Subestação e média tensão para data center: entrada de energia, RMU e seletividade

subestação é o ponto em que o data center deixa de depender da concessionária e passa a depender de si mesmo. Tudo o que a instalação promete em disponibilidade começa a ser decidido aqui: quantas entradas de energia existem, como a média tensão é distribuída e o que acontece quando um trecho precisa sair de serviço.

Neste artigo, explicamos como a entrada de energia e a média tensão de um data center são projetadas e executadas em obra.

Nível de tensão e potência contratada

A energia chega em média tensão, normalmente 13,8 kV, 23 kV ou 34,5 kV, dependendo da concessionária e da potência contratada. Para sites acima de algumas dezenas de MVA, pode ser necessária uma subestação de alta tensão, 69 kV ou 138 kV, com transformação AT/MT dentro do terreno.

A disponibilidade de energia no terreno é um dos primeiros filtros na escolha do local. Um site com 6 MW de TI precisa de cerca de 9 MVA instalados, e a concessionária pode levar mais de um ano para disponibilizar essa carga.

Uma entrada ou duas

Em Tier 3, o padrão é ter duas entradas independentes, vindas de alimentadores ou subestações diferentes da concessionária, ou um esquema que permita isolar a subestação do data center para manutenção sem desligar a carga. Na prática, isso significa dois barramentos de MT com interligação (tie) e manobra automática ou supervisionada.

Cubículos, RMU e proteção

Na subestação ficam os cubículos de média tensão: disjuntores, seccionadoras, transformadores de medição e relés de proteção. Em projetos recentes, a distribuição interna em MT usa painéis compactos em anel (RMU), isolados a gás ou a ar, que permitem seccionar um trecho para manutenção mantendo o restante energizado.

Os relés de proteção são parametrizados com os ajustes do estudo de seletividade e testados por injeção de corrente no comissionamento. No Scala Data Center TB12, em Barueri, foram 7 painéis de média tensão e 1,5 km de condutores de MT.

Coordenação e seletividade

O estudo de coordenação e seletividade define os ajustes de cada dispositivo de proteção para que uma falha seja isolada pelo dispositivo mais próximo, sem derrubar o restante da instalação. Ele produz os gráficos TCC (tempo-corrente) que são verificados no comissionamento.

Sem seletividade, um curto em um circuito de rack pode abrir o disjuntor geral e desligar um data hall inteiro. É um estudo de engenharia que precisa ser feito antes da compra dos painéis, porque define as características dos relés e disjuntores.

Arc flash

A análise de arc flash calcula a energia incidente em cada ponto da instalação em caso de arco elétrico, e define as distâncias de aproximação e os EPIs necessários para operação e manutenção. O resultado vira etiqueta em cada painel. Em data center, onde as manobras de manutenção são frequentes, é uma exigência de segurança e de norma.

Transformação MT/BT

Da subestação, a média tensão segue para os transformadores, que a convertem para a tensão de utilização. Em data centers, são transformadores a seco, por segurança contra incêndio, com fator K elevado para suportar as harmônicas dos servidores, e em redundância N+1 ou 2N. A distribuição em baixa tensão está em Instalações elétricas de data center: subestação, MT/BT, geradores e nobreaks.

O que costuma dar errado

Três problemas se repetem: o estudo de seletividade feito depois da compra dos painéis, o que obriga a trocar relés; a subestação sem espaço para a segunda entrada, o que inviabiliza o Tier 3 na expansão; e o comissionamento de MT feito sem injeção de corrente primária, o que deixa os ajustes sem prova.

Subestação, painéis e comissionamento sob a mesma responsabilidade

Na MSE Engenharia, empresa de engenharia e instalação de data center, a subestação, os painéis de MT da STI Electric e o comissionamento com injeção de corrente e arc flash fazem parte do mesmo escopo. Este artigo faz parte do guia Instalações para data center em 15 etapas.

Ficamos à disposição para avaliar a entrada de energia do seu projeto.

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