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.
Установка дизель генератора в помещении и на улице: этапы
Если вы уже выбрали качественный дизельный генератор, тогда теперь можно будет приступить к его установке. Это ответственный процесс, так как от правильности оборудования в дальнейшем будет зависеть срок эксплуатации электростанции. Установка дизельного генератора также может выполняться и самостоятельно.
Что такое энергоаудит и зачем он нужен
Как я уже сказал, первый шаг – выбор правильного места установки. Однако, перед этим советую провести так называемую ревизию своего энергопотребления. Научное название этого процесса – энергоаудит, и проводится он как специалистами, так и самостоятельно, своими силами.
По-хорошему, с таким вопросом необходимо всегда обращаться к высококвалифицированным специалистам в области продаж силового оборудования. Выше я указал, что самостоятельно это сделать тоже можно, но есть возможность упущения важных моментов, что может привести к дополнительным затратам или к приобретению товара с несоответствующими характеристиками. А при выезде специалиста кроме того, что вы получаете грамотную консультацию по поводу оборудования и его характеристик, для вас будет подготовлен полноценный инженерный проект со всеми цифрами и просчетами, что поможет легко сориентироваться в ситуации и получить окончательную информацию о предстоящих растратах.
Типы дизельных электростанций
Прежде чем узнать как делается установка дизельной электростанции, электрик должен понимать какие бывают типы этого оборудования. Из-за того, что станции могут быть как стационарными, так и мобильными, для них предусмотрены разные правила монтажа. Типов такого оборудования может быть много, поэтому его классифицируют по таким признакам, как: назначение, тип размещения и род тока.
Поскольку в данное время мы разбираем такое понятие, как установка дизельной электростанции, нам понадобиться именно классификация по типу размещения, в которую входят:
Дизельные электростанции открытого исполнения ставятся только в закрытых помещениях. Как правило, это специально отведенные небольшие здания, которые служат именно для таких целей. Также это может быть временная постройка, но главная суть — в здании кроме самой станции не устанавливается ничего более.
Поскольку дизельный генератор издает достаточно много шума, его порой заключают в звукоизолирующие помещения. Актуально для бизнес-центров, где дизель-генератор выполняет роль альтернативного источника энергии в случае сбоев с подачей центрального питания. Правила установки такой станции точно такие же, как и в обычном помещении, требования выставляются уже к самим стенам здания, а не к генератору.
Всепогодный кожух — это место, где дизельный генератор устанавливается на длительное время. Поскольку страна может переживать как холодную зиму, так и жаркое лето, кожух позволяет поддерживать нужную температуру круглый год. Актуально для уличных предприятий, где нет возможности подключиться к стационарной электросети.
Контейнерные генераторы являются самыми простыми и полезными в использовании. Их чаще всего используют на стройках и заключают в специальные контейнеры, находящиеся рядом со строительством объекта. Это позволяет строителям подключать электрическое оборудование к генератору с целью их использования по назначению.
Установка дизельной электростанции не потребуется только в одном случае — если она мобильная. Такой она может быть только если была помещена в специальный фургон. Снова таки, используется в строительстве и других сферах. Как правило, они небольшие и их можно свободно перевозить с места не место. Устанавливаются всего раз в этот самый фургон.
Важно: Дизельная электростанция ставится по разным правилам. Используя вышеперечисленную классификацию, инженер-электрик должен монтировать установку так, как предусмотрено для его конкретного типа дизель-генератора.
Монтаж ДГУ в контейнере
Закрытое исполнение сильно упрощает подготовку рабочего пространства для электростанции.
Специальных требований для установки контейнера с ДГУ нет. Главное условие для установки — жалюзийные решетки агрегата должны располагаться на расстоянии не менее 1,5 м от ближайших построек или прочего оборудования.
Для установки контейнера следует подготовить ровную площадку. Площадку для установки необходимо укрепить. Она должна быть уплотнена (тяжелыми трамбовками, вибрированием или другими способами) в соответствии с требованиями СНиП 2.02.01-83. В качестве фундамента подойдут бетонные блоки или дорожные плиты. Главное, чтобы их высота была более 15 см, а площадь соответствовала допустимому давлению на грунт. Наличие неровностей приведет к деформированию рамы ДГУ.
Системы вентиляции, безопасности и отопления уже встроены и настроены в контейнере согласно нормам. Встроенной выхлопной системой обладают ДГУ, размещенные и в шумозащитном кожухе тоже.
Фундамент
Дизель-генератор всегда поставляется на жесткой раме, которая обеспечивает точную центровку агрегата. При установке ДГУ на фундамент, эту центровку необходимо сохранить.
Фундамент под дизельный генератор должны выполняться согласно СП 26.13330.2012 Фундаменты машин с динамическими нагрузками (актуализированная редакция СНиП 2.02.05-87): нормы распространяются на проектирование фундаментов машин с динамическими нагрузками, в том числе фундаментов: машин с вращающимися частями (включая турбомашины мощностью до 100 МВт).
Основной задачей фундамента заключается в установке дизельной электростанции таким образом, чтобы обеспечить адекватную поддержку ее веса и простоту обслуживания.
При выполнении расчетов нужно учитывать вес электростанции вместе с весом охлаждающей жидкости, масла и топлива в штатном топливном баке, который интегрирован в раму ДГУ.
Основание для установки дизельной электростанции должно быть плоским и горизонтальным в продольном, поперечном и диагональном направлении.
Наличие неровностей приведет к деформированию рамы дизельной электростанции в процессе эксплуатации и повреждению основных блоков. ДГУ крепится фундаментными болтами.
Требования к фундаменту:
Фундамент должен быть из армированного бетона. В целях безопасности нагрузка на фундамент не должна превышать 2,5 кг/см2. Фундамент выполняется монолитной плитой со стандартным армированием по всему объему. Марка бетона должна быть не ниже М 400 (класс выше В 30)
Фундамент должен выполняться цельным, т.е. запрещено наращивать толщину фундамента в несколько приемов.
Фундамент под дизель-генератор НЕ должен быть продолжением фундамента зданий и сооружений. Во избежание передачи вибрации на соседний фундамент зазоры между фундаментами лучше всего установить специальную прокладку, которая минимизирует воздействие.
Длина и ширина фундамента должны быть больше не менее чем на 150 мм габаритным размерам ДГУ, а глубина должна быть не менее 200 мм. Расстояние от нижних концов крепежных болтов до подошвы фундамента должно быть не менее 100 мм.
Общее правило: масса бетонной подушки – примерно в 2 раза больше массы ДГУ.
Правила установки электростанции
Сложнее всего производится установка дизельной электростанции на улице, так как постоянная смена погодных условий, неустойчивость поверхность и прочие факторы могут сильно повлиять на её работоспособность. При монтаже на улице нужно обязательно предусмотреть такие факторы, как:
В качестве фундамента выступает специальная железобетонная подушка, которая является идеальной устойчивой поверхностью, способной выдержать вес электростанции. Должна быть окутана антивибрационным рвом, резиновым изолятором и прокладкой. Всё это позволит земле не ощущать вибраций от работы дизель-генератора, не разрушаться и такая поверхность сможет прослужить довольно длительное время.
Важно: Фундамент должен быть установлен именно там, где есть хорошая подача охлажденного воздуха. Если станция монтируется в здании, используют специальную систему воздухопровода или вентиляции. Уличный вариант здесь гораздо проще, но рекомендуется ставить установку в тени, иначе оборудование не сможет выдавать необходимую мощность.
Важно не только выводить воздух, но и выхлопы, которые появляются при сгорании дизельного топлива. При появлении, сразу же должны быть выведены, поэтому используется специальная вентиляция, причем направленная в нужную сторону, а не в производство или рабочее помещение, где находятся люди.
Установка не заканчивается одним генератором и двигателем, огромное значение имеет подбор подходящих по объёму баков для хранения топлива, трубопроводное оборудование и прочие принадлежности, которые позволяют обслуживать всю эту систему. Емкости нужно подбирать исключительно из потребностей дизельного генератора, чтобы хватало на одну смену — не больше, ни меньше.
Подъездной путь является важным моментом для тех станций, которые устанавливаются где-то в глубинке производства и к ним нет прямого доступа. Не стоит забывать, что это дизельное топливо, легко воспламеняющееся, его нельзя переносить в открытых сосудах, поэтому требуется организовать удобный подвоз топлива во избежании аварии.
Последнее, что важно соблюдать при установке — подвод кабеля. Как его проводить — решается ещё до самого процесса монтажа, а во время строго соблюдается. Если проводятся наружные коммуникации, то они должны быть закрытыми, в подземном варианте используются специальные трубы.
После выполнения всех этих этапов, можно выполнять запуск дизельной электростанции. Стоит заметить, что дизельную электростанцию можно свободно купить, так как цена на неё доступная. Главное — правильно собрать, чтобы приобретенное оборудование могло достойно прослужить долгие годы.
Как подготовить площадку
При выборе площадки необходимо учесть все условия, чтобы установка дизельных генераторов была правильной, без каких-либо нарушений.
Правила выбора площадки:
Самые популярные дизельные электростанции
Родина бренда: Япония
Сравнить товар В сравнение
Родина бренда: Германия
Сравнить товар В сравнение
Родина бренда: Франция
Сравнить товар В сравнение
Родина бренда: Япония
Сравнить товар В сравнение
Сравнить товар В сравнение
Минимизация вибраций
Для уменьшения вибраций во время работы установки ДГУ малой и средней мощности уже снабжены амортизаторами, которые расположены между вибрирующими узлами и металлической рамой, которую в свою очередь следует жестко закрепить на фундаменте.
В установках большой мощности вибрирующие узлы закреплены на основании. Амортизаторы поставляются отдельно и устанавливаются между бетонным основанием и станиной при монтаже ДГУ.
Следует помнить, что вся установка должна быть надежно закреплена.
Антивибрационные элементы ДГУ:
Впускной воздуховод
Если установка расположена в закрытом помещении нужно обеспечить поступление свежего, чистого и прохладного воздуха к установке, а в помещения, где воздух является непригодным (задымленным, запыленным, слишком горячим) следует установить дополнительный пусковой воздуховод.
Установку ДГУ следует эксплуатировать только с установленным воздушным фильтром.
Вентиляция и охлаждение
Дизель генераторная установка является мощным источником тепла и при работе установки может быть значительное повышение температуры в помещении. Что в свою очередь может негативно сказаться на производительности ДГУ.
Поэтому следует еще в момент монтажа ДГУ установить в помещении приточно-вытяжную вентиляцию.
При монтаже вентиляции следует правильно сориентировать потоки воздуха. Воздух должен поступать со стороны генератора проходить вдоль двигателя и системы радиатора и выходить за пределы помещения, через воздуховод.
Воздушные отверстия для обеспечения нормальной циркуляции воздуха должны быть достаточного размера и на отверстиях должны быть установлены подвижные жалюзи.
Расположение ДГУ в помещении:
Как подготовить помещение для монтажа ДГУ?
Вы на финишной прямой: поставщик оборудования найден, модель подобрана, договор заключен. Дизельная электростанция отправляется к вам. Осталось только выбрать место, где она будет стоять.
Вот тут-то очень важно не совершить ошибку и не пустить все на самотек. Наспех приспособленный агрегат, может превратиться в перманентную головную боль.
Основные требования к помещениям для электростанций изложены в «Правилах устройства электроустановок», изданных Главгосэнергонадзором России в 2002 году и «Нормах технологического проектирования дизельных электростанций», НТПД-90 (актуальны на момент публикации статьи в 2015 году). Но вам не нужно мучительно разбираться в сухих официальных строчках этих документов. Мы прочитали законы за вас и решили пересказать все понятным языком.
Готовить помещение для дизель-генераторной установки следует с умом. В этом процессе должна быть учтена масса факторов:
Пространство
Лучше всего расположить дизельную электростанцию в отдельном здании, созданном специально для этой цели. В таком случае будет проще учесть все нормативные требования. Однако способ этот затратный: постройка и оборудование нового здания требует вложений.
Разместить дизель-генератор можно и в уже существующем техническом помещении: подвале, пристройке, мансарде. Конечно, предварительно проверив, соответствует ли оно нормам. Скорее всего, потребуется модификация: создание дополнительных вентиляционных проемов, расширение воздушных трактов, усиление противопожарной безопасности.
Выдержка из правил
Высота машинного зала, в котором планируется установка агрегата, должна составлять не менее 3,6 м.
Минимальные расстояния от стен:
Не важно, установите ли вы ДГУ в новое здание или доработаете существующее. Учтите, что в комнате для электрогенератора всегда:
Преимуществом станет расположение дизельной установки вблизи электрощита. Такая дислокация гарантирует минимальную длину кабелей. А вот от чего стоит расположить электростанцию подальше, так это жилые и общественные здания, склады горючих материалов и легковоспламеняющихся жидкостей. Это необходимо, чтобы не подвергать материалы и людей экологической и пожарной опасности.
Фундамент
Выдержка из правил
Фундамент, на который планируется установить дизельную электростанцию, должен обладать следующими параметрами:
Дизель-генератор всегда поставляется на жесткой раме, которая обеспечивает точную центровку агрегата. Чтобы эту центровку не нарушать, следует установить оборудование на жестком полу, который:
Выхлопная система
Важная составляющая любой дизель-генераторной установки – система отвода выхлопных газов. Вы можете заранее прикинуть место для ее размещения. Не забудьте особенное внимание уделить следующим элементам:
Вентиляция
Выдержка из правил
Вентиляционные проемы должны быть выполнены на разных сторонах помещения или разнесены на достаточное расстояние:
Площадь проема для удаления воздуха должна соответствовать площади решётки радиатора ДГУ.
Принцип работы дизель-генератора требует обеспечить в помещении циркуляцию двух потоков. Во-первых, это приток внутрь свежего охлаждающего воздуха. Во-вторых – отведение за пределы здания горячего воздуха от двигателя. За то, чтобы оба эти потока функционировали как надо, отвечает технологическая вентиляция. Основными ее элементами должны стать:
Безопасность
Закрытое исполнение
Серьезно думать о подготовке рабочего места предстоит владельцам дизель-генераторов открытого исполнения. Тот же, кто выбрал электростанцию в контейнере, погодозащитном капоте или в шумозащитном кожухе, заранее позаботился о сохранении оптимальных условий работы оборудования. Системы вентиляции, безопасности, а в некоторых случаях и отопления уже встроены и настроены согласно нормам. Закрытое исполнение сильно упрощает подготовку рабочего пространства для электростанции. Однако и этот процесс имеет ряд нюансов. Обязательно позаботьтесь о них.
Итак, мы поделились с вами общими правилами, позволяющими подготовить помещение или площадку для дизельной электростанции. Однако грамотная установка и ввод ДГУ в работу – это целый перечень работ.
Непосредственную установку агрегата на месте все же стоит доверить специалистам с определенным багажом знаний, квалификацией и пакетом документов-допусков. Только в этом случае вы можете быть уверены, что ничто не будет препятствовать эффективной работе вашего дизель-генератора.