데이터 센터에서의 설치 환경에 따른 전압강하 사례에 관한 연구

Abstract

데이터 센터는 서버뿐만 아니라 데이터 저장 드라이브 및 네트워크 장비와 같은 IT 시스템을 구동하는 데 필요한 컴퓨팅 인프라를 포함하여 컴퓨팅 시스템 및 관련 하드웨어 장비가 저장되는 물리적 위치이다. 즉, 회사의 디지털 데이터를 저장하는 물리적 시설이라고 할 수 있다. 데이터 센터에서 한 번 정전 발생하면 평균적으로 손실 금액이 약 8억원 이상 손실 발생되므로 전압강하 및 정전에 대한 대책이 중요하다. 데이터 센터에서는 부스덕트 길이, UPS(Uninterruptible Power Supply) 2차측 영상분 전류 그리고 STS(Static Transfer Switch), CTTS(Cloed Transition Transfer Switch) 절체스위치를 통한 순환전류에 의하여 전압강하가 증가하는 경향이 있다. 해외 선진 클라우드 업체의 경우 UPS 2차측 부스덕트 도체를 대부분 사용하는 알루미늄 도체 대신 구리 도체를 사용하여 영상분 전류에 의한 전압강하 개선을 목적으로 하는 사례가 있고, 다른 클라우드 업체에서는 상용․예비전원 절체방식에 사용되는 STS 방식 대신 CTTS 방식을 채택하여 계통의 순환전류에 의한 전압강하 개선을 하는 사례가 있다. 또한 변압기 2차측과 UPS 1차까지는 변압기 탭조정과 역률개선장치를 통하여 전압강하 개선이 크게 향상 되었으나 UPS 2차측은 영상분 전류와 순환전류에 의해 전압강하 개선이 잘 되지 않은 경향을 보이고 있다. 두 사례를 비교하여 부스덕트 도체 재질 (구리, 알루미늄)에 따라 전압강하 변화와 상용․예비전원 절체방식 (STS, CTTS)에 따른 전압강하 변화가 얼마나 되는지 살펴보았다.|Data center is a physical location where computing systems and associated hardware equipment are stored, including not only servers, but also the computing infrastructure needed to drive IT systems such as data storage drives and network equipment. In other words, it is a physical facility that stores the company's digital data. Once a power outage occurs in the data center, the average loss amount is lost by more than 800 million won, so measures against voltage drop and power outage are important. In the data center, the voltage drop tends to increase due to the bus duct length, the UPS secondary side zero-phase current, and the circulating current through the STS and CTTS switches. In the case of overseas advanced cloud companies, there is a case in which a CU conductor is used instead of an AL conductor using most of the UPS secondary side bus duct conductors to improve the voltage drop by the zero-phase current. In other cloud companies, There is a case where the CTTS method is adopted instead of the STS method used to improve the voltage drop by the circulating current of the system In addition, the voltage drop improvement was remarkably improved through the transformer tap adjustment and the power factor improvement device up to the transformer secondary side and the UPS primary side. However, the voltage drop improvement of the UPS secondary side is not improved due to the zero-phase current and the circulating current. We compare the two cases and examine the voltage drop change according to the bus duct material (CU, AL) and the voltage drop change according to the commercial and reserve power switching method (STS, CTTS).