Проектирование систем электропитания и резервирования для ЦОД
Проектирование систем электропитания и резервирования для центров обработки данных является одной из наиболее ответственных задач, от которой напрямую зависит бесперебойность работы критически важных вычислительных мощностей. Современный ЦОД потребляет значительное количество электроэнергии, а перерывы в питании могут привести к колоссальным финансовым потерям и утрате данных. Поэтому система электроснабжения должна быть спроектирована с высочайшей степенью надежности, в строгом соответствии с требованиями ПУЭ и отраслевых стандартов.
Ключевые аспекты проектирования систем электропитания и резервирования
1. Определение категории надежности и расчет электрических нагрузок
Основой проектирования является отнесение электроприемников ЦОД к особой группе I категории надежности электроснабжения, что требует резервирования питания на уровне вводов и оборудования. Проводится детальный расчет установленной и расчетной нагрузки с учетом коэффициентов спроса и одновременности для всего оборудования: серверов, систем хранения данных, сетевого коммутационного оборудования и, что особенно важно, инженерных систем охлаждения и освещения.
2. Выбор схемы электроснабжения и конфигурации резервирования
Применяется схема с двумя и более независимыми вводами от разных трансформаторных подстанций с устройством автоматического ввода резерва на каждом уровне напряжения. Для обеспечения максимальной доступности используется архитектура резервирования, часто по схеме 2N, когда все компоненты системы (трансформаторы, распределительные щиты, источники бесперебойного питания) полностью продублированы, что позволяет проводить техническое обслуживание любой системы без прерывания работы ЦОД.
3. Проектирование системы источников бесперебойного питания
Система ИБП является ключевым звеном между внешней сетью и IT-нагрузкой. Выбираются ИБП с двойным преобразованием энергии, обеспечивающие чистую и стабильную синусоиду. Производится расчет необходимой мощности и времени автономной работы от аккумуляторных батарей, которое должно быть достаточным для запуска и выхода на режим резервных дизель-генераторных установок. Аккумуляторные батареи размещаются в отдельных помещениях с системой контроля среды и вентиляции.
4. Интеграция дизель-генераторных установок
ДГУ выступают в роли независимого резервного источника питания на продолжительный срок. Их суммарная мощность должна покрывать нагрузку всего ЦОД, включая системы охлаждения и вентиляции. Проектом предусматриваются помещения для ДГУ с шумопоглощением, системами выхлопа, топливоснабжения и автоматического запуска по сигналу от системы мониторинга при пропадании основного и резервного ввода.
5. Создание распределительной сети и система заземления
Проектируется многоуровневая распределительная сеть: от главного распределительного щита через автоматические выключатели к распределительным устройствам на этажах и, наконец, к индивидуальным блокам распределения питания в стойках. Особое внимание уделяется системе заземления, которая выполняется по схеме TN-S, обеспечивая защиту от поражения электрическим током и электромагнитных помех для чувствительного электронного оборудования.
Грамотно спроектированная система электропитания и резервирования для ЦОД представляет собой сложный инженерный комплекс, где каждый элемент, от внешнего ввода до розетки в серверной стойке, рассчитан на обеспечение бесперебойности. Такой подход, основанный на глубоком анализе нагрузок, применении схем полного резервирования и интеграции надежных компонентов, позволяет достичь заявленных показателей доступности и создать инфраструктуру, способную гарантировать непрерывность бизнес-процессов в любых условиях.