Veri merkezi dizel jeneratör seti için sahte yük nasıl seçilir?

Bir veri merkezinin dizel jeneratör seti için sahte yük seçimi, yedek güç sisteminin güvenilirliğini doğrudan etkilediği için çok önemlidir. Aşağıda, temel prensipleri, önemli parametreleri, yük tiplerini, 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 kritik yükün tamamını anında karşılayabilmesini sağlamaktır. Spesifik hedefler şunlardır:

1. Karbon Birikintilerinin Yakılması: Düşük yükte veya yüksüz çalışma, dizel motorlarda "ıslak birikme" olgusuna neden olur (yanmamış yakıt ve karbon egzoz sisteminde birikir). Yanlış bir yük, motor sıcaklığını ve basıncını artırarak bu birikintilerin tamamen yanmasını sağlayabilir.
2. Performans Doğrulama: Jeneratör setinin elektriksel performansının (çıkış voltajı, frekans kararlılığı, dalga formu bozulması (THD) ve voltaj regülasyonu gibi) izin verilen sınırlar içinde olup olmadığının test edilmesi.
3. Yük Kapasitesi Testi: Jeneratör setinin nominal güçte istikrarlı bir şekilde çalışabildiğini doğrulamak ve ani yük uygulaması ve reddini kaldırabilme yeteneğini değerlendirmek.
4. Sistem Entegrasyon Testi: Tüm sistemin uyumlu bir şekilde birlikte çalışmasını sağlamak için ATS (Otomatik Transfer Anahtarı), paralel sistemler ve kontrol sistemleriyle birlikte ortak devreye alma işlemlerinin gerçekleştirilmesi.

2. Temel Parametreler ve Dikkate Alınması Gereken Hususlar

Yanlış yük seçimi yapılmadan önce, aşağıdaki jeneratör seti ve test gereksinimi parametrelerinin netleştirilmesi gerekmektedir:

1. Nominal Güç (kW/kVA): Yanlış yükün toplam güç kapasitesi, jeneratör setinin toplam nominal gücünden büyük veya ona eşit olmalıdır. Aşırı yük kapasitesi testine olanak sağlamak için genellikle setin nominal gücünün %110-%125'i seçilmesi önerilir.
2. Gerilim ve Faz: Jeneratör çıkış gerilimi (örneğin, 400V/230V) ve fazı (üç fazlı dört telli) ile eşleşmelidir.
3. Frekans (Hz): 50 Hz veya 60 Hz.
4. Bağlantı Yöntemi: Jeneratör çıkışına nasıl bağlanacak? Genellikle ATS'nin çıkışından sonra veya özel bir test arayüz kabini aracılığıyla.
5. Soğutma Yöntemi:
   • Hava Soğutma: Düşük ve orta güç (tipik olarak 1000kW'ın altında) için uygundur, maliyeti daha düşüktür, ancak gürültülüdür ve sıcak havanın ekipman odasından uygun şekilde dışarı atılması gerekir.
   • Su Soğutma: Orta ve yüksek güç gerektiren uygulamalar için uygundur, daha sessizdir, daha yüksek soğutma verimliliğine sahiptir, ancak destekleyici bir soğutma suyu sistemine (soğutma kulesi veya kuru soğutucu) ihtiyaç duyar, bu da daha yüksek ilk yatırım maliyetine yol açar.
6. Kontrol ve Otomasyon Seviyesi:
   • Temel Kontrol: Manuel kademeli yükleme/boşaltma.
   • Akıllı Kontrol: Programlanabilir otomatik yükleme eğrileri (eğimli 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 çok önemlidir.

3. Yanlış Yüklemelerin Başlıca Türleri

1. Dirençli Yük (Tamamen Aktif Yük P)

• Prensip: Elektrik enerjisini ısıya dönüştürür ve bu ısı fanlar veya su soğutma sistemiyle dağıtılır.
• Avantajları: Basit yapı, düşük maliyet, kolay kontrol, saf aktif güç sağlar.
• Dezavantajları: Sadece aktif gücü (kW) test edebilir, jeneratörün reaktif güç (kvar) düzenleme kapasitesini test edemez.
• Uygulama Senaryosu: Esas olarak motor parçasının (yanma, sıcaklık, basınç) test edilmesinde kullanılır, ancak test tamamlanmamıştır.

2. Reaktif Yük (Tamamen Reaktif Yük Q)

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

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

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

4. Elektronik Yük

• Prensip: Enerji tüketmek veya şebekeye geri beslemek için güç elektroniği teknolojisini kullanır.
• Avantajları: Yüksek hassasiyet, esnek kontrol, enerji geri kazanımı potansiyeli (enerji tasarrufu).
• Dezavantajları: Son derece pahalı, yüksek vasıflı bakım personeli gerektiriyor ve kendi güvenilirliği de değerlendirilmesi gereken bir konu.
• Uygulama Senaryosu: Veri merkezlerindeki yerinde bakım testlerinden ziyade laboratuvarlar veya üretim tesisleri için daha uygundur.

Sonuç: Veri merkezleri için, akıllı otomatik kontrole sahip bir «Birleşik Dirençli/Reaktif (R+L) Yanlış Yük» seçilmelidir.

4. Seçim Adımlarının Özeti

1. Test Gereksinimlerini Belirleyin: Sadece yanma testi mi yapılacak, yoksa tam yük performansı sertifikasyonu da mı gerekiyor? Otomatik test raporları gerekli mi?
2. Jeneratör Seti Parametrelerini Topla: Tüm jeneratörler için toplam güç, voltaj, frekans ve arayüz konumunu listeleyin.
3. Sahte Yük Tipini Belirleyin: R+L tipi, akıllı, su soğutmalı bir sahte yük seçin (güç çok küçük ve bütçe sınırlı değilse).
4. Güç Kapasitesini Hesaplayın: Toplam Yanlış Yük Kapasitesi = En büyük tek ünite gücü × 1,1 (veya 1,25). Paralel bir sistemi test ediyorsanız, kapasite toplam paralel güce eşit veya ondan büyük olmalıdır.
5. Soğutma Yöntemini Seçin:
   • Yüksek güç (>800kW), sınırlı ekipman odası alanı, gürültü hassasiyeti: Su soğutmayı tercih edin.
   • Düşük güç tüketimi, sınırlı bütçe, yeterli havalandırma alanı: Hava soğutma düşünülebilir.
6. Kontrol Sistemini Değerlendirin:
   • Gerçek yük etkileşimini simüle etmek için otomatik kademeli yüklemeyi desteklemelidir.
   • Tüm temel parametrelerin eğrilerini de içeren standart test raporlarını kaydedebilmeli ve çıktısını alabilmelidir.
   • Bu arayüz, Bina Yönetim Sistemi (MBM) veya Veri Merkezi Altyapı Yönetim Sistemi (DCIM) sistemleriyle entegrasyonu destekliyor mu?
7. Mobil kurulum ile sabit kurulum arasındaki farkı göz önünde bulundurun:
   • Sabit Kurulum: Altyapının bir parçası olarak, özel bir odaya veya konteynere kurulur. Sabit kablolama, kolay test, düzgün görünüm. Büyük veri merkezleri için tercih edilen seçenektir.
   • Mobil Treyler Üzerine Monte Edilmiş: Bir treyler üzerine monte edilir, birden fazla veri merkezine veya birden fazla üniteye hizmet verebilir. İlk maliyeti daha düşüktür, ancak kurulumu zahmetlidir ve depolama alanı ile bağlantı işlemleri gerektirir.

5. En İyi Uygulamalar ve Öneriler

• Test Arayüzleri Planı: Test bağlantılarını güvenli, basit ve standart hale getirmek için güç dağıtım sisteminde sahte 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 son derece yüksek sıcaklıklar üretir. Aşırı sıcaklık koruması ve acil durdurma butonları gibi güvenlik önlemleriyle donatılmaları gerekir. Operatörlerin profesyonel eğitim almaları şarttır.
• Düzenli Testler: Uptime Institute, Tier standartları veya üretici tavsiyelerine göre, genellikle aylık olarak en az %30 nominal yük ile test yapılır ve yılda bir kez tam yük testi gerçekleştirilir. Yanlış yük testi, bu gereksinimi karşılamanın önemli bir aracıdır.

Son Tavsiye:
Yüksek kullanılabilirlik hedefleyen veri merkezleri için, yanlış yükten tasarruf edilmemelidir. Kritik güç sisteminin güvenilirliğini sağlamak için, sabit, yeterli boyutta, R+L, akıllı, su soğutmalı bir yanlış yük sistemine yatırım yapmak gereklidir. Bu sistem, sorunları belirlemeye, arızaları önlemeye ve kapsamlı test raporları aracılığıyla işletme, bakım ve denetim gereksinimlerini karşılamaya yardımcı olur.