Деректер орталықтарына арналған контейнерлік дизельдік генератор: негізгі дизайнды қарастыру

Деректер орталығының тоқтап қалуы қазіргі цифрлық экономикада ауыр қаржылық және беделді жазалауды тудырады. Заманауи гипермасштаб және колокация қондырғылары желінің тұрақсыздығынан соңғы қорғаныс ретінде мызғымас қуат архитектурасын талап етеді. Дәстүрлі жабық генератор бөлмелері жаппай алдын ала құрылысты қажет етеді және құнды жылжымайтын мүлікті үнемі тұтынады. Нәтижесінде операторлар модульдік, сыртқы шешімдерге жылдам ауысуда. Бұл дербес блоктар нарыққа жоғары жылдамдықты, негізгі АТ залдарынан физикалық ажыратуды және жоғары болжамды күрделі шығындарды қамтамасыз етеді.

Бұл мақала дұрыс резервтік қуат жүйесін анықтауға көмектесетін жеткізуші-агностикалық, инженерлік басқарылатын құрылымды ұсынады. Біз қымбат шамадан тыс мөлшерлеудің ортақ тұзағынан аулақ бола отырып, Uptime институтының қатаң мандаттарын қалай орындау керектігін зерттейміз. Компоненттік синергиядан қоршаған ортаның шынайылығына дейін нысанды тиімді қорғау үшін қажетті дизайнның маңызды мәселелерін үйренесіз.

Негізгі қорытындылар

• Өлшемді анықтау нюансты қажет етеді: Үздіксіз жұмыс қуатына (COP) әдепкі бойынша орнату CAPEX-ті күрт арттырады; Data Center Power (DCP) немесе Mission Critical Standby рейтингтерін пайдалану жұмыс уақыты деңгейіне сәйкестігін сақтай отырып, шығындарды оңтайландырады.

• Компоненттік синергия маңызды: сенімді деректер орталығының сақтық көшірме жасау генераторы негізгі қозғаушы, PMG генераторлары және ISO 8528-5 G3 стандарттарына сәйкес келетін өтпелі жауап мүмкіндіктері арасындағы үздіксіз интеграцияны қажет етеді.

• Жүйелік интеграция келісуге жатпайды: физикалық генератор тек онымен байланысты ATS шкафы, отынның резервтік маршруты және қара іске қосу қуат жүйесінің логикасы сияқты серпімді.

• Қоршаған ортаның шынайылығы шығымдылықты талап етеді: тақтайшаның сыйымдылығы биіктікке, қоршаған орта температурасына және аймаққа тән акустикаға байланысты агрессивті түрде төмендетілуі керек.

Контейнер түрінің генераторына арналған стратегиялық жағдай

Капиталдың тиімділігі заманауи деректер орталығының дизайнын ынталандырады. Алдын ала біріктірілген, зауытта тексерілген контейнер түріндегі генератор айтарлықтай алдын ала капиталды үнемдейді. Сіз арнайы жабық генератор залдарын салуға байланысты құрылыс шығындарының өсуінен аулақ боласыз. Таяқшадан салынған бөлмелер көбінесе еңбек кешігулерінен және күрделі архитектуралық аймақтарға бөлуден зардап шегеді. Модульдік тәсілді қолдану арқылы кіріс әкелетін АТ тіректері мен серверлері үшін құнды ішкі шаршы кадрларды сақтайсыз.

Бұл сыртқы блоктар нысанның масштабталу мүмкіндігінде де жақсы. Сіз 'өскен сайын төлеңіз' кезеңдік орналастыруларын оңай жүзеге асыра аласыз. Нысандар N+1 модульдік бірліктерді дәйекті түрде қоса алады, өйткені АТ жүктемелері уақыт өте келе артады. Бұл модульдік құнды капиталды бірінші күні пайдаланылмаған қуатта қалдыруға жол бермейді. Сіз жай ғана жаңа қуат блоктарын дайындалған бетон төсеніштерге объектінің жұмысына кедергі келтірместен немесе таза сервер орталарына құрылыс шаңын енгізбей тастайсыз.

Акустикалық және экологиялық оқшаулау тағы бір маңызды артықшылықты құрайды. Стандартты ISO контейнерлерінде арнайы ауа райына төзімді қоршаулар және жоғары жетілдірілген термиялық басқару бар. Олар қатаң қалалық шу шектеулерін қанағаттандыру үшін біріктірілген дыбысты әлсіретуді қамтиды. 7 метрде 65 дБ(А) жету толығымен мүмкін. Өндірушілер төмен жиілікті қозғалтқыштың дыбысын тиімді басу үшін ауыр акустикалық кедергілерді, моторлы жалюзилерді және сыни дәрежедегі дыбысты өшіргіштерді пайдаланады.

Қуат сыйымдылығы және өлшемдері: деңгей стандарттары мен рейтингтерін декодтау

Uptime институтының III және IV деңгейлі мандаттарын орындау қуаттың нақты жіктелуін қатаң сақтауды талап етеді. Uptime институты генераторлардың апаттық күту режиміндегі қуат емес, 'Баламалы жабдықтау көзі' ретінде әрекет етуі керек деп міндеттейді. Олар кеңейтілген тор ақаулары кезінде орындалу уақытының шектеусіз жұмыс істеуі керек. Егер негізгі утилита төмендесе, жүйе объектінің толық жүктемесін шексіз уақыт бойы өз мойнына алуы керек.

Осы арнайы қуат рейтингтерін түсіну үлкен қаржылық қалдықтарды болдырмайды. Үздіксіз жұмыс қуатын (COP) әдепкі бойынша орнату жиі инженерлік қателер болып табылады. COP жиі машинаның негізгі қуат мүмкіндігінің 80-90% ғана жұмыс істейді. COP көрсету сізге қажетті қуатты жабу үшін физикалық үлкенірек, әлдеқайда қымбат қозғалтқыштарды сатып алуға мәжбүр етеді. Оның орнына, инженерлер қазір Data Center Power (DCP) және Mission Critical Standby рейтингтерін пайдаланады. Бұл үйлесімді баламалар нақты сенімді желі болжамдары бойынша 100% жүктемемен жұмыс істеуге мүмкіндік береді. Олар жоғарылатылған бастапқы шығындарсыз сенімді сенімділікті қамтамасыз етеді.

Сіз сондай-ақ қоршаған ортаның бұзылуын агрессивті түрде есептеуіңіз керек. NFPA 110 нұсқаулары нақты жүкті нақты бағалауды талап етеді. Белгілі бір торап айнымалыларын қолданбайынша, атау тақтасының сыйымдылығы өте аз. Биіктік қозғалтқыштың аспирациясына қатты әсер етеді. Жалпы алғанда, 1000 метр биіктікте өндіру қуатының 8-12%-ға төмендеуін күтуге болады. Қоршаған ортаның жоғары температурасының күрт көтерілуі де нақты дүниенің өнімділігін төмендетеді. Сайт инженерлері жергілікті экологиялық экстремалды жағдайларды есепке алу үшін бастапқы сипаттамаларды реттеуі керек.

Күту режиміндегі дизельдік генератордың негізгі техникалық сипаттамалары

Кез келген төзімді нысанның механикалық жүрегі болып табылады күту режиміндегі дизельдік генератор . Негізгі қозғалтқыш дәл электронды басқаруды және жоғары қысымды жалпы рельстік отын бүркуді қажет етеді. Өтпелі жауап серверлік қолданбаларда өте маңызды. Кенеттен, сызықты емес АТ жүктеме қадамдарын динамикалық түрде өңдеу үшін жүйе ISO 8528-5 G3 стандарттарына сай болуы керек. Ол минималды кернеу мен жиілік ауытқуын сақтауы керек. Шынайы ISO G3 сәйкестігі кернеуді қалпына келтірудің қатаң ±1% шегінде сақталуын қамтамасыз етіп, төменгі ағындағы UPS батареяларының қажетсіз қосылуын болдырмайды.

Айнымалы қондырғының ұзақ мерзімді жұмыс істеу мерзіміне тікелей әсер етеді. Біз миссиялық маңызды орналастырулар үшін бірнеше негізгі генератор талаптарын бөліп көрсетеміз:

1. Тұрақты магниттік генераторлар (PMG): PMG қозуы мүлдем міндетті. Ол ақауларды жоюдың жоғары мүмкіндіктерін ұсынады және UPS жүйелері шығаратын қатал электр гармоникаларына тамаша иммунитет береді.

2. H класы оқшаулау: орама оқшаулауы қатты ыстыққа төтеп беруі керек. H класы оқшаулау ауыр, тұрақты реактивті жүктемелер кезінде 180 ° C дейін жылу төзімділігіне кепілдік береді.

3. Конденсацияға қарсы қыздырғыштар: Ылғалды орталар үшін кіріктірілген жылытқыштар ұзақ офлайн кезеңдерінде орамның деградациясын болдырмайды.

Орташа және жоғары вольтты конфигурациялар жүйелік тиімділікті арттыруды ұсынады. Контейнер ішіне 10,5 кВ тікелей шығыс тарату құрылғыларын біріктіру трансформатордың қымбат шығындарын жояды. Бұл топологияны жоғары қарсылық жерге тұйықтаумен (HRG) жұптау керек. HRG бір фазалы жерге тұйықталу кезінде үздіксіз жұмысты қамтамасыз етеді. Бұл жетілдірілген электр қондырғысы апатты өшірулердің алдын алады және жүктемені түсірмей электр ақауларын қауіпсіз оқшаулайды.

Қосымша топологиялар және отын жүйесінің автономиясы

Артықшылық сіздің мекемеңіздің жергілікті механикалық ақаулардан аман қалуын қамтамасыз етеді. Сіз электр станциясын өзіңіздің мекемеңіздің электрлік топологиясына тығыз картаға түсіруіңіз керек. 3M2 архитектурасы сияқты үлестірілген резервтік жабдықты пайдалануды жүктеу жолдары бойынша шамамен 66,7%-ға дейін итермелейді. Бұл дәстүрлі N+1 орнатуымен салыстырғанда жоғары тиімді қаржылық ізді ұсынады. Сонымен қатар, ақауларға толық төзімді 2N архитектуралары соңғы қауіпсіздікті қамтамасыз етеді, бірақ үлкен физикалық кеңістікті және жоғары негізгі операциялық шығындарды талап етеді.

Жанармай сақтау нақты математиканы қажет етеді. Контейнермен біріктірілген күнделікті қызмет көрсету цистернасының негізгі көлемді резервуар өлшемін бағалау керек. Күнделікті резервуар қозғалтқыштың жылдам іске қосылуы үшін жанармайдың дереу тартылуын қамтамасыз етеді. Сонымен қатар, қашықтағы сусымалы резервуар 48-ден 72 сағатқа дейін сайттың толық автономиясына кепілдік береді. Инженерлер бұл резервуарларды дәл өлшеу үшін ең жоғары жүктеме кезінде нақты жану жылдамдығын есептеуі керек.

IV деңгейлі қондырғылар қатаң физикалық артық ережелерді қолданады. Сіз қос, физикалық бөлінген отын жеткізу жолдарын енгізуіңіз керек. Егер бір құбыр жарылып немесе бітеліп қалса, екінші желі бірден өтеді. Автоматтандырылған отынды жылтырату жүйелері де бұл жерде өте маңызды. Олар ұзақ күту уақытында дизельдің тозуы мен бактериялардың көбеюіне жол бермейді. Үздіксіз сүзгілеу отынның мінсіз таза және бірден жануға дайын болуын қамтамасыз етеді.

Үздіксіз ауысу: ATS шкафы және Black Start қуат жүйесін біріктіру

Электр қуатын үздіксіз таратусыз электр қуатын өндіру ештеңені білдірмейді. The АТС шкафының логикасы объектінің шынайы өмірлік желісі ретінде қызмет етеді. Ол қатаң синхрондау параметрлерін және жабық өтпелі тасымалдау мүмкіндіктерін анықтайды. Жабық өтпелі функция 'үзіліс алдында жасау' қосқышы ретінде әрекет етеді. Ол ауыр жүктердің белсенді желі, UPS батареялары және генератор арасында маңызды АТ шинасын түсірмей біркелкі қозғалуына мүмкіндік береді.

Абсолютті ең нашар сценарийде сіз толықтай қараңғы бастауға тап боласыз. Бұл жерде берік қара бастау қуат жүйесі өзінің орасан зор құндылығын дәлелдейді. Стандартты іске қосу реті кейбір базалық құрылғы қуатына сүйенеді. Қара бастау бүкіл зауытты нөлдік вольттан жүктейді. Негізгі негіздерге мыналар жатады:

• Негізгі қондырғы UPS-тен бөлінген тәуелсіз тұрақты ток аккумуляторлары.

• Стандартты электр стартер қозғалтқыштары істен шыққан жағдайда пневматикалық немесе гидравликалық іске қосудың артық болуы.

• Ауқымды қондырғының салқындатқыштары мен серверлерін негізгі қозғаушыны тоқтатпай жүйелі түрде қайта жүктеу үшін автоматты қадамдық жүктеме реттілігі.

Бірнеше блоктарды параллельдеу үшін жоғары интеллектуалды борттық контроллерлер қажет. Олар бірнеше жеке блоктарды жалпы автобусқа жылдам синхрондайды. Қозғалтқыштардың бірі айналмай қалса, бас контроллер жүктемені автономды түрде түсіруді бастайды. Нәзік сервер бөлмесінің ортасын қорғау және зауыттың каскадты ақауларының алдын алу үшін ол әкімшілік HVAC сияқты маңызды емес механикалық жүктемелерді стратегиялық түрде төмендетеді.

Жеткізушілердің қысқаша тізімі: шұңқырдың түбін бағалау құрылымы

Бағалау а деректер орталығының қолданбаларына арналған контейнерлік дизель генераторы шұңқырдың түбін мұқият тексеруді қажет етеді. Сайттың жұмыс уақыты желіде болғанда қарапайым спецификациялық уәделерді қабылдай алмайсыз.

Біріншіден, сенімді зауыттық қабылдау сынақтарын (FAT) талап етіңіз. Контейнерді жөнелтуден бұрын сіз толық реактивті жүктемеде FAT протоколдарына куә болуыңыз керек. 0,8 қуат коэффициентінде тестілеу жүйенің нақты өмірдегі қатал жағдайларға төтеп бере алатынын дәлелдейді. Таза резистивті жүктеме банкі сынақтарын қабылдамаңыз, өйткені олар АТ инфрақұрылымының әрекетін дәл модельдемейді.

Одан кейін жергілікті қолдау SLA және сенімділік көрсеткіштерін бағалаңыз. Бастысы деректер орталығының сақтық көшірмесін жасау генераторы 25 000 сағаттан асатын сәтсіздіктер арасындағы орташа уақытты (MTBF) мақсат етуі керек. Сіз нақты географиялық аймағыңыздағы OEM бөлшектері мен сертификатталған техниктерге кепілдік берілген жауап уақыттарын тексеруіңіз керек. Егер дағдарыс кезінде локализацияланған, жылдам жауап беру қолдауы қолжетімсіз болса, аппараттық құрал сенімділігі нөлге дейін төмендейді.

Соңында, ұзақ мерзімді операциялық тиімділік параметрлерін қатаң түрде талдаңыз. Оңтайлы 100% жүктеме көрсеткіштерін ғана емес, әдеттегі 50-70% жұмыс жүктемелерінде нақты жанармай тұтыну қисықтарына негізделген жеткізушінің ұсыныстарын салыстырыңыз. Қажетті профилактикалық қызмет көрсету кестелерін мұқият қарап шығыңыз. Сіз негізгі қызмет көрсету аралықтарын ұзарта отырып, жанармайдың жануын оңтайландыратын жүйені алғыңыз келеді, бұл сіздің ағымдағы қондырғыларыңыздағы жалпы механикалық жүктемені азайтады.

Қорытынды

Контейнерленген дизельдік генераторды белгілеу - бұл ымырасыз Uptime стандарттарын құрамдас бөліктерінің дұрыс өлшемдерімен теңестірудің қарқынды жаттығуы. Қатаң COP стандарттарынан бас тарту және DCP рейтингтеріне сүйену арқылы операторлар маңызды капиталды ысырап етпестен максималды сенімділікке қол жеткізеді.

Нысаныңыздың болашағын қамтамасыз ету үшін келесі әрекет етуге болатын қадамдарды орындаңыз:

1. Негізгі спецификация парағы салыстыруларының шегінен шығып, торапқа арналған ауқымды жүктеме профилін жүргізіңіз.

2. Сатып алу кезеңінің басында зауыттық қабылдау сынақтарының агрессивті талаптарын анықтаңыз.

3. Нақты отын бағыты мен жылулық шектерді картаға түсіру үшін білікті OEM инженерлік топтарымен тікелей байланысыңыз.

Осы стратегияларды орындау арқылы сіз желінің тұрақсыздығына қарсы өтпейтін қорғаныс жасайсыз және маңызды инфрақұрылымыңыздың ең қатал жағдайларда желіде болуына кепілдік бересіз.

Жиі қойылатын сұрақтар

С: Деректер орталығының генераторларындағы COP және DCP арасындағы айырмашылық неде?

A: COP (үздіксіз жұмыс күші) тұрақты базалық жүктемені шексіз қабылдайды, көбінесе операторларды үлкенірек, қымбат қозғалтқыштарды сатып алуға мәжбүр етеді. DCP (Data Center Power) генераторға жұмыс уақытын шектеусіз өзінің номиналды қуатының 100% жұмыс істеуге мүмкіндік береді, бірақ ол нысанның сенімділігі жоғары коммуналдық желіде жұмыс істейтінін болжайды. DCP заманауи қондырғылар үшін әлдеқайда тиімдірек екенін дәлелдейді.

С: Контейнерлі генераторлар ішкі генератор бөлмелері сияқты шуды азайтуға қол жеткізе ала ма?

A: Иә, олар мүмкін. Өндірушілер бұл модульдік қондырғыларды арнайы акустикалық шағылыстырғышпен, моторлы жалюзимен және сыни дәрежедегі дыбысты өшіргіштермен жабдықтайды. Тиісті түрде құрастырылған қоршау 7 метрде 65 дБ(А) дейін шу деңгейін оңай басады, бұл арнайы бетон залды қажет етпей-ақ қаланы аймақтарға бөлудің қатаң ережелерін қанағаттандырады.

С: Қара іске қосу қуат жүйесі стандартты ATS жұмысынан қалай ерекшеленеді?

A: АТС желі және жұмыс істеп тұрған генератор сияқты екі ток көзінің арасында белсенді жүктемені ауыстырады. Қара іске қосу жүйесі барлық қуат толығымен жоғалған кезде әрекет етеді. Ол арнайы тұрақты ток батареялары мен оқшауланған стартерлерді пайдаланып электр станциясын нөлдік кернеуден дербес жүктейді.

С: Контейнерлі генератордың айналасында қанша бос орын қажет?

Ж: Жабдықтың ұзақ қызмет ету мерзімі мен қауіпсіздігін қамтамасыз ету үшін тиісті физикалық саңылауларды қатаң түрде бөлу керек. Әдетте, қауіпсіз техникалық қызмет көрсетуге қол жеткізу үшін қораптың айналасында кемінде 1,5-2 метр бос орын қажет. Сондай-ақ массивтік радиаторлар үшін кедергісіз ауа ағыны жолдарын есепке алуыңыз және өрт сөндірудің жергілікті ережелерін сақтауыңыз керек.