Технологии для повышения надежности ЦОД и сокращения затрат на обслуживание

1. Технологии для повышения надежности ЦОД и сокращения затрат на обслуживание Поэлементный контроль аккумуляторных батарей Михаил Кулигин, генеральный директор ЗАО «Логический Элемент», Москва, 07 апреля 2011

2. Отказы ИБП Хорошо известно, что всего лишь 2%всех отказов ИБП связано электроникой ИБП и неправильной настройкой, Остальные 98% - это выход из строя АКБ АКБ ИБП

3. Факторы влияющие на срок службы АКБ Аккумуляторные батареи – это элемент системы электропитания, от состояния которого зависит работоспособность всей системы в целом. Факторы: • колебание температур • колебания напряжения • дефекты производства • неправильное применение/расчет • неправильная эксплуатация Эти факторы влияют на остаточную емкость АКБ и, соответственно, на их срок службы.

4. Причины отказов связанные с АКБ • Сниженная емкость АКБ в виду: • Дефектов производства • Неправильной эксплуатации и хранения (температура, напряжение, режимы и тд) • Коротких замыканий между пластинами внутри АКБ • Снижение показателей АКБ (пиковых токов) • Коррозия/дефекты межэлементных перемычек • Неправильный расчет номинальной емкости АКБ при проектировании • Неправильная комплектация АКБ при монтаже • Ошибки монтажа

5. ВЫХОД– ПЕРЕОДИЧЕСКИЙ КОНТРОЛЬ АКБ ВНУТРЕННИЙ ТЕСТ ИБП НАГРУЗОЧНОЕ ТЕСТИРОВАНИЕ ЭКСПРЕС МЕТОДЫ

6. ВНУТРЕННИЙ ТЕСТ АКБ НЕДОСТАТКИ: Разряд АКБ на реальную нагрузку (вместо I=const,P=const) 2. Короткое время тестирование (5-10 минут, вместо 1…10 часов) 3. АКБ не разряжаются до напряжения 1,8-1,7В на элемент 4. Отсутствует поэлементный контроль АКБ - «убиваются» элементы 5. Требуются затраты на последующий заряд АКБ 6. Выделяется СО2 в атмосферу

7. Нагрузочное тестирование НЕДОСТАТКИ: Отключение АКБ от реальный нагрузки –т.е. вывод из эксплуатации* 2. Сложность подключения к АКБ 3. Высокая опасность – большие токи и напряжения, выделение газов и т.д. 4. Дорогостоящий метод требующих временных затрат (порядка 24 часов на 1 АКБ) 5. Требуются затраты на последующий заряд АКБ 6.Выделяется СО2 в атмосферу

8. ЭКСПРЕС МЕТОДЫ Измерение сопротивления: • Батарея последовательно нагружается на тестовую нагрузку. В процессе измеряются напряжение и ток . По разности напряжений с применением закона Ома вычисляется внутреннее сопротивление Измерение импеданса: • В тестовую батарею вводиться токовый сигнал определенной частоты и амплитуды. В процессе измеряется напряжение на батарее.По закону Ома рассчитывается полное внутреннее сопротивление. Измерение проводимости: • В тестовую батарею вводиться сигнал напряжения определенной частоты и амплитуды. В процессе измеряется токовый отклик батареи.По закону Ома рассчитывается полная внутренняя проводимость батареи.

9. ЭКСПРЕС МЕТОДЫ 100 95 90 85 80 % остаточной емкости 130 120 110 100 90 80 % от опорной проводимости Проводимость IEEE 1188 - VRLA Maintenance & Testing 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 Документ SP–3-0092: (Стандарт TIA-942, редакция 7.0, февраль 2005) % Life

10. Проводимость во времени Динамика изменения проводимости аккумуляторного моноблока в течение всего срока эксплуатации

11. Проводимость во времени

12. Проводимость во времени

13. Проводимость во времени 70-75% 55-65%

14. Проводимость во времени: вариант 2

15. Проводимость во времени: вариант 2 Короткое замыкание между пластинами

16. Проводимость во времени: вариант 3

17. Проводимость во времени: вариант 3 Потеря емкости вследствие, например, сульфатации пластин

18. ИСТОРИЯ БОЛЕЗНИ Аккумуляторная батарея Хxxx ИБП Yyyy 40 последовательно соединённых 12В элементов общим напряжением 540В

19. Купили и смонтировалиАКБ в ИБП ±15%

20. Ввод в эксплуатацию и 3 месяца заряда ±5%

21. Эксплуатация АКБ в нормальном режиме

22. Первые признаки проблем в АКБ Изменение проводимости АКБ более чем на 25%, говорит о проблемах внутри АКБ

23. Явная неисправности АКБ(сульфатация и короткое замыкание) Изменение проводимости АКБ более чем на 40%, говорит о потере емкости АКБ (менее 80%) Короткое замыкание пластин Сульфатация

24. Дальнейшее развитие ситуации Неисправные элементы «потянули» за собой соседей

25. Достоинства Достоинства метода • Тест одной ячейки АКБ занимает всего несколько секунд • Не требуется отключения полезной нагрузки • Не разряжает тестируемую АКБ и не ухудшает параметры АКБ циклами разряд/заряд. • Может проводиться неограниченное количество раз на одной и той же АКБ • Дополнительно проводится измерение сопротивления перемычек Недостатки метода • Не может показать фактическую емкость тестируемой АКБ в Ач

26. Зачем мне все ЭТО????

27. ДЕТИ – ЦВЕТЫ ЖИЗНИ!

28. Детский сад ЦОД 98% всех отказов ИБП связано с выходом из строя аккумуляторных батарей 98% разрушений происходит по вине детей Автоматика ИБП не позволяет провести поэлементную выбраковку АКБ Один воспитатель не в силах уследить за 40 маленькими сорванцами Вышедший из строя один элемент аккумуляторной батареи «тянет» за собой всю группу Когда заболевает один ребенок – он заражает всю группу

29. Периодический поэлементный контроль АКБ

30. Детский сад ЦОД

32. ПЕРИОДИЧЕСКОЕ ТО С ПОМОЩЬЮ ТЕСТЕРОВ АКБЭТО: Требование стандарта обслуживания АКБ IEEE 1188 - VRLA Maintenance & Testing Упреждающие меры по выявлению неисправных элементов цепи АКБ – повышение надежности ЦОД

33. МОНИТОРИНГ АКБ ЭТО: Сокращение затрат на обслуживание АКБ Документ SP–3-0092: (Стандарт TIA-942, редакция 7.0, февраль 2005) Упреждающие меры по выявлению неисправных элементов цепи АКБ – повышение надежности ЦОД

34. Типовые решения по мониторингу АКБ

35. Применения

36. ROI • Уменьшение операционных затрат на обслуживание АКБ; • Управление гарантийными обязательствами поставщиков АКБ; • Управление рисками, связанными с отказами АКБ и систем гарантированного энергоснабжения в целом.

37. ROI Окупаемость системы мониторинга АКБ 3-5 лет Срок службы до 15 лет Ваша выгода 300%

38. Спасибо за внимание! Вопросы? 98% отказов ИБП связано с АКБ

39. Контакты Михаил Кулигин, ЗАО «Логический Элемент» Адрес: 125190, г. Москва, Ленинградский пр.80 кор. 23 Почтовый адрес: 125190, г.Москва, а\я 232 E-mail:info@logic-cell.ruWeb www.logic-cell.ru тел./ факс: +7 (495) 229 3632; ЗАО «Логический Элемент» представительство в г. Санкт-Петербург Адрес: г. Санкт-Петербург, Тухачевского дом. 27 корп. 2 тел.: +7 (812) 715 6445