Testy IST infrastruktury pod obciążeniem

Testy przeprowadzane przy pomocy stacji obciążeń stanowią podstawę dobrych praktyk w dziedzinie poprawnego uruchamiania systemów, jak i późniejszych konserwacji. Wykonywanie testów pozwala na weryfikację poprawności wykonania instalacji i zapewnienie jej niezawodnego działania w razie awarii głównych źródeł zasilania.

Testy pod obciążeniem to jedne z ważniejszych testów dla obiektów, gdzie zasilanie jest niezbędne do prawidłowego działania. Firmy decydujące się na takie testy są w pełni świadome jak poprawna jakość zasilania decyduje o poprawnym działaniu. Łatwo można przeliczyć ryzyko straty produkcji, względem braku poprawnego zasilania.

obciążnice1Wykonując pomiary elektryczne uzyskujemy informacje o stanie technicznym poszczególnie badanych urządzeń. Dobry stan techniczny eksploatowanych urządzeń, czy też dopiero zmontowanych i przekazywanych do eksploatacji, jest gwarancją bezpiecznej pracy. Niestety takie pomiary nie potwierdzają poprawności działania całości instalacji. Nie wiemy czy całość instalacji wytrzyma zakładane przez nas obciążenie, czy przełączenia i sterowania będą działać poprawnie, czy w przypadku pełnego obciążenia dobrano poprawne elementy, czy nie ma w układzie luźnych połączeń grożących zbyt nadmiernym nagrzewaniem się i ewentualnym pożarem. Taką pewność dają nam testy pod obciążeniem.

Filozofia testów i konserwacji polega na wczesnym wykrywaniu i naprawie ewentualnych usterek, zanim staną się one poważnymi problemami i doprowadzą do awarii systemu lub straty zasilania w całym, lub części obiektu. Nasza firma rozumie doskonale kluczowe znaczenie tych systemów, niezbędnych do zapewnienia skutecznego i wydajnego działania.

Podstawą są testy przeprowadzane przy pomocy stacji obciążeń (obciążnic). Stanowią filar dobrych praktyk w dziedzinie poprawnego uruchamiania systemów, jak i późniejszych konserwacji. Wykonywanie testów przy pomocy stacji obciążeń pozwala na weryfikację poprawności wykonania instalacji i zapewnienie jej niezawodnego działania w razie awarii głównych źródeł zasilania oraz prac operacyjnych centrum.

Podczas testów weryfikowana jest poprawność zaprojektowania i wybudowania infrastruktury zasilającej zgodnie z wymaganiami użytkowymi, poprawność wykonania i działania poszczególnych elementów systemu, poprawność wykonania i działania urządzeń UPS, generatorów prądu, selektywność wyłączenia poszczególnych systemów (nastaw wyłączników), poprawność współdziałania systemów przy pełnym obciążeniu i przy przekroczeniu nominalnej mocy.

 TESTY BATERII URZĄDZEŃ UPS I TELEKOMUNIKACYJNYCH
IMG-20120425-00011Badanie danych trendów akumulatora jest jednym z narzędzi używanych do wykrywania ewentualnych problemów, które mogłyby zagrozić dyspozycyjności systemu. Takie testy sprawiają, że zapasowe systemy zasilania naszych klientów działają wydajniej i skuteczniej.

Niezależnie od parametrów, budowy i marki systemu, jego najbardziej newralgiczną częścią jest akumulator, przesądzający o trwałości całego systemu. Rozumienie przyczyn starzenia się akumulatora, znajomość sposobów zapobiegania temu procesowi i instrukcji konserwacji urządzeń to podstawa, która pozawala na zapewnienie maksymalnej dyspozycyjności systemu, na nieprzerwaną pracę centrum danych oraz na właściwe działanie kompleksu.

Ponad 90% awarii systemów UPS spowodowanych jest awarią akumulatora, dlatego też przy każdej inspekcji zwracamy baczną uwagę na wszelkie możliwe usterki, takie jak wycieki z ogniw, pęknięcia obudowy czy proces zasiarczania.

Podczas testów parametry takie jak temperatura, napięcie i przewodność akumulatora są mierzone, zapisywane i badane. Za pomocą oprogramowania odczyty akumulatora są zapisywane, ujmowane w formie wykresu i porównywane z zakresami minimum i maksimum zalecanymi przez producenta urządzeń. Jeżeli wynik wykracza poza tolerancję podaną przez producenta, wówczas system w sposób jasny i wyraźny komunikuje tę informację naszym technikom i klientom, tak aby mogli dowiedzieć się o tym jak najszybciej i móc odpowiednio zareagować.

Zaleca się przeprowadzanie testu baterii przynajmniej raz na 3 miesiące a całościowego systemu raz na rok, szczególnie wtedy, gdy akumulatory nie są dostatecznie przetestowane podczas normalnej pracy. Czas rozładowania podczas testu powinien odpowiadać przynajmniej połowie znamionowego czasu autonomii i minimum 3 minutom.

Należy wziąć pod uwagę, że jeżeli przeprowadzony zostanie pełny test baterii, by zweryfikować całkowity czas autonomii, układ ładowania będzie potrzebował przynajmniej 8 godzin, aby z powrotem naładować baterię do poziomu powyżej 90% jej pojemności.

 

TESTY GENERATORÓW PRĄDOTWÓRCZYCH

Zespoły silników/generatorów, czy inaczej agregaty prądotwórcze, często stanowią dużą inwestycję i są głównym zabezpieczeniem dla dużych i średnich przedsiębiorstw. Ich awariom następującym po gwałtownym włączeniu nierzadko towarzyszą rzeczywiste lub potencjalne zdjęcie numer 1zagrożenia lub straty finansowe związane z burzami, nagłymi spadkami napięcia w sieci lub innego rodzaju klęskami. Okresowa konserwacja i testy gwarantują, że każdy system zasilania będzie działał bez zarzutu, kiedy tylko zajdzie taka potrzeba.

Testy obciążeniowe pozwalają na sprawdzenie ogólnej poprawności działania urządzenia oraz jego możliwości pracy w pełnym zakresie mocy oddawanej, wyrażonej w kilowatach (kW). Zazwyczaj generatory pracują w zakresie o wiele mniejszym niż ich maksymalne możliwości. Stacja obciążeń pozwala określić czy silnik urządzenia będzie w stanie wytworzyć wymagany zakres mocy w razie konieczności. Przy jej pomocy sprawdza się, jakie maksymalne obciążenie silnik jest w stanie wytrzymać przy jednoczesnym zachowaniu właściwej temperatury w trakcie pracy.

Przeprowadzanie testów przy pomocy właściwej stacji obciążeń pozwala na stosowanie obciążeń skokowych o takiej samej impedancji jak ta, która pojawia się w trakcie rzeczywistej pracy generatora. W rezultacie urządzenie może działać lepiej i sprawniej.

Zaleca się coroczne przeprowadzanie testów dla każdego głównego silnika generatora, niezależnie od tego, czy jest to diesel czy silnik na gaz. Pomaga to wyeliminować problemy wynikające z zaniedbania i pracy urządzeń przy zbyt niskich obciążeniach. Próbne uruchamianie urządzeń, co tydzień przy małym lub żadnym obciążeniu nie pozwala płynom silnikowym na osiągnięcie odpowiedniej temperatury. To z kolei utrudnia właściwe działanie układu chłodzenia – płyn chłodzący nie przepływa przez chłodnicę, co może stać się przyczyną wielu awarii wynikających z braku użytkowania urządzeń. W tej sytuacji również system bezpieczeństwa, wyłączający silnik w razie konieczności, nie pracuje w rzeczywistych warunkach, nie jest więc właściwie przetestowany.

Podczas testów przy pomocy stacji obciążeń (obciążnic) monitorowane są wszystkie najważniejsze dla silnika wskaźniki, takie jak: ciśnienie oleju, temperatura silnika, ciśnienie paliwa itp. Dokonujemy zapisu tych odczytów by mieć pewność, że kiedy urządzenie pracuje przy odpowiednim obciążeniu, zachowuje jednocześnie właściwą temperaturę i ciśnienie poszczególnych komponentów.

Urządzenia napędzane silnikiem diesla cierpią dodatkowo na pewną chorobę nazywaną „mokrym spalaniem”, wynikającą z działania przy małym lub żadnym obciążeniu. Taka praca silnika skutkuje zbieraniem się resztek niezużytego paliwa w komorze spalania, w dyszach wtryskiwacza, pierścieniach tłoków, turbosprężarce i w układzie wydechowym. Efektem jest zmniejszenie możliwości działania silnika. Przeprowadzanie regularnych testów przy pomocy stacji obciążeń pomaga spalić nagromadzone resztki paliwa, chroniąc w ten sposób silnik przed obniżeniem wydajności pracy.

TESTY TERMOWIZYJNE

Obrazowanie termiczne, czyli inaczej termografia podczerwieni, powinno być podstawą regularnej konserwacji głównej infrastruktury wspomagającej w każdym centrum danych i w każdej serwerowni.

IMG_5554Wykonywane testy to:

  • badanie stopnia rozkładu temperatur maszyn i urządzeń,
  • badanie rozdzielni i transformatorów,
  • badanie silników, pomp, sprężarek, łożysk,
  • sprawdzanie bezpieczników, wyłączników,
  • wykrywanie stanów przed awaryjnych,
  • diagnozowanie maszyn i urządzeń podczas ich normalnej pracy w celu sprawdzania występowania przeciążeń i przegrzewania.

Wszystkie elementy systemu takie jak rozdzielnie, kable czy urządzenia biorące udział w zasilaniu muszą zostać sprawdzone przy pomocy termografii podczerwieni, ponieważ w ich przypadku nie ma możliwości wykrycia usterek gołym okiem, a wczesne dostrzeżenie nieprawidłowości w kluczowej infrastrukturze wspomagającej działanie pozwoli na jak najszybsze podjęcie działań naprawczych i uniknięcie kosztownych awarii całego systemu.

Zaletą testów termografią podczerwieni jest szybka identyfikacja i naprawa ukrytych usterek, zmniejszenie ryzyka niewykrycia elementów instalacji uszkodzonych w wyniku przeciążeń obwodów lub poluzowania połączeń, oszczędność kosztów dzięki zapobieganiu awariom sprzętu i przestojom.

 

TESTY JAKOŚCI ENERGII

obciążnice4Jakość energii elektrycznej to grupa wielkości charakteryzujących napięcie zasilające, których zapewnienie jest warunkiem poprawnej pracy zasilanych urządzeń elektrycznych. Do podlegających kontroli parametrów jakości energii elektrycznej należą: częstotliwość, wartość, wahania i skoki napięcia, przerwy w zasilaniu, napięcia przejściowe (pojawiające się chwilowo podczas włączania i rozłączania elementów sieci przesyłowej), asymetria napięcia zasilającego, harmoniczne i interharmoniczne dla napięcia i prądu, napięcia sygnalizacyjne nałożone na napięcie zasilające i szybkie zmiany napięcia.

Niedotrzymanie określonych w przepisach zakresów wartości tych parametrów energii elektrycznej dostarczanej do odbiorców może powodować zakłócenia pracy odbiorników. Niejednokrotnie możliwe jest zaobserwowanie zjawisk fizycznych i chemicznych będących następstwem tych zakłóceń.

flukeNajistotniejsze skutki, jakie powinny być wyeliminowane z sieci to te nie widoczne gołym okiem. Te zjawiska powodowane są głównie przez odkształcenia prądu i napięcia, które generowane są przez odbiorniki nieliniowe, takie jak falowniki, wyładowcze źródła światła, UPSy, komputery, odbiorniki niespokojne i wiele innych urządzeń. Przepływ odkształconego prądu powoduje szereg niekorzystnych zjawisk w sieci, między innymi:

  • Zwiększenie wartości skutecznej prądu, co skutkuje zwiększeniem strat w elementach przesyłowych takich jak kable i transformatory, a także może wywołać zadziałanie zabezpieczeń termicznych na skutek przegrzania.
  • Dodatkowe straty w rdzeniu transformatora na skutek powstania prądów wirowych od wyższych harmonicznych prądu oraz zwiększenie strat przewodzenia na skutek zjawiska naskórkowości. Przykładowo przy odkształceniu THDI=35% straty w transformatorze zostają podwojone.
  • Dodatkowe straty w silnikach indukcyjnych na skutek pojawienia się prądów wirowych od harmonicznych prądu, a przy pojawieniu się harmonicznych napięcia tego samego rzędu również straty mocy czynnej.
  • Przegrzanie izolacji przewodu neutralnego – typowe dla zasilania odbiorników komputerowych w sieciach 3 fazowych, gdzie przewód N nie został przewymiarowany.
  • Wywoływanie odkształcenia napięcia na elementach rozdzielczych, głównie transformatorach, co powoduje dodatkowe odkształcanie prądu i jego przepływ przez elementy liniowe.
  • Wysokie odkształcenia napięcia powodują zakłócenia w pracy urządzeń elektronicznych, lub sterowanych elektronicznie, np. uszkadzanie falowników na skutek błędów synchronizacji.
  • Przeciążanie elementów pojemnościowych, np. kondensatorów w bateriach i obwodach pośredniczących prądu stałego na skutek przepływu dodatkowych prądów pojemnościowych od wyższych harmonicznych.

 

W przypadku użytkowników, dla których oszczędność energii oraz bezpieczeństwo zasilania urządzeń jest istotne (m.in. Data Centers)  wykonanie pomiarów jakości oraz testów obciążeniowych jest wręcz nieodzowne.

 

TESTY CAŁOŚCI INFRASTRUKTURY DATA CENTER

Systemy zasilania prądu zmiennego oraz klimatyzacji stanowią serce systemów utrzymujących infrastrukturę w obiekcie Data Center. Nasza filozofia testów i konserwacji polega na wczesnym wykrywaniu i naprawie ewentualnych usterek, zanim staną się one poważnymi problemami i doprowadzą do awarii systemu lub straty zasilania w całym Centrum Przetwarzania Danych. Nasza firma doskonale rozumie kluczowe znaczenie tych systemów niezbędnych do zapewnienia skutecznego i wydajnego działania obiektu.

obciążnice5Niezwykle ważne jest upewnienie się, że wybudowane Centrum Przetwarzania Danych (Data Center) będzie działać 7 dni w tygodniu przez całą dobę. Klucz do tego stanowi zapewnienie optymalnej wydajności pracy systemów zasilających jak i sanitarnych obsługujących centrum danych.

Rozumienie zasad działania zasilania, znajomość sposobów testowania i instrukcji konserwacji urządzeń to podstawa, która pozawala na zapewnienie maksymalnej dyspozycyjności systemu oraz bezpieczne użytkowanie Centrum Przetwarzania Danych.

Testy przeprowadzane przy pomocy stacji obciążeń (obciążnic) stanowią podstawę dobrych praktyk w dziedzinie poprawnego uruchamiania systemów jak i późniejszych konserwacji. Wykonywanie takich testów pozwala na weryfikację poprawności wykonania instalacji i zapewnienie jego niezawodnego działania podczas awarii głównych źródeł zasilania oraz prac operacyjnych centrum.

Na świecie 90% Data Centers testowana jest pod częściowym i PEŁNYM obciążeniem. W Polsce nadal nie stosuje się testów pod pełnym obciążeniem, 90% Data Centers testowana TYLKO pod częściowym obciążeniem.

Większość błędów w wykonaniu występuje po obciążeniu serwerowni POWYŻEJ 80% mocy zaprojektowanej.

Podczas testów weryfikowana jest:

  • poprawność zaprojektowania i wybudowania infrastruktury zasilające oraz klimatyzacyjnej komory serwerowni zgodnie z wymaganiami użytkowymi
  • możliwość wynajmu wybudowanej przestrzeni
  • praca poszczególnych elementów
  • poprawność wykonania i działania poszczególnych elementów systemu
  • skuteczność systemów chłodzenia serwerowni
  • selektywności wyłączenia poszczególnych systemów (nastaw wyłączników)
  • poprawność współdziałania systemów przy pełnym obciążeniu i przy przekroczeniu nominalnej mocy.

Typowe testy do serwerowni:

  • testy całości infrastruktury Data Center pod 100% obciążenia przez 7 dni
  • testy całości infrastruktury Data Center w przeciążeniu 110% lub więcej
  • testy obciążeniowe wybranych elementów takich agregat prądotwórczy, zasilacze UPS, urządzenia STS
  • testy obciążeniowe systemów HVAC (klimatyzacji precyzyjnej) w różnych konfiguracjach na obiekcie
  • testy obciążeniowe eksploatacyjne ciągów bateryjnych UPS
  • testy obciążeniowe eksploatacyjne agregatów prądotwórczych
  • testy obciążeniowe eksploatacyjne przy rozbudowie przed wyposażeniem w docelowe urządzeni

Podczas testów należy wykonywać :

  • typowe pomiary elektryczne i weryfikację wykonanych pomiarów
  • testy kamerą termowizyjną instalacji energetycznych
  • testy jakości energii z rejestracją w tym przełączania obciążeń względem czasu

 

Poprawnie wykonane testy obciążeniowe całej infrastruktury pozwolą osiągnąć maksymalną wydajność i uzasadnią poniesione koszty w infrastrukturę fizyczną.

Należy pamiętać, że jeżeli w którymkolwiek momencie inwestycji pojawią się jakiekolwiek wątpliwości w poprawność wykonania instalacji, świadczy to tylko i wyłącznie o konieczności przeprowadzenia testów obciążeniowych zgodnie ze sprawdzonymi wzorcami.

Dodaj komentarz

Twój adres email nie zostanie opublikowany. Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem *