Скачать презентациюЗаявка на оборудование

Решения по бесперебойному обеспечению электроэнергией ЦОД

В большинстве своем специалисты, чья работа связана с информационными и телекоммуникационными технологиями, не уделяют должного внимания системе электроснабжения сложного электронного оборудования систем телекоммуникаций, дата-центров. Они воспринимают электроэнергию как некую данность, константу. Однако, по ГОСТу РФ напряжение в сети потребителя может изменяться в пределах 220Вольт ±10%, частота переменного тока 50 Герц ±2%, нелинейные искажения синусоиды не выше 8% долге время и до 12% краткосрочно.

Проблема гарантированного обеспечения электроэнергией дата-центров и систем телекоммуникаций в настоящее время особенно актуальна. Сектор телекоммуникационного бизнеса в настоящее время потребляет порядка 70% от продаваемых систем бесперебойного питания. В этом нет ничего удивительного, поскольку даже кратковременные простои ведут как к потере финансов, так и репутации. Электросети не гарантируют непрерывность подачи электроэнергии. Возможны форс-мажоры. Это и обрывы воздушных линий передач электроэнергии из-за ветра или обледенения проводов, повреждения кабелей в процессе проведения земляных работ сторонними организациями и физическими лицами, общая изношенность инфраструктуры энергетических и электро-сетевых компаний.

Выход из строя дорогостоящего телекоммуникационного электронного оборудования так же часто связан с качеством питающего напряжения. Доля отказа оборудования по причине проблем с электроэнергией составляет порядка 45%, из-за некорректно настроенного программного обеспечения и технических проблем в самом электронном оборудовании порядка 8%, человеческий фактор лишь 3%. Не стоит переоценивать надежность энергообеспечения вашего бизнеса. Согласно закона Мерфи среди возможных неприятностей произойдет та, убыток от которой будет максимальный.

В процессе проектирования и эксплуатации систем телекоммуникаций следует уделять внимание и системе бесперебойного энергоснабжения, гарантированно поддерживающей автономную стабильную работу всего электронного оборудования при кратковременных и длительных отключениях от внешних питающих линий, обеспечению фильтрации резких скачков напряжения, которые особенно возможны во время грозы или иных аварийных ситуаций у поставщика электроэнергии.

Организация электроснабжения

В настоящее время в РФ отсутствуют стандарты по обеспечению электроэнергией для систем телекоммуникаций и дата-центров. Проектировщики исходят из требований, прописанных в «Правилах устройства электроустановок (ПУЭ)». Этот документ разделяет потребителей электроэнергии по степени надежности электроснабжения. Дата-центры и системы телекоммуникаций следует относить к объектам особой группы первой категории. Обеспечение электроэнергией потребителей данной группы требует дорогостоящих инженерных и инфраструктурных решений.

Систему энергообеспечения необходимо выстраивать исходя из требований к надежности всего комплекса дата-центра или телекоммуникационного объекта. Стандарт TIA-942 выделяет группы по надежности дата-центров:

  • Tier 1 — выход из строя и ремонт оборудования влечет полный останов дата-центра, резервные мощности электроснабжения не предусмотрены на этапе проектирования;
  • Tier 2 — выход из строя и ремонт оборудования влечет полный останов дата-центра, резервные источники энергообеспечения предусмотрены по проекту;
  • Tier 3 — возможна работа дата-центра при выполнении ремонта компонентов оборудования. Системы электроснабжения имеют один резервный источник, есть несколько каналов распределения электроэнергии, но постоянно активирован лишь один канал;
  • Tier 4 — возможна работа дата-центра без остановки при выполнении любого ремонта компонентов оборудования. Системы электроснабжения имеют минимум два резервных источника, каналы распределения электроэнергии также дублированы. Переключение источников питания и каналов распределения происходит в автоматическом режиме.

Подходя к проектированию систем энергообеспечения, нужно четко понимать к какой категории относится дата-центр или система телекоммуникации, насколько критичны и убыточны простои в работе. Нужно выбирать оптимальное взвешенное инженерное решение исходя и из размера бюджета на покупку и эксплуатацию оборудования, расходы на персонал, экологических и гигиенических требованийя к объекту, расположения и характеристик здания объекта и прочее.

Рассмотрим возможные схемы обеспечения электроэнергией. На рисунке ниже представлен один из вариантов наиболее полного энергообеспечения,

где схематично обозначены:

  • 1,  3 — понижающие трансформаторы 10/0,4 киловольт;
  • 4, 7 — вводные автоматы от понижающего трансформатора;
  • 2 —электростанция дата-центра (дизельная, на попутном газе, на мазуте или сырой нефти);
  • 5, 6 —вводные автоматы от каждого генератора электростанции дата-центра;
  • 8 — секционный переключатель;
  • 9, 10 — отводные автоматы;
  • 11, 14 — аккумуляторные батареи бесперебойных источников питания;
  • 12, 13 — бесперебойные источники питания;
  • 15, 16, 17, 18 — распределительное оборудование от ИБП к потребителям электроэнергии (в сложных схемах оно укомплектовано дополнительными стабилизаторами напряжения);
  • 19 — стойки с электронным оборудованием дата-центра или телекоммуникационного узла.

Теперь рассмотрим самый бюджетный вариант электроснабжения в случаях, когда допустимы длительные простои конечных потребителей электрической энергии:

Напряжение от внешней электростанции преобразуется через понижающий трансформатор (поз. 1), находящийся на балансе электросетей, далее через коммутационную аппаратуру (поз. 4, 9) поступает на источник бесперебойного питания (поз. 12) с аккумуляторной батареей (поз. 11). От источника бесперебойного питания электроэнергия подается конечному потребителю (поз. 19) через коммутационную аппаратуру (поз. 15, 17).

Преимущество такой схемы в низкой стоимости. Не нужно нести затраты на подключение резервного питающего кабеля, резервный источник бесперебойного питания отсутствует. Недостаток такой схемы в том, что система электроснабжения способна обеспечить непрерывную работу оборудования лишь на короткое время, которое ограничено мощностью аккумуляторных батарей бесперебойного источника напряжения. Также узким местом является и наличие лишь одного источника бесперебойного напряжения.

Такая схема пригодна для малозначительных объектов, когда длительные простои оборудования допустимы. Это может быть компьютерная сеть учебного заведения, библиотеки, малого предприятия без непрерывного цикла работы.

Обычно применяется более сложная схема, где используется 2 ввода от электросетей. Эта схема обеспечивает более надежную работу потребителя. При пропадании напряжения на рабочем вводе электроэнергии источник бесперебойного питания обеспечит конечного потребителя энергией на время, которого будет достаточно для переключения на резервный ввод напряжения.

Как видно по схеме, узкое место надежности обеспечения электроэнергией остается в наличии лишь одного источника бесперебойного питания. Он не резервируется. Такая схема несет дополнительные затраты на дополнительную линию питания от электросетей. В отдельных случаях расходы на дополнительный питающий кабель незначительны, он может просто быть по умолчанию у арендодателя снимаемых вами помещений.  Иногда  для осуществления резервного ввода электрической энергии от электрических сетей требуется  прокладка кабеля через городскую инфраструктуру на сотни и тысячи метров.  Это значительные капиталовложения.

Бывают ситуации, когда нет возможности иметь резервный питающий кабель от электрических сетей. Тогда применяется такая схема:

В этой схеме в качестве резервного источника электроэнергии применяется своя электростанция. Узкое место надежности из-за отсутствия дублирования источника бесперебойного питания сохраняется. В то же время с такой схемой реализации возникают вопросы, привязанные к каждому конкретному объекту. Какова стоимость подвода резервного питающего кабеля от электросетей? Какова стоимость покупки электростанции, затраты на эксплуатацию, обслуживающий персонал? Какой вид топлива для электростанции использовать? Есть ли возможность подключиться к газовому трубопроводу? В этой статье невозможно ответить исчерпывающе на эти вопросы. Лучше обратиться за консультацией к нашим специалистам.

Теперь перейдем к наиболее полной схеме, которая была изображена в самом начале. Продублируем ее для наглядности:

В этой схеме присутствуют два питающих кабеля от электрических сетей, используется своя электрическая станция. Так же в этой схеме используется резервирование источника бесперебойного питания. Такая схема позволяет обеспечить гарантированное электроснабжение всех электронных компонентов телекоммуникационного узла или дата-центра.

Такое решение связанно с дополнительными финансовыми затратами, но для крупных телекоммуникационных компаний простои в работе обходятся значительно дороже понесенных капитальных затрат на инженерную инфраструктуру.

Почему следует обратиться в компанию ООО «НИПП «САЛЮТ-ЭНЕРГО»?

Ознакомившись с приведенной информацией, вы наверняка поняли, почему мы не занимаемся продажей оборудования, а выполняем весь комплекс работ от проектирования до поставки, монтажа и сервисного обслуживания оборудования. Круг задач, которые необходимо решить, является обширным и комплексным. Необходимо исходить как из финансовых, так и инженерных возможностей объекта заказчика. Так же зачастую специалисты заказчика не обладают в полной мере всеми знаниями для оптимального выбора необходимого оборудования.

Мы разрабатываем и реализуем для заказчика проекты электроснабжения с применением современных стабилизаторов напряжения с высоким КПД, инверторов и зарядных устройств, статических и динамических источников бесперебойного питания. Мы готовы предложить контейнерные дизельные электростанции которые применяются для объектов мобильной связи.

Для крупных  дата-центров возможно применение газовых поршневых электростанций. Мощность таких установок составляет от 0,2 до 10 МВт. Также возможно применение дизельных электростанций, там, где применение газовых поршневых установок по каким-то причинам невозможно.

Учитывая особенности объекта заказчика, технических условий и стоимости на подключение к электрическим сетям, в процессе расчета стоимости капитальных затрат и эксплуатационных расходов мы совместно с заказчиком можем прийти к выводу, что наиболее оптимальной схемой электроснабжения будет являться такая, какая изображена на рисунке,

где вместо вводов электроэнергии от электросетей  применяются свои источники электроэнергии. Мы предлагаем не только электро-генерирующие установки, работающие на преобразовании химической энергии топлива в процессе горения, но и альтернативные генерирующие мощности. Это ветряные турбины и солнечные панели.

Следует понимать, что помещения  в центре мегаполиса, промышленная площадка на окраине города и объект вдали от городской инфраструктуры требуют совершенно разных инженерных решений на этапе проектирования и реализации. Для информационных хранилищ данных требуется непрерывность работы. Такие объекты это не только вопрос электроснабжения, это и отопление, вентиляция, утилизация тепла.

В конечном итоге, заказчик должен себе четко представлять, какие он несет убытки при простое оборудования. Исходя из этих цифр, установленной мощности потребления электроэнергии объектом заказчика, мы и будем предлагать варианты реализации электроснабжения. По всем возникшим вопросам обращайтесь к нам за консультацией, заполните форму обратной связи, и наши специалисты вам ответят.

Будем рады долгосрочному и взаимовыгодному сотрудничеству.