數(shù)據(jù)中心供電系統(tǒng)的可靠性問題研究

數(shù)據(jù)中心供電系統(tǒng)的可靠性是非常重要的?？梢韵胂?，無論IT設(shè)備多么精確，系統(tǒng)功能多么優(yōu)越，可靠性有多高，一旦數(shù)據(jù)中心供電出現(xiàn)故障，無論系統(tǒng)運行得多么好，高校機房建設(shè)都不能忽視設(shè)備維護(hù)在運行中的重要性，可見維修人員肩上的負(fù)擔(dān)是非常沉重的。為了保證供電系統(tǒng)的可靠運行，許多地方制定了許多良好的措施。但即便如此，仍有許多數(shù)據(jù)中心的電源故障。確定了設(shè)備出廠后的可靠性，如功率輸出隔離變壓器繞組采用鋁漆包線代替電纜銅漆線等固有缺陷。云計算中心建設(shè)、IDC大數(shù)據(jù)機房成本、計算機通信舊機房改造、施工安裝、施工周期、學(xué)生、教室、中學(xué)、小學(xué)、職業(yè)學(xué)校、普通學(xué)校、工廠、超市、企業(yè)、軍隊、學(xué)校、醫(yī)院、政府、房地產(chǎn)、辦公大樓、新弱電機房升級、大中小網(wǎng)絡(luò)機房規(guī)劃、機房級別、辦公大樓、鐵路、操作員、教育、中小學(xué)、大學(xué)、高中、初中、指揮廳、控制室、監(jiān)控室、酒店、會議室、應(yīng)急、A、B、C、銀行、標(biāo)準(zhǔn)化、保險、再保險，一張卡，安全，遠(yuǎn)程，靜態(tài)，疲憊的安全門，不同地方的存儲，虛擬化，模塊化，備災(zāi)，螺栓安排，在滿載操作中，10次中有9次會發(fā)生。然而，由設(shè)備本身的質(zhì)量問題引起的故障統(tǒng)計顯示，只有不到30%的故障發(fā)生在后天，70%的故障發(fā)生在后天。也就是說，它被認(rèn)為是一種失敗，其表現(xiàn)如下：

1.選擇不當(dāng)造成的錯誤

選擇不當(dāng)?shù)脑蛴泻芏?，主要表現(xiàn)在：

(1)基本概念不明確，容易被廠商誤導(dǎo)。例如，高速公路招標(biāo)UPS，在招標(biāo)文件中要求UPS有能力輸入一個或兩個階段后電池不放電，還可以繼續(xù)供電。由于一些廠家吹噓他的UPS電池一次輸入不放電，UPS仍有50%的供電能力；輸入斷電后，電池仍不放電，UPS仍有25%的供電能力，延長了電池的使用壽命。用戶認(rèn)為這種性能是好的，不難發(fā)現(xiàn)它的缺點：如果你想要享受它的優(yōu)勢，你必須購買四倍的負(fù)載容量UPS，否則你將無法移動當(dāng)前負(fù)載后的相位中斷。然后，如果UPS打破了輸入開關(guān)后面的兩條線，如果它在被修復(fù)之前完全斷電時不修復(fù)怎么辦，依此類推。如何解決這一系列問題？如果用戶真的購買這樣的UPS，按負(fù)載世紀(jì)的容量計算，這是一個巨大的隱患，不能通過操作和維護(hù)來解決。

(2)造成不便的原因。例如，自上個世紀(jì)以來，一些用戶一直在使用某一品牌的機器，由于客觀原因無法解決，即使輸入功率因數(shù)低、效率低、體積大、功耗高、價格昂貴?，F(xiàn)在比原來的模型要好得多的新型號早就出來了。例如，與原來工頻機器結(jié)構(gòu)的UPS相比，新的高頻機器結(jié)構(gòu)UPS每年每100千瓦節(jié)省5萬千瓦電力，而這幾兆瓦容量的機房每年可以節(jié)省數(shù)百萬千瓦電力。但由于某些原因，如果不選擇節(jié)能設(shè)備，就很難將耗能機放入招標(biāo)中，而且該設(shè)備的結(jié)構(gòu)特點也被寫入了招標(biāo)中。這不僅增加了空調(diào)設(shè)備的投資和占地面積，而且為今后的運行埋下了隱患。這是另一個在操作和維護(hù)上無法解決的問題。

(3)追求低價。一些用戶認(rèn)為UPS是一樣的，所以他們追求低價格，導(dǎo)致失敗。例如，高速公路命令貪圖便宜，

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第一天安裝，第二天起火；一家人壽保險公司在一臺低價機器上購買，不到半年，由于UPS未能燒毀幾乎所有IT設(shè)備的輸入電路，導(dǎo)致系統(tǒng)癱瘓；還是一些UPS并聯(lián)兆瓦數(shù)據(jù)中心，安裝在幾個月內(nèi)，由于一臺UPS逆變電源管發(fā)生故障，導(dǎo)致UPS全部斷電？

2.不當(dāng)使用環(huán)境造成的失敗

不要根據(jù)環(huán)境的要求在說明書上放置機器，有些甚至把UPS放在臨時走廊和滴水的地下室。例如，幾臺200 kVA UPS在屋頂上只有一層預(yù)制平房，空調(diào)只有兩臺5P舒適的空調(diào)，如一家玻璃廠將UPS裝在粉末冶金廠等。導(dǎo)致了頻繁的失敗。

3.移交失敗

這種失敗主要是由于管理者在管理前后并不是一群人或不合作所造成的。例如，在火車站票務(wù)系統(tǒng)中，前臺登記人員由于移動機器的位置而斷開UPS的外部電池組，然后不考慮遲到者。因此，電源和UPS電源同時中斷。

4.制度不完善造成的失敗

例如，一些值班人員隨意將電爐、電飯煲和吸塵器連接到UPS上，造成過載絆倒；一些值班人員的食物會吸引老鼠鉆到機器中引起火災(zāi)。

5.檢查失敗

有些設(shè)備在使用中會老化或早期失效，如果不及時檢查和發(fā)現(xiàn)將導(dǎo)致故障。這在自動監(jiān)測中找不到。例如，由于老化和開始彎曲熔斷器，電池結(jié)構(gòu)螺絲松動，電池經(jīng)過很長一段時間后的電池外殼有細(xì)小的裂紋，如沒有及時發(fā)現(xiàn)或不及時處理就會造成故障。

6.匆忙造成的失敗

在進(jìn)行維修保養(yǎng)時，我們并無不耐煩，所以在進(jìn)行維修前，我們應(yīng)審慎考慮。一家公司的工程師想對用戶正在運行的UPS進(jìn)行檢修。按照規(guī)定，UPS應(yīng)通過維護(hù)旁路開關(guān)從UPS上移除，但按照程序，應(yīng)首先啟動自動旁路，然后關(guān)閉維護(hù)旁路的閘刀。也許這個項目還有其他緊迫的工作要做。進(jìn)入機房后，維修旁路閘刀被不加考慮地關(guān)閉，導(dǎo)致逆變電源管爆炸。

7.經(jīng)驗失敗

經(jīng)驗是不可或缺的，也是難得的財富。然而，經(jīng)驗有其相對性，即在一個UPS上獲得的經(jīng)驗不一定完全適用于另一個UPS，否則會導(dǎo)致失敗。一個電信局以同樣的方式啟動了另一個品牌的機器，因為它沒有閱讀手冊，導(dǎo)致逆變器燒毀。

8.維修不當(dāng)引致的二次故障

定期維護(hù)UPS是必要的，但應(yīng)該有一套嚴(yán)格的行政程序。那些不負(fù)責(zé)任的人，不按要求進(jìn)行定期或不定期的維修，是造成機器故障的重要原因。此外，在維護(hù)中也會導(dǎo)致故障，如使用萬用表探頭測量電路板電位，探頭會短路兩點導(dǎo)致故障。當(dāng)電池由用戶放電時，電池被從UPS中移除，當(dāng)電池在放電后返回時，模型被釋放，從而導(dǎo)致電流爆炸。

另一個例子是，一個工程師在更換離心式風(fēng)扇時不小心把扳手滑到控制板上。當(dāng)時，他并不在意，電風(fēng)扇更換后不能打開，檢查發(fā)現(xiàn)有一個裝置被打斷了。

9.靜電引起的故障

像往常一樣，機房因維修而關(guān)閉，但維修后不能打開。經(jīng)檢查后，發(fā)現(xiàn)了元件電壓故障，并回憶起內(nèi)存，發(fā)現(xiàn)控制板用塑料牙刷掃過灰塵。塑料可以在干式器件表面產(chǎn)生數(shù)千伏特的摩擦靜電電壓，因為一些MOS器件被用于機器的小信號電路中，這種電路承受電壓很低，怕靜電。測量普通塑料袋后，摩擦下面的電路板即可產(chǎn)生3000 V的靜電電壓。所以建議是在你的手腕上要求一個接地環(huán)時，檢查這些電路板。

10.過度自信造成的失敗

自信是成功的基礎(chǔ)，但過度自信有時會出錯。例如，一家國際銀行在UPS運作八年后，應(yīng)更新其設(shè)備，而制造商已多次提醒他們。由于這些年來UPS 8幾乎沒有什么問題，用戶領(lǐng)袖反復(fù)回答\\“不需要更新\\”。幾個月后的結(jié)構(gòu)，UPS停止供電由于老化兩個小時，造成兩個小時的中斷全球業(yè)務(wù)，一個巨大的損失。

據(jù)國際統(tǒng)計，電池5年內(nèi)較大使用壽命不超過3年。在平時不維持的情況下，一般2年應(yīng)該更換。一座機場航站樓電池裝備了4小時，3年后，沒有更換，外部電網(wǎng)斷電，UPS的備份時間僅為4小時，由于停電造成的損失。

像這樣的人為的失敗仍然很多，所以沒有例子。

歸根結(jié)底，電力系統(tǒng)的選擇是第一關(guān)，這種關(guān)斷不可能先埋下隱患的種子。供電系統(tǒng)的連接是二級的，有了好的設(shè)備，如果沒有好的接線方案，也會埋下隱患。一家電視臺因連接方案而被制造商誤導(dǎo)。十幾套程序的電源UPS繼續(xù)出現(xiàn)故障，大多數(shù)都喘不過氣來，幾年來一直如此，維修人員一直在擔(dān)心和斷了腦筋。連接方案是一個工程，不是圍繞維修人員。但不得不命令工廠工程師在重大活動和節(jié)日上值班。這有什么用？！制造商的工程師只能給用戶心理上的安慰。同樣的警報時間到了，只有上帝保佑不要停電！