uando a concessionária falha, um data center tem alguns milissegundos para reagir. É nesse intervalo que a contingência elétrica prova que existe. Ela funciona em duas camadas complementares, e a forma como as duas se conectam define a topologia da instalação.
Neste artigo, explicamos como UPS, geradores e sistema de diesel são dimensionados e instalados em obra.
Primeira camada: UPS
O UPS (nobreak) responde no instante da falha. Em data center, o padrão é o sistema de dupla conversão: a energia da rede é retificada, alimenta um barramento de corrente contínua com baterias e é reconvertida para alternada. Assim, a carga de TI nunca vê a rede diretamente e fica protegida contra afundamentos, transientes e distorções.
A autonomia das baterias é curta, tipicamente de 5 a 15 minutos: o suficiente para os geradores partirem e assumirem. Baterias de lítio vêm substituindo as de chumbo-ácido por ocuparem menos espaço e exigirem menos manutenção.
Segunda camada: grupos motogeradores
Os geradores assumem a carga em falhas prolongadas. Em data center de grande porte, são unidades de 2.500 a 3.000 kVA, com partida automática em segundos e sincronismo entre máquinas. A transferência rede–gerador–rede é feita pelos quadros de transferência automática (QTA), sem interrupção para a carga.
No Data Center de Hortolândia, foram 4 grupos motogeradores de 3.000 kVA e nobreaks associados para 12 MVA de potência. No Scala Barueri, 5 unidades de 3.000 kVA para 9 MVA.
N+1 ou 2N
A topologia define quantas máquinas são necessárias e como se conectam:
- N+1: um equipamento a mais do que o necessário. Se um gerador falha, os demais atendem a carga. É o mínimo para Tier 3.
- 2N: dois sistemas completos e independentes, cada um capaz de atender toda a carga. Exigido em Tier 4 e adotado por alguns operadores hyperscale.
- Sistemas distribuídos: variações em que a redundância é compartilhada entre blocos, para reduzir o número de máquinas sem perder disponibilidade.
A escolha impacta salas elétricas, casas de máquinas, tanques e custo. Precisa ser feita no conceito.
Sistema de diesel
Cada gerador tem um tanque de serviço junto à máquina, abastecido a partir de tanques principais por bombas redundantes. O Tier 3 exige autonomia mínima de 12 horas na carga plena, o que em um site de 9 MVA significa dezenas de milhares de litros armazenados.
A obra inclui os tanques, a bacia de contenção, a rede de abastecimento com bombas e válvulas, a filtragem e polimento do diesel, e a ventilação e exaustão das casas de máquinas. Contratos com fornecedores de diesel para reposição em emergência fazem parte do plano de operação.
O que é testado no comissionamento
- Partida automática e tempo de assunção de carga
- Sincronismo entre geradores e repartição de carga
- Transferência rede–gerador–rede sob carga real
- Autonomia do UPS e transferência para bypass
- Comportamento com carga de banco de resistências por horas, com medição de temperatura, vibração e consumo
Os detalhes estão em Comissionamento de data center: os níveis L1 a L5.
O que costuma dar errado
Casa de máquinas sem espaço para o gerador N+1 da fase seguinte; ventilação subdimensionada, que faz o gerador desligar por temperatura no teste de carga; e QTA especificado sem a capacidade de manobra que o Tier 3 exige.
Geradores, UPS e painéis no mesmo escopo
Na MSE Engenharia, empresa de engenharia e instalação de data center, geradores, UPS, sistema de diesel e os quadros de transferência fabricados pela STI Electric fazem parte do mesmo escopo, com comissionamento integrado. Este artigo faz parte do guia Instalações para data center em 15 etapas.
Ficamos à disposição para avaliar a contingência elétrica do seu projeto.
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