Качеството на електроснабдителната система е изключително важен показател за нивото на услугите в съвременните дата центрове. Това е разбираемо: абсолютно всичко оборудване, необходимо за работата на ЦОДа, се захранва с електричество. Ако го няма – сървърите, мрежата, инженерните системи и СХД ще спрат да функционират до пълното възстановяване на електричеството.
Обясняваме каква роля играят дизеловото гориво и нашата система за контрол на качеството му за безпроблемната работа на ЦОДа Linxdatacenter в Санкт Петербург.
Ще се изненадате, но специалистите от Uptime Institute при сертифицирането на ЦОД-овете за съответствие с индустриалните стандарти за качество отреждат основна роля на качеството на работа на дизел-генераторите при оценката на електроснабдителната система.
Защо? Безпроблемната работа на ЦОДа играе централна роля за цифровата икономика. Реалността е такава: 15 милисекунди прекъсване на захранването на ЦОДа са достатъчни за нарушаване на бизнес процесите с осезаеми за крайните потребители последствия. Много ли е или малко? Една милисекунда (мс) е единица време, равна на една хилядна част от секундата. Пет милисекунди – времето, необходимо на пчелата за един замах с крилете. За да мига, на човек му трябват 300–400 мс. Една минута простой през 2013 година струваше на компаниите средно 7900 долара, сочат данните на Emerson. На фона на все по-голямата цифровизация на бизнеса, загубите могат да достигнат стотици хиляди долари за всяка 60 секунди простой. Икономиката изисква от бизнеса 100%-на свързаност.
И все пак, защо дизеловите генератори се считат по UI за основен източник на електроснабдяване? Защото в случай на прекъсване на магистралните мрежи за захранване ЦОД-ът може да разчита на тях като на единствен източник на захранване, за да запази работоспособността на всичките системи до възстановяване на подаването на ток по основните канали.
За нашия ЦОД в Санкт-Петербург въпросите, свързани с източниците на енергия, играят особено важна роля: дата центърът е напълно независим от градската мрежа и се захранва с електрическа енергия от газово-поршнева електрическа централа с мощност 12 МВт. Ако подаването на газ по някаква причина прекъсне, ЦОД преминава на работа на ДГУ. Първо се стартират ИБП, чийто капацитет е достатъчен за 40 минути непрекъсната работа на ЦОД, дизеловите генератори се включват в рамките на 2 минути след спиране на работата на газово-поршневата станция и работят на наличния запас от гориво поне още 72 часа. Паралелно с това влиза в сила договор с доставчика на гориво, който е длъжен да достави уговорените количества в ЦОД в рамките на 4 часа.
Подготовката за сертификация от Uptime Institute в съответствие с стандартите за оперативно управление Management & Operations ни накара да обърнем внимателно внимание на процеса на доставка на гориво за дизелите, контрола на качеството му, взаимодействието с доставчиците и т.н. Това е логично: качеството на работата на АЕЦ в Соснови Бори не зависи от нас, но за своята част от електрическата мрежа трябва да отговаряме напълно.
ДТ за ЦОД: на какво да обърнете внимание
За да работят генераторите дълго, надеждно и икономично, не е достатъчно само да се закупи надеждна техника, но и правилно да се подбира дизелово гориво (ДТ) за тях.
От очевидното: всяко гориво има срок на годност – 3-5 години. То също така варира значително по различни параметри: един негов вид е подходящ за използване през зимата, друг – съвсем не е подходящ за това, и неговото използване ще доведе до мащабна авария.
Всички тези моменти трябва да се следят внимателно, за да не се допусне ситуация на незапускане на ДГУ поради просрочено или неподходящо за сезона гориво.
Един от най-важните параметри на класификацията – типът на използваното гориво. На висока производителност и надеждност на работата на оборудването влияе вече качеството на избрания тип от конкретния доставчик.
Правилният избор на ДТ ще осигури следните предимства:
- висока КПД;
- икономичност и ниска цена;
- висок въртящ момент;
- висока степен на компресия.
Цетаново число
Наистина, ДТ притежава множество характеристики, които можете да изучите в паспорта на конкретната партида продукция. Въпреки това, за специалистите основните критерии за определяне на качеството на този вид гориво са цетановото число и температурните свойства.
Цетановото число в състава на ДТ определя стартерните способности, т.е. способността на горивото да се възпламенява. Колкото по-високо е това число, толкова по-бързо горивото изгаря в камерата – и толкова по-равномерно (и безопасно!) гори сместа от дизел и въздух. Стандартният диапазон на неговите показатели е 40-55. Качественото ДТ с високо цетаново число осигурява на двигателя: минимално време, необходимо за загряване и запалване, равномерна работа и икономичност, а също така и висока мощност.
Почистване на дизелово гориво
Попадането на вода и механични примеси в дизеловото гориво е още по-опасно, отколкото за бензина. Такова гориво може да стане извънредно непригодно за употреба. В някои случаи наличието на механични примеси може да бъде открито като утайка на дъното на съда с ДТ.
Вода също се отделя от горивото и се отлага на дъното, което позволява да се установи нейното присъствие. В неотслабеното ДТ водата предизвиква помътняване.
За подобряване на експлоатационните характеристики помага почистването на дизеловото гориво. За това съществуват специални установки и филтриращи системи. Изборът на оборудване за такава процедура зависи от това, от какво точно е необходимо да се почисти горивото – парафин, механични примеси, сяра или вода.
За качеството на почистването на горивото отговорен е доставчикът, именно затова е важно да имате система за контрол на доставчика, за което ще говорим по-долу, и да не забравяте за допълнителни мерки. Така, за доочистка на горивото сме инсталирали сепаратори на гориво Separ на горивопровода на всеки ДГУ. Те предотвратяват попадането на механични частици и вода в генератора.
Сепаратор на горивото.
Метеорологични условия
В стремежа си за качество и достъпна цена на горивото, компаниите често забравят за температурата, при която ще работи станцията. Понякога изборът на едно гориво "за всякакво време" не носи особени вреди. Но ако станцията се използва на открито, струва си да се избере гориво в съответствие с климатичните реалности.
Производителите разделят дизеловото гориво на лятно, зимно и "арктическо" - за екстремално ниски температури. В Русия разделението на горивата по сезони се регулира от ГОСТ 305-82. Документът предписва използването на летни марки гориво при температура над 0 °C. Зимното гориво е подходящо за употреба при температура до -30 °C. "Арктическото" - при студ до -50 °C.
За стабилната работа на дизел генераторите решихме да закупим зимно дизелово гориво -35℃. Това позволява да не се притесняваме за сезонните промени на времето.
Как проверяваме горивото
За да работят дизел генераторите надеждно, е необходимо да се уверим, че доставчикът предоставя точно това гориво, което ви е нужно.
Дълго обмисляхме решението на този проблем, разглеждахме варианта за взимане на проби и тяхното изпращане за анализ в специализирани лаборатории. Въпреки това, този подход изисква време, а как да постъпим, ако анализите дойдат неудовлетворителни? Партидата вече е доставена – връщане, повторна поръчка? И какво да правим, ако такава повторна поръчка съвпадне с периода, когато трябва да стартираме генераторите?
Тогава решихме да измерваме качеството на горивото на място, с помощта на октанометри, а по-конкретно – използвайки SHATOX SX-150. Този уред позволява извършване на експресен анализ на доставяното гориво, определяйки не само цетановото число, но и температурата на замръзване и вида на горивото.
Принципът на работа на октанометъра е основан на сравнение на октановите / цетанови числа на атестовани проби от ДТ / бензин с проверяваното ДТ / бензин. В специализирания процесор са въведени използваните таблици на атестованите видове гориво, които програмата за интерполация сравннява с параметрите на взетата проба и с корекции за температурата на пробата.
Този уред позволява получаване на резултати за качеството на горивото в режим на реално време. Правилата за измерване качеството на горивото с помощта на октанометъра са записани в регламента за експлоатация.
Принцип на работа на октанометъра
- Сензорът на уреда се поставя на хоризонтална повърхност и се свързва към измервателния блок.
- Уредът се включва при празен датчик. На измервателния уред се показват нулеви показатели CETANE:
- Cet = 0.0;
- T fr = 0.0.
- След проверка на работоспособност на устройството е необходимо да се напълни датчикът с гориво до пълното му запълване. Процесът на измерване и актуализиране на показанията отнема не повече от 5 секунди.
- След измерването данните се вписват в таблицата и се сравняват с нормалните показания. За удобство в клетките е настроено автоматично оцветяване на стойностите. При допустими показания се оцветява в зелено, а при неудовлетворителни параметри – в червено, което допълнително позволява контрол на параметрите на доставеното гориво.
- За себе си избрахме следните нормални показания за качество на горивото:
- Cet = 40-52;
- Tfr = от минус 25 до минус 40.
Таблица за отчет на горивните ресурси
| Дата | Приемане на гориво | Проверка на качеството | |
| 18 януари 2019 | 5180 | Цетан | 47 |
| TFr | -32 | ||
| Type | W | ||
S – лятно гориво, W – зимно, А – арктическо.
PROFIT! или как това проработи
Собствено, първите резултати от проекта започнахме да получаваме веднага след пускането на системата за контрол в експлоатация. Първият контрол показа, че доставчикът е доставил гориво, което не отговаря на посочените параметри. В резултат на това върнахме цистерната обратно и поискахме замяна на партидата. Без системата за контрол можехме да се сблъскаме с проблем при стартирането на ДГУ поради ниското качество на горивото.
В най-общ план, подобно ниво на обмисленост на контрола на качеството предоставя пълна увереност в безпроблемното енергоснабдяване на ЦОД, когато можем напълно да разчитаме на себе си в решаването на задачата за поддържане на 100%-ен uptime режим на работа на площадката.
И това не са просто думи: вероятно сме единственото ЦОД в Русия, което може при провеждане на демонстрационен тур за клиента на запитването "А можете ли да се отделите от основната схема на захранване, за да покажете преминаването на резервната?" да отговори с „да“ и веднага, пред очите, да превключи всичкото оборудване на резервно захранване по всяко време. Най-важното е, че това може да направи всеки служител с подходящо ниво на достъп: процесите са достатъчно усъвършенствани, за да не зависят от конкретен изпълнител – толкова сме уверени в себе си в това отношение.
Въпреки това, не само ние: процесът на контрол на качеството на ДТ при преминаването на сертификация по Uptime Institute привлякъл вниманието на одиторите на организацията, които го записаха в бележките си като индустриални добри практики.
Източник: habr.com
