeneratör seti için yanlış yük seçimi, yedek güç sisteminin güvenilirliğini doğrudan etkilediği için çok önemlidir. Aşağıda, temel prensipleri, temel parametreleri, yük türlerini, seçim adımlarını ve en iyi uygulamaları kapsayan kapsamlı bir kılavuz sunacağım.

1. Temel Seçim İlkeleri

Sahte yükün temel amacı, dizel jeneratör setinin kapsamlı test ve doğrulaması için gerçek yükü simüle etmek ve şebeke elektriği kesintisi durumunda tüm kritik yükü anında üstlenebilmesini sağlamaktır. Belirli hedefler şunlardır:

1. Karbon Birikintilerinin Yakılması: Düşük yükte veya yüksüz çalışma, dizel motorlarda "ıslak istifleme" olayına neden olur (egzoz sisteminde yanmamış yakıt ve karbon birikir). Yanlış yük, motor sıcaklığını ve basıncını artırarak bu birikintileri tamamen yakabilir.
2. Performans Doğrulaması: Jeneratör setinin elektriksel performansının (çıkış voltajı, frekans kararlılığı, dalga biçimi bozulması (THD) ve voltaj regülasyonu gibi) izin verilen sınırlar içinde olup olmadığının test edilmesi.
3. Yük Kapasitesi Testi: Jeneratör setinin nominal güçte kararlı bir şekilde çalışabildiğinin doğrulanması ve ani yük uygulaması ve reddiyle başa çıkma yeteneğinin değerlendirilmesi.
4. Sistem Entegrasyon Testleri: Tüm sistemin uyumlu bir şekilde birlikte çalışmasını sağlamak için ATS (Otomatik Transfer Anahtarı), paralel sistemler ve kontrol sistemleri ile ortak devreye alma çalışmaları yürütmek.

2. Temel Parametreler ve Hususlar

Yanlış yük seçiminden önce, aşağıdaki jeneratör seti ve test gereksinimi parametrelerinin netleştirilmesi gerekir:

1. Anma Gücü (kW/kVA): Sahte yükün toplam güç kapasitesi, jeneratör setinin toplam anma gücüne eşit veya daha büyük olmalıdır. Aşırı yük kapasitesi testine olanak sağlamak için genellikle setin anma gücünün %110-%125'i arasında bir değer seçilmesi önerilir.
2. Voltaj ve Faz: Jeneratör çıkış voltajına (örneğin 400V/230V) ve faza (üç fazlı dört telli) uygun olmalıdır.
3. Frekans (Hz): 50Hz veya 60Hz.
4. Bağlantı Yöntemi: Jeneratör çıkışına nasıl bağlanacak? Genellikle ATS'nin aşağı akışına veya özel bir test arayüz kabini üzerinden.
5. Soğutma Yöntemi:
   • Hava Soğutma: Düşük ve orta güç (genellikle 1000 kW'ın altında) için uygundur, daha düşük maliyetlidir ancak gürültülüdür ve sıcak havanın ekipman odasından düzgün bir şekilde dışarı atılması gerekir.
   • Su Soğutma: Orta ve yüksek güç için uygundur, daha sessizdir, daha yüksek soğutma verimliliğine sahiptir, ancak destekleyici bir soğutma suyu sistemi (soğutma kulesi veya kuru soğutucu) gerektirir, bu da daha yüksek ilk yatırım gerektirir.
6. Kontrol ve Otomasyon Seviyesi:
   • Temel Kontrol: Manuel kademeli yükleme/boşaltma.
   • Akıllı Kontrol: Programlanabilir otomatik yükleme eğrileri (rampa yükleme, kademeli yükleme), voltaj, akım, güç, frekans, yağ basıncı, su sıcaklığı gibi parametrelerin gerçek zamanlı izlenmesi ve kaydedilmesi ve test raporlarının oluşturulması. Bu, veri merkezi uyumluluğu ve denetimi için hayati önem taşır.

3. Yanlış Yüklerin Ana Türleri

1. Dirençli Yük (Tamamen Aktif Yük P)

• Prensip: Elektrik enerjisini ısıya dönüştürür ve bu ısı fanlar veya su soğutması ile dağıtılır.
• Avantajları: Basit yapı, düşük maliyet, kolay kontrol, saf aktif güç sağlar.
• Dezavantajları: Sadece aktif güç (kW) testi yapılabilir, jeneratörün reaktif güç (kvar) düzenleme kabiliyeti test edilemez.
• Uygulama Senaryosu: Esas olarak motor kısmının (yanma, sıcaklık, basınç) test edilmesi için kullanılmaktadır ancak test tamamlanmamıştır.

2. Reaktif Yük (Tamamen Reaktif Yük Q)

• Prensip: Reaktif güç tüketmek için indüktörler kullanılır.
• Avantajları: Reaktif yük sağlayabilir.
• Dezavantajları: Genellikle tek başına kullanılmaz, daha çok dirençli yüklerle birlikte kullanılır.

3. Kombine Direnç/Reaktif Yük (R+L Yükü, P ve Q sağlar)

• Prensip: Direnç bankalarını ve reaktör bankalarını entegre ederek aktif ve reaktif yükün bağımsız veya birleşik kontrolüne olanak tanır.
• Avantajları: Veri merkezleri için tercih edilen çözüm. Gerçek karma yükleri simüle edebilir, AVR (Otomatik Voltaj Regülatörü) ve regülatör sistemi dahil jeneratör setinin genel performansını kapsamlı bir şekilde test edebilir.
• Dezavantajları: Saf rezistif yüklerden daha yüksek maliyetlidir.
• Seçim Notu: Ayarlanabilir Güç Faktörü (PF) aralığına dikkat edin, farklı yük yapılarını simüle etmek için genellikle 0,8 gecikmeli (endüktif) ile 1,0 arasında ayarlanması gerekir.

4. Elektronik Yük

• Prensip: Enerjiyi tüketmek veya şebekeye geri beslemek için güç elektroniği teknolojisini kullanır.
• Avantajları: Yüksek hassasiyet, esnek kontrol, enerji geri kazanım potansiyeli (enerji tasarrufu).
• Dezavantajları: Son derece pahalıdır, yüksek vasıflı bakım personeli gerektirir ve kendi güvenilirliğinin dikkate alınması gerekir.
• Uygulama Senaryosu: Veri merkezlerinde yerinde bakım testlerinden ziyade laboratuvarlar veya üretim tesisleri için daha uygundur.

Sonuç: Veri merkezleri için akıllı otomatik kontrole sahip «Kombine Rezistif/Reaktif (R+L) Yanlış Yük» seçilmelidir.

4. Seçim Adımlarının Özeti

1. Test Gereksinimlerini Belirleyin: Sadece yanma testleri için mi, yoksa tam yük performans sertifikası mı gerekiyor? Otomatik test raporları gerekli mi?
2. Jeneratör Seti Parametrelerini Toplayın: Tüm jeneratörler için toplam güç, voltaj, frekans ve arayüz konumunu listeleyin.
3. Yanlış Yük Tipini Belirleyin: R+L, akıllı, su soğutmalı bir yanlış yük seçin (güç çok küçük ve bütçe sınırlı olmadığı sürece).
4. Güç Kapasitesini Hesaplayın: Toplam Yanlış Yük Kapasitesi = En büyük tek birim güç × 1,1 (veya 1,25). Paralel bir sistem test ediliyorsa, kapasite ≥ toplam paralel güç olmalıdır.
5. Soğutma Yöntemini Seçin:
   • Yüksek güç (>800kW), sınırlı ekipman odası alanı, gürültüye duyarlılık: Su soğutmayı seçin.
   • Düşük güç, sınırlı bütçe, yeterli havalandırma alanı: Hava soğutma düşünülebilir.
6. Kontrol Sistemini Değerlendirin:
   • Gerçek yük etkileşimini simüle etmek için otomatik adım yüklemeyi desteklemelidir.
   • Tüm önemli parametrelerin eğrileri de dahil olmak üzere standart test raporlarını kaydedebilmeli ve çıktısını alabilmelidir.
   • Arayüz, Bina Yönetimi veya Veri Merkezi Altyapı Yönetimi (DCIM) sistemleriyle entegrasyonu destekliyor mu?
7. Mobil ve Sabit Kurulumu Göz Önünde Bulundurun:
   • Sabit Kurulum: Altyapının bir parçası olarak özel bir oda veya konteynera kurulur. Sabit kablolama, kolay test, şık görünüm. Büyük veri merkezleri için tercih edilen seçenek.
   • Mobil Römork Üstü: Bir römork üzerine monte edilir ve birden fazla veri merkezine veya birden fazla birime hizmet verebilir. Başlangıç ​​maliyeti daha düşüktür, ancak kurulumu zahmetlidir ve depolama alanı ile bağlantı işlemleri gerektirir.

5. En İyi Uygulamalar ve Öneriler

• Test Arayüzleri için Plan: Test bağlantılarını güvenli, basit ve standart hale getirmek için güç dağıtım sistemindeki yanlış yük test arayüzü kabinlerini önceden tasarlayın.
• Soğutma Çözümü: Su soğutmalı ise, soğutma suyu sisteminin güvenilir olduğundan emin olun; hava soğutmalı ise, sıcak havanın ekipman odasına geri dönmesini veya çevreyi etkilemesini önlemek için uygun egzoz kanalları tasarlanmalıdır.
• Önce Güvenlik: Yanlış yükler aşırı yüksek sıcaklıklara neden olur. Aşırı sıcaklık koruması ve acil durdurma düğmeleri gibi güvenlik önlemleriyle donatılmaları gerekir. Operatörlerin profesyonel eğitim alması gerekir.
• Düzenli Test: Uptime Institute, Tier standartları veya üretici önerilerine göre, genellikle en az %30 nominal yük ile aylık olarak çalıştırılır ve yılda bir tam yük testi gerçekleştirilir. Yanlış yük, bu gereksinimi karşılamak için önemli bir araçtır.

Son Tavsiye:
Yüksek erişilebilirlik hedefleyen veri merkezleri için, hatalı yükten tasarruf edilmemelidir. Sabit, yeterli büyüklükte, R+L, akıllı, su soğutmalı bir hatalı yük sistemine yatırım yapmak, kritik güç sisteminin güvenilirliğini sağlamak için gerekli bir yatırımdır. Bu sistem, sorunları tespit etmeye, arızaları önlemeye ve kapsamlı test raporlarıyla işletme, bakım ve denetim gerekliliklerini karşılamaya yardımcı olur.