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   今年上半年，北京某個比較大型的數(shù)據(jù)中心在UPS設(shè)備替換過程中，出現(xiàn)了機(jī)房整體斷電的情況（具體是哪就不說了哈）。前兩天，老宋剛剛看到公開發(fā)布的事故調(diào)查報告，今天就和大家聊聊我的感受吧。

     UPS在線替換在哪個機(jī)房都是一件比較麻煩的事。這次事件中，原本由4臺UPS共同帶全部IT負(fù)載，每臺UPS負(fù)載率均在40%左右；在替換過程中，由2臺帶全部負(fù)載。  從數(shù)值上看，這是沒問題的，應(yīng)該能帶起來。

      此外，為了確保外電源供電正常，由外市電供電改為柴油發(fā)電機(jī)向UPS供電，并且在之前做過柴油發(fā)電機(jī)帶假負(fù)載測試。最?！恋氖牵€把原來接在柴油發(fā)電機(jī)組下的制冷系統(tǒng)給退出來了，以便于柴油發(fā)電機(jī)只對UPS系統(tǒng)供電，降低負(fù)載，把制冷交給外市電。

      看起來之前也是做了不少工作，但是效果如何呢？

      在實施過程中，先是2臺UPS由于過載轉(zhuǎn)了旁路，之后柴油發(fā)電機(jī)也報“失磁”而退出供電系統(tǒng)，最后導(dǎo)致整個機(jī)房都沒電了。

      到底為什么會這樣呢？公開發(fā)布的調(diào)查報告里說了很多，老宋也說說我的想法。

     UPS為什么會過載而轉(zhuǎn)旁路？

      調(diào)查報告中說是，兩臺400kVAUPS并機(jī)帶710kVA，沒有在80%的安全負(fù)載率下，由于UPS使用年限過長，造成了帶載能力下降，所以過載了。

      老宋認(rèn)為這個說法還不夠全面而且沒有關(guān)注的最該關(guān)注的問題。我覺得最最核心的問題是這個機(jī)房負(fù)載特性是容性負(fù)載，功率因數(shù)在0.95（這個在調(diào)查報告中也明確寫了）?？催^老宋公眾號里前兩天寫的《UPS輸出特性與負(fù)載特性的匹配》應(yīng)該知道，帶容性負(fù)載UPS是要降容使用的。而在0.95功率因數(shù)條件下，400kVA UPS輸出的視在功率約為307kVA（這是艾默生某老款型號UPS的數(shù)據(jù)），這樣算一算兩天最多也就能帶620kVA的負(fù)載，而這兩臺UPS可以說在超載約15%的條件下還正常工作了50分鐘才轉(zhuǎn)旁路，夠給力的了，還要啥自行車啊。

      所以老宋之前寫的很重要哈，要關(guān)注機(jī)房的負(fù)載特性和UPS的帶載能力。

     你咋就覺得柴油發(fā)電機(jī)那么靠譜呢？

      在UPS轉(zhuǎn)了旁路之后，現(xiàn)場的人員并沒有回退，而是選擇接著整。這點老宋真的無法理解，你咋就覺得你家的柴油發(fā)電機(jī)那么靠譜呢？在沒有UPS的情況下，是外市電對IT設(shè)備供電靠譜還是柴油發(fā)電機(jī)對IT設(shè)備供電靠譜？

我認(rèn)為有兩個需要注意的問題。

      第一，由于發(fā)電機(jī)的次瞬態(tài)電抗（Sub-transient Uscx=12~20%）通常大于電力變壓器的短路阻抗（Uccx=4~6%）因此，在一定的諧波電流（THDi）含量下，內(nèi)阻越大，諧波電壓（THDu）也就越大。越大的諧波電壓越容易導(dǎo)致的電壓波動，或者電壓降低就會越大。因此，這種波動的輸入電壓對于IT設(shè)備的影響可能會很大，極有可能造成IT設(shè)備的宕機(jī)。

     第二，還是容性負(fù)載的問題。柴油發(fā)電機(jī)帶容性負(fù)載的能力還不如老UPS呢，看看曲線就知道了。

     

      在圖中，功率因數(shù)在超前0.9至0.95之間，輸出功率有個較大的跌落。在這次事件中，本來柴油發(fā)電機(jī)就已經(jīng)在對容性的IT設(shè)備供電了，而出現(xiàn)柴油發(fā)電機(jī)組“脫磁”而退出供電的時間點是新裝的UPS開機(jī)時。這更說明問題了，因為UPS處于啟動延時狀態(tài)，有功功率等于零，發(fā)電機(jī)組在那個時刻只為UPS的前端的濾波器提供容性電流，這就進(jìn)一步加劇了這種情況，最終導(dǎo)致了柴油發(fā)電機(jī)組的輸出中斷。從而使得整個機(jī)房斷電。

      其實好多數(shù)據(jù)中心在做UPS替換過程中，在不得不將UPS停下來的時候，經(jīng)常會選擇用柴油發(fā)電機(jī)組對IT設(shè)備供電，而不用外市電。因為他們覺得外市電停電是不可控的，而柴油發(fā)電機(jī)只要油夠就沒事。老宋的觀點恰恰相反，因為上面兩個原因，柴油發(fā)電機(jī)在對IT設(shè)備直接供電時，是有很大的風(fēng)險的，而且這些風(fēng)險根本無法在實施前進(jìn)行有效的模擬和測試，無法得到真實的環(huán)境，不可控的因素更多。而根據(jù)國家電網(wǎng)的統(tǒng)計數(shù)據(jù)，在2013年供電平均可靠性（RS1）已經(jīng)達(dá)到99.985%，北京這個數(shù)據(jù)還要高，相對來說還是比柴油發(fā)電機(jī)要靠譜的。

      好了，關(guān)于這次事故就說這么多吧，大家引以為戒吧，機(jī)房整體斷電的事還是很可怕的。另外，關(guān)于柴油發(fā)電機(jī)帶容性負(fù)載的問題，回頭老宋有可能還會專門說說。

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機(jī)房ups

2016-8-29 10:08 上傳