Ở bài viết trước về Chúng tôi nói rằng một số giá đỡ đã được cài đặt ATS - tự động chuyển dự trữ. Nhưng trên thực tế, trong một trung tâm dữ liệu, ATS không chỉ được đặt trên giá mà còn dọc theo toàn bộ đường dẫn điện. Ở những nơi khác nhau, họ giải quyết các vấn đề khác nhau:
- trong các bảng phân phối chính (MSB), AVR chuyển tải giữa đầu vào từ thành phố và nguồn điện dự phòng từ các tổ máy phát điện diesel (DGS);
- trong các nguồn cung cấp điện liên tục (UPS), ATS chuyển tải từ đầu vào chính sang đường rẽ nhánh (thông tin thêm về điều này bên dưới);
- trong giá đỡ, ATS chuyển tải từ đầu vào này sang đầu vào khác trong trường hợp có sự cố với một trong các đầu vào.
ATS trong sơ đồ cung cấp điện tiêu chuẩn cho trung tâm dữ liệu DataLine.
Chúng ta sẽ nói về những AVR nào được sử dụng và ngày nay ở đâu.
Có hai loại ATS chính: ATS (công tắc chuyển nguồn tự động) và STS (công tắc chuyển nguồn tĩnh). Chúng khác nhau về nguyên tắc hoạt động và cơ sở phần tử và được sử dụng cho các nhiệm vụ khác nhau. Tóm lại, STS là một ATS thông minh hơn. Nó chuyển tải nhanh hơn và thường được sử dụng cho tải/dòng cao hơn. Nó linh hoạt hơn về mặt cấu hình, nhưng lại phụ thuộc vào sự thay đổi thất thường của mạng: nó có thể từ chối hoạt động nếu 2 đầu vào được cấp nguồn từ các nguồn khác nhau, ví dụ: từ máy biến áp và bộ máy phát điện diesel.
AVR trong tổng đài chính
ATS chính của một trung tâm dữ liệu hai mươi năm trước trông giống như một hệ thống công tắc tơ và rơle phức tạp.
Mô hình AVR từ đầu những năm 2000.
Bây giờ AVR là một thiết bị đa chức năng nhỏ gọn.
Hệ thống ATS trong tổng đài chính điều khiển các cầu dao đầu vào và đưa ra lệnh khởi động, dừng tổ máy phát điện diesel. Khi phụ tải ở cấp tổng đài chính lớn hơn 2 MW thì không nên chạy theo tốc độ. Ngay cả khi nó chuyển đổi nhanh chóng, sẽ mất thời gian cho đến khi tổ máy phát điện diesel khởi động. Hệ thống này sử dụng ATS chậm hơn và đặt độ trễ (điểm đặt). Nó hoạt động như thế này: khi mất nguồn điện đến trung tâm dữ liệu từ máy biến áp, ATS sẽ ra lệnh cho các thiết bị: “Máy biến áp, tắt. Bây giờ chúng ta đợi 10 giây (điểm đặt), máy phát điện diesel, bật lên, đợi thêm 10 giây nữa.”
ATS trong UPS
Lấy UPS làm ví dụ, hãy xem loại ATS thứ hai hoạt động như thế nào - STS hoặc công tắc truyền tĩnh.
Trong UPS, dòng điện xoay chiều được chuyển đổi thành dòng điện một chiều bằng bộ chỉnh lưu. Sau đó tại biến tần nó chuyển trở lại thành dòng điện xoay chiều nhưng với thông số ổn định. Điều này giúp loại bỏ nhiễu và cải thiện chất lượng năng lượng. Khi nguồn điện chính bị tắt về pin và cấp điện cho trung tâm dữ liệu trong khi tổ máy phát điện diesel được đưa vào vận hành.
Nhưng điều gì sẽ xảy ra nếu một trong các bộ phận bị hỏng: bộ chỉnh lưu, bộ biến tần hoặc pin? Trong trường hợp này, mọi UPS đều có cơ chế bypass hoặc bypass. Với nó, thiết bị tiếp tục hoạt động, bỏ qua các yếu tố chính, trực tiếp từ điện áp đầu vào. Đường bypass cũng được sử dụng khi bạn cần tắt UPS và lấy nó ra để sửa chữa.
Cần có STS trong UPS để chuyển sang đầu vào bypass một cách an toàn. Nói tóm lại, STS giám sát các tham số mạng đầu vào và đầu ra, chờ chúng khớp và chuyển đổi trong điều kiện an toàn.
AVR trong giá đỡ
Vì vậy, hai đầu vào nguồn được kết nối với giá đỡ. Nếu thiết bị của bạn có hai nguồn điện, bạn có thể dễ dàng kết nối nó với các PDU khác nhau và không sợ mất một đầu vào. Điều gì sẽ xảy ra nếu máy chủ của bạn có một nguồn điện?
Trong giá, ATS được sử dụng để lợi nhuận từ hai đầu vào không bị lãng phí. Nếu có vấn đề với một trong các đầu vào, ATS sẽ chuyển tải sang đầu vào khác.
Tuyên bố miễn trừ trách nhiệm: Nếu có thể, hãy tránh sử dụng thiết bị có một nguồn điện duy nhất để tránh tạo ra điểm hỏng hóc trong hệ thống. Tiếp theo chúng tôi sẽ chỉ ra những nhược điểm của sơ đồ kết nối này là gì.
Nhiệm vụ của ATS trong giá đỡ là chuyển thiết bị sang đầu vào làm việc nhanh chóng để không bị gián đoạn trong quá trình hoạt động. Tốc độ cần thiết cho việc này đã được tìm thấy bằng thực nghiệm: không quá 20 ms. Hãy xem điều này được phát hiện như thế nào.
Lỗi hoạt động của thiết bị máy chủ xảy ra do sụt áp (do làm việc tại trạm biến áp, kết nối tải mạnh hoặc do tai nạn). Để minh họa cách thiết bị có thể chịu được các biên độ và thời gian tăng điện áp khác nhau, các đường cong an toàn thiết bị điện CBEMA (Hiệp hội các nhà sản xuất thiết bị máy tính và doanh nghiệp) đã được phát triển. Bây giờ chúng được gọi là đường cong ITIC (Hội đồng Công nghiệp Công nghệ Thông tin), các biến thể của chúng được bao gồm trong các tiêu chuẩn IEEE 446 ANSI (đây là một dạng tương tự của GOST của chúng tôi).
Hãy kiểm tra lịch trình. Nhiệm vụ của chúng tôi là đảm bảo rằng các thiết bị hoạt động trong “vùng xanh”. Trên đường cong ITIC, chúng ta thấy rằng thiết bị đã sẵn sàng “chịu đựng” mức giảm tối đa là 20 ms. Do đó, chúng tôi mong muốn ATS trong giá đỡ hoạt động trong 20 mili giây hoặc tốt hơn, thậm chí nhanh hơn.
Nguồn: .
thiết bị ATS. Một ATS điển hình trong giá trung tâm dữ liệu của chúng tôi chiếm 1 đơn vị và có thể chịu được tải 16 A.
Trên màn hình, chúng ta thấy ATS được cấp nguồn từ đầu vào nào, mức tiêu thụ của các thiết bị được kết nối tính bằng ampe. Sử dụng một nút riêng để chọn ưu tiên cho đầu vào thứ nhất hay thứ hai. Bên phải là các cổng kết nối với ATS:
- Cổng Ethernet - giám sát kết nối;
- Cổng nối tiếp - đăng nhập qua máy tính xách tay và xem điều gì đang xảy ra trong nhật ký;
- USB - lắp ổ đĩa flash và cập nhật chương trình cơ sở.
Các cổng có thể hoán đổi cho nhau: bạn có thể thực hiện tất cả các thao tác này nếu bạn có quyền truy cập vào ít nhất một trong số chúng.
Ở mặt sau có các phích cắm để kết nối đầu vào chính và dự phòng và một nhóm ổ cắm để kết nối thiết bị CNTT.
Chúng tôi xem các đặc điểm chi tiết của AVR thông qua giao diện web. Ở đó bạn có thể điều chỉnh độ nhạy chuyển đổi và xem nhật ký.
Giao diện web AVR.
Lắp đặt và kết nối ATS. Tốt hơn là nên lắp đặt AVR ở độ cao ở giữa giá đỡ. Nếu chúng ta không biết trước cấu hình của giá đỡ thì có thể tiếp cận thiết bị có một nguồn điện bằng dây từ cả phía dưới và phía trên.
Nhưng cũng có những sắc thái: độ sâu của giá đỡ tiêu chuẩn lớn hơn nhiều so với độ sâu của AVR. Chúng tôi khuyên bạn nên lắp đặt nó càng gần lối đi lạnh càng tốt vì hai lý do:
- Truy cập bảng điều khiển phía trước. Nếu chúng ta lắp đặt ATS gần lối đi nóng hơn, chúng ta sẽ thấy chỉ báo nhưng sẽ không thể kết nối với nó qua các cổng. Điều này có nghĩa là chúng tôi sẽ không thể xem nhật ký hoặc khởi động lại thiết bị.
Ở đâu đó trong sâu thẳm, AVR đang nhấp nháy - cổng không thể truy cập được nữa. - Điện lạnh. AVR được khuyến khích sử dụng ở nhiệt độ không quá 45°C. Tuy nhiên, nó không có quạt làm mát riêng mà chỉ là một thiết bị kim loại được nạp điện tử. Duy trì nhiệt độ mong muốn theo hai cách:
- luồng không khí thổi vào nó từ bên ngoài;
- ốc vít loại bỏ nhiệt dư thừa.
Nếu chúng ta lắp đặt ATS ở phía lối đi nóng và ngoài ra, kẹp nó với một chiếc bánh máy chủ, thì chúng ta sẽ có được một chiếc bếp lò. Trong trường hợp tốt nhất, AVR sẽ kiệt sức và mất liên lạc với thế giới bên ngoài, trong trường hợp xấu nhất, nó sẽ bắt đầu chuyển tải ngẫu nhiên hoặc từ bỏ nó.
AVR đang hấp đối diện với hành lang nóng bức.
Có một trường hợp. Một kỹ sư đang đi vòng đã nghe thấy những tiếng tách khác thường.
Ở sâu trong hành lang nóng bức, dưới đống máy chủ, người ta phát hiện ra một ATS liên tục chuyển từ đầu vào chính sang đầu vào dự phòng.AVR đã được thay thế. Nhật ký cho thấy trong cả tuần nó chuyển đổi mỗi giây - tổng cộng hơn nửa triệu công tắc. Chuyện là thế đó
Những AVR nào khác có sẵn trong giá đỡ?
Giới thiệu Rack ATS. Trong trung tâm dữ liệu của chúng tôi, ATS như vậy đóng vai trò là nguồn phân phối điện duy nhất trong tủ mạng: nó hoạt động như một ATS+PDU. Chiếm nhiều thiết bị, có thể chịu được tải 32 A, được kết nối với các đầu nối công nghiệp và có thể cấp nguồn cho thiết bị lên tới 6 kW. Nó có thể được sử dụng khi không thể lắp các PDU tiêu chuẩn và thiết bị đơn lẻ trong giá đỡ không phục vụ các tải quan trọng.
Giá đỡ STS. STS gắn trên giá được sử dụng cho các thiết bị nhạy cảm với đột biến. ATS này chuyển đổi nhanh hơn ATS.
STS đặc biệt này chiếm 6 đơn vị và có giao diện hơi "cổ điển".
AVR mini. Có những đứa trẻ như vậy, nhưng ở trung tâm dữ liệu của chúng tôi thì không như vậy. Đây là một ATS nhỏ cho một máy chủ.
ATS này được kết nối trực tiếp với nguồn điện của máy chủ.
Cách chúng tôi tìm kiếm AVR lý tưởng
Chúng tôi thử nghiệm nhiều ATS khác nhau và kiểm tra cách chúng hoạt động trong điều kiện nhiệt độ cao.
Đây là cách chúng tôi mô phỏng AVR để kiểm tra nó:
- chúng tôi kết nối với nó một máy ghi chất lượng mạng, một máy chủ và một số thiết bị khác để tải;
- chúng tôi cách nhiệt giá đỡ bằng phích cắm hoặc màng để đạt được nhiệt độ cao;
- đun nóng đến 50°C;
- luân phiên tắt đầu vào 20 lần;
- chúng tôi xem xét liệu có bất kỳ sự cố mất điện nào không và cảm giác của máy chủ như thế nào;
- Nếu AVR vượt qua bài kiểm tra, hãy làm nóng nó đến 70°C.
Ảnh chụp ảnh nhiệt từ một trong các thử nghiệm.
Bộ phân tích mạng ghi lại điện áp theo thời gian. Trong đoạn ghi âm, chúng ta thấy quá trình chuyển đổi kéo dài bao lâu: tại thời điểm này sóng hình sin bị gián đoạn
Nhân tiện, chúng tôi sẽ kiểm tra AVR: chúng tôi sẽ kiểm tra độ mạnh của thiết bị và cho bạn biết điều gì đã xảy ra 😉
AVR trong giá đỡ: mối đe dọa tiềm ẩn
Vấn đề chính với ATS gắn trên giá là nó chỉ có thể chuyển tải từ đầu vào chính sang đầu vào dự phòng chứ không bảo vệ khỏi đoản mạch hoặc quá tải. Nếu xảy ra đoản mạch trên nguồn điện thì bộ ngắt mạch ở mức cao hơn sẽ hoạt động để bảo vệ: trên PDU hoặc trong bảng phân phối. Kết quả là một đầu vào bị tắt, ATS hiểu điều này và chuyển sang đầu vào thứ hai. Nếu hiện tượng đoản mạch vẫn còn thì cầu dao đầu vào thứ hai sẽ ngắt. Kết quả là, một sự cố trên một thiết bị có thể khiến toàn bộ tủ rack bị mất điện.
Vì vậy, tôi nhắc lại một lần nữa: hãy suy nghĩ hàng nghìn lần trước khi lắp đặt ATS vào giá đỡ và sử dụng thiết bị có một nguồn điện.
Nguồn: www.habr.com