Нормативная документация

Заводи мотор!

04 января 2014 г. | Категория: Электроснабжение ЦОД, Дизель-генераторные установки (ДГУ)

Высокий уровень резервирования нагрузки в центрах обработки данных в сочетании с ошибками в проектировании может привести к неочевидному, но отрицательному эффекту. Если в ЦОД используется резервный дизель-генератор, и оба ДГУ нагружены не более чем на 50 %, а в параллельной системе ИБП нагружены менее чем на 100 %, то в конечном итоге мощность ДГУ может значительно превысить реальную мощность нагрузки.

Производители ИБП, указывая характеристики КНИ по току на входе, сообщают их значения при 100 % нагрузке. Однако если выпрямитель нагрузить менее чем на 100 %, то КНИ по току будет значительно выше заявленного. В этой ситуации специалисты сталкивались с таким явлением. Система регулирования ДГУ начинает компенсировать нелинейность, но, как правило, без специальных ухищрений сделать этого не может. В результате у генератора начинается «заброс» по напряжению — система регулирования начинает увеличивать ток в обмотке возбуждения, что приводит к увеличению напряжения. Генератор пытается снизить его путем уменьшения тока в обмотке возбуждения. Это может привести к тому, что с выхода генератора будет поступать меньше мощности на нагрузку и напряжение совсем пропадет. Поскольку система не оптимизирована на протекание высоких токов, она испытывает дополнительные потери мощности и перегрев. При сильно недогруженном ИБП генератор может просто отключиться, выдав ошибочное сообщение о завышении частоты «Over Frequency». Во избежание этой ситуации необходимо правильно рассчитывать схемы резервирования, либо применять адекватные системы фильтрации, ИБП с IGBT-выпрямителями, или бустерные системы, обеспечивающие низкий уровень КНИ по току.

В установившемся режиме чрезмерное завышение мощности ДГУ над мощностью ИБП может иметь и другие неприятные последствия. В режиме холостого хода дизель-генератора наблюдаются следующие процессы. Переход ДГУ в режим малого хода сопровождается резким уменьшением подачи топлива. Для работы на более низкой частоте система автоматически меняет пропорции газовой смеси — резко снижает количество подаваемой в камеру газовой смеси и нагнетает соответствующее количество воздуха. Понижение частоты вращения двигателя приводит к уменьшению давления впрыскивания, в результате чего распределение смеси происходит неравномерно.

При нагревании легкие фракции испаряются и сгорают, а более тяжелые осаждаются на металлических поверхностях в виде стойких отложений. Несгоревшие фракции топлива осаждаются на стенках цилиндров, попадают в подпоршневую полость, налипают в выхлопном тракте. При очередном увеличении нагрузки из-за повышения температуры выпускных газов может произойти воспламенение отложений в подпоршневых областях, продувочном и выпускном ресивере, что угрожает серьезными авариями двигателя. Поэтому следует избегать длительной работы ДГУ в режиме малых нагрузок (!). Для поддержки ресурсов агрегата необходимо периодически проводить «прожиг» — подключать машину к определенной нагрузке и эксплуатировать в течение установленного времени.

Дизель-генераторная установка и источник бесперебойного питания рассчитаны на работу в различных эксплуатационных режимах, поэтому их категорически недопустимо устанавливать рядом в одном помещении ЦОД. Впрочем, бывает и так, что ДГУ и ИБП находятся слишком далеко друг от друга, что также ведет к ряду сложностей — при прокладке кабелей требуются непростые кабельные разводки, которые не должны мешать прочей инфраструктуре, особенно в центре города.

Теги: ДГУ, ИБП