Подключение дизельной электростанции. Схема подключения дгуПуть электричества в дата-центре / Блог компании DataLine / ХабрСегодня подробно поговорим о системе энергоснабжения дата-центра: узнаем, какой путь проходит электричество до стойки и что происходит, когда в ЦОДе пропадает городское электричество. Сабж разберем на примере одного из наших дата-центров. Поговорим по понятиямПрежде, чем отправиться маршрутами электричества в дата-центре, разберем основные термины и определения, которые нам сегодня понадобятся.Ввод — место подключения дата-центра к городской электросети.Трансформатор — устройство для преобразования электрического напряжения, в нашем случае с 10 кВ до 400 В. Луч — маршрут электричества от трансформатора до блока питания сервера. Распределительный щит — устройство для приема, распределения электроэнергии и защиты при перегрузках и коротких замыканиях. Дизель-генераторная установка (ДГУ) — автономная энергетическая установка, которая вырабатывает электричество посредством сжигания дизельного топлива. В дата-центре с помощью ДГУ обеспечивается гарантированное питание. Обычно ДГУ стоят выключенными, но теплыми. На запуск им нужно около 30 секунд. Источник бесперебойного питания (ИБП) — устройство, питающее дата-центр при кратковременном отключении основного источника электроснабжения. Пропадание электричества хотя бы на секунду, приведет к отключению ИТ-оборудования. Задача ИБП не допустить этого перерыва. Автоматический ввод резерва (АВР) — устройство, используемое в случаях, если система электроснабжения имеет не менее двух питающих вводов. В случае проблем с одним из вводов нагрузка автоматически переключается на второй. В дата-центрах АВР используется для переключения нагрузки дата-центра на ДГУ и для резервирования электроснабжения серверов с одним блоком питания. Power distribution unit, PDU (распределитель питания) — устройство для распределения электроэнергии. В английской традиции PDU называют как электрические щиты, так и блоки розеток. У нас это только блоки розеток в стойке. Да будет светДата-центр подключается к городской электросети через два ввода. Эти вводы независимы: идут от разных подстанций и по отдельным трассам. Мы проследим путь электричества по одному из таких вводов от трансформатора до сервера в стойке.Через вводы городское электричество попадает на понижающие трансформаторы дата-центра. Здесь 10 кВ преобразуются в 400 В. Эти 400 В приходят на главный распределительный щит (ГРЩ). Отсюда питание расходится по всем инженерными системам и ИТ-оборудованию дата-центра. Два ряда серых шкафов — это и есть ГРЩ. Каждый ряд (секция) питается от своего ввода и дублирует тот, что стоит напротив. ГРЩ включает в себя:
Итак, попадая в ГРЩ, 400В поступают на вводной автомат от города. Далее электричество попадает на распределительную шину и отводные автоматы. АВР в случае перебоев с городской электросетью, переключает дата-центр на питание от ДГУ. От ГРЩ электропитание идет уже гарантированное, но все еще: а) “грязное”: городское напряжение не слишком стабильно, бывают скачки, временные повышения и понижения. б) не бесперебойное: ДГУ потребуется до 30 секунд, чтоб завестись и выйти на рабочую нагрузку. Обе эти проблемы решает источник бесперебойного питания (ИБП). Именно туда поступает электричество после ГРЩ. ИБП выравнивает напряжение до заданного значения, а при потере питания от города ИБП автоматически переключает свою нагрузку на аккумуляторные батареи. На батареях ЦОД может работать автономно около 15 минут. Этого более чем достаточно, чтобы ДГУ успели завестись. ИБП обыкновенный. Стеллажи с аккумуляторными батареями. От ИБП питается распределительный щит ИБП (ЩИБП). От отводных автоматов ЩИБП электричество поступает на распределительные щиты машинных залов (ЩР), кондиционеров (ЩК), аварийного освещения (ЩС) и другие щиты. В ЩР для каждой стойки устанавливается свой отводной автомат нужного номинала и фазности. Например, чтобы запитать стойку мощностью в 6,5 кВт устанавливаем однофазный автомат 32А. ЩР в машинном зале. В машинных залах NORD 4 вместо ЩР используются шинопроводы, находящиеся под фальшполом. На шинопроводе устанавливаются отводные коробки с автоматами, ведущими к стойкам. Осталось запитать оборудование в стойке. Для этого в стойку устанавливается два PDU, которые подключаются к разным лучам питания. Оборудование с двумя блоками питания подключается в разные PDU. Если у оборудования один блок питания, то к PDU оно подключается через АВР. При потере питания на одном из PDU АВР переключает нагрузку на второй. Принципиально важно правильно подключить оборудование к АВР и PDU. Если напутать, то никакое резервирование по питанию в дата-центре не поможет пережить вашему серверу перебои с городским электроснабжением.Схема правильного подключения серверов с одним и двумя блоками питания в стойку. Вот такой путь проходит электричество по одному лучу от трансформатора до сервера в стойке. Аналогичным маршрутом электричество добирается до стойки и по второму лучу. На общей схеме все вышеописанное выглядит вот так: Тушите светТеперь разберем ситуацию, когда в дата-центре пропадает городское электроснабжение. При этом сценарии происходит следующее:— ИБП переключаются на питание от аккумуляторных батарей; — автоматический ввод резерва в ГРЩ запускает ДГУ и переключает дата-центр на питание от них. Вот как это происходит:
Когда питание по городской сети возобновляется, то тот же АВР автоматически возвращает дата-центр на питание от городской сети:
В этом посте мы подробно разобрали, как система электроснабжения выглядит в динамике. Если хочется узнать подробности по мощностям, маркам и схемам резервирования каждого из элемента системы в дата-центре TIER III, то можно пробежаться по нашей последней экскурсии по NORD 4. Задавайте вопросы в комментах, если что-то интересное для вас осталось за кадром. habr.com
www.04kv.com Схема подключения дизельного генератора (параллельное подключение дгу)Обычно одиночные дизельные генераторы, которые используются в целях резервирования энергоснабжения ЦОД, имеют мощность не выше 2,5 мВА. Но если возникает необходимость в повышении мощностей, то с 500 кВА уже можно объединить ДГУ в параллель. Т.е. десятки установок будут работать в системе. Перейдите в наш каталог, чтобы узнать, что представляют из себя дизельные генераторы 400 кВт >> При минимальных нагрузках задействуются не все ДГУ, а только необходимое количество. Рост нагрузок заставляет работать остальные ДГУ. Процесс подключения или отключения осуществляется в автоматическом режиме. Минусом можно назвать то, что на обслуживание подобной системы требуются довольно серьезные средства. Эксперты в этой области считают выбор параллельной системы наиболее уместным для использования в проектах, в которых нагрузка может варьироваться в очень широком диапазоне. В такой системе величина минимальной нагрузки не должна быть ниже 25% всей мощности. Параллельный комплекс имеет ряд преимуществ именно для крупных компаний и предприятий, так как позволяет избежать издержек, связанных с неудачным запуском генераторов или плановым (экстренным) техническим обслуживанием. В любом из этих случаев остальные генераторы будут обеспечивать необходимый уровень мощности. Рисунок - Пример схемы параллельного подключения ДГУОсновная проблема данного комплекса заключается в управлении и мониторинге отдельных элементов системы. Для данных целей используются специальные пульты управления, которые предлагает абсолютное большинство производителей. Помимо вышеописанного способа обеспечения высокой мощности энергоснабжения существует еще один. Этим способом является создание независимых систем, которые будут направлены на разные группы потребителей. Данный вариант уместен тогда, когда энергоснабжение объекта осуществляется с помощью нескольких трансформаторных подстанций, т.е. отдельный ввод резервируем собственным ДГУ. Ознакомьтесь с примерами популярных моделей дизельных генераторов >> www.all-generators.ru Резервирование дизель-генераторной установки | Проектирование электроснабженияВ этой статей будем решать нестандартную задачу по резервированию ДГУ. Я даже затрудняюсь ответить, какая будет категория электроснабжения, если выполнить резервирование ДГУ при наличии двух независимых источников питания. Это реальная задача, которая была поставлена на форуме. Мне очень интересно решать подобные головоломки, особенно когда есть свободное время, поэтому напишу достаточно подробное описание и принцип работы моей схемы. Условия задачи: имеется ВРУ с двумя вводами и резервный ДГУ. Заказчик пожелал установить еще один резервный ДГУ, который запускался бы в случае отказа основного ДГУ. Все сети существующие, поэтому постараюсь дать самое рациональное решение. Структурная схема резервирования ДГУ: Структурная схема резервирования ДГУ Считаем, что с блока АВР-ВРУ для включения ДГУ срабатывает сухой контакт. Для этого необходимо 2 жилы контрольного кабеля. Также на дизель-генератора необходимо подать напряжение для заряда аккумулятора и подогрева картера двигателя в зимнее время. Для этих нужд потребуется еще 3 жилы (L-N-PE). В итоге для управления ДГУ нам нужен контрольный кабель с 5-ю жилами. Сечение жил будет определяться мощностью нагревательных элементов. Думаю медного кабеля 5×2,5 будет вполне достаточно, т.к. мощность нагревательного элемента около 1,5 кВт, а в сумме двух ДГУ получим нагрузку до 3 кВт. Питающая линия от ДГУ остается без изменений. А сейчас самое интересное: схема включения ДГУ. За основу я взял схему АВР, о которой рассказывал ранее. Данную схему нужно модернизировать. Для реализации поставленной задачи нам понадобится реле промежуточное типа РЭК с катушкой на 12 В и таймер с катушкой на 12 В с требуемым диапазоном настройки таймера, а также сигнальную лампу на 12 В. Данные изделия нам необходимо подключить к аккумуляторной сети основного ДГУ. Насколько я знаю, аккумулятор ДГУ имеет постоянное напряжение 12 В. Схема АВР-ДГУ 12В Контакт дистанционного запуска от блока АВР-ВРУ включает промежуточное реле РП и запускает таймер Т. ДГУ1 включается контактом реле РП. На таймере устанавливается время, например 1 мин. Это значит, что через 1 мин начнется запуск ДГУ2 в случае отказа ДГУ1. Сигнальная лампа необходима для сигнализации получения сигнала от АВР-ВРУ на запуск ДГУ. Следующая часть схемы блока АВР-ДГУ вам должна быть хорошо знакома. Схема АВР-ДГУ 220В Два контактора и реле напряжения подключают нужный ДГУ. Если мы установили таймер на заданное время и через это время не включился ДГУ1, то происходит запуск ДГУ2. Но, если затем все-таки запускается ДГУ1 – происходит переключение на ДГУ1, а ДГУ2 отключается. Недостатком данной схемы я назвал бы зависимость от аккумуляторной батареи ДГУ1. Но, все это решается простым решением, о котором я рассказывал в другой статье. Для этого понадобится еще одно промежуточное реле типа РЭК на 12 В для переключения на аккумуляторную батарею ДГУ2. Я надеюсь сами догадаетесь, как его внедрить в данную схему Может быть, предложите более простое решение? Или найдете ошибки… буду рад услышать замечания и предложения. Советую почитать:220blog.ru Сборка электрощитового оборудования. Примеры работ:Щиты АВР на 3 ввода (с ДГУ)ОписаниеЩиты автоматического ввода резерва АВР на 3 ввода с дизель-генератором ДГУ относятся к наболее надежным источникам электроснабжения, т.к. в качестве резерва используется сразу 2 линии (обычно это еще одна электросеть и дизель-генератор). Шкафы АВР с тремя вводами обычно устанавливают в главных распределительных щитах ГРЩ зданий 1й категории надежности электроснабжения (хирургические отделения, банки, военные объекты). Существует два основных типа схем и алгоритмов работы щитов АВР на три ввода:
Переключение нагрузки между вводами может основываться как на релейной логике, так и с использованием программируемых реле Zelio Logic. Шкафы автоматического ввода резерва на 3 три ввода могут комплектоваться как контакторами с мех. блокировкой, так и автоматами с электроприводами. Режимы работы ШАВР 3 ввода (схема 3в1) производства компании ПромЭлектроСервисШкафы автоматического включения резерва с 3 вводами имеют 2 режима работы (автоматический/ручной). Переключение между режимами осуществляется с помощью переключателя на лицевой панели шкафа. Автоматический режим В автоматическом режиме АВР работает по алгоритму "приоритет первого ввода". При наличии напряжении на 1 вводе, нагрузка запутывается от 1 ввода. При исчезновении напряжения или выходе его за номинальные значения, нагрузка переключается на второй ввод. При исчезновении напряжении на втором вводе, и отсутствии на первом, нагрузка переключается на третий ввод.(В случае если третий ввод подключен к ДГУ, предварительно через "сухой контакт" подается сигнал на запуск ДГУ, после получения от ДГУ сигнала (ДГУ готов к работе) нагрузка переключается на третий ввод. В случае восстановления параметров напряжения на первом или втором вводе, нагрузка переключается на первый или второй ввод. Ручной режим В ручном режиме управление щита АВР осуществляется с помощью кнопок на лицевой панели Стандартная схема щита АВР на 3 ввода на контакторах (3в1)К типовым шкафам АВР на 3 ввода нашего производства относятся следующие модели: В нашей компании вы можете заказать сборку как типовых, так и нестандартных щитов включения резерва ШАВР на токи до 6300А. Более подробная информация представлена здесь. Реализованные проекты щитов АВР на три ввода
Щит АВР 200А три ввода (схема 3 в 1 с ДГУ) на контакторах с механической блокировкой Schneider Electric. Защитное оборудование Easypact CVS
Щит автоматического ввода резерва 100А 3 ввода (схема 3 в 1 с запуском ДГУ) на контакторах с механической блокировкой Schneider Electric. Защитное оборудование Easypact CVS
Шкаф АВР 100А/160А на 3 ввода www.elektro-portal.com Сборка электрощитового оборудования. Примеры работ:Щит АВР для генератора ДГУОписаниеКаждый, кто задумывается о надежности электроснабжения понимает, что даже 2,3,4 ввода питания от электросети не сможет на 100% избавить от рисков полного обесточивания потребителей (вспомнить хотя бы недавние аварии в энергосистемах Москвы, Санкт-Петербурга и других городов России) Максимальную надежность может обеспечить только резервный ввод от собственных источников электроснабжения, к которым можно отнести однофазные и трехфазные дизельные генераторы ДГУ, бензиновые генераторы, источники бесперебойного питания и даже целые дизель-генераторные электростанции ДЭС (вариант для крупных предприятий и производств). И даже если вы потратили большую сумму денег и купили генератор - этого все равно недостаточно, нужно чтобы он работал в автоматическом режиме, запускался/отключался по управляющим сигналам и работал в паре с другими вводами. Для управления работой дизель-генератора необходим специализированный щит АВР для генератора, который у разных производителей звучит по-разному: АВР ДЭС, АВР ДГУ, блок АВР для генератора, или просто щит управления для генератора. Щиты АВР для запуска генератора на 2 ввода и АВР на 3 ввода имеют свои особенности, которые описаны ниже. Краткий алгоритм работы щит управления генератором с АВР (на примере АВР на 2 ввода с дгу на контакторах)Щит автоматического ввода резерва работает в 2 режимах: автоматический/ручной. По умолчанию выставляется автоматический режим работы АВР.
С помощью переключателя можно перевести на ручной режим работы. Управление запуском-отключением генератора осуществляется при помощи кнопок. Главным элементом блока управления АВР для ДЭС является реле напряжения/контроля фаз которое непрерывно контролирует параметры сетевого напряжения и выдает команды на переключение вводов Схема АВР на 2 ввода с ДГУСхема АВР на 3 ввода с ДГУАВР на 3 ввода с ДГУ - необходимое условия для введения в эксплуатацию потребителей 1й категории надежности. Для более сложных систем управления (АВР с секционированием или когда нужно синхронизировать работу нескольких генераторов) используются программируемые реле Zelio Logic или Siemens Logo. Более подробно о синхронизации дгу написано в специальной статье. АВР для генератора ценаПростые щиты АВР для запуска генератора ДГУ ненамного дороже вариантов с питанием от 2х электросетей. Итоговая цена зачастую зависит от дополнительных требований по автоматизации, индикации параметров генератора, дистанционного управления по GSM, слежения за качеством электроэнергии и др. Самыми бюджетными щитами для запуска генератора являются щиты с реверсивным рубильником, которые сработают только при ручном запуске генератора и ручном переключении рубильника. Такие варианты подходят только для дач, коттеджей и небольших магазинов. С этими и другими ценами на АВР для ДЭС можете ознакомиться в нашем прайс-листе. Наиболее популярные мощности АВР ДЭС
Реализованные проектыwww.elektro-portal.com Схема подключения дизельного генератора с АВР и без АВР.Мероприятия по подключению оборудованияПодключить ДГУ (электрогенераторы) можно несколькими методами.
Для второго метода характерна большая сложность, но при этом он тоже может использоваться. В такой ситуации необходимо применять АВР с приоритетом ввода. Принцип функционирования этого прибора относительно простой: при пропадании электроэнергии в населенном пункте нужно лишь приблизиться к генератору и включить его. Когда в центральной электросети отсутствует электрическая энергия, происходит замыкание контактора электрогенератора. При возобновлении подачи электроэнергии в центральной электросети контактор генераторной установки разомкнется и прибор запустится. Не повредит небольшая модификация АВР, благодаря чему при возобновлении электрификации населенного пункта генератор будет заглушен дополнительным реле. Возможна и дополнительная комплектация особым реле времени. Данное усовершенствование приведет к тому, что при включении генератора нагрузка переключится только через некоторый временной отрезок, служащий для выхода генератора на свой стандартный рабочий режим. Электростанция успеет прогреться, произойдет стабилизация числа оборотов. Приведенный метод подключения электростанции к объекту обеспечивает подключение различных видов генераторов, как снабженных системой запуска вручную, так и укомплектованных электростартером. Блок автоматики для генератора.Третий метод подключения ДГУ к постройке возможен посредством полноценного АВР. Такой способ отличается своей оптимальностью. При его использовании блок автоматики «следит» за наличием напряжения в центральной электросети. При исчезновении напряжения происходит автоматический запуск электростанции, прогревание и переключение нагрузки на ДГУ. При возобновлении подачи электропитания в основной электросети нагрузка переключается с электростанции, происходит остановка работы последней. Основной недостаток данного способа – достаточно высокие затраты на покупку АВР и проведение установочных работ, ведь для соединения электростанции и АВР-системы нужны определенные умения и опыт в сфере подключения автоматики и дизельных приборов. Обратите внимание, что для автоматического функционирования дизель-генератора необходим электростартер. 1kwt.com |