Система электроснабжения – один из наиболее ответственных компонентов инженерной инфраструктуры дата-центра.
Без электричества дата-центр может за долю секунды превратиться в бесполезное здание с кучей неработающего ИТ-оборудования.
Чтобы этого не произошло, на борту дата-центра имеются дизель-генераторы и источники бесперебойного питания.
Сегодня мы подробно поговорим о системе электроснабжения дата-центра: узнаем, по какому пути электричество доходит до стойки и что происходит, когда в дата-центре пропадает городское электричество.
Давайте рассмотрим тему на примере одного из наших дата-центров.
Давайте поговорим терминами
Прежде чем перейти к электричеству в центре обработки данных, давайте рассмотрим основные термины и определения, которые нам понадобятся сегодня.
Входить — место подключения дата-центра к городской электросети.Трансформатор - устройство для преобразования электрического напряжения, в нашем случае из 10 кВ в 400 В.
Рэй — маршрут электроэнергии от трансформатора до блока питания сервера.
Коммутатор — устройство для приема, распределения электроэнергии и защиты от перегрузок и коротких замыканий.
Дизель-генераторная установка (ДГС) - автономная электростанция, вырабатывающая электроэнергию путем сжигания дизельного топлива.
В дата-центре гарантированное электроснабжение обеспечивается с помощью дизель-генераторных установок.
Обычно дизель-генераторные установки выключены, но теплые.
Для запуска им требуется около 30 секунд. Источник бесперебойного питания (ИБП) - устройство, питающее дата-центр при кратковременном отключении основного электроснабжения.
Потеря электроэнергии даже на секунду приведет к отключению ИТ-оборудования.
Задача ИБП – предотвратить это прерывание.
Автоматическая передача резерва (АТС) - устройство, применяемое в случаях, когда система электроснабжения имеет не менее двух вводов питания.
В случае проблем с одним из входов нагрузка автоматически переключается на второй.
В дата-центрах AVR используется для переключения нагрузки дата-центра на дизель-генераторную установку и для резервного электроснабжения серверов с одним источником питания.
Блок распределения питания, PDU (распределитель питания) — устройство для распределения электроэнергии.
В английской традиции PDU относятся как к электрическим панелям, так и к розеточным блокам.
Для нас это всего лишь блоки розеток в стойке.
Да будет свет
Дата-центр подключен к городской электросети через два ввода.Эти вводы независимы: они поступают от разных подстанций и по разным маршрутам.
Мы проследим путь электричества по одному из таких вводов от трансформатора до сервера в стойке.
Через вводы городская электроэнергия поступает на понижающие трансформаторы дата-центра.
Здесь 10 кВ преобразуется в 400 В.
На главный распределительный щит (ГРЩ) поступает 400 В.
Отсюда питание распределяется по всем инженерным системам и ИТ-оборудованию дата-центра.
Два ряда серых шкафов — главный распределительный щит. Каждый ряд (раздел) питается от своего входа и дублирует противоположный.
В состав главного распределительного щита входят:
- входной автоматический выключатель (вводные автоматические выключатели) .
При возникновении короткого замыкания или превышения допустимого тока на пути от главного распределительного щита к нагрузке, вводной автоматический выключатель отключится.
Принцип работы этих автоматов такой же, как у вилок в электрощитке вашего дома.
Каждая секция главного распределительного щита имеет два входных выключателя: один срабатывает при питании дата-центра от городской электросети, другой — при включении дизель-генераторной установки.
- распределительный автобус .
Вся электроэнергия подается на него и передается далее на ИБП или другие распределительные щиты.
Вверху проходят кабели, по которым поступает электричество от трансформатора.В средней части находится вводной автомат, внизу медная распределительная шина.
- автоматический перевод резерва (ATR) .
Он управляет входными выключателями от города и дизель-генераторной установки, подает команды на пуск и остановку дизель-генераторной установки, переключает электропитание дата-центра с трансформаторов на дизель-генераторную установку и обратно.
На дисплее показано, от какого источника питается дата-центр.На данный момент питание поступает от городской сети (LN1).
ЛН 2 – резервная линия электропередачи от дизель-генераторной установки.
- диверторные машины .
Они защищают от перегрузки и короткого замыкания каждый маршрут, идущий к другим распределительным щитам и конечным потребителям: стойки, ИБП, кондиционеры, освещение и т. д.
- секционный переключатель.
Главных распределительных щитов у нас два, так как к дата-центру подключено 2 ввода.
Он позволяет запитать обе секции ГРЩ от одного ввода при необходимости ремонта одного из трансформаторов.
При потере городского электроснабжения питание от этого щита поступает в главный распределительный щит и распределяется дальше по всему дата-центру.
Вся электроэнергия, вырабатываемая дизель-генераторной установкой, поступает на медную распределительную шину и оттуда поступает на входной выключатель от дизель-генераторной установки.
Итак, попадая в ГРЩ, 400В поступает на вводной автомат от города.
Далее электроэнергия поступает в распределительную шину и врезные автоматы.
В случае перебоев в городской электросети AVR переключает дата-центр на питание от дизель-генераторной установки.
Электропитание от ГРЩ уже гарантировано, но всё же: а) «грязный»: городское напряжение не очень стабильно, наблюдаются скачки, временные повышения и понижения.
б) бесперебойный: дизель-генератору потребуется до 30 секунд для запуска и выхода на рабочую нагрузку.
Обе эти проблемы решает источник бесперебойного питания (ИБП).
Сюда идет электричество после главного распределительного щита.
ИБП выравнивает напряжение до заданного значения, а при пропадании электроэнергии из города ИБП автоматически переключает нагрузку на аккумуляторы.
Используя аккумуляторы, дата-центр может работать автономно около 15 минут. Этого более чем достаточно для запуска дизель-генераторной установки.
ИБП обычный.
Стойки с аккумуляторами.
Распределительный щит ИБП (ИБП) питается от ИБП.
От отводных автоматов ЩБП электроэнергия подается в распределительные щиты машинных залов (ЩР), кондиционеров (ЩК), аварийного освещения (ЩС) и других распределительных щитов.
В ЩР каждая стойка оборудована своим отводным автоматом необходимого номинала и схемы фаз.
Например, для питания стойки мощностью 6,5 кВт устанавливаем однофазный выключатель на 32А.
ЩР в машинном отделении.
В машинных залах НОРД 4 вместо ЩР применяют шинопроводы, расположенные под фальшполом.
На шинопроводе устанавливаются отводные коробки с автоматическими выключателями, ведущими к стойкам.
Остаётся только подать питание на оборудование в стойке.
Для этого в стойке устанавливаются два PDU, которые подключаются к разным лучам питания.
Оборудование с двумя источниками питания подключается к разным PDU. Если у оборудования один источник питания, то он подключается к PDU через АВР.
При потере питания на одном из PDU АВР переключает нагрузку на второй.
Принципиально важно правильно подключить оборудование к АТС и PDU .
Если вы ошибетесь, никакое резервное питание в центре обработки данных не поможет вашему серверу пережить перебои в подаче электроэнергии в городе.
Схема правильного подключения серверов с одним и двумя блоками питания в стойке.
Это путь, по которому электричество проходит по одному лучу от трансформатора до сервера в стойке.
Электричество проходит аналогичный путь к стойке и вдоль второй балки.
На общей схеме все вышеперечисленное выглядит так: 
Выключите свет
Теперь разберем ситуацию, когда в дата-центре пропадает городское электроснабжение.В этом случае происходит следующее: — ИБП переключается на питание от батареи; — автоматическое введение резерва в главный распределительный щит запускает дизель-генераторные установки и переключает дата-центр на питание от них.
Вот как это происходит:
- ИБП обнаруживает потерю мощности на входе и автоматически переключается на автономное питание от аккумуляторов.
- При этом АРР в ГРЩ фиксирует и перебои в городском электроснабжении.
AVR ждет 5 секунд. Если питание не восстанавливается, АРР подает сигнал на запуск дизель-генераторной установки.
- ДГУ запускаются и синхронизируются друг с другом через 15-30 секунд.
- При появлении мощности от дизель-генератора на резервной линии АВР размыкает выключатель основной линии и замыкает выключатель резервной линии с задержкой в 10 секунд. С этого момента дата-центр питается от дизель-генераторной установки.
- ИБП обнаруживает, что входное питание восстановлено, и возвращается в стандартный режим.
/> При восстановлении электроснабжения по городской сети та же АТС автоматически возвращает дата-центр на питание от городской сети:
- AVR обнаруживает возобновление подачи электроэнергии в город, ждет 5 секунд и отключается от дизель-генераторной установки.
- В то же время ИБП переключается на питание от батареи.
- АТС размыкает выключатель на резервной линии (питание от дизель-генераторной установки), а через 5 секунд замыкает выключатель на основной линии электропередачи от города.
ИБП возвращается в стандартный режим.
- АВР ждет 60 секунд, после чего дает команду на остановку дизель-генераторной установки.
Одна из групп ДСУ на площадке ОСТ.
В этом посте мы подробно рассмотрели, как выглядит система электроснабжения в динамике.
Если вы хотите узнать подробности о мощностях, брендах и схемах резервирования каждого элемента системы в дата-центре TIER III, то вы можете ознакомиться с нашими последними новостями.
Задавайте вопросы в комментариях, если за кадром осталось что-то интересное для вас.
Теги: #Хостинг #центр обработки данных #ИТ-инфраструктура #центр обработки данных #Хранение данных #ИБП #DataLine #DGS #энергоснабжение #линия данных #линия данных #линия данных #линия данных
-
Интернет-Радио И Лицензирование
19 Oct, 24 -
Last.fm Отложил Платную Подписку
19 Oct, 24 -
Расширение Возможностей Cleantalk Anti-Spam
19 Oct, 24
