что такое дгу в банках

Дизель-генераторная установка (ДГУ)

Электромеханическое устройство, состоящее из дизельного двигателя, электрогенератора и схемы управления

Дизель-генераторная установка (ДГУ) – это электромеханическое устройство, состоящее из дизельного двигателя, электрогенератора и схемы управления.

ДГУ обеспечивают автономное питание (гарантированное электроснабжение) критичной нагрузки.

Они предназначены для работы в качестве постоянных или резервных источников электроэнергии, способных функционировать в течение длительного периода времени (от нескольких часов до нескольких суток в зависимости от емкости топливного бака).

Дизель-генераторы можно разделить на маломощные однофазные, а также средние, мощные и сверхмощные трехфазные устройства.

Они могут быть как в открытом исполнении для установки внутри помещений, так и в различных защитных кожухах.

Управление работой современных ДГУ осуществляется с помощью встроенных контроллеров (микропроцессорных или аппаратных).

Они способны автоматически запускать двигатель при авариях сетевого напряжения и останавливать его при восстановлении электроснабжения, выдерживая при этом заданные временные интервалы.

Главная схема управления, расположенная в панели управления ДГУ, контролирует параметры входной сети и генератора, подает команды на панель переключения нагрузки и в цепи старта/остановки ДГУ.

Автоматическая панель переключения нагрузки (АППН) или автомат ввода резерва (АВР) осуществляют переключение нагрузки со входной питающей линии на дизель-генератор и обратно по команде контроллера.

Комплексная система, состоящая из дизель-генераторной установки и источника бесперебойного питания, позволяют обеспечить мощную нагрузку бесперебойным электропитанием в течении длительного времени.

Необходимо заметить, что комплексная система бесперебойного питания, состоящая из следующих устройств: стабилизатор + ДГУ или стабилизатор + ДГУ + ИБП, позволяет существенно экономить дизельное топливо за счёт улучшения качества сетевого напряжения и как следствия уменьшения числа стартов ДГУ.

Как правило, дизель-генераторные установки могут использовать в 2 х ситуациях:

когда необходим источник постоянного бесперебойного электроснабжения. Такая ситуация возникает тогда, когда другие источники электроснабжения вблизи вашего объекта отсутствуют. В этой ситуации нужен источник автономного бесперебойного электроснабжения. Такие генераторы необходимы: на строительных площадках; в местах размещения открытых торговых точек; при проведении культурно-массовых мероприятий под открытым небом; в вахтовых поселках; в геолого-разведывающей и добывающей промышленности;

когда необходим источник аварийного электроснабжения. В этом случае на объекте эксплуатации может быть постоянное электроснабжение от существующей поблизости ЛЭП, но подача электроэнергии происходи со сбоями. Именно для поддержания работы объекта при перебоях с подачами электроснабжения и нужны аварийные генераторы. Они позволяют обеспечить бесперебойную работу вашего объекта независимо от основных источников электроснабжения.

Источник

Как тестируют ДГУ в дата-центре

В эксплуатации дата-центров мы уделяем тестированию инженерных систем и оборудования много внимания. Один из самых важных тестов – это запуски дизель-генераторных установок (ДГУ). Эти испытания помогают проверить работоспособность сразу нескольких инженерных систем.

ДГУ отвечают за гарантированное энергоснабжение. В случае перебоев с городским питанием на них ложится вся нагрузка дата-центра. Питание от ДГУ обычно называют резервным, но относиться к нему стоит как к основному: только этим видом энергоснабжения мы можем управлять. Это еще одна причина, почему тесты ДГУ так нужны.

На всех площадках у нас работает суммарно 30 ДГУ мощностью от 1200 до 1750 кВт. Сегодня расскажем, как мы тестируем ДГУ в своих дата-центрах и на что обращаем внимание в процессе. Надеемся, что наш опыт будет полезен и обладателям небольших серверных.

Перед прочтением рекомендуем пробежаться по нашей прошлой статье и освежить знания об устройстве электроснабжения в дата-центрах.

ДГУ в помещении и в контейнерном исполнении.

Что тестируем и как

Тестировать ДГУ нужно под нагрузкой. На холостом ходу вы не проверите, как ДГУ справляются с нагрузкой и синхронизируются, если их несколько. Такие испытания — все равно что тест-драйв, во время которого вы только завели машину, но не проехали и метра.

Тестировать ДГУ под нагрузкой можно двумя способами:

Во время запуска ДГУ задействуется вся система гарантированного и бесперебойного энергоснабжения. Поэтому помимо работы самих ДГУ мы также проверяем работу и этих систем:

Под испытания также попадет оборудование, которое не подключено к бесперебойному питанию. Как только городское электроснабжение пропадет, это оборудование выключится, и включится только после запуска ДГУ. То же самое произойдет, когда будем возвращаться с ДГУ на городское питание. Такие упражнения – это дополнительные испытания для оборудования. Поэтому после каждого выкл./вкл. проверяем индикацию на наличие ошибок. В нашем случае к такому оборудованию относятся кондиционеры: только половина запитана через ИБП.

Когда тестируем

В этом деле важна не частота тестовых запусков, а их регулярность: нужно выработать четкий график тестирований, которому вы будете следовать. Считаете, что достаточно проверять ДГУ раз в квартал, замечательно. Главное – четко придерживаться этого графика и не халявить.
Помимо плановых тестирований нужно проводить тесты после любых ТО и ремонтов,
чтобы проверить:

Подготовка к тестированию

Оповещение. В регламенте тестирования нужно заранее прописать, кого нужно оповещать и за какое время. Этот список может меняться в зависимости от внутренних требований и процессов. Вот как может выглядеть список заинтересованных лиц:

Осмотр ДГУ. Чтобы не отправляться на тестирование с заведомо неисправным оборудованием, перед тестом снимаются следующие показатели:

Переключение на питание от ДГУ

1. Отключаем реле контроля фаз в ГРЩ, т.е. имитируем исчезновение городского питания по одному из лучей.
2. ИБП фиксирует исчезновение питания на входе и мгновенно переключается на автономное питание от аккумуляторных батарей.

Дисплей ИБП. На индикации видно, что электроснабжение отключено и дата-центр питается от батарей.

3. Одновременно автоматический ввод резерва (АВР) в ГРЩ фиксирует перебой с городским питанием. АВР выжидает 5 секунд и подает сигнал на запуск ДГУ. В рабочем режиме эта задержка избавляет от запуска ДГУ по ложной тревоге. Если городское питание просто “моргнуло” и снова восстановилось за эти 5 секунд, то команды на запуск ДГУ не будет.

Дисплей АВР ГРЩ. LN1 обозначает питание от города, которое “пропало” (белый овал). LN2 – питание от ДГУ.

4. ДГУ запускаются, выходят на рабочий режим в 1500 оборотов в минуту и синхронизируются между собой за 10–20 секунд.

5. Когда питание от ДГУ появляется на резервной линии, АВР размыкает автоматический выключатель основной линии городского питания.

Черный овал рядом с LN2 говорит о том, что напряжение от ДГУ начало поступать на шину. Автомат линии питания от города разомкнут. Секундомер отсчитывает время, через которое нагрузка будет переброшена на ДГУ.

6. Через 30–35 секунд с момента команды на запуск ДГУ АВР замыкает выключатель резервной линии. Теперь дата-центр питается от ДГУ.

7. ИБП видит восстановление питания на входе и возвращается в стандартный режим.

Что проверяем, когда ДГУ работают

Чтобы убедиться, что все работает правильно, на дизелях лучше “простоять” не менее 40–60 минут. Наш опыт показывает, что основные ошибки появляются либо при запуске, либо в период 40–60 минут. За это время без спешки можно проверить все основные параметры дизельных генераторов:

Пока работают ДГУ, инженеры также проверяют инфраструктурные объекты, которые выключались во время перехода на питание от дизельных генераторов.

Возврат на городское электроснабжение

Дата-центр возвращается на питание от города следующим образом:

По итогам теста

Весь подготовительный процесс, тайминг, показания оборудования во время и после теста, а также замечания заносятся в отчет.

На сегодня все. Тестируйте свои ДГУ. И пусть они вас не подводят.

Источник

Как правильно выбрать дизель-генератор для ЦОД?

Оборудование, отвечающее за обеспечение бесперебойной работы центров обработки данных, должно соответствовать определенным требованиям и стандартам. Выбор дизельного генератора для ЦОД начинается с определения требуемых характеристик установки по таким ключевым параметрам:

Мощность дизель-генераторной установки – это ключевой параметр, от которого будет зависеть эффективность и бесперебойность энергообеспечения центра обработки данных.

Мощностные режимы работы ДГУ согласно стандарту ISO 8528:

Пример электростанции мощностью 1675 кВА в разных режимах:

При выборе архитектуры для современных центров обработки данных большое внимание уделяется обеспечению необходимого уровня надежности и отказоустойчивости выбранного оборудования. Дизель-генератор должен на 100% принять необходимую мощность и выполнить задачу резервирования. Поэтому рассмотрим рекомендации Uptime Institute по требованиям к ЦОД уровней TIER III и TIER IV.

Генераторы электроэнергии рассматриваются как основной источник питания для центров обработки данных, тогда как поставщик энергии (центральная электросеть) рассматривается как экономическая альтернатива. Нарушения в электрической сети не рассматриваются как отказ системы, а скорее как предсказуемые условия эксплуатации, к которым должен быть подготовлен ЦОД. Соответственно, генераторы энергии должны запускаться автоматически и подавать питание сразу после потери внешнего (основного) питания.

Генераторы энергии на уровне TIER III-IV вместе с другими дополнительными элементами энергообеспечения ЦОД должны соответствовать требованиям на способность к одновременному техническому обслуживанию и/или отказоустойчивости при питании центра обработки данных.

Электрогенераторы на уровне TIER III или IV не должны иметь ограничений относительно количества часов непрерывной работы с необходимой нагрузкой. Электрогенераторы с ограничением рабочего времени при необходимой нагрузке подходят только для объектов класса TIER I или II.

Пункт 3.3. Оговорка об ограничении времени работы генераторов (Tier III и Tier IV)

Требование к неограниченному времени работы электрогенераторов необходимо, чтобы гарантировать, что установка способна обеспечить требуемый объем и непрерывность подачи электроэнергии на объект. Топология TIER требует, чтобы номинальная мощность генераторов энергии, которые функционально поддерживают один из трех режимов работы в соответствии с ISO 8528-1: непрерывный (continuous), основной (prime), резервный (standby), рассматривалась отдельно, в зависимости от требований конкретного случая.

а. Дизель-генераторы с рейтингом / или «в режиме» (Сontinuous) могут работать непрерывно в течение неограниченного количества часов при заданной номинальной мощности.

b.Дизель-генераторы с рейтингом / или «в режиме» (Рrime) могут работать в течение ограниченного количества часов при заданной номинальной мощности. Это не соответствует требованиям раздела 2.5 документа. Как указано в ISO 8528-1, мощность генератора для непрерывной работы должна быть равна 70% от рейтинга Рrime​. Некоторые производители предоставляют другой уровень пониженной мощности (меньше или больше, чем стандартные 70%), при котором генератор может работать неограниченное время. Сертификат производителя, определяющий способность генератора работать в непрерывном режиме (в течение неограниченного количества часов), используется для определения соответствия технических характеристик ДГУ требованиям TIER.

c. Резервные (standby) генераторы по определению имеют ограничение на общее количество часов работы в год. Эта характеристика не соответствует условиям раздела 2.5 документа. Некоторые производители заявляют об уровне пониженной номинальной мощности, при которой генератор может работать неограниченное время. Соответствие установки стандартам TIER определяется на основании сертификата производителя, определяющего способность генератора работать в непрерывном режиме в течение неограниченного количества часов.

Итог: Согласно требованиям Uptime Institute (UI) к ЦОД уровня TIER III и TIER IV, для их непрерывного и бесперебойного обеспечения электроэнергией подходят генераторы с режимом работы в течение неограниченного времени Continuous.

Что такое DCC-рейтинг?

DCC-рейтинг (Data Center Continuous) определяет требования к дизель-генераторным установкам в режиме мощности Continuous, рассчитанным на неограниченную продолжительность работы без ограничений по средней переменной или постоянной нагрузке. Использование DCC-рейтинга для подбора ДГУ дает гарантию, что дизель-генераторная установка будет работать на пределе указанного номинала мощности неограниченное количество времени. DCC-рейтинг значительно упрощает процесс инженерного проектирования ЦОД, а также облегчает прохождение сертификации Uptime Institute.

Рекомендации выбора ДГУ по параметру мощности для ЦОД уровня TIER III и TIER IV

Вышеприведенные рекомендации охватывают диапазон мощностей дизельных генераторов Cummins от 400 кВА до 3300 кВА, подходящих для энергообеспечения дата-центров уровня TIER III и TIER IV. У производителя Cummins DCC-рейтинг (Data Center Continuous) соответствует режиму Prime Rating.

DCC-рейтинг (Data Center Continuous) для ДГУ Cummins 400-1100 кВА:

Пример: для ЦОД необходимо обеспечить 5 МВт резервной мощности. Резервирование осуществляется пятью станциями, работающими параллельно

При спользовании 5 электростанций Cummins модели C1400D5 (ESP = 1120 кВт, DCC = 1000 кВт) экономия мощности составит от 650 до 1540 кВт.

Разные производители по-разному принимают мощность нагрузки за один шаг, например:

Возможность принять 100% нагрузки за один шаг и обеспечение минимального проседания напряжения и частоты дает возможность соответствовать рейтингу DCC.

Класс регулирования

Номинальная мощность генератора рассчитывается для удовлетворения максимальной потребности в электрических нагрузках, которые требуют резервного питания. Коэффициент нагрузки – это отношение средней нагрузки к номинальной мощности генератора. Номинальные характеристики генератора могут быть указаны в кВт или кВА (МВт или МВА для более крупных систем). Если значение указано в кВт или МВт, предполагается, что коэффициент мощности равен 0,8, и, следовательно, эти значения ниже значений кВА или МВА.

Существует четыре класса регулирования, которые определяют качество электроэнергии дизельного генератора с точки зрения стабильности, напряжения и бесперебойности. Чем выше класс, тем жестче требования:

Просадки частоты и напряжения:

Итог: для ЦОД класс регулирования электрогенератора должен быть не ниже G2.

Температурный режим

Кроме указанных выше важным критерием выбора дизель-генератора является температурный режим работы. Необходимо учитывать максимально возможную температуру в регионе, где будет расположен ЦОД. В зависимости от этого, ДГУ комплектуются соответствующими радиаторами охлаждения. Как правило, радиаторами на 40, 45 или 50 градусов Цельсия.

При выборе радиатора важно учитывать и высоту над уровнем моря, что также влияет на возможное падение мощности.

Материалы для скачивания:

Автор: Александр Попов, руководитель проектов дизель-генераторного направления

Источник

Топливный мониторинг для дизель-генераторов ЦОДа – как его делать и почему это так важно?

Качество системы электроснабжения – важнейший показатель уровня сервиса современного дата-центра. Это понятно: абсолютно все оборудование, необходимое для работы ЦОДа, питается электричеством. Не будет его – серверы, сеть, инженерные системы и СХД прекратят функционировать до полного восстановления электроснабжения.

Рассказываем, какую роль в бесперебойной работе ЦОДа Linxdatacenter в Петербурге играют дизельное топливо и наша система контроля его качества.

Вы удивитесь, но специалисты Uptime Institute при сертификации ЦОДов на соответствие отраслевым стандартам качества первичную роль при оценке системы электроснабжения отводят качеству работы дизель-генераторов.

Почему? Бесперебойная работа ЦОДа играет центральную роль для цифровой экономики. Реалии таковы: 15 миллисекунд перебоя питания ЦОДа достаточно для нарушения бизнес-процессов с ощутимыми для конечного пользователя последствиями. Много это или мало? Одна миллисекунда (мс) — это единица времени равная одной тысячной доле секунды. Пять миллисекунд — время, необходимое пчеле для осуществления одного взмаха крыла. Чтобы мигнуть, человеку нужно 300—400 мс. Одна минута простоя еще в 2013 году обходилась компаниям в среднем в 7900 долларов, по данным компании Emerson. На фоне все большей цифровизации бизнеса убытки могут составлять сотни тысяч долларов за каждые 60 секунд простоя. Экономика требует от бизнеса 100%-ной подключенности.

И все-таки, почему дизель-генераторы считаются по UI основным источником электроснабжения? Потому что в случае отключения магистральных сетей питания ЦОД может полагаться на них как на единственный источник питания для сохранения работоспособности всех систем до восстановления подачи тока по основным каналам.

Для нашего ЦОДа в Санкт-Петербурге вопросы, связанные с источниками питания, играют особо важную роль: дата-центр полностью независим от городской сети и обеспечивается электроэнергией за счет газо-поршневой электростанции мощностью 12 МВт. Если подача газа по каким-то причинам прекращается, ЦОД переходит на работу на ДГУ. Сначала запускаются ИБП, мощностей которых хватает на 40 минут бесперебойной работы ЦОДа, дизель-генераторы запускаются в течение 2-х минут после остановки работы газо-поршневой станции и работают на имеющемся запасе топлива еще как минимум 72 часа. Параллельно в действие вступит контракт с поставщиком топлива, который обязан привезти оговоренные объемы в ЦОД в течение 4 часов.

Подготовка к сертификации Uptime Institute на соответствие стандартам операционного управления Management & Operations заставила нас обратить самое пристальное внимание на процесс поставки топлива для дизелей, контроль его качества, взаимодействие с поставщиками и т.д. Это логично: качество работы АЭС в Сосновом Бору от нас никак не зависит, а вот за свой участок электросети мы должны отвечать в полном объеме.

ДТ для ЦОД: на что обратить внимание

Для того, чтобы генераторы проработали долго, надежно и экономично, следует не только приобретать надежную технику, но и правильно подбирать для них дизельное топливо (ДТ).

Из очевидного: у любого топлива есть срок годности – 3-5 лет. Оно также довольно сильно варьируется по различным параметрам: один его вид подходит для использования зимой, другой – совершенно для этого не годится, и его использование приведет к масштабной аварии.

Все эти моменты необходимо тщательно отслеживать, чтобы не допустить ситуации незапуска ДГУ из-за просроченного или неподходящего по сезону топлива.

Один из важнейших параметров классификации – тип используемого топлива. На высокую производительность и надежность работы оборудования влияет уже качество выбранного типа от конкретного поставщика.

Правильный выбор ДТ обеспечит следующие преимущества:

Цетановое число

На самом деле ДТ имеет множество характеристик, которые вы можете изучить в паспорте конкретной партии продукции. Однако для специалистов основными критериями определения качества этого вида топлива являются цетановое число и температурные свойства.

Цетановое число в составе ДТ определяет пусковые способности, т.е. способность горючего к воспламенению. Чем это число выше, тем быстрее топливо сгорает в камере – и тем равномернее (и безопаснее!) горит смесь дизеля и воздуха. Стандартный диапазон его показателей составляет 40-55. Качественное ДТ с высоким значением цетанового числа обеспечивает двигателю: минимальное время, требуемое для прогрева и зажигания, равномерную работу и экономичность, а также высокую мощность.

Очистка дизельного топлива

Попадание в дизельное топливо воды и механических примесей еще более опасно, чем для бензина. Такое топливо может стать непригодным для использования. В некоторых случаях, наличие механических примесей можно обнаружить в качестве осадка на дне емкости с ДТ.
Вода также отслаивается от топлива и оседает на дне, что и позволяет установить ее присутствие. В неотстоявшемся ДТ вода вызывает его помутнение.

Улучшить эксплуатационные характеристики поможет очистка дизельного топлива. Для этого существуют специальные установки и фильтрующие системы. Выбор оборудования для такой процедуры зависит от того, от чего именно необходимо очистить топливо – парафина, механических примесей, серы или воды.

За качество очистки топлива отвечает поставщик, именно поэтому важно иметь систему контроля поставщика, о чем мы поговорим ниже, и не забывать о дополнительных мерах. Так, для доочистки топлива мы установили сепараторы топлива Separ на топливопроводе каждого ДГУ. Они предотвращают попадание механических частиц и воды в генератор.

Сепаратор топлива.

Погодные условия

В погоне за качеством и доступной ценой для топлива компании часто забывают о температуре, при которой будет работать станция. Иногда выбор одного горючего «на любую погоду» не приносит особого вреда. Но если станция используется на открытом воздухе, стоит выбирать топливо в соответствии с климатическими реалиями.

Как мы проверяем топливо

Чтобы дизель-генераторы работали надежно, необходимо убедиться, что поставщик отгружает именно то топливо, которое вам необходимо.

Мы долго думали над решением этой задачи, рассматривали вариант отбора проб и их отправки на анализ в специальные лаборатории. Однако такой подход требует времени, да и как поступать, если анализы придут неудовлетворительные? Партия уже отгружена – возврат, перезаказ? И как быть, если такой перезаказ выпадет на период, когда необходимо запускать генераторы?

И тогда мы решили замерять качество топлива на месте, с помощью октанометров, конкретно – используя SHATOX SX-150. Этот прибор позволяет проводить экспресс-анализ поставляемого топлива, определяя не только цетановое число, но и температуру застывания и вид топлива.

Принцип работы октанометра основан на сравнении октановых/цетановых чисел аттестованных образцов ДТ/бензина с проверяемым ДТ/бензином. В спецпроцессор введены используемые таблицы аттестованных видов топлива, которые программа интерполяции сравнивает с параметрами забранного образца и с поправками на температуру образца.

Данный прибор позволяет получать результаты качества топлива в режиме реального времени. Правила измерения качества топлива с помощью октанометра записаны в регламенте для службы эксплуатации.

Принцип работы октанометра

Таблица учета топливных ресурсов

S – летнее топливо, W – зимнее, А – арктическое.

PROFIT! или как это сработало

Собственно, первые результаты проекта мы начали получать сразу же после запуска системы контроля в эксплуатацию. Первый же контроль показал, что поставщик привез топливо, несоответствующее заявленным параметрам. В результате мы отправили цистерну обратно и запросили замену партии. Без системы контроля мы могли бы нарваться на ситуацию незапуска ДГУ из-за низкого качества топлива.

В самом общем, стратегическом плане, подобный уровень продуманности контроля качества дает полную уверенность в бесперебойности энергоснабжения ЦОДа, когда мы можем полностью положиться на себя в решении задачи поддержки 100%-ного uptime-режима работы площадки.

И это не просто слова: пожалуй, мы единственный ЦОД в России, который может при проведении демонстрационного тура для клиента на просьбу «А вы можете отключиться от основной схемы питания, чтобы показать переход на резервную?» отвечаем согласием и тут же, на глазах, переводим все оборудование на резерв в любой момент времени. Самое главное, что сделать это может любой сотрудник с соответствующим уровнем допуска: процессы отлажены в достаточной степени, чтобы не зависеть от конкретного исполнителя – настолько мы уверены в себе в данном отношении.

Впрочем, не только мы: процесс контроля качества ДТ при прохождении сертификации по Uptime Institute обратил на себя внимание аудиторов организации, которые взяли его себе на заметку в качестве отраслевых best practices.

Источник