ТИПОВАЯ СХЕМА ПОДКЛЮЧЕНИЯ

Система резервного электроснабжения – комплекс технических средств, обеспечивающих электроснабжение объекта при пропадании электроснабжения от основной электросети на время, превышающее время автономной работы системы бесперебойного электроснабжения. Обеспечение аварийного электроснабжения ИТ-оборудования и оборудования обеспечивающих инженерных систем является одной из ключевых мер по поддержанию требуемого уровня отказоустойчивости всего объекта.

Наиболее распространенным и проработанным решением для аварийного электроснабжения объектов ИТ-инфраструктуры являются дизельные электростанции. В состав дизельной электростанции входит как сама дизель-генераторная установка, непосредственно отвечающая за производство электрической энергии, так и все сопутствующее оборудование, например, контейнер, система вентиляции, выхлопная система и глушитель, дополнительный топливный бак, система подачи топлива и т.д.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

На схеме в качестве примера приведена типовая схема организации электроснабжения ИТ-оборудования и оборудования инженерных систем центра обработки данных с дизельной электростанцией в качестве резервного источника электроэнергии. 

При аварийном отключении электроэнергии выполняется следующая последовательность действий:

•  После пропадания напряжения в электросети, электроснабжение ИТ-оборудования осуществляется системой бесперебойного питания.

•  Автоматически производится запуск дизельной электростанции, двигатель которой выходит на номинальные обороты. 

•  АВР производит автоматическое переключение системы бесперебойного питания и остальных потребителей (например, оборудования системы кондиционирования) на питание от дизельной электростанции. 

•  В течение всего времени аварийного отключения напряжения в электросети, электроснабжение ИТ-оборудования (через системы бесперебойного питания), оборудования системы кондиционирования и остальных систем осуществляется от дизельной электростанции.

•  При восстановлении основного электроснабжения АВР производит автоматическое переключение на электроснабжение от электросети и дизельная электростанция останавливается.

ОСОБЕННОСТИ ПРИМЕНЕНИЯ ДИЗЕЛЬНЫХ ЭЛЕКТРОСТАНЦИЙ 

Применение ДЭС для резервирования электроснабжения ИТ-систем имеет ряд особенностей, которые необходимо учесть уже на стадии подготовки технических требований. Как правило, большинство заказчиков вполне осознанно подходят к вопросу выбора непосредственно ДГУ, тем не менее, помимо собственно выбора самой дизель-генераторной установки, необходимо также заранее проработать достаточно большое количество вопросов, связанных с комплектацией, размещением и последующей эксплуатацией дизельной электростанции в качестве резервного источника электроснабжения.

Основные характеристики дизельной электростанции, которые следует учитывать при планировании системы резервного электроснабжения:

•  мощность ДГУ;

•  комплектация ДГУ;

•  размещение ДГУ: подготовленное помещение или контейнер;

•  наличие системы мониторинга ДГУ и возможность интеграции с общей системой диспетчеризации;

•  допустимый уровень шума от дизельной электростанции в целом;

•  предельно допустимые концентрации (ПДК) выбросов;

•  расход топлива и время автономной работы на текущем запасе топлива; 

•  время работы до остановки на сервисное обслуживание.

 РАСЧЕТ МОЩНОСТИ ДГУ ДЛЯ ОБЪЕКТОВ ИТ-ИНФРАСТРУКТУРЫ 

Мощность дизель-генераторной установки определяется суммарной мощностью нагрузки, подключаемой к системе резервного электроснабжения. Для корректного расчета необходимо проанализировать типы нагрузки, для которых следует учитывать коэффициенты мощности и общие гармонические искажения THDi и их изменение в режиме нормальной работы, искажения входного тока, пусковые токи и т.д. Поскольку возможность сделать полный расчет по всем нагрузкам может отсутствовать по причине недостатка исходных данных, имеет смысл рассматривать оценку, сделанную исходя из параметров наиболее значимых нагрузок. Для объектов ИТ-инфраструктуры это оборудование системы бесперебойного электроснабжения и системы кондиционирования. 

Для ИБП, прежде всего, необходимо учесть коэффициент гармонических искажений на входе, для систем охлаждения – значение пусковых токов компрессоров и насосов. Высокий коэффициент гармонических искажений может привести к серьезным функциональным проблемам для ДГУ, дополнительно внося неустойчивость в регулирование напряжения и частоты, что приходится компенсировать завышением мощности ДГУ. Современные ИБП, построенные на технологии IGBT, практически не оказывают воздействия на источник электроснабжения, будь то внешняя электросеть или дизель-генераторная установка, коэффициент гармонических искажений на входе у них не превышает 3%. Также, когда включен режим заряда батарей ИБП при работе от генератора, необходимо рассчитывать мощность ДГУ с учётом дополнительной мощности затрачиваемой на заряд батарей.    

Важным параметром при определении номинальной мощности ДГУ является и минимальная мощность нагрузки, поскольку работа ДГУ на мощностях меньше 25-30% от номинального значения весьма неблагоприятно сказывается на эксплуатационных характеристиках агрегата и вызывает его быстрый износ.

Также при планировании мощности ДГУ не стоит забывать о том, что номинальные значения мощности ДГУ приводятся для определенной, как правило, небольшой, высоты над уровнем моря и конкретной температуры окружающего воздуха. В зависимости от расположения места установки, по мере увеличения высоты над уровнем моря и температуры окружающего воздуха, следует также выбирать более мощный генератор для того, чтобы получить заданный уровень рабочих характеристик.

КОНТЕЙНЕРЫ ДЛЯ ДИЗЕЛЬНЫХ ЭЛЕКТРОСТАНЦИЙ

Для установки дизель-генераторной установки в здании необходимо иметь выделенное помещение, специально подготовленное и оснащенное. Основные требования к подготовке и оснащению помещений для установки ДГУ включают в себя:

• достаточные для монтажа ДГУ размеры помещения с учетом требований по расстоянию от ДГУ до стен;

• наличие фундамента под ДГУ;

• наличие системы вентиляции;

• наличие системы отвода выхлопных газов;

• шумоизоляцию помещения;

• систему подачи топлива.

Выделить и правильно оснастить такое помещение в построенное и эксплуатируемом здании, как правило, бывает проблематично, поэтому дизельную электростанцию приходится размещать вне здания. В этом случае  возможны два варианта размещения: в защитном шумопоглощающем кожухе или в специальном контейнере. Размещение дизельной электростанции в контейнере более предпочтительно, особенно в случае резервного генераторам ЦОД или узла связи, т.к. такое решение обеспечивает более надежную защиту и от влияния погодных условий, и от разного рода возможных несанкционированных действий. 

Контейнер для установки дизель-генераторной установки ECSO DGS оснащен всеми системами, необходимыми для надежной работы в качестве источника резервного электроснабжения объекта ИТ-инфраструктуры, а именно:

• Теплоизоляция корпуса огнестойкими теплоизолирующими материалами

• Шумоизоляция контейнера

• Система внутреннего обогрева контейнера;

• Система вентиляции с жалюзи и защитными решетками;

• Система выпуска отработанных газов с глушителем;

• Система рабочего и аварийного освещения;

• Система пожарной сигнализации и пожаротушения;

• Электрооборудование, в том числе щит собственных нужд, рабочее и аварийное освещение;

• Кабельный ввод для кабелей – силового, контрольного, собственных нужд.

При необходимости увеличить время непрерывной работы дизельной электростанции, в контейнер может быть установлен дополнительный топливный бак.