Организация электроснабжения серверов с защитой от аварийного отключения сети электропитания

;а = 2м – шаг между вертикальными заземлителями;Rзн = 4 Ом – нормированное значение сопротивления заземления.Согласно ПУЭ допустимое сопротивление заземляющего устройства с учетом удельного сопротивления грунта равно:Rз = 4 ОмРасчет заземляющего устройства сведено к определению числа вертикальных заземлителей и длины соединительной полосы. Для упрощения расчета принято, что одиночный вертикальный заземлитель представляет собой стержень. Сопротивление одиночного вертикального заземлителя определено по формуле:Расчетное удельное сопротивление определено из выражения:фтавив значения, определен расч.в = 170 Омм.Отсюда, сопротивление одиночного вертикального заземлителя равно:Rв= 53,92 Ом.Определено количество стержней вертикального заземлителя: шт.Вычислена длина горизонтального заземлителя, что соответствует длине полосы соединяющей вертикальные стержни. Определено сопротивление растеканию тока горизонтального заземлителя (соединительной полосы):где расч.г = 400 Оммподставив значения, найден Rг= 17,31 Ом.Действительное сопротивление растеканию горизонтального заземлителя с учетом коэффициента использования полосы:Сопротивление растеканию заземлителей с учетом сопротивления горизонтального заземлителя: = 4,23 ОмУточненное количество вертикальных заземлителей составило:штТаким образом участок контура заземления представляет собой 19 вертикальных заземлителей (уголок 50х50мм с шагом 2м), соединенных горизонтальным заземлителем длинной 41м (полоса 40х4 ).Защитные и заземляющие проводники и проводники уравнивания потенциалов медные. Сечение проводников соответствует требованиям гл. 1.7. ПУЭ изд.7. Все электрические щиты, генератор и его конструкции, кабельные лотки и другие токопроводящие части связать с общим контуром заземления. Нейтральная точка генератора заземлена. Уровень молниезащиты зданий и сооружений – II с надёжностью защиты от прямых ударов молнии – не менее 95%. Молниезащита контейнерных зданий выполняется путём присоединения металлокаркаса к контуру наружного заземления. Для молниезащиты дыхательных патрубков емкостей с топливом используются отдельно стоящие молниеприемники. Питание от автономного передвижного источника выполняется от источника с глухозаземленной нейтралью с применением систем TN-S или TN-C-S.3. Охрана окружающей среды и безопасность жизнедеятельности3.1. Охрана окружающей средыПримененное в проектной документации оборудование является одним из экологически чистых; во время строительства и всего срока эксплуатации не создает вредных внешних электромагнитных или иных излучений, шумов, вибраций, а материалы, используемые в конструкции оборудования, не выделяют вредных химических и биологических отходов.Все мероприятия по обслуживанию электроустановок выполняются согласно «Правилам по охране труда при эксплуатации электроустановок».При производстве электромонтажных работ выполняются правила техники безопасности в соответствии с требованиями СП 31-110-2003[16]«Проектирование и монтаж электроустановок жилых и общественных зданий».Электромонтажные работы выполняются согласно требованиям СНиП 3.05.06-85[13] «Электротехнические устройства».По окончании работ выполняется проверка оборудования и электромонтажных работ, в т.ч. испытание сопротивления изоляции провода, проверку наличия связи между заземлителями и заземляемыми элементами, проверку цепи фаза-нуль и проверку сопротивления заземления в соответствии с ПУЭ гл. 1.8. [6]Лицо ответственное за электрохозяйство, должно иметь группу по электробезопасности не ниже 4, а электромонтеры группу по электробезопасности не ниже 3.Эксплуатация оборудования ДГУ и ИБП выполняется специалистами, имеющими сертификат о прохождении обучения по эксплуатации у авторизованных представителей установленного оборудования (MBH, AEG).До назначения на самостоятельную работу персонал проходит обучение на рабочем месте, по окончании обучения – проходит аттестацию в специальной комиссии организации.Обслуживание ИБП и ДГУ могут производить не мене двух человек так как работа производится с электрооборудованием под напряжением или частично под напряжением и есть вероятность поражения электрическим током.3.2 Применение средств защиты при работе в электроустановкахЗащитными средствами называют приборы, аппараты, приспособления и устройства (в основном переносимые), которые предназначаются для защиты обслуживающего персонала от поражения электрическим током, воздействия электрической дуги и электромагнитного поля.Классификация защитных средств, требования к ним, указания по их эксплуатации, методика и нормы испытаний защитных средств приводятся в "Правилах применения средств защиты, используемых в электроустановках"[17].Согласно этим правилам защитные средства разделяются на следующие виды:– Временные ограждения, диэлектрические колпаки;– Плакаты и знаки безопасности;– Индивидуальные экранирующие комплекты.Изолирующие защитные средства, которые служат для изоляции человека от токоведущих частей, находящихся под напряжением, или от земли при возможности одновременного прикосновения к токоведущим и заземленным частям электрооборудования разделяются на основные и дополнительные.В электроустановках до 1000 В к дополнительным средствам относятся:– диэлектрические галоши;– ковры;– переносные заземления;– изолирующие подставки и накладки;– оградительные устройства;– плакаты и знаки безопасности.Кроме того, к индивидуальным средствам защиты человека относятся защитные очки, рукавицы, каски, респираторы, противогазы, предохранительные монтерские пояса, страховочные канаты.Применение тех или иных средств защиты персонала при эксплуатации и ремонте электроустановок устанавливается ПТБ и специальными инструкциями. Защитные средства должны постоянно находиться под контролем и учетом, быть в исправном состоянии, периодически подвергаться осмотрам, электрическим и механическим испытаниям согласно "Правилам применения средств защиты, используемых в электроустановках"[17].3.3 Пожарная безопасностьСовокупность проводов с относящимися к ним крепёжными, поддерживающими и защитными конструкциями, а также другими вспомогательными деталями называется электропроводкой. [1]Электропроводки делятся на:– силовые;– осветительные;– вторичные цепи напряжением до 1000 В переменного и 1500 В постоянного тока.Прокладка электропроводок может осуществляться по наружным и внутренним стенам зданий и сооружений, по потолкам, фермам и т.д. Такой способ называется открытым. Прокладка в трубах (металлических, пластмассовых), замкнутых каналах, пустотах строительных конструкций, пазах под штукатуркой – скрытой. С точки зрения пожарной опасности особое внимание требуют открытые проводки, так как при их загорании, а также возникновении в них аварийных режимов возможны распространение горения вдоль электропроводов и появление новых очагов горения.[11]Пожарная опасность электропроводок обусловлена возможностью образования при их эксплуатации таких источников зажигания, как электрические искры, дуги, раскалённые частицы металлов, нагретые контактные соединения, нагретые токоведущие жилы, открытый огонь воспламенившейся изоляции, распространение горения. Нагрев токоведущих жил может быть локальным, местным и общим. Локальный – нагрев, размерами зоны его распространения можно пренебречь, местный - охватывает часть длины проводника, общий - проводник нагревается по всей длине. Местный нагрев возможен при соединении проводов скруткой без опрессовки. Общий нагрев токоведущих жил проводов происходит при прохождении по ним сквозных токов КЗ или токов перегрузки. Выделяющееся при этом тепло ведёт к перегреву изоляции и при достижении температуры самовоспламенения она воспламенится.Предотвращение пожаров в электроустановкахСоответствие исполнения, применения и режима эксплуатации электроустановок классу пожаровзрывобезопасности помещения или наружной установки, группе и категории взрывоопасной смеси; регламентация максимально допустимой температуры нагрева поверхностей токоведущих и несущих частей электроустановок; соблюдение пожарного режима и т.п.). Развитие и продвижение пожара за границы объекта возгорания может привести к порче, разрушению технических средств, гибели людей, отключении либо выходе из строя энергетических установок.[11]3.4 Защитное отключение электрооборудованияУстройство защитного отключения – это устройство, автоматически и быстро отключающее всю электроустановку или ее часть в случае поражения человека электрическим током.Устройства потока отходов должны обладать высокой чувствительностью, быстродействием и надежностью. Общее время закрытия не должно превышать 0,05–0,2 секунды.Существует множество схем, в которых устройства защитного отключения реагируют на различную величину тока.- Жилищный потенциал при сокращении жилищного периода;- Для прибрежных течений- фазное напряжение на землю;- По напряжению и нулевой последовательности- Ток увеличивается при уменьшении сопротивления изоляции электрической сети или при прикосновении человека к токоведущим частям.В этих случаях защитное устройство может реагировать на ток силой 10–30 мА. [5]Датчиками в цепи защитного отключения являются отдельные виды реле, трансформаторы тока и напряжения, фильтры тока и напряжения нулевой последовательности, специальные суммирующие (дифференциальные) трансформаторы тока.Коммутационное устройство представляет собой электрическое устройство с электромагнитным управлением. На катушке. В электроустановках напряжением свыше 1000 В это выключатель высокого напряжения. В электроустановках до 1000 В это контакторы, магнитные пускатели и быстродействующие автоматы.Кроме того, устройство потока отходов имеет схемы контроля и сигнализации состояния защитных устройств.Для электроустановок всех напряжений и нейтральных режимов работы область применения защитных чехлов электрооборудования практически не ограничена.3.5 Травматизм в электрических сетяхПерсоналу сети потребуется увеличить объемы аварийных ремонтов, поскольку надежность сетевого оборудования снижается из-за снижения плановых, регламентных и ремонтных работ из-за нехватки финансовых ресурсов в предыдущие годы. работа. . Травмы, в том числе со смертельным исходом, являются одной из причин частого возникновения забастовок на линиях электропередачи.Неблагоприятные факторы, влияющие на тяжесть травмы:- Низкий интерес к вопросам охраны труда среди топ-менеджеров товариществ с ограниченной ответственностью.- Ослабление производственной и трудовой дисциплины;- Поддержка данных не удалась- Сокращение служб охраны труда и инженеров, у которых уровень заработной платы ниже, чем у остальных сотрудников.- Утрата схем общественных работ для предотвращения травматизма;- Сократить долю средств индивидуальной защиты.- Уменьшает неожиданные результаты испытаний.Вы можете значительно снизить уровень травматизма, если:- МЧС, генеральный директор АО-энерго: лично контролирует условия труда и организацию работ по предотвращению травматизма в электрических сетях. - Обеспечить оснащенность всех работников личными средствами труда и приспособлениями для безопасного труда (штанги, индикаторы и индикаторы напряжения, крепежи, гвозди, проушины, ремни, каски, инструмент, приспособления, диэлектрические перчатки) и экипировать утерянное оборудование.- Проведение выборочных проверок организации работы по предотвращению нанесения ущерба сетевым предприятиям с участием соответствующих надзорных органов. График проверок должен быть согласован с генеральным инспектором эксплуатации электростанций и сетей и соответствующих энергетических систем.- Проведение целевых проверок процедур безопасности сетевых предприятий с участием национальных надзорных органов.- Проводить встречи с группами рабочих во всех районах распределения, предоставлять информацию о статусе травм и работе в сети, а также приглашать семьи рабочих на встречи на основе еженедельных обследований травм внутри сети.3.6Мероприятия по обслуживанию ДЭСДизельные генераторы, являясь основой систем аварийного электроснабжения и представляя собой высокотехнологичное оборудование, должны в обязательном порядке проходить профилактическое техническое обслуживание. Только так можно поддержать их в исправном состоянии длительное время, предотвратить отказы и серьёзные поломки.Периодичность обслуживания и перечень входящих в него работ определяется требованиями производителя (отражёнными в технической документации), условиями эксплуатации, продолжительностью работы и техническим состоянием дизельной электростанции. В общем случае техническое обслуживание дизельных электростанций включает в себя такие виды работ, как пусконаладка перед подключением, ежедневные профилактические работы, периодические профилактические и контрольные работы, техобслуживание после определённой наработки.Пусконаладка оборудованияНа этапе пусконаладки проводится проверка помещения на соответствие проектной документации, на наличие и состояние систем пожарной безопасности, вентиляции, охлаждения, на правильность электрических соединений.После заправки рабочими жидкостями дизельгенераторная установка подключается к нагрузке на неполную мощность. Во время работы проверяются все системы электростанции, оцениваются параметры на соответствие ПУЭ и требованиям производителя, производится регулировка и настройка.По окончанию пуско-наладочных работ оформляется акт ввода ДГУ в эксплуатацию и проводится инструктаж с обслуживающим персоналом по правилам работы и технике безопасности.Профилактическое обслуживаниеЕжедневные профилактические работы проводятся для своевременного обнаружения и устранения неполадок и состоят из осмотра всех частей дизельгенератора на предмет повреждения или износа, периодической (не реже, чем через 8 часов работы) проверки уровня и давления масла, уровня охлаждающей жидкости.Периодическое профилактическое сервисное обслуживание дизельного генератора проводится по индивидуальному для каждой установки графику в соответствии с инструкциями и условиями эксплуатации и может включать в себя следующие работы:проверку, регулировку и устранение неисправностей механических узлов и систем;проверку электрической части (АКБ, стартера, устройств и систем регулирования, автоматики и безопасности);проверку надёжности изоляции; тестирование и настройку ДГУ.Техническое обслуживаниеТехническое обслуживание после определённой наработки также имеет индивидуальный, определённый инструкцией по эксплуатации, график. Обычно первое ТО проводится после наработки 50-100 часов, является наиболее объёмным и включает в себя следующие работы:проверка, очистка или замена воздушного фильтра;проверка, замена топливных фильтров;проверка, долив или замена охлаждающей жидкости;проверка, калибровка опор дизельгенератора;проверка натяжения, замена ремней;проверка, диагностика регулятора частоты вращения;проверка работы регулятора напряжения;проверка, диагностика систем впуска и выпуска;проверка работы термостата; слив конденсата;проверка работы АКБ, зарядного и подзарядного устройства;проверка качества электрических соединений;проверка сопротивления изоляции;проверка, настройка пульта управления на предмет контроля рабочих параметров, защиты пульта и ДГУ, анализа и программирования работы, удаления аварийных сообщений, режимов запуска;тестовый запуск ДГУ со 100 % нагрузкой.Каждое последующее ТО обычно проводится через 250-300 часов работы и имеет собственный, соответствующий графику перечень работ.Тестирование работы дизельной электростанцииНе реже 1 раза в месяц следует проводить тестирование работы дизельной электростанции при рабочей температуре, как минимум 30% нагрузке в течении не меньше 30 минут. При отсутствии нагрузки в течении месяца следует запустить ДГУ на холостом ходу на 5-10 минут. При требованиях инструкции проводить еженедельные пуски и отсутствии нагрузки следует запускать ДГУ на холостом ходу на 5-30 минут и раз в год на 1 час с 30 % нагрузкой.Ежедневное обслуживание проводится квалифицированным специалистом с допуском, остальные виды ТО – сертифицированными специалистами с применением специального оборудования и инструментов.Использоваться во время ТО могут только расходные материалы, рекомендованные производителем ДГУ. Все выполненные работы обязательно фиксируются в «Журнале технического осмотра и ремонта»Место проведения сервисного технического обслуживания дизельгенератора должно быть предварительно подготовлено и обеспечивать необходимую освещённость, отсутствие опасного для жизни напряжения и возможности случайного запуска.ЗАКЛЮЧЕНИЕВ данном проекте исследуется проблема проектирования системы, обеспечивающей бесперебойное электропитание серверной комнаты. Инженерные системы данного объекта должны обеспечивать несколько уровней отказоустойчивости, определяющих надежность этих технических решений. Благодаря использованию новых аппаратных и программных технологий инфраструктура объекта имеет высокий уровень безопасности и возможность гибкого расширения этих систем.– Внутренняя структура оборудования дата-центра защищена от несанкционированного доступа и кражи компонентов.– В этом проекте представлены расчеты и графики, необходимые для построения инженерной системы.– Разработка и внедрение инженерных систем такого уровня является одной из наиболее интересных и важных задач в области строительства дата-центров, и потребность в их использовании возрастает с каждым днем.В результате работы разработан комплекс электрооборудования на базе источника бесперебойного питания, оснащенного системой гарантированного бесперебойного электропитания, средствами дистанционного контроля и управления, а также дизель-генераторной электростанцией, обеспечивающей работу объекта в случае нарушения электроснабжения. Ключевые преимущества: Увеличение времени резервного копирования и снижение затрат на построение системы бесперебойного питания.В ходе реализации проекта были выбраны необходимые технические мероприятия для реализации данной системы.Подключение инженерных систем объекта к существующей централизованной сети электроснабжения согласовывается с энергоснабжающей или эксплуатирующей организацией. Монтаж электрооборудования производится в соответствии с требованиями правил устройства электроустановок и правил безопасности эксплуатации электроустановок потребителей.В ходе выполнения дипломного проекта был выполнен расчет электрической нагрузки на клеммах выключателя для обеспечения нагрузки электроэнергией. Произведены расчеты, определены сечения и цены кабелей и проводов. Все расчеты произведены с помощью справок и с учетом требований нормативных документов.Таким образом, спроектированная система электроснабжения серверной обеспечивает пользователей качественной электроэнергией с достаточной надежностью и максимальной экономической эффективностью.СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫБалаков Ю.Н. Проектирования схем электроустановок. -М.: Изд-во НЦ ЭНАС, 2018. - 318 c.Крухмалев В.В., Гордиенко В.Н. Основы построения телекоммуникационных систем сетей. – Москва, 2004.Практическое руководство по эксплуатации ЦОД: учебное пособие / Чирков Т.П., Нагорный К.С., Чеснов А..-М.:ИТ-телеком, 2023 .- 352 с., ил.Правила устройства электроустановок. 7-е издание / Ред. А.М. Меламед М.: НЦ ЭНАС, 2011. – 552 с. Неклепаев Б.Н. Электрическая часть электростанций и подстанций: Учебник для вузов.- 2-е изд., перераб. и доп.-М.: BHV, 2013.- 640 с.; ил.Герасимов В.Г. и др. Электротехнический справочник. В 4 томах. Том 2. Электротехнические изделия и устройства Под общ. ред. Герасимова В. Г. , Дьякова А. Ф., Ильинского Н. Ф., Лабунцова В. А., Морозкина В. П., Попова А. И., Строева В. А. — 9-е изд., стереотипное. — Москва, МЭИ, 2003.Стандарт TIA-942. Телекоммуникационная инфраструктура Центров Обработки Данных: редакция 7.0, февраль 2005Воробьев А.Ю. Электроснабжение компьютерных и телекоммуникационных систем. – Москва, ЭкоТрендз, 2003.Бушуев В.М., Деминский В.А., Захаров Л.Ф., Козляев Ю.Д., Кол-канов М.Ф. Электропитание устройств и систем телекоммуникаций. Вологда, ООО "Полиграфист", 2009 г. Требования к построению телефонной сети связи общего пользо-вания в части обеспечения надежности электроснабжения средств связи, вы-полняющих функции систем коммутации, точек присоединения и базовых станций сетей подвижной связи. Утверждены Приказом Министерства ин-формационных технологий и связи Российской Федерации от 13 марта 2007 г. N 32. ОСТ 45.183-2001" Установки электропитания аппаратуры электро-связи стационарные " Общие технические требования. Сажнев А.М., Рогулина Л.Г. Электропитание устройств и систем телекоммуникаций. Учебное пособие/ ФГОБУ ВПО СибГУТИ. Новосибирск, 2012 г. Сажнев А.М., Рогулина Л.Г. Источники бесперебойного электро-питания переменного тока: Учебное пособие/ Новосибирск: Изд-во СибГУ-ТИ, 2015. Коломиец Н. В. Электрическая часть электростанций и подстанций: учебное пособие / Н. В. Коломиец Н. Р. Пономарчук, В.В. Шестакова–Томск: Изд-во Томского политехнического университета, 2007.Справочник по проектированию электроснабжения/Под ред. Ю.Г. Барыбина и др. Третье изд., перераб. и доп – СПб.: БХВ-Петербург, 2004.Правила пожарной безопасности для электрических предприятий РД 153.-34.0-03.301-00 (ВППБ 01-02-95). - М.: Изд-во стандартов, 2000.Свода правил "Системы противопожарной защиты. Установки пожарной сигнализации и пожаротушения автоматические. Нормы и правила проектирования" СП 5.13130.2009 (утв. Приказом МЧС РФ от 25.03.2009 N 175)"Федеральный закон от 22 июля 2008 г. N 123-ФЗ "Технический регламент о требованиях пожарной безопасности";Федеральный закон от 30 декабря 2009 г. № 384 - ФЗ Технический регламент "О безопасности зданий и сооружений";РД 78.36.003-2002 «Инженерно-техническая укрепленность. Технические средства охраны. Требования и нормы проектирования по защите объектов от преступных посягательств»;СП 31-110-2003 «Проектирование и монтаж электроустановок жилых и общественных зданий;ГОСТ 21.613-88 СПДС. «Силовое электрооборудование. Рабочие чертежи»;CO 153—34.21.122-2003 «Инструкция по устройству молниезащиты зданий, сооружений и промышленных коммуникаций»;СП 12.13130.2009 «Определение категорий помещений, зданий и наружных установок по взрывопожарной и пожарной опасности»;ГОСТ 12.1.004-91 Система стандартов безопасности труда. Пожарная безопасность. Общие требованияСП 5.13130.2009 Установки пожарной сигнализации и пожаротушения автоматические. Нормы и правила проектирования.ГОСТ 12.1.033-81 Пожарная безопасность. Термины и определения;Свод правил естественное и искусственное освещение: СП 52.13330.2016: утв. М-вом регионального развития Рос. Федерации 27 12 2016 г. N 783 : введ. в действие с 20.05.2016 г. М.: Изд-во стандартов, 2016. Утегулов Б.Б., Свирина А.А., Кошкин И.В. Основы проектирования систем электроснабжения. Учебное пособие. — Костанай: КГУ, 2018. — 136 с. — ISBN 978-601-7955-66-3/СП 131.13330.2020 «Строительная климатология» актуализированная редакция СНиП 23-01-99*/Минрегион России, введ.2013-01-01.– М.: ФАУ «ФЦС», 2020. – 115 с.Приказ от 24 июля 2013 г. N 328н Об утверждении правил по охране труда при эксплуатации электроустановок