最近看了一篇关于数据中心的事故统计,其中变配电设备占20%,蓄电池占13.9%,UPS、原因不明、特种作业和电缆线路都是占9.3%,柴发系统占7%。
电气和电池过热火灾发生次数多起,不同于其他系统性故障,如系统逻辑错误,发电机没有顺利启动等,虽然停机,但设备硬件还在,系统更新或手动解决,系统恢复时间会很快,损失减少。而设备火灾故障是设备直接报废,无法再次使用,需要投入备用设备,可靠性大幅降低。
变配电作为传统行业,供电连续性可靠性要求高,技术、设备成熟,城市供电可靠性超过99.999%,一年几乎不会发生一次计划内的停电,更不要说计划外的事故停电。
而用在数据中心却成为可靠供电的短板,究其原因可能有以下几点。
每一个行业有每一个行业的规则,如供电设备国网有标准化设计低压开关柜SLVA,根据供电需要设计方案,根据电气原理确定性能参数,高安全性,高试验标准,确保应用到供电系统中零故障,专业的人做专业的事。虽然也是定制化,需要的是基于配电专业理论的定制化。
数据中心电力模块的设计关注的冗余的系统保护、全系统的设备,开关设备往往需要根据系统的运行、安装需要进行定制化设计,往往忽视了设备本身的基础性能的要求,高电压、内部电弧,开关设备的发热与UPS等高能源密度的设备相比可能不足为谈,可是由于电压高,电流大,长期运行就会失效,快速引发为电弧故障,爆炸燃烧。
数据中心电力模块追求预制化、小型化,依靠制冷来控制温度,定制化开关设备设计强制要求缩小尺寸,强制要求高安装密度,强制添加大量监测保护装置,如每一个进出线回路的电能监测,本身尺寸小,紧凑,再加上大量二次元件,电线、监测元件安装连接都会造成潜在风险,一根电线脱落可能就会造成事故。设备健康状态监测不能影响设备安全,不是保证了设备安全运行而是增加了故障点,而真正可靠的开关设备是不需要监测的。
很多与高发热的UPS放在一排直接造成开关设备温度过高,加速了设备的老化,绝缘强度迅速降低。
数据中心低压供电电压升高如690V、800V,而传统380V开关柜的净距爬距不能完全满足要求,优质的材料才能满足耐电痕、耐电弧、燃烧性能的需要。
需求量大,缺乏试验验证,数据中心开关柜更多关注的是系统功能的试验,而对于设备自身的性能试验不足。
电力开关设备占数据中心造价的比例非常小,重视程度不够,尽管如此,集成商还是追求低价,海选供应商,价格第一位。断路器等元器件虽然选择了品牌优质产品,而选择的设备制造厂缺乏专业性,本身产品没有试验报告,没有专业认证,设备设计不合理,使用材料性能差,如铜排导电率低,使用非阻燃3240绝缘板,而不是高耐电痕的GPO-3绝缘板,既可以V0级阻燃,又具有优异的耐电弧性能,避免火灾发生。
过程最终质量控制缺乏,加之盲目依从客户任何要求,尺寸客户要多小就多小,客户要加啥就加啥,忽视自身产品标准,往往为后面运行留下安全隐患。
个人观点,仅供参考,不针对任何厂家。只是希望数据中心产业良性发展,数据中心持续安全运行,为大家提供优质网络服务。