Решения для мониторинга электропитания центров обработки данных
Решения по мониторингу электропитания центров обработки данных для трансформаторов и критически важных электрических объектов, объединяющие мониторинг температуры в центре обработки данных, измерение горячих точек в обмотках, контроль частичных разрядов, анализ состояния масла и удаленный сбор данных о состоянии оборудования для объектов с высокой степенью доступности.
Почему мониторинг температуры в центре обработки данных имеет важное значение
Высокая степень загрузки оборудования, нагрузки с высоким содержанием гармоник и строгие требования к времени безотказной работы создают постоянную тепловую и электрическую нагрузку на трансформаторы и распределительное оборудование.
Непрерывная высокая нагрузка
Серверы, ИБП и системы охлаждения работают круглосуточно, в результате чего у трансформаторов остается мало времени на охлаждение между циклами нагрузки.
Нагрузки с высоким содержанием гармоник
Выпрямители и импульсные источники питания UPS могут приводить к увеличению потерь в обмотках и паразитных потерь, в связи с чем данные о температуре становятся не менее важными, чем данные о нагрузке.
Резервирование и время безотказной работы
Архитектуры N+1 и 2N основаны на наличии исправных параллельных элементов, поэтому отказ одного устройства не снижает отказоустойчивость энергосистемы.
Плотно заполненные электроаппаратные
Внутренние трансформаторные помещения, распределительные устройства и шинопроводы могут приводить к скоплению тепла, что затрудняет проведение частых визуальных проверок на предмет перегрева.
Что должно входить в систему мониторинга электропитания центра обработки данных?
Приоритеты мониторинга зависят от того, используются ли на объекте трансформаторы сухого типа для установки в помещениях, масляные трансформаторы для установки на открытом воздухе или их сочетание в рамках энергетической инфраструктуры комплекса.
- ●Температура обмотки трансформатора — температура трёхфазной обмотки и динамика температурных показателей для агрегатов сухого и масляного типов.
- ●Проблемные участки на винте — отдельные участки внутри здания, где локальная температурная нагрузка может превышать среднюю температуру.
- ●Состояние охлаждения — работа вентилятора, скорость охлаждения и динамика изменения температуры при изменяющейся нагрузке.
- ●Состояние масла — DGA, температура, уровень и давление масла в критически важных масляных трансформаторах.
- ●Состояние изоляции — частичные разряды и связанные с ними показатели в тех случаях, когда высокая стоимость трансформаторного оборудования оправдывает проведение дополнительного мониторинга.
- ●Зоны повышенной температуры в распределительных устройствах, шинопроводах и кабелях — соединения с высоким током и точки соединения, в которых может возникать локальный нагрев.
См. также: Мониторинг трансформаторов в центре обработки данных · Контроль температуры трансформаторов сухого типа · Мониторинг трансформаторов
Мониторинг электрооборудования по всей цепочке электроснабжения центра обработки данных
Мониторинг центра обработки данных должен охватывать электрическую цепь от ввода электроэнергии от энергоснабжающей организации и трансформаторов на территории комплекса до внутреннего распределительного оборудования. Наивысший приоритет имеют те объекты, сбой которых приведёт к снижению уровня резервирования или прерыванию пути подачи энергии на критически важные нагрузки.
Мониторинг трансформаторов, как правило, является отправной точкой, поскольку температура обмоток, состояние системы охлаждения и исправность изоляции напрямую влияют на надежность последующих звеньев системы распределения электроэнергии.
Трансформаторы сухого типа и трансформаторы в литой смоле для установки в помещении
Часто используется в электроаппаратных, где контроль температуры обмотки и системы охлаждения является основной задачей мониторинга.
Масляные трансформаторы для кампуса
Трансформаторы, установленные в технических помещениях или на открытом воздухе, где может потребоваться мониторинг газов, выделяющихся из изоляционного масла (DGA), состояния масла и появления горячих точек.
Распределительные устройства и шинопроводы
В соединениях с высоким током могут возникать локальные зоны перегрева, которые не заметны при обычной комнатной температуре.
Оконцовка кабелей
В план термомониторинга можно включить точки подключения и кабельные соединения в местах с высокой плотностью тока.
Интерфейсы мониторинга и управления
Данные о температуре, сигналах тревоги и состоянии оборудования могут передаваться в системы BMS, EPMS, DCIM или SCADA в соответствии с интерфейсами проекта.
Контроль температуры сухих трансформаторов в центрах обработки данных
В электроаппаратных центрах обработки данных широко используются трансформаторы сухого типа и трансформаторы в литой смоле. Основной уровень термоконтроля составляют датчики температуры трехфазной обмотки, управление вентиляторами, а также выходы сигналов тревоги и отключения.
Регуляторы на базе датчиков Pt100 подходят для традиционного контроля температуры обмотки, тогда как оптоволоконные датчики можно использовать в тех случаях, когда требуется непосредственное измерение температуры в «горячих точках», электрическая изоляция или дополнительные точки измерения.
Продукция: YN-XP502F-3T — интеллектуальное устройство мониторинга · IB-S201 — устройство контроля и регулирования температуры
Прямой мониторинг «горячих точек» в высоковольтном оборудовании центров обработки данных
Флуоресцентные волоконно-оптические датчики температуры находят применение в тех случаях, когда использование традиционных электрических датчиков ограничено из-за высокого напряжения, электромагнитных помех или требований к изоляции.
- ●Электрическая изоляция — Оптические датчики подходят для установки в местах размещения обмоток высоковольтных трансформаторов.
- ●Защита от электромагнитных помех — на работу оптического датчика не влияют электромагнитные помехи, возникающие вдоль траектории измерения.
- ●Прямое измерение в точке нагрева — датчики можно установить в выбранных точках обмотки в процессе изготовления трансформатора или при его соответствующей реконструкции.
- ●Многоточечный мониторинг — К обмоткам трансформатора, соединениям в распределительном устройстве, шинам и кабельным клеммам можно применить несколько каналов.
Продукция: Многоканальная система измерения температуры с использованием оптоволоконных датчиков · Оптико-волоконный датчик температуры обмотки трансформатора
Точки мониторинга температуры в центре обработки данных
Точки мониторинга следует выбирать с учетом степени критичности оборудования, конструкции трансформатора, доступности и архитектуры резервирования объекта.
Оболочечные обмотки
Контроль температуры трёхфазной обмотки и системы охлаждения.
Проблемные участки на винте
Прямое термическое измерение в выбранных внутренних точках.
Соединения в распределительных устройствах
Локальный нагрев в местах соединений с высоким током.
Подключение шин
Термические характеристики в местах стыков и соединений.
Оконцовка кабелей
Мониторинг «горячих точек» в критически важных точках отключения.
Масляные трансформаторы
Мониторинг состояния обмотки, масла и изоляции.
Объем мониторинга должен определяться исходя из степени критичности и последствий отказа, а не путем применения одного и того же набора датчиков ко всем трансформаторам или электрическим шкафам.
Выбор методов мониторинга энергетического оборудования центров обработки данных
Различные технологии позволяют решать разные задачи, связанные с мониторингом состояния оборудования. В проектах по созданию центров обработки данных часто сочетают измерение температуры с теплоизоляцией и мониторингом состояния масла в наиболее важных трансформаторах.
| Метод | Типичная область применения | Основное значение |
|---|---|---|
| Терморезисторы Pt100 / RTD | Оболочки обмоток трансформаторов сухого типа и в литой смоле | Температура обмотки, управление вентилятором, вход сигнала тревоги и отключения |
| Оптико-волоконные датчики температуры | Горячие точки внутренней обмотки, точки высокого напряжения, горячие точки в распределительных устройствах и шинах | Прямое измерение температуры с электрической изоляцией и защитой от электромагнитных помех |
| WTI / OTI | Температура обмотки масляного трансформатора и температура масла в верхней части | Стандартные выходы для индикации температуры и управления |
| Онлайн-DGA | Трансформаторы в масляной ванне, находящиеся в критическом состоянии | Тенденции в содержании растворённых газов, связанные с тепловыми и электрическими аномалиями |
| Мониторинг частичных разрядов | Системы изоляции трансформаторов критического значения сухого или масляного типа | Непрерывное отображение развивающейся разрядной активности |
Выбор датчика и системы зависит от типа трансформатора, уровня напряжения, имеющегося контрольно-измерительного оборудования, условий доступа к объекту установки, а также от последствий выхода из строя контролируемого объекта.
См. также: Мониторинг температуры трансформатора · Анализ растворённых газов · Мониторинг частичных разрядов
Карта ключевых объектов энергетики
Определите приоритетность рисков, связанных с избыточностью
Выбрать параметры мониторинга
Определение логики сигнализации и управления
План интеграции BMS / EPMS / DCIM
Как организовать мониторинг резервного электропитания в центре обработки данных
Начните с однолинейной электрической схемы и определите, отсутствие какого трансформатора или электрического объекта привело бы к снижению уровня резервирования. Разделите трансформаторы сухого типа, установленные в помещениях, и масляные трансформаторы, установленные на открытом воздухе, поскольку у них различаются методы контроля и индикаторы неисправностей.
Выберите параметры температуры, DGA, частичных разрядов или другие в соответствии с конструкцией трансформатора и степенью его важности. Определите функции локального вентилятора, сигнализации и отключения отдельно от дистанционного мониторинга, чтобы система защиты не зависела от сети.
В заключение необходимо подтвердить работоспособность интерфейсов связи и сопоставить требуемые значения и сигналы тревоги с системами BMS, EPMS, DCIM или платформой SCADA объекта.
От датчиков трансформаторов до систем управления батареями (BMS), систем мониторинга и управления энергопотреблением (EPMS), систем управления инфраструктурой (DCIM) или систем диспетчерского контроля и сбора данных (SCADA)
Устройства мониторинга могут обеспечивать локальную сигнализацию и управление, при этом выбранные рабочие параметры передаются на существующую платформу мониторинга объекта.
Доступные интерфейсы связи зависят от выбранного устройства мониторинга и конфигурации. При разработке проекта необходимо подтвердить протокол, сопоставление регистров и логику реле.
Мониторинг различных источников электропитания в центре обработки данных
Трансформаторы сухого типа и трансформаторы в литой смоле для установки в помещении
Температура обмотки, состояние вентилятора охлаждения и сигналы тревоги составляют первый уровень мониторинга. Регуляторы Pt100 обеспечивают стандартное трехфазное регулирование температуры, а при необходимости получения данных непосредственно с «горячих точек» можно добавить оптоволоконные каналы.
Масляные трансформаторы для кампуса
В масляных трансформаторах, установленных на открытом воздухе или в подсобных помещениях, можно объединить мониторинг температуры обмоток и масла с анализом газов в масле (DGA), контролем состояния масляной системы и мониторингом частичных разрядов в зависимости от степени важности оборудования.
Распределительные устройства, шины и кабельные соединения
В местах соединений с высоким током и в кабельных концевых муфтах может возникать локальный нагрев. Оптико-волоконные датчики представляют собой вариант с электрической изоляцией для отдельных точек контроля температуры в условиях высокого напряжения или сильных электромагнитных помех.
Дополнительный мониторинг состояния критически важных трансформаторов центров обработки данных
В трансформаторах более высокой стоимости можно предусмотреть индикаторы состояния изоляции и масла, если одних только данных о температуре недостаточно для обеспечения требуемого уровня риска.
Новые проекты по строительству центров обработки данных и модернизация существующих объектов
Проект нового центра обработки данных
Новые средства предоставляют оптимальные возможности для согласования расположения датчиков трансформаторов, интерфейсов панелей управления и путей передачи данных мониторинга на этапе проектирования электрооборудования.
- ●Перед изготовлением трансформатора необходимо спроектировать датчики Pt100 или волоконно-оптические датчики с намоткой
- ●Определите контакты вентилятора, сигнализации и отключения на этапе проектирования
- ●Унифицировать интерфейсы связи во всех трансформаторных помещениях
- ●Перед вводом в эксплуатацию необходимо сопоставить требуемые значения с системами BMS, EPMS, DCIM или SCADA
Модернизация существующего центра обработки данных
На существующих объектах зачастую можно установить дополнительные датчики или модернизировать систему мониторинга без полной замены трансформаторной установки, хотя доступность мест установки датчиков зависит от конструкции трансформатора.
- ●Проанализировать имеющиеся сигналы Pt100, WTI, OTI и сигналы контроллера
- ●Модернизируйте локальные мониторы там, где требуется удаленная связь
- ●По возможности добавьте внешние или доступные точки мониторинга «горячих точек»
- ●Интегрировать сигналы тревоги и данные с существующими системами мониторинга объекта
Почему стоит выбрать INNO для мониторинга электропитания центров обработки данных?
- ●Мониторинг температуры трансформатора — Регуляторы Pt100, системы WTI/OTI и оптоволоконные системы измерения температуры для различных конструкций трансформаторов.
- ●Прямое измерение «горячих точек» с помощью оптоволоконных датчиков — электрически изолированные датчики для обмоток трансформатора и отдельных точек высокого напряжения.
- ●Многопараметрический мониторинг трансформаторов — В зависимости от степени важности оборудования можно добавить мониторинг ДГА, частичных разрядов, проходных втулок, трансформатора с переключателем под нагрузкой (OLTC) и масляной системы.
- ●Поддержка интеграции — интерфейсы связи и выходы сигнализации могут быть согласованы с существующими архитектурами мониторинга.
Рекомендуемые продукты для мониторинга центров обработки данных
YN-XP502F-3T — интеллектуальное устройство мониторинга трансформаторов сухого типа
Трехканальный контроль температуры обмотки Pt100 с функциями вентилятора, сигнализации, отключения и Modbus RTU.
Посмотреть товар →
IB-S201 — устройство контроля и регулирования температуры сухих трансформаторов
Контроль температуры обмотки Pt100, управление вентилятором охлаждения и выходы сигналов тревоги/отключения для трансформаторов сухого типа.
Посмотреть товар →Многоканальная система измерения температуры с использованием оптоволоконных датчиков
Многоточечный оптический мониторинг температуры обмоток трансформаторов, распределительных устройств, шин и кабельных концевок.
Посмотреть товар →
Система онлайн-мониторинга состояния трансформаторов сухого типа
Комплексный мониторинг температуры, частичных разрядов, вибрации и состояния окружающей среды для критически важных объектов сухого типа.
Посмотреть товар →Онлайн-система мониторинга DGA трансформаторного масла
Непрерывный мониторинг динамики содержания растворенных газов в трансформаторах, критически важных для центров обработки данных и кампусов, работающих в масляной среде.
Посмотреть товар →
Система онлайн-мониторинга частичных разрядов трансформатора
Непрерывное обнаружение частичных разрядов и мониторинг состояния изоляции трансформаторов повышенной степени важности.
Посмотреть товар →Связанные приложения для мониторинга трансформаторов
Контроль температуры трансформаторов сухого типа
Измерение температуры обмоток, управление охлаждением и функции сигнализации для трансформаторов сухого типа, устанавливаемых в помещениях.
Мониторинг горячих точек обмоток трансформатора
Прямое измерение температуры обмотки в выбранных местах повышенного тепловыделения.
Мониторинг масляных трансформаторов
Мониторинг температуры, результатов анализа газов в масле (DGA), состояния изоляции и масляной системы для критически важных масляных агрегатов.
Мониторинг силовых трансформаторов
Многопараметрический мониторинг состояния дорогостоящего трансформаторного оборудования и подстанций на территории кампуса.
Соответствующие решения для мониторинга
Какая информация помогает нам подобрать конфигурацию мониторинга центра обработки данных?
Информация о типах трансформаторов, ключевых точках мониторинга и требованиях к интеграции с объектом помогает сузить круг подходящего оборудования для мониторинга и архитектуры связи.
- ●Тип центра обработки данных: отдельное здание, кампус, колокация или гипермасштабируемый центр
- ●Тип трансформатора: сухой, залитый смолой или масляный
- ●Номинальная мощность трансформатора и уровень напряжения
- ●Количество и степень важности активов, подлежащих мониторингу
- ●Имеющиеся датчики температуры типа Pt100, WTI, OTI или другие
- ●Обязательные точки мониторинга «горячих точек», газов в изоляции (DGA) или частичных разрядов
- ●Требования к системам связи BMS, EPMS, DCIM, PLC или SCADA
- ●Новый проект или модернизация
Часто задаваемые вопросы о мониторинге электропитания центров обработки данных
Какое силовое оборудование следует контролировать в центре обработки данных?
В первую очередь обычно проверяются трансформаторы и критически важное распределительное оборудование. В зависимости от конструкции мониторинг может включать контроль температуры обмоток трансформаторов сухого типа, состояния масляных трансформаторов, «горячих точек» в распределительных устройствах или шинах, кабельных разводов, а также отдельных показателей состояния изоляции.
Какие датчики температуры подходят для трансформаторов центров обработки данных?
Датчики Pt100 широко используются в обмотках трансформаторов сухого типа, тогда как флуоресцентные оптоволоконные датчики подходят для случаев, когда требуется непосредственное измерение температуры в «горячих точках», высоковольтная электрическая изоляция или высокая устойчивость к электромагнитным помехам.
Можно ли подключить данные мониторинга трансформаторов к системам BMS, EPMS или DCIM?
Да. В зависимости от выбранного устройства мониторинга данные и сигналы тревоги могут быть интегрированы с системами BMS, EPMS, DCIM или SCADA через поддерживаемые интерфейсы связи или релейные выходы. На этапе проектирования необходимо подтвердить наличие соответствующих протоколов для выбранной модели.
Можно ли модернизировать существующий центр обработки данных, добавив систему мониторинга трансформаторов?
Во многих случаях — да. Существующие регуляторы температуры и сигналы датчиков зачастую можно интегрировать или модернизировать, тогда как возможность установки дополнительных точек контроля зависит от конструкции трансформатора, доступных мест для монтажа и требуемого метода контроля.
Мониторинг критически важного энергетического оборудования во всем центре обработки данных
Сообщите нам типы ваших трансформаторов, точки мониторинга, а также требования к системам BMS, EPMS, DCIM или SCADA — и мы поможем разработать подходящую конфигурацию мониторинга.
