Soluciones de monitoreo de energía para centros de datos
Soluciones de monitoreo de energía para centros de datos, destinadas a transformadores y activos eléctricos críticos, que combinan el monitoreo de la temperatura del centro de datos, la medición de puntos calientes en los devanados, las descargas parciales, el estado del aceite y los datos de estado remotos para instalaciones de alta disponibilidad.
Por qué es importante monitorear la temperatura de los centros de datos
La alta utilización de los equipos, las cargas con alto contenido de armónicos y los estrictos objetivos de tiempo de funcionamiento someten a los transformadores y a los equipos de distribución a un estrés térmico y eléctrico continuo.
Carga elevada continua
Las cargas de los servidores, los sistemas UPS y los sistemas de enfriamiento funcionan las 24 horas del día, lo que deja poco tiempo para que los transformadores se enfríen entre ciclos de carga.
Cargas con alto contenido de armónicos
Los rectificadores de los sistemas de alimentación ininterrumpida (UPS) y las fuentes de alimentación conmutadas pueden aumentar las pérdidas en los devanados y las pérdidas parásitas, por lo que los datos de temperatura son tan importantes como los de carga.
Redundancia y tiempo de actividad
Las arquitecturas N+1 y 2N dependen de que los activos paralelos estén en buen estado, de modo que una sola falla en un equipo no reduzca la resiliencia del sistema eléctrico.
Salas eléctricas con alta densidad
Las salas de transformadores, los tableros de distribución y los conductos de bus en interiores pueden concentrar el calor y dificultar la realización de inspecciones térmicas manuales frecuentes.
¿Qué debe abarcar el monitoreo de la energía en un centro de datos?
Las prioridades de monitoreo dependen de si la instalación utiliza transformadores de tipo seco para interiores, unidades sumergidas en aceite para exteriores o una combinación de ambos en la arquitectura eléctrica del campus.
- ●Temperatura de los devanados del transformador — Temperatura del devanado trifásico y tendencia térmica para unidades de tipo seco y sumergidas en aceite.
- ●Puntos clave del bobinado — lugares internos seleccionados en los que el estrés térmico local puede superar la temperatura promedio.
- ●Estado de enfriamiento — funcionamiento del ventilador, respuesta de enfriamiento y comportamiento de la temperatura ante cambios en la carga.
- ●Estado del aceite — DGA, temperatura, nivel y presión del aceite en transformadores críticos llenos de aceite.
- ●Estado del aislamiento — descargas parciales e indicadores relacionados, en los casos en que los transformadores de mayor valor justifiquen un monitoreo adicional.
- ●Puntos calientes en aparatos de conmutación, barras colectoras y cables — uniones y puntos de conexión de alta corriente en los que puede producirse un calentamiento localizado.
Temas relacionados: Monitoreo de transformadores en centros de datos · Monitoreo de la temperatura de los transformadores de tipo seco · Monitoreo de transformadores
Monitoreo de los activos eléctricos a lo largo de la cadena de alimentación del centro de datos
El monitoreo de los centros de datos debe seguir el recorrido eléctrico desde la toma de la red eléctrica y los transformadores del campus hasta los equipos de distribución en interiores. Los activos de mayor prioridad son aquellos cuyo fallo reduciría la redundancia o interrumpiría una ruta de carga crítica.
El monitoreo de los transformadores suele ser el punto de partida, ya que la temperatura de los devanados, las condiciones de enfriamiento y el estado del aislamiento afectan directamente la confiabilidad de la distribución de energía en las etapas posteriores.
Transformadores de tipo seco y de resina moldeada para uso en interiores
Es común en salas eléctricas, donde el control de la temperatura de los devanados y de la refrigeración son las principales prioridades de monitoreo.
Transformadores de inmersión en aceite para campus
Transformadores de entrada de servicios públicos o al aire libre en los que pueda ser necesario monitorear los gases de desintegración (DGA), el estado del aceite y los puntos calientes.
Aparatos de conmutación y barras colectoras
Las conexiones de alta corriente pueden generar puntos calientes locales que no son visibles a temperatura ambiente normal.
Terminaciones de cables
Los puntos de terminación y las uniones de cables pueden incluirse en el plan de monitoreo térmico cuando la densidad de corriente es alta.
Interfaces de monitoreo y control
Los datos de temperatura, alarmas y estado se pueden integrar en sistemas BMS, EPMS, DCIM o SCADA, de acuerdo con las interfaces del proyecto.
Monitoreo de la temperatura de los transformadores de tipo seco en centros de datos
Los transformadores de tipo seco y de resina moldeada se utilizan ampliamente en las salas eléctricas de los centros de datos. La temperatura de los devanados trifásicos, el control de los ventiladores y las salidas de alarma y desconexión conforman la capa básica de monitoreo térmico.
Los controladores basados en Pt100 son adecuados para el monitoreo convencional de la temperatura del devanado, mientras que se puede incorporar la tecnología de sensores de fibra óptica cuando se requiera la medición directa de puntos calientes, aislamiento eléctrico o puntos de medición adicionales.
Productos: Dispositivo de monitoreo inteligente YN-XP502F-3T · IB-S201: Monitor y controlador de temperatura
Monitoreo directo de puntos críticos para equipos de alta tensión en centros de datos
La detección de temperatura mediante fibra óptica fluorescente resulta útil en aquellos casos en que los sensores eléctricos convencionales se ven limitados por altos voltajes, interferencias electromagnéticas o requisitos de aislamiento.
- ●Aislamiento eléctrico — La detección óptica es adecuada para las ubicaciones de los devanados de los transformadores de alta tensión.
- ●Inmunidad a las interferencias electromagnéticas — La detección óptica no se ve afectada por interferencias electromagnéticas a lo largo de la trayectoria de detección.
- ●Medición directa en el punto caliente — Las sondas pueden colocarse en puntos específicos del devanado durante la fabricación del transformador o durante una restauración adecuada.
- ●Monitoreo multipunto — Los canales múltiples pueden abarcar los devanados de los transformadores, las conexiones de los tableros de distribución, las barras colectoras y los terminales de los cables.
Productos: Sistema multicanal de medición de temperatura por fibra óptica · Sensor de temperatura de fibra óptica para bobinados de transformadores
Ubicaciones de monitoreo de temperatura en el centro de datos
Los puntos de monitoreo deben seleccionarse de acuerdo con la importancia crítica de los activos, el diseño del transformador, la accesibilidad y la arquitectura de redundancia de la instalación.
Bobinados de tipo seco
Control de la temperatura de los devanados trifásicos y del enfriamiento.
Puntos clave del bobinado
Medición térmica directa en puntos internos seleccionados.
Conexiones de aparatos de conmutación
Calentamiento localizado en las conexiones de alta corriente.
Conexiones de barras colectoras
Comportamiento térmico en juntas y puntos de conexión.
Terminaciones de cables
Monitoreo de puntos críticos en las terminaciones clave.
Transformadores llenos de aceite
Monitoreo del estado de los devanados, el aceite y el aislamiento.
El alcance de la supervisión debe basarse en la criticidad y las consecuencias de una falla, en lugar de aplicar el mismo conjunto de sensores a todos los transformadores o cabinas eléctricas.
Selección de métodos de monitoreo para los activos de energía de los centros de datos
Las diferentes tecnologías dan respuesta a diferentes cuestiones relacionadas con el estado de los equipos. Los proyectos de centros de datos suelen combinar la detección de temperatura con el aislamiento y el monitoreo del estado del aceite en los transformadores más críticos.
| Método | Aplicación típica | Valor primario |
|---|---|---|
| Sensores de temperatura Pt100 / RTD | Bobinados de transformadores de tipo seco y de resina moldeada | Temperatura del devanado, control del ventilador, alarma y entrada de desconexión |
| Sensores de temperatura de fibra óptica | Puntos calientes en los devanados internos, puntos de alta tensión, puntos calientes en los equipos de conmutación y en las barras colectoras | Medición directa de la temperatura con aislamiento eléctrico e inmunidad a las interferencias electromagnéticas |
| WTI / OTI | Temperatura del devanado y de la parte superior del aceite en un transformador sumergido en aceite | Salidas convencionales de indicación y control de temperatura local |
| DGA en línea | Transformadores críticos sumergidos en aceite | Tendencia de los gases disueltos asociados a anomalías térmicas y eléctricas |
| Monitoreo de descargas parciales | Sistemas críticos de aislamiento para transformadores de tipo seco o sumergidos en aceite | Indicación continua de la actividad de descarga en desarrollo |
La selección del sensor y del sistema depende del tipo de transformador, el nivel de tensión, la instrumentación existente, el acceso a la instalación y las consecuencias que tendría la pérdida del activo monitoreado.
Temas relacionados: Monitoreo de la temperatura de los transformadores · Análisis de gases disueltos · Monitoreo de descargas parciales
Mapa de activos críticos de energía
Priorizar los riesgos de redundancia
Seleccionar parámetros de monitoreo
Definir la lógica de alarma y control
Plan de integración de BMS / EPMS / DCIM
Cómo planificar el monitoreo de la energía crítica para un centro de datos
Comience con el diagrama eléctrico de una sola línea e identifique qué transformador o equipo eléctrico reduciría la redundancia si no estuviera disponible. Distinga entre las unidades de tipo seco para interiores y los transformadores llenos de aceite para exteriores, ya que sus métodos de detección e indicadores de falla son diferentes.
Seleccione la temperatura, el análisis de gases en descomposición (DGA), las descargas parciales u otros parámetros de acuerdo con el diseño y el nivel de criticidad del transformador. Defina las funciones del ventilador local, las alarmas y los disparos de forma independiente del monitoreo remoto, para que la protección no dependa de la red.
Por último, confirma las interfaces de comunicación y asigna los valores y alarmas necesarios a la plataforma BMS, EPMS, DCIM o SCADA de la instalación.
Desde sensores para transformadores hasta BMS, EPMS, DCIM o SCADA
Los dispositivos de monitoreo pueden generar alarmas y controlar a nivel local, mientras que ciertos valores operativos se transmiten a la plataforma de monitoreo existente de la instalación.
Las interfaces de comunicación disponibles dependen del dispositivo de monitoreo seleccionado y de la configuración. Confirma el protocolo, la asignación de registros y la lógica de relés durante el diseño del proyecto.
Monitoreo de los distintos activos de energía de los centros de datos
Transformadores de tipo seco y de resina moldeada para uso en interiores
La temperatura del devanado, el estado del ventilador de enfriamiento y las salidas de alarma constituyen el primer nivel de monitoreo. Los controladores Pt100 proporcionan un control de temperatura trifásico convencional, mientras que se pueden agregar canales de fibra óptica cuando se requieren datos directos de los puntos calientes.
Transformadores de inmersión en aceite para campus
Los transformadores llenos de aceite instalados al aire libre o en el área de servicios pueden combinar el monitoreo de la temperatura de los devanados y del aceite con el análisis de gases disociados (DGA), el estado del sistema de aceite y el monitoreo de descargas parciales, según el nivel de importancia de cada equipo.
Aparatos de conmutación, barras colectoras y conexiones de cables
Las uniones de alta corriente y las terminaciones de cables pueden generar un calentamiento localizado. Los sensores de fibra óptica ofrecen una opción eléctricamente aislada para determinados puntos de monitoreo de temperatura en aplicaciones de alta tensión o con altos niveles de EMI.
Monitoreo adicional del estado de los transformadores críticos de los centros de datos
Los transformadores de mayor valor pueden incorporar indicadores de aislamiento y del estado del aceite cuando los datos de temperatura por sí solos no son suficientes para el nivel de riesgo requerido.
Proyectos de nuevos centros de datos frente a la modernización de instalaciones existentes
Proyecto de un nuevo centro de datos
Las nuevas instalaciones ofrecen la mejor oportunidad para coordinar la ubicación de los sensores de los transformadores, las interfaces de los paneles de control y las rutas de los datos de monitoreo durante el diseño eléctrico.
- ●Planificar el uso de sensores Pt100 o de fibra óptica para el bobinado antes de la fabricación del transformador
- ●Define los contactos del ventilador, de la alarma y de desconexión en la etapa de diseño
- ●Estandarizar las interfaces de comunicación en todas las salas de transformadores
- ●Asigne los valores requeridos a los sistemas BMS, EPMS, DCIM o SCADA antes de la puesta en servicio
Modernización de un centro de datos existente
En muchas ocasiones, las instalaciones existentes pueden incorporar o mejorar los sistemas de monitoreo sin necesidad de reemplazar toda la instalación del transformador, aunque los lugares accesibles para colocar los sensores dependen del diseño del transformador.
- ●Revisar las señales existentes de Pt100, WTI, OTI y del controlador
- ●Actualiza los monitores locales cuando sea necesario establecer comunicación remota
- ●Agrega puntos de monitoreo de puntos calientes externos o accesibles cuando sea posible
- ●Integrar las alarmas y los datos con los sistemas de monitoreo de las instalaciones ya existentes
¿Por qué elegir INNO para el monitoreo de la energía en centros de datos?
- ●Monitoreo de la temperatura de los transformadores — Controladores Pt100, sistemas de temperatura WTI/OTI y de fibra óptica para diferentes estructuras de transformadores.
- ●Medición directa de puntos calientes mediante fibra óptica — Detección con aislamiento eléctrico para los devanados de los transformadores y puntos seleccionados de alta tensión.
- ●Monitoreo multiparamétrico de transformadores — Se pueden agregar funciones de monitoreo de la DGA, descargas parciales, bujes, transformadores con regulador de tensión en línea (OLTC) y el sistema de aceite, según la importancia crítica de los activos.
- ●Apoyo a la integración — Las interfaces de comunicación y las salidas de alarma pueden integrarse con las arquitecturas de monitoreo existentes.
Productos de monitoreo recomendados para centros de datos
Dispositivo de monitoreo inteligente para transformadores de tipo seco YN-XP502F-3T
Monitoreo de temperatura de bobinado Pt100 de tres canales con funciones de ventilador, alarma, desconexión y Modbus RTU.
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IB-S201: Monitor y controlador de temperatura para transformadores de tipo seco
Monitoreo de la temperatura de los devanados Pt100, control del ventilador de enfriamiento y salidas de alarma/desconexión para transformadores de tipo seco.
Ver producto →Sistema multicanal de medición de temperatura por fibra óptica
Monitoreo óptico multipunto de la temperatura para devanados de transformadores, aparatos de conmutación, barras colectoras y terminales de cables.
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Sistema de monitoreo de salud en línea para transformadores de tipo seco
Monitoreo integrado de temperatura, descargas parciales, vibraciones y condiciones ambientales para activos críticos de tipo seco.
Ver producto →Sistema de monitoreo en línea de DGA para aceite de transformador
Monitoreo continuo de las tendencias de gases disueltos en transformadores críticos de centros de datos y campus sumergidos en aceite.
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Sistema de monitoreo en línea de descargas parciales en transformadores
Detección continua de descargas parciales y monitoreo del estado del aislamiento para transformadores de mayor nivel de criticidad.
Ver producto →Aplicaciones relacionadas con el monitoreo de transformadores
Monitoreo de la temperatura de los transformadores de tipo seco
Medición de la temperatura de los devanados, control de enfriamiento y funciones de alarma para transformadores de tipo seco de interior.
Monitoreo de puntos calientes en los devanados de transformadores
Medición directa de la temperatura del devanado en puntos calientes seleccionados.
Monitoreo de transformadores sumergidos en aceite
Monitoreo de la temperatura, el análisis de gases de descomposición (DGA), el aislamiento y el estado del sistema de aceite en unidades críticas que funcionan con aceite.
Monitoreo de transformadores de potencia
Monitoreo de condiciones multiparamétrico para transformadores de alto valor y subestaciones de campus.
Soluciones de monitoreo relacionadas
¿Qué información nos ayuda a recomendar una configuración de monitoreo para un centro de datos?
Compartir información sobre los tipos de transformadores, los puntos críticos de monitoreo y los requisitos de integración de las instalaciones ayuda a delimitar el hardware de monitoreo y la arquitectura de comunicación adecuados.
- ●Tipo de centro de datos: instalación única, campus, coubicación o hiperescala
- ●Tipo de transformador: de tipo seco, de resina moldeada o sumergido en aceite
- ●Potencia nominal y nivel de tensión del transformador
- ●Cantidad y importancia crítica de los activos que se deben monitorear
- ●Sensores de temperatura Pt100, WTI, OTI u otros ya existentes
- ●Puntos obligatorios de monitoreo de puntos calientes, DGA o descargas parciales
- ●Requisitos de comunicación para BMS, EPMS, DCIM, PLC o SCADA
- ●Instalación nueva o modernización
Preguntas frecuentes sobre el monitoreo de la energía en centros de datos
¿Qué equipos eléctricos se deben monitorear en un centro de datos?
Por lo general, la prioridad se da primero a los transformadores y a los equipos críticos de distribución. Dependiendo del diseño, el monitoreo puede incluir la temperatura de los devanados de tipo seco, el estado de los transformadores llenos de aceite, los puntos calientes en los interruptores o las barras colectoras, las terminaciones de los cables y ciertos indicadores del estado del aislamiento.
¿Qué sensores de temperatura son adecuados para los transformadores de los centros de datos?
Los sensores Pt100 se utilizan ampliamente en los devanados de los transformadores de tipo seco, mientras que los sensores fluorescentes de fibra óptica son adecuados cuando se requiere la medición directa de puntos calientes, aislamiento eléctrico de alta tensión o una alta inmunidad a las interferencias electromagnéticas.
¿Se pueden conectar los datos de monitoreo de los transformadores al BMS, al EPMS o al DCIM?
Sí. Dependiendo del dispositivo de monitoreo seleccionado, los datos y las alarmas pueden integrarse con BMS, EPMS, DCIM o SCADA a través de las interfaces de comunicación compatibles o las salidas de relé. Se debe confirmar la disponibilidad de los protocolos para el modelo seleccionado durante la fase de diseño del proyecto.
¿Es posible instalar un sistema de monitoreo de transformadores en un centro de datos ya existente?
En muchos casos, sí. Los controladores de temperatura y las señales de los sensores existentes a menudo se pueden integrar o actualizar, mientras que la instalación de puntos de monitoreo adicionales depende del diseño del transformador, de los lugares de instalación accesibles y del método de monitoreo requerido.
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