工程师如何管理维护数据中心的电力系统？-凡亿课堂

电力可靠性是数据中心基础设施最关键的要素。为了确保电气和机械部件的可靠性，管理员需要进行维护。但正确的电力维护包括哪些内容？

数据中心电源系统由四个部分组成：

传入服务：从主交换机到数据中心交换机的实用程序

不间断电源：UPS输入至UPS输出，包括旁路

配电：UPS输出至IT设备电源插头

应急系统：通常是配有自动转换开关的发电厂

每个部分的维护都有相同点和不同点。但是，除非系统设计中包含维护计划，否则可能很难保证系统得到妥善维护。

常见的维护做法

下列做法适用于两个或多个电源段。

红外扫描

红外扫描需要使用一种特殊的摄像头来聚焦每根电线和母线。温度异常表明连接松动。过热会增加电阻，从而降低输出电压和传输效率。接线片应符合工厂规格，以免发生连接故障。需要关闭所有设备以安全地拧紧连接。备用公用电源或应急发电机必须为数据中心供电，直到连接拧紧。

负载测试

定期让备用设备处于满负荷状态以测试其运行情况。任何系统的最有效测试都是模拟电源故障。这可确保UPS正常运行、发电机启动以及自动转换开关将电源切换至发电机。

负载组就像一个大电阻。在电源故障测试中，负载以不同的方式施加。测试中最关键的部分是阶跃函数，其中全负载突然开启。如果一个组件要发生故障，它很可能在这种压力下发生故障。

相位平衡

大容量电力系统是三相的；当每相电流相同时，可提供最大功率。使用欧洲240伏系统很容易实现这一点。然而，使用美国120/208伏标准可能会很棘手。将电源线从一个插座移到另一个插座会改变一个相的负载，但另一个相的负载保持不变。

入站服务段

设施部门应维护接入服务段。维护需要对从公用事业到馈线和变压器的所有主要连接进行红外扫描，这些连接为数据中心供电。但是，如果未认识到剩余下游连接的重要性，它通常会在主配电板上停止。

UPS部门

每个UPS都包含维护或静态旁路。管理员可以手动启动UPS系统，但其主要目的是在内部组件发生故障时自动采取行动。这可确保输入电源在输入和输出之间快速连接。但静态旁路并不涵盖UPS连接的每个部分。要做到面面俱到，需要完整的环绕式旁路。如果输入和输出电压不同，这一点尤其重要，因为需要有一个处于旁路模式的外部变压器。

具有三个同时显示（每个相一个）的设备比需要通过按钮在各个相之间切换的设备更易于使用。

大多数优质UPS系统都提供全环绕旁路选项。如果没有，仍可使用现有电气元件构建。UPS维护应包括对每个连接进行红外扫描。

电池维护

如果电池出现故障，UPS就毫无用处。电池单元串联连接，因此监视器可以在电池出现故障并中断备用电源之前识别出电量不足的电池单元。UPS设计应至少使用两个电池串，这样系统就不会依赖于单个电池单元。

负载测试

负载组测试需要暂时断开UPS以将其连接到负载组。这在具有双UPS系统的设施中更容易完成。这实际上与一个UPS发生故障时另一个UPS必须承担全部负载的情况相同。

负载测试持续进行，直到电池电量耗尽到预定水平，然后再充电。不要完全耗尽电池电量，因为这会缩短电池寿命。最好使用电池制造商的建议，并根据提供的放电曲线绘制实际放电情况，以确定备用电池持续时间是否仍然存在。

分销部门

配电部分将UPS输出端的电力输送到所有信息技术设备所连接的配电盘。单个UPS输出端可以连接到信息技术设备所需的数千个插座。这意味着许多连接以及断路器和变压器都可能出现故障。

由于许多连接位于外壳内部，难以接近，因此无法进行红外扫描。仅检查主要连接点。

地板下或架空分支电路

地板下和架空分支电路通过传统断路器面板单独接线，这些面板要么安装在墙上，要么安装在机柜中。大型机柜内装有多个断路器面板和传统配电单元(PDU)中的隔离变压器，这些机柜与空调一起放置在房间周围。