Dimensionnement des groupes électrogènes des sites Core Telecom et Data Centre

Beaucoup se posent la question : comment dimensionner un groupe électrogène ? D'une manière générale, et plus particulièrement pour les sites à tolérance zéro panne, à titre d'exemple les sites Télécom et data center.

Le dimensionnement des groupes électrogènes des Datacenter doit être fait de manière à assurer la disponibilité de l'énergie électrique en l'absence de la source principale, et cela pour une durée indéterminée.

Quelles que soient leur taille et leurs particularités, les Datacenter doivent répondre à des exigences très strictes pour obtenir la certification Uptime Institute.

Pour cette raison, les groupes électrogènes des Datacenter sont une pièce maîtresse.

Il faut savoir que l'Uptime Institute est un organisme consultatif indépendant qui a classifié les Datacenter en 4 niveaux : TIER I, II, III et IV, en fonction de plusieurs critères de fiabilité d'hébergement. Le critère qui nous intéresse est la disponibilité.

À titre d'exemple, pour le TIER I le taux de disponibilité pendant l'année doit être de 99,671 %. C'est pour cette raison qu'il faut faire très attention lors du dimensionnement des groupes électrogènes.

Nous devons prendre en considération la nature des charges à secourir en énergie électrique, surtout leurs influences négatives sur le fonctionnement en toute sûreté du groupe électrogène. Ces charges peuvent être classées comme suit :

Le groupe électrogène doit être capable d'assurer l'énergie électrique en régime transitoire et en régime établi, pour une longue durée et surtout en toute sécurité et haute fiabilité.

Nous définissons les différents paramètres électriques utilisés dans le dimensionnement des groupes électrogènes des Datacenter.

La formule de calcul utilisée pour le dimensionnement du groupe électrogène est tirée du livre blanc N°3 d'APC :

• Le coefficient 1,3 surdimensionne la puissance critique pour prendre en considération tous les phénomènes harmoniques susceptibles d'être injectés dans le réseau par la charge.
• Le coefficient 1,5 surdimensionne la puissance frigorifique pour prendre en considération tous les phénomènes de démarrage des moteurs ainsi que le fonctionnement en surcharge des systèmes de climatisation lors des pics de chaleur au cours d'une année.

Ces deux coefficients peuvent être diminués ; pour cela on doit apporter des améliorations et des optimisations à notre installation.

• L'installation des filtres anti-harmoniques.
• Le choix de la puissance des onduleurs qui ne doivent pas dépasser un seuil à définir (exemple 50 kVA) : si on a besoin d'une puissance ondulée de 200 kVA, on installera 4 × 50 kVA.
• Réduire les pertes des puissances de refroidissement par l'amélioration de l'isolation thermique des sites.
• Le choix de la technologie des équipements Telco & IT moins gourmande en énergies électriques.

Alors nous prendrons les coefficients comme suit : Sg = Sc × 1,3 + Sr × 1,5.

Ainsi calculée, la puissance Sg doit remplir un certain nombre de conditions :

• La puissance Sg supérieure ou égale à 1,1 × S.
• La puissance Sg supérieure ou égale à Sd / 2.
• La chute de tension au démarrage doit être inférieure à 10 % :
  • DU% = X% × Sd / Sn
  • X% = (X″d + 2)
  • Sn : puissance en kVA du groupe électrogène.

X′d et X″d sont respectivement les réactances longitudinales transitoire saturée et subtransitoire saturée de l'alternateur.

La démarche décrite ci-dessus assure le bon choix de la puissance d'un groupe électrogène destiné à alimenter un site Core & Data, tout en assurant la protection du groupe lui-même contre les effets de surcharge et surtout les risques de détérioration induits par les charges en régime transitoire.