I forrige indlæg om Vi sagde, at nogle stativer har en ATS installeret - automatisk overførsel af reserve. Men faktisk, i et datacenter er ATS'er ikke kun placeret i stativet, men langs hele den elektriske vej. Forskellige steder løser de forskellige problemer:
- i hovedfordelingstavlerne (MSB) skifter AVR belastningen mellem input fra byen og reservestrøm fra dieselgeneratorsæt (DGS);
- i uafbrydelige strømforsyninger (UPS), skifter ATS belastningen fra hovedindgangen til bypasset (mere om dette nedenfor);
- i stativer skifter ATS belastningen fra en indgang til en anden i tilfælde af problemer med en af indgangene.
ATS i standard strømforsyningsordning for DataLine datacentre.
Vi taler om, hvilke AVR'er der bruges og hvor i dag.
Der er to hovedtyper af ATS: ATS (automatisk overførselskontakt) og STS (statisk overførselskontakt). De adskiller sig i driftsprincipper og elementbase og bruges til forskellige opgaver. Kort sagt er STS en smartere ATS. Den skifter belastninger hurtigere og bruges oftere til højere belastninger/strømme. Det er mere fleksibelt i konfigurationen, men det er underlagt netværkets luner: det kan nægte at arbejde, hvis 2 indgange får strøm fra forskellige kilder, for eksempel: fra en transformer og et dieselgeneratorsæt.
AVR i hovedtavlen
Den vigtigste ATS i et datacenter for tyve år siden lignede et komplekst system af kontaktorer og relæer.
AVR-model fra begyndelsen af 2000'erne.
Nu er AVR en kompakt multifunktionel enhed.
ATS-systemet i hovedtavlen styrer indgangsafbryderne og giver kommandoer til at starte og stoppe dieselgeneratorsættet. Når belastningen er mere end 2 MW på hovedtavleniveau, er det ikke tilrådeligt at jage hastighed. Selvom den skifter hurtigt, vil der gå tid, før dieselgeneratorsættet starter. Dette system bruger langsommere ATS'er og indstiller forsinkelser (setpunkter). Det fungerer sådan her: Når strømmen til datacentret fra transformatorerne går tabt, kommanderer ATS enhederne: "Transformer, sluk. Nu venter vi 10 sekunder (setpunkt), dieselgenerator, tænder, venter yderligere 10 sekunder."
ATS i UPS
Brug en UPS som eksempel, lad os se, hvordan den anden type ATS fungerer - STS eller statisk overførselskontakt.
I en UPS omdannes vekselstrøm til jævnstrøm af en ensretter. Så ved inverteren bliver den tilbage til vekselstrøm, men med stabile parametre. Dette eliminerer interferens og forbedrer energikvaliteten. Når hovedstrømforsyningen er slukket på batterier og forsyner datacentret med strøm, mens dieselgeneratorsættene sættes i drift.
Men hvad hvis et af elementerne fejler: ensretteren, inverteren eller batterierne? I dette tilfælde har hver UPS en bypass-mekanisme eller bypass. Med det fortsætter enheden med at arbejde ved at omgå hovedelementerne direkte fra indgangsspændingen. Bypasset bruges også, når du skal slukke for UPS'en og tage den ud til reparation.
STS'en i UPS'en er nødvendig for sikker overførsel til bypass-indgangen. Kort sagt overvåger STS input- og outputnetværksparametrene, venter på, at de matcher, og skifter under sikre forhold.
AVR i et stativ
Så to strømindgange er forbundet til stativet. Hvis dit udstyr har to strømforsyninger, kan du nemt tilslutte det til forskellige PDU'er, og du er ikke bange for tab af én indgang. Hvad hvis din server har én strømforsyning?
I reolen bruges ATS, så overskuddet fra to input ikke går til spilde. Hvis der er problemer med en af indgangene, skifter ATS belastningen til en anden indgang.
Ansvarsfraskrivelse: Hvis du kan, undgå udstyr med en enkelt strømforsyning for at undgå at skabe et fejlpunkt i systemet. Dernæst vil vi vise, hvad ulemperne ved denne forbindelsesordning er.
ATS'ens opgave i stativet er at skifte udstyret til arbejdsindgangen så hurtigt, at der ikke er nogen afbrydelse i driften. Den nødvendige hastighed til dette blev fundet eksperimentelt: ikke mere end 20 ms. Lad os se, hvordan dette blev opdaget.
Fejl i driften af serverudstyr opstår på grund af spændingsfald (på grund af arbejde på transformerstationer, tilslutning af kraftige belastninger eller ulykker). For at illustrere, hvordan udstyr kan modstå forskellige amplituder og varigheder af spændingsstigninger, er CBEMA (Computer and Business Equipment Manufacturers Association) elektrisk udstyrs sikkerhedskurver blevet udviklet. Nu er de kendt som ITIC (Information Technology Industry Council) kurver, deres varianter er inkluderet i IEEE 446 ANSI-standarderne (dette er en analog af vores GOST'er).
Lad os tjekke tidsplanen. Vores opgave er at sikre, at enheder fungerer i den "grønne zone". På ITIC-kurven ser vi, at udstyret er klar til at "tolerere" et dyk på maksimalt 20 ms. Derfor sigter vi efter, at ATS'en i stativet skal fungere på 20 ms, eller endnu bedre, endnu hurtigere.
Kilde: .
ATS enhed. En typisk ATS i vores datacenterrack fylder 1 enhed og kan modstå en belastning på 16 A.
På displayet ser vi fra hvilken indgang ATS'en får strøm, hvor meget de tilsluttede enheder forbruger i ampere. Brug en separat knap til at vælge, om den første eller anden indgang skal prioriteres. Til højre er porte til tilslutning til ATS:
- Ethernet-port — tilslut overvågning;
- Seriel port - log ind via bærbar computer og se, hvad der sker i logfilerne;
- USB - indsæt et flashdrev og opdater firmwaren.
Portene er udskiftelige: du kan udføre alle disse handlinger, hvis du har adgang til mindst én af dem.
På bagsiden er der stik til tilslutning af hoved- og backup-indgange og en stikgruppe til tilslutning af IT-udstyr.
Vi ser AVR'ens detaljerede egenskaber gennem webgrænsefladen. Der kan du justere omskiftningsfølsomheden og se logfilerne.
AVR web interface.
Installation og tilslutning af ATS. Det er bedre at installere AVR i højden i midten af stativet. Hvis vi ikke kender konfigurationen af stativet på forhånd, så kan udstyr med én strømforsyning nås med ledninger fra både bunden og toppen.
Men så er der nuancer: dybden af et standardrack er meget større end dybden af AVR. Vi anbefaler at installere den så tæt på den kolde gang som muligt af to årsager:
- Adgang til frontpanelet. Hvis vi installerer ATS tættere på den varme gang, vil vi se indikationen, men vil ikke være i stand til at oprette forbindelse til den gennem portene. Dette betyder, at vi ikke vil være i stand til at se logfilerne eller genstarte enheden.
Et sted i dybet blinker AVR - porten er ikke længere tilgængelig. - Køling. AVR anbefales at blive brugt ved temperaturer, der ikke overstiger 45°C. Det har dog ikke sine egne blæsere til køling; det er blot en metalenhed med elektronisk påfyldning. Oprethold den ønskede temperatur på to måder:
- luftstrømme, der blæser på den udefra;
- fastgørelsesanordninger, der fjerner overskydende varme.
Hvis vi installerer ATS'en på siden af den varme gang, og derudover smører den med en tærte af servere, så får vi et komfur. I bedste tilfælde vil AVR brænde sin hjerne ud og miste kontakten til omverdenen, i værste fald vil den begynde at skifte tilfældigt belastningen eller opgive den.
AVR'en damper mod den varme korridor.
Der var en sag. En ingeniør på sine runder hørte ukarakteristiske klik.
I dybet af den varme korridor, under en bunke af servere, blev der opdaget en ATS, der konstant skiftede fra hovedindgangen til backup-indgangen.AVR blev udskiftet. Logfilerne viste, at den i en hel uge skiftede hvert sekund - i alt mere end en halv million kontakter. Det er sådan det er
Hvilke andre AVR'er er tilgængelige i et rack?
Introduktionsstativ ATS. I vores datacenter fungerer sådan en ATS som den eneste kilde til strømfordeling i racket: den fungerer som en ATS+PDU. Den optager flere enheder, kan modstå en belastning på 32 A, er forbundet med industrielle stik og kan forsyne op til 6 kW udstyr. Det kan bruges, når det ikke er muligt at montere standard PDU'er, og enkelt-enhedsudstyr i et rack ikke betjener kritiske belastninger.
Rack STS. Stativmonteret STS bruges til overspændingsfølsomt udstyr. Denne ATS skifter hurtigere end ATS.
Denne særlige STS fylder 6 enheder og har et lidt "vintage" interface.
Mini-AVR. Der er sådanne babyer, men i vores datacenter er det ikke tilfældet. Dette er en mini-ATS til én server.
Denne ATS er forbundet direkte til serverens strømforsyning.
Sådan søger vi efter den ideelle AVR
Vi tester mange forskellige ATS'er og tjekker, hvordan de opfører sig under høje temperaturforhold.
Her er, hvordan vi håner AVR'en for at kontrollere det:
- vi forbinder til det en netværkskvalitetsoptager, en server og flere flere enheder til belastningen;
- vi isolerer stativet med stik eller film for at opnå høje temperaturer;
- opvarm til 50°C;
- sluk for indgangene skiftevis 20 gange;
- vi ser for at se, om der var strømsvigt, og hvordan serveren føles;
- Hvis AVR'en består testen, opvarmes den til 70°C.
Foto med et termisk kamera fra en af testene.
Netværksanalysatoren registrerer spændingen over tid. I optagelsen ser vi, hvor længe skiftet varede: i dette øjeblik blev sinusbølgen afbrudt
I øvrigt tager vi AVR'en til en test: vi tjekker din enhed for styrke og fortæller dig, hvad der skete 😉
AVR i et stativ: en skjult trussel
Hovedproblemet med en rack-monteret ATS er, at den kun kan skifte belastningen fra hoved- til backup-indgangen, men beskytter ikke mod kortslutninger eller overbelastninger. Hvis der opstår en kortslutning på strømforsyningen, vil afbryderen på et højere niveau fungere for beskyttelse: på PDU'en eller i fordelingskortet. Som et resultat er den ene indgang slukket, ATS forstår dette og skifter til den anden indgang. Hvis kortslutningen stadig består, vil den anden indgangsafbryder udløses. Som følge heraf kan et problem på ét stykke udstyr få hele stativet til at miste strøm.
Så jeg gentager endnu en gang: Tænk tusind gange, før du installerer ATS i et stativ og bruger udstyr med én strømforsyning.
Kilde: www.habr.com