Система гарантированного электроснабжения дата-центра Stack.М1

В.Ю. Суханов, К.Ю. Смирнов – ООО «НойХаус Групп»

В Москве открылся центр обработки данных (дата-центр) Stack.М1, который стал составной частью единственной в России независимой сети дата-цетров Stack Data Network.

Реализация проекта началась в июле 2005 года. Инициатором строительства выступила группа компаний «Стек» (Stack Group), предоставляющая широкий круг аутсорсинговых решений для эффективной реализации корпоративных информационных систем.
Дата-центр Ml вошел в структуру сети географически распределенных дата-центров Stack Data Network, в которую уже входили Stack.НТН и Stack.P1. Основные вычислительные мощности Stack Data Network расположены на столичных объектах, а площадка Stack.P1, которая находится в 100 км от Москвы, предназначена главным образом для создания резервных информационных комплексов.
Поставщик оборудования систем кондиционирования и энергоснабжения – компания «НойХаус Групп». Проект разрабатывался совместно со Stack Group. Основными направлениями деятельности НойХаус Групп являются проектирование, монтаж и обслуживание систем бесперебойного питания и промышленного кондиционирования воздуха, автоматизации зданий и промышленных объектов.
Компания поставляет, устанавливает и обслуживает агрегаты бесперебойного электропитания с 1993 года, с 1997-го она производит источники бесперебойного питания под собственной торговой маркой – ИБП NeuHaus.
Техническая площадка дата-центра Ml общей площадью около 2000 м2 позволяет разместить до шестисот серверных стоек. Для защиты информации и обеспечения непрерывной работы серверов и сетевого оборудования предусмотрены все необходимые системы: климат-контроля, газового пожаротушения, гарантированного электропитания и кондиционирования, мониторинга состояния каналов связи и оборудования, видеонаблюдения и авторизации доступа (в том числе с использованием дактилоскопии) и др.
Среди услуг, предлагаемых фирмой «Стек», – размещение корпоративных информационных систем в дата-центрах, предоставление в аренду серверного оборудования, организация резервных ИТ и бизнес-площадок и т.д.

Система гарантированного бесперебойного электропитания

Электроснабжение первой очереди объекта обеспечивают четыре агрегата бесперебойного питания NeuHaus серии PowerSystem 12 PS600 мощностью по 600 кВА. Общая мощность защищаемой нагрузки первой очереди – 2,4 МВА. После введения в эксплуатацию второй очереди – четырех агре¬гатов 12 PS800 по 800 кВА – общая мощность защищаемой нагрузки составит 6 МВА. Установленные аккумуляторные батарейные комплекты компании Fiamm в состоянии обеспечить полностью автономное электропитание объекта в течение 5 минут. Для силовых электрических соединений использованы шины Zuccini, рассчитанные на силу тока 3200 А. Главный распределительный щит, устройство автоматического включения резерва и распределительные щиты выполнены на основе оборудования компании ABB.
Работа первой очереди объекта при длительном пропадании входного питания обеспечивается двумя резервными дизельными электростанциями Cummins С2250D5 единичной мощностью 2250 кВА, которые установлены снаружи здания дата-центра в специально спроектированных всепогодных звукопоглощающих контейнерах. В состав второй очереди входят две дизельные электростанции Cummins С1675D5. После введения их в эксплуатацию общая мощность системы резервного электропитания составит около 8 МВА.
Новые модели ДГУ, разработанные на базе двигателей серии КТА50, имеют ряд существенных усовершенствований: автоматические выключатели до 2500 А, оптимизированное расположение панели управления, рационализация функций панели управления, наличие опции Level 1 genset для всех моделей. Индекс «Е» в конце литерно-цифрового кода обозначает соответствие более жестким стандартам по уровню выбросов (Tier 2/2g TAL). Для обеспечения работы агрегатов в параллель ДГУ укомплектованы панелью управления РСС3100.
В электростанциях применены генераторы новой серии Р7 (Stamford), обладающие улучшенными, по сравнению с предшествующим модельным рядом, характеристиками. Упрощен доступ к клеммам генератора с обеих сторон и сверху, облегчена процедура переподключения и доступ к элементам внутри клеммной коробки, трансформаторы тока располагаются в клеммной коробке, усилена механическая жесткость конструкции.
Модели ДГУ, разработанные на базе двигателей серии QSK60, также имеют ряд существенных отличий: новый дизайн рамы с увеличенными прочностными характеристиками, вариативное расположение панели управления (справа или слева от генератора). ДГУ укомплектованы новой панелью управления РСС3201 с расширенными функциями, которая имеет многоязычный интерфейс.

Система прецизионного кондиционирования воздуха

Система построена на основе 34 промышленных систем HiMod 140U С холодопроизводительностью по 140 кВт. Три чиллера системы охлаждения хладагента серии Matrix SBS 126 расположены во дворе здания. Общая холодопроизводительность системы прецизионного кондиционирования воздуха первой и второй очереди составит 3,5 МВт. Охлажденный воздух поступает под фальшпол рабочих залов и продувается через агрегаты электропитания и стойки с основным оборудованием снизу вверх. Диаметр труб с жидким хладагентом достигает 500 мм, общая расчетная масса хладагента достигает 60 тонн.
Чиллеры Matrix представляют собой новое семейство холодильных блоков воздушного охлаждения компании Emerson Network Power (Liebert Hiross). Благодаря использованию полугерметичных винтовых компрессоров, специально предназначенных для воздушного кондиционирования, новое семейство отличается эффективностью и низким уровнем шума. Применение трехходового клапана позволяет направлять охлаждающую жидкость через дополнительный теплообменник, прежде чем она попадет в охлаждающий испаритель. В результате, если наружная температура воздуха будет достаточно низкой, функция свободного охлаждения позволит рассеять тепловую энергию. За счет этого экономия элекроэнергии составит более 35 % в год. Увеличенная площадь теплообменников и широкий рабочий диапазон винтовых компрессоров позволяет эффективно использовать блоки MATRIX при высоких температурах наружного воздуха – до 47 °С при полной 100%-й нагрузке. Контроль за состоянием системы электропитания и прецизионного кондиционирования воздуха осуществляется в автоматическом режиме, с использованием в том числе системы удаленной диспетчеризации, реализованной на основе технологии LonWorks. Она позволяет полностью контролировать все параметры комплексной системы электропитания практически из любой точки земного шара.

Описание работы системы

В нормальном режиме работы при наличии напряжения во входной питающей сети система обеспечивает нагрузку чистым синусоидальным напряжением заданной мощности. В автоматическом режиме она регулирует температурно-влажностные показатели в рабочих залах и в залах с установленным оборудованием защиты питания. Диспетчерская служба объекта контролирует все параметры напряжения, тока, мощности, температуры и влажности, используя визуализированные экраны системы управления.
При неполадках в основной питающей сети или кратковременном пропадании входного напряжения система переходит в автономный режим, с питанием от встроенных батарейных комплектов. Расчетное время автономной работы системы при 100%-й нагрузке – 5 минут. Все это время оборудование рабочих залов обеспечивается чистым синусоидальным напряжением заданной мощности. При возврате параметров входной сети питания в пределы допустимых значений система переходит в нормальный режим.
При полном пропадании входного питающего напряжения система переходит в автономный режим. Если к окончанию расчетного времени автономной работы входное питающее напряжение не восстановится, либо его параметры не вернутся в пределы допустимых значений, автоматика даст сигнал на запуск одного или нескольких резервных дизельных электрогенераторов, в зависимости от недостающей системе мощности.
После выхода резервных электрогенераторов в рабочий режим, система автоматически отключит питание от батарей и перейдет на питание от резервных дизельных источников. Все это время оборудование рабочих залов будет также обеспечено чистым синусоидальным напряжением заданной мощности. Время переключения системы из нормального режима в автономный, затем на питание от резервных дизельных электрогенераторов и обратно равно 0 мс для серверного оборудования и 30 с – для системы охлаждения. Таким образом, переключение системы из режима в режим никак не влияет на работу оборудования рабочих залов и работу системы охлаждения. Расчетное время полностью энергонезависимой работы – не менее 8 часов. Но его можно практически неограниченно увеличить путем дозаправки топливных баков непосредственно в процессе работы установок из мобильных емкостей-цистерн либо используя автоматическую перекачку топлива насосами из стратегического топливного бака в основные. Во время работы система будет автоматически производить подзарядку аккумуляторных батарей от дизель-генераторных установок. При появлении напряжения в основной сети питания либо возврата ее параметров в пределы допустимых значений система автоматически перейдет к нормальному режиму работы и отключит резервные дизельные электрогенераторы.
При недостаточной мощности входной питающей сети автоматика даст команду на запуск одного или нескольких резервных дизельных электрогенераторов (в зависимости от недостающей системе мощности). После возврата показателей мощности входной питающей сети в допустимые пределы система автоматически отключит дизельные электрогенераторы и перейдет в нормальный режим работы.

Особенности системы

Комплексная система гарантированного электропитания и кондиционирования полностью разработана и введена в строй специалистами российской компании, без привлечения зарубежных специалистов. Проект был выполнен в кратчайшие сроки: первая очередь запущена в эксплуатацию менее чем через год после начала разработки проекта.
Все составляющие системы: агрегаты бесперебойного электропитания с батарейными комплектами, прецизионные кондиционеры с чиллерами, резервные дизельные электрогенераторы – объединены в единую, полностью автоматизированную систему.
Система жизнеобеспечения объекта имеет расширенные возможности диспетчеризации и управления, в том числе возможность полного удаленного контроля на расстоянии.
Очевидно, что в связи с развитием информационных технологий в России практический опыт НойХаус Групп найдет широкое применение. Компания может выполнить экспертную оценку и предварительную проработку проекта для дата-центров, офисных и деловых центров и др., жизнеспособность и надежность функционирования которых является определяющей характеристикой их успешной работы. Турбины и Дизели