Главная страница Случайная страница
КАТЕГОРИИ:
АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника
Требования к защите рабочих станций и коммутирующего сетевого оборудования
|
|
Степень защиты рабочих станций зависит от типа приложения, выполняющегося на ней. Более высокую степень защиты должны иметь станции сетевого управления и клиенты приложений, запущенных на сервере (например, клиенты базы данных). Внезапное выключение или сбой подобных станций могут повлечь за собой искажение или потерю данных. Если установлена защита для рабочих станций, необходима и защита сетевых устройств, через которые эти станции (концентраторы, мосты, маршрутизаторы) объединяются в сеть. Для защиты этих устройств достаточно использования более дешевых UPS - без модулей управления.
Выбор политики защиты электропитания КС
На основании исходных данных определяется степень и политика защиты от неполадок электропитания. Политика защиты определяет правила, по которым определяется перечень защищаемого оборудования. Политика защиты, а соответственно, и система защиты, в общем случае имеет иерархическое построение, соответствующее иерархической организации защищаемой системы.
Существуют следующие основные политики защиты электропитания:
Выборочная защита - защита гарантированным электропитанием отдельных устройств объекта, критичных к перебоям в электроснабжении, например, файловых серверов, телекоммуникационного оборудования и любого другого вида дорогостоящей техники, предъявляющей повышенные требования к качеству питающего напряжения.
Частичная защита - защита отдельных сегментов объекта заказчика, наиболее критичных к неполадкам в электросети, например, локальной вычислительной сети (ЛВС), вычислительного зала, офиса, отдельного этажа здания, технологической линии, заводского цеха и т.д.
Полная защита - защита гарантированным электропитанием всего объекта заказчика в целом, например, здания, группы зданий, завода, атомной электростанции, аэропорта, малого города и др.
Техническое задание на проектирование системы электропитания состоит из трех основных пунктов:
-суммарная полная мощность потребляемая критичной нагрузкой в [VA];
-суммарная активная мощность потребляемая критичной нагрузкой в [W];
-время работы в автономном режиме при полной нагрузке [мин] или [ч].
Основные варианты организации защиты ЭП
Все существующие варианты решения задачи по оснащению объекта заказчика или его части гарантированным электропитанием можно разбить на следующие группы:
По топологии - централизованные, распределенные и гибридные схемы.
По автономному источнику электроэнергии - UPS с аккумуляторными батареями, мотор-генераторы (МГ) и смешанные системы. Рекомендуемые варианты защиты ЭП КС приведены в табл. 5.
Таблица 5.
Варианты организации защиты ЭП КС
| Задача | Время работы СБП в автономном режиме | ||
| 5 мин... 1 час | 1 час...4 часа | 4 часа...2 суток | |
| Выборочная защита отдельных устройств объекта | Распределенная схема: множество маломощных UPS < 1 KVA | Распределенная: множество маломощных UPS < 1 KVA с дополнительными батареями | Гибридная схема: UPS малой или средней мощности 3...18 KVA с минимальным комплектом батарей и МГ малой или средней мощности 5...24 KVA |
| Защита отдельных сегментов объекта | Гибридная схема: UPS средней мощности12...36 KVA | Гибридная схема: UPS средней мощности 12...36 KVA с дополнительными батареями | Гибридная схема: UPS средней мощности (12...36 KVA) с минимальным батарейным комплектом и МГ малой или средней мощности 5...24 KVA |
| Полная защита объекта в целом | 1.Распределенная: множество маломощных UPS < 1 KVA. 2.Гибридная СБП: несколько UPS средней мощности. 3.Централизованная СБП: один мощный UPS 36...300 KVA | Централизованная: один UPS большой мощности 36...300 KVA с минимальным батарейным комплектом и МГ большой мощности 50...500 KVA | Централизованная: UPS средней мощности 36...300 KVA с минимальным батарейным комплектом и МГ большой мощности 50...500 KVA с дополнительными топливными баками |
Достоинства и недостатки централизованных, распределенных и гибридных схем приведены в таблице 6.
Таблица 6.
Сравнение схем защиты ЭП
| Достоинства | Недостатки | |
| Централизованная | 1. Значительно экономичнее распределенной. 2. Использует уже существующую электропроводку здания. 3. Располагается в одном месте (электрощитовая комната), что облегчает контроль и обслуживание | 1. Общая надежность централизованной СБП ниже за счет наличия длинной электропроводки с коммутационными устройствами между СБП и нагрузкой. 2. Отсутствует гибкость системы при необходимости перепланировки. |
| Распределенная | 1. Высокая надежность системы за счет непосредственного расположения UPS вблизи нагрузки. 2. Гибкость при проведении перепланировки или замене UPS. | 1. Значительно дороже централизованной. 2. Затруднен контроль и анализ за состоянием каждого UPS в отдельности |
| Гибридная | Сохраняются достоинства централизованной СБП при незначительном удорожании |
Расчет мощности UPS.
Мощность UPS - номинальная выходная мощность источника (мощность инвертора UPS). Указывается в [ВА]. Обычно выходная мощность UPS указывается в названии самого источника, или указывается через /, дефис.
Коэффициент мощности (Pf) - отношение средней мощности переменного тока к произведению действующих значений напряжения и тока (max=1). Характеризует не только выходные данные UPS, как источника электрической энергии для потребителя, но и сам UPS как нагрузку для трансформаторной подстанции, дизель-электростанции или другого источника электроэнергии.
Электрическая мощность - физическая величина, характеризующая скорость передачи или преобразования электрической энергии. В случае переменного тока является переменной мгновенной мощностью - произведением мгновенных значений напряжения (U) и тока (I).
Активная мощность (P) - среднее за период значение мгновенной мощности переменного тока. Зависит от действующих значений напряжения U и силы тока I и от косинуса j, где j - угол сдвига фаз между U и I. Единица измерения - ватт (Вт). В цепях однофазного синусоидального тока
Р = U I cosj.
Активная мощность характеризует скорость необратимого превращения электрической энергии в другие виды энергии (тепловую, световую и т. п.).
Реактивная мощность (Q) - величина, характеризующая нагрузки, создаваемые в электротехнических устройствах колебаниями энергии электромагнитного поля в цепи переменного тока. Характеризует скорость передачи энергии от источника тока к приёмнику и обратно. Она равна произведению действующих значений напряжения и тока, умноженному на синус угла сдвига фаз j между ними и измеряется в варах:
Q = U I sinj
Полная мощность (S) - величина, равная произведению действующих значений периодического электрического тока в цепи (I) и напряжения (U) на её зажимах для синусоидального тока (в комплексной форме) и связана с активной и реактивной э. м. соотношением:
S= P + Q
При индуктивной нагрузке Q > 0, а при ёмкостной Q < 0). Измеряется в [VA].
Р. м., потребляемая в электрических сетях, вызывает дополнительные активные потери (на покрытие которых расходуется энергия на электростанциях) и потери напряжения (ухудшающие условия регулирования напряжения). В некоторых электрических установках Р. м. может быть значительно больше активной мощности. Это приводит к появлению больших реактивных токов и вызывает перегрузку источников тока. Для устранения перегрузок и повышения мощности коэффициента электрических установок осуществляется компенсация реактивной мощности. Для этой цели вполне подходят источники бесперебойного питания с высоким коэффициентом входной мощности. Нагрузка UPS чаще всего носит комплексный характер и коэффициент мощности не превышает 0.8, а для компьютеров составляет около 0.7.
Использование систем сетевого управления электропитанием.
Наличие централизованного сетевого управления электропитанием существенно упрощает эксплуатацию КС и обеспечивает:
-наблюдение за функционированием UPS, ведение журналов мониторинга и событий;
-оповещение о событиях;
-сбор статистических данных и инструменты анализа статистики;
-управление параметрами и состоянием оборудования, автоматическое выполнение действий по расписанию.
Перспективное направление в развитии UPS, заключается в их интеграции в единую сетевую структуру с возможностью управления или мониторинга параметров системы электропитания из единого технического центра. В настоящее время наиболее востребован удаленный мониторинг через LAN/WEB по протоколам HTTP и SNMP. В централизованных системах бесперебойного питания применяются мощные UPS типа ON-LINE со схемой двойного преобразования. Если систему питания сделать модульной - модули UPS и модули батареи, то (подобно кластерной и RAID технологиям), обеспечив избыточность класса n+1 и даже выше за счет добавления того или иного модуля можно исключить риск сбоя системы. Модули каждого типа подключаются параллельно, распределяя между собой нагрузку. Если один модуль поврежден или удален, вся нагрузка равномерно распределяется между оставшимися. Конфигурацию можно менять, добавляя или удаляя модули. Этот метод лежит в основе современных UPS обеспечивающих высокий уровень масштабируемости, избыточности, управляемости и удобства эксплуатации.