Нормативная документация

Защита питания ЦОДа дизель-роторными ИБП

13 августа 2014 г. | Категория: Электроснабжение ЦОД, Динамические ИБП (DRUPS)

Хотелось бы отдельно остановится на быстро набирающей популярность концепции построения электропитания центров обработки данных на динамических ИБП или иначе дизель-роторных источниках бесперебойного питания (ДРИБП). Данные системы содержат в своем составе систему стабилизации напряжения, динамический накопитель кинетической энергии, а также дизельный двигатель.

На территории Российской Федерации наибольшее распространение получили ДРИБП фирм HitecPowerProtection, Piller и Eurodiesel. Конструктивно оборудование Hitec и Eurodiesel имеют схожую монорамную компоновку (но не конструкцию!), а вот система от Piller состоит из нескольких не связанных друг с другом механических частей: дизеля с генератором и отдельно стоящего динамического накопителя энергии, ротор которого вращается в среде инертных газов (гелия).

В отличие от статических источников бесперебойного питания, ДРИБП могут быть как низковольтными (0,4кВ), так и рассчитанными на работу с сетью среднего напряжения от 6,3 до 35 кВ. Повышение напряжения позволяет существенно снизить сечения силовых кабелей и номиналы защитных устройств, а также открывает широкие возможности для построения параллельных систем большой и очень большой мощности - от единиц до десятков мегаватт. И если для статических ИБП мощность параллельной системы ограничивается максимальным током автоматов защиты в 6300 А, что приблизительно соответствует мощности 4,5 МВА, то в системе напряжением 10 кВ высоковольтная ячейка (аналог автоматического выключателя в низковольтных сетях) с номинальным током 1250 А позволяет построить систему электропитания с мощностью в 22 МВА. Передача электроэнергии, особенно на расстояния более 100 метров, например, если энергоцентр с системами бесперебойного и гарантированного питания находится с кластерами ЦОДа в разных местах, напряжением в 10 кВ также экономически более целесообразна, нежели для низковольтных систем. Сечения кабелей и их стоимость будут несоизмеримы! Понижающие трансформаторы 10/0,4 кВ ставятся в непосредственной близости от кластеров ЦОД, что максимально сокращает длины кабелей, по которым текут большие токи низкого напряжения. Еще одним неоспоримым преимуществом ДРИБП является то, что не вступая в конфликт с нормами построения систем электропитания IT нагрузки ЦОД и его инженерных систем (которые, как известно, не должны питаться от одних и тех же систем бесперебойного питания) тем не менее, являются общим элементом питания всех систем ЦОДа. Основная (IT) нагрузка питается от ДРИБП через специальный дроссель, блокирующий помехи от других потребителей и питающей сети, а инженерная нагрузка запитана напрямую от генератора.

Однако, несмотря на множество очевидных плюсов, динамическим системам свойственны и недостатки: малое время выбега ротора (автономной работы) - около 15 секунд, заставляет при любом сбое питания запускать дизельный двигатель, что отрицательно сказывается на ресурсе двигателя и экологии. Узкое окно питающих напряжений около ± 10%, против -40+15% для статических ИБП, повышенный уровень шума и вибраций, даже в режиме работы от сети, необходимость мощной системы приточно-вытяжной вентиляции, о которой «забывают» упомянуть производители и т.д.

При выборе источника бесперебойного питания встает вопрос: оборудование какого производителя и какую схему резервирования выбрать, на каком типе систем остановить выбор… Все это зависит от конкретных предпочтений заказчика либо проектировщика, закладывающего оборудование в проект. Важно, что при выборе систем необходимо учитывать комплексные затраты на весь планируемый срок эксплуатации системы, т.е. не только стоимость решения (CAPEX) но и стоимость эксплуатации (OPEX). В ряде случаев «пугающее» дороговизной решение оказывается очень выгодным и малозатратным в эксплуатации и обслуживании, что позволяет окупить его достаточно быстро.

Максим Баканов,
заместитель технического директора Chloride RUS

Теги: HitecPowerProtection, Piller, Eurodiesel, Защита питания