I forrige innlegg om Vi sa at noen stativer har en ATS installert - automatisk overføring av reserve. Men faktisk, i et datasenter, er ATS-er plassert ikke bare i stativet, men langs hele den elektriske banen. På forskjellige steder løser de forskjellige problemer:
- i hovedfordelingstavlene (MSB) bytter AVR belastningen mellom inngang fra byen og reservestrøm fra dieselgeneratorsett (DGS);
- i avbruddsfri strømforsyning (UPS), bytter ATS lasten fra hovedinngangen til bypass (mer om dette nedenfor);
- i stativer bytter ATS lasten fra en inngang til en annen i tilfelle problemer med en av inngangene.
ATS i standard strømforsyningsordning for DataLine datasentre.
Vi snakker om hvilke AVR-er som brukes og hvor i dag.
Det er to hovedtyper av ATS: ATS (automatisk overføringsbryter) og STS (statisk overføringsbryter). De er forskjellige i driftsprinsipper og elementbase og brukes til forskjellige oppgaver. Kort sagt, STS er en smartere ATS. Den bytter belastninger raskere og brukes oftere for høyere belastninger/strømmer. Det er mer fleksibelt i konfigurasjonen, men det er underlagt nettverkets luner: det kan nekte å fungere hvis 2 innganger drives fra forskjellige kilder, for eksempel: fra en transformator og et dieselgeneratorsett.
AVR i hovedsentralen
Hoved-ATS til et datasenter for tjue år siden så ut som et komplekst system av kontaktorer og releer.
AVR-modell fra tidlig 2000-tall.
Nå er AVR en kompakt multifunksjonsenhet.
ATS-systemet i hovedtavlen styrer inngangsbryterne og gir kommandoer for å starte og stoppe dieselgeneratorsettet. Når belastningen er mer enn 2 MW på hovedtavlenivå, er det ikke tilrådelig å jage hastighet. Selv om den skifter raskt, vil det ta tid før dieselaggregatet starter. Dette systemet bruker langsommere ATS-er og setter forsinkelser (settpunkter). Det fungerer slik: når strømmen til datasenteret fra transformatorene går tapt, kommanderer ATS enhetene: «Transformator, slå av. Nå venter vi 10 sekunder (settpunkt), setter dieselgeneratoren på, slår på, venter ytterligere 10 sekunder."
ATS i UPS
Ved å bruke en UPS som eksempel, la oss se hvordan den andre typen ATS fungerer - STS eller statisk overføringsbryter.
I en UPS konverteres vekselstrøm til likestrøm av en likeretter. Så ved omformeren går den tilbake til vekselstrøm, men med stabile parametere. Dette eliminerer forstyrrelser og forbedrer energikvaliteten. Når hovedstrømforsyningen er slått av på batterier og driver datasenteret mens dieselaggregatene settes i drift.
Men hva hvis ett av elementene svikter: likeretteren, omformeren eller batteriene? I dette tilfellet har hver UPS en bypass-mekanisme, eller bypass. Med den fortsetter enheten å fungere, og omgår hovedelementene, direkte fra inngangsspenningen. Bypasset brukes også når du skal slå av UPS-en og ta den ut for reparasjon.
STS-en i UPS-en er nødvendig for sikker overføring til bypass-inngangen. Kort sagt, STS overvåker inngangs- og utgangsnettverksparametrene, venter på at de skal matche, og bytter under sikre forhold.
AVR i stativ
Så to strøminnganger er koblet til stativet. Hvis utstyret ditt har to strømforsyninger, kan du enkelt koble det til forskjellige PDUer, og du er ikke redd for tap av én inngang. Hva om serveren din har én strømforsyning?
I stativet brukes ATS slik at overskuddet fra to innganger ikke går til spille. Hvis det er problemer med en av inngangene, bytter ATS lasten til en annen inngang.
Ansvarsfraskrivelse: Hvis du kan, unngå utstyr med en enkelt strømforsyning for å unngå å skape et feilpunkt i systemet. Deretter vil vi vise hva ulempene med denne tilkoblingsordningen er.
Oppgaven til ATS i stativet er å bytte utstyret til arbeidsinngangen så raskt at det ikke blir noen avbrudd i driften. Hastigheten som kreves for dette ble funnet eksperimentelt: ikke mer enn 20 ms. La oss se hvordan dette ble oppdaget.
Feil i driften av serverutstyr oppstår på grunn av spenningsfall (på grunn av arbeid på nettstasjoner, tilkobling av kraftige laster eller ulykker). For å illustrere hvordan utstyr tåler ulike amplituder og varighet av spenningsstøt, er det utviklet sikkerhetskurver for elektrisk utstyr fra CBEMA (Computer and Business Equipment Manufacturers Association). Nå er de kjent som ITIC (Information Technology Industry Council) kurver, deres varianter er inkludert i IEEE 446 ANSI-standardene (dette er en analog av våre GOSTs).
La oss sjekke timeplanen. Vår oppgave er å sikre at enheter fungerer i den "grønne sonen". På ITIC-kurven ser vi at utstyret er klart til å "tolerere" et fall på maksimalt 20 ms. Derfor tar vi sikte på at ATS i stativet skal fungere på 20 ms, eller enda bedre, enda raskere.
Kilde: .
ATS-enhet. En typisk ATS i vårt datasenterrack opptar 1 enhet og tåler en belastning på 16 A.
På displayet ser vi fra hvilken inngang ATSen får strøm, hvor mye de tilkoblede enhetene forbruker i ampere. Bruk en egen knapp for å velge om den første eller andre inngangen skal prioriteres. Til høyre er porter for tilkobling til ATS:
- Ethernet-port — koble til overvåking;
- Seriell port - logg inn via bærbar PC og se hva som skjer i loggene;
- USB - sett inn en flash-stasjon og oppdater fastvaren.
Portene er utskiftbare: du kan utføre alle disse operasjonene hvis du har tilgang til minst én av dem.
På baksiden er det plugger for tilkobling av hoved- og backup-innganger og en stikkontaktgruppe for tilkobling av IT-utstyr.
Vi ser de detaljerte egenskapene til AVR gjennom webgrensesnittet. Der kan du justere bryterfølsomheten og se loggene.
AVR webgrensesnitt.
Installasjon og tilkobling av ATS. Det er bedre å installere AVR i høyden i midten av stativet. Hvis vi ikke vet konfigurasjonen av stativet på forhånd, kan utstyr med en strømforsyning nås med ledninger fra både bunnen og toppen.
Men så er det nyanser: dybden på et standardstativ er mye større enn dybden på AVR. Vi anbefaler å installere den så nær kaldgangen som mulig av to grunner:
- Tilgang til frontpanel. Hvis vi installerer ATS nærmere den varme midtgangen, vil vi se indikasjonen, men vil ikke kunne koble til den gjennom portene. Dette betyr at vi ikke kan se loggene eller starte enheten på nytt.
Et sted i dypet blinker AVR - porten er ikke lenger tilgjengelig. - Nedkjøling. AVR anbefales brukt ved temperaturer som ikke overstiger 45°C. Den har imidlertid ikke egne vifter for kjøling, det er bare en metallenhet med elektronisk fylling. Oppretthold ønsket temperatur på to måter:
- strømmer av luft som blåser på den fra utsiden;
- festemidler som fjerner overflødig varme.
Hvis vi installerer ATS på siden av den varme midtgangen og i tillegg legger den sammen med en kake med servere, får vi en komfyr. I beste fall vil AVR brenne ut hjernen og miste kontakten med omverdenen, i verste fall vil den begynne å bytte belastningen tilfeldig eller forlate den.
AVR-en dampende vendt mot den varme korridoren.
Det var en sak. En ingeniør på sine runder hørte ukarakteristiske klikk.
I dypet av den varme korridoren, under en haug med servere, ble det oppdaget en ATS som hele tiden byttet fra hovedinngangen til backupen.AVR ble byttet ut. Loggene viste at den i en hel uke byttet hvert sekund – totalt mer enn en halv million brytere. sånn er det
Hvilke andre AVR-er er tilgjengelige i et stativ?
Introduksjonsstativ ATS. I vårt datasenter fungerer en slik ATS som den eneste kilden til strømfordeling i racket: den fungerer som en ATS+PDU. Den opptar flere enheter, tåler en belastning på 32 A, er koblet til industrielle kontakter og kan drive opptil 6 kW utstyr. Den kan brukes når det ikke er mulig å montere standard PDUer, og enkeltenhetsutstyr i et rack ikke betjener kritiske belastninger.
Rack STS. Rackmontert STS brukes til overspenningsfølsomt utstyr. Denne ATS bytter raskere enn ATS.
Denne spesielle STS tar opp 6 enheter og har et litt "vintage" grensesnitt.
Mini-AVR. Det finnes slike babyer, men i vårt datasenter er det ikke slik. Dette er en mini-ATS for én server.
Denne ATS er koblet direkte til serverens strømforsyning.
Hvordan vi søker etter den ideelle AVR
Vi tester mange forskjellige ATS-er og sjekker hvordan de oppfører seg under høye temperaturforhold.
Slik håner vi AVR for å sjekke det:
- vi kobler til en nettverkskvalitetsopptaker, en server og flere andre enheter for belastningen;
- vi isolerer stativet med plugger eller film for å oppnå høye temperaturer;
- varme opp til 50°C;
- vekselvis slå av inngangene 20 ganger;
- vi ser for å se om det var noen strømbrudd og hvordan serveren føles;
- Hvis AVR-en består testen, varm den opp til 70°C.
Foto med varmekamera fra en av testene.
Nettverksanalysatoren registrerer spenningen over tid. I opptaket ser vi hvor lenge vekslingen varte: i dette øyeblikket ble sinusbølgen avbrutt
Forresten, vi tar AVR-en for en test: vi sjekker enheten din for styrke og forteller deg hva som skjedde 😉
AVR i et stativ: en skjult trussel
Hovedproblemet med en rackmontert ATS er at den kun kan bytte lasten fra hovedinngangen til backupinngangen, men beskytter ikke mot kortslutning eller overbelastning. Hvis det oppstår en kortslutning på strømforsyningen, vil strømbryteren på et høyere nivå fungere for beskyttelse: på PDU eller i fordelingstavlen. Som et resultat blir en inngang slått av, ATS forstår dette og bytter til den andre inngangen. Hvis kortslutningen fortsatt vedvarer, vil den andre inngangsbryteren utløses. Som et resultat kan et problem på ett utstyr føre til at hele stativet mister strøm.
Så jeg gjentar nok en gang: tenk tusen ganger før du installerer ATS i et stativ og bruker utstyr med én strømforsyning.
Kilde: www.habr.com