Основной и резервный ИБП

[ramon182]

Добрый день, Уважаемые Форумчане!

Планируется установка 2 ИБП, один из них основной, второй резервный. Необходимо, чтобы резервный подключался, когда основной сел или вышел из строя. Может ли кто-нибудь посоветовать готовые решения.

За ранее благодарю за ответ.

[Никита]

Мощность какая?

[Jackson]

Обычно ИБП - это уже резерв по питанию. А чтобы резервировать ещё и сам ИБП другим ИБП - такого не встречал.

[paradoxxx]

Eaton ATS

[Looker]

Задал вопрос, ramon182, далее на:

Мощность какая?

Eaton ATS

Разбираться с Eaton ATS, желания нет, но есть огромное желание спросить про объект, где понадобилось такое. Можно

[Sokolov_Dmitry]

видел такое решение от Таврида-электрик на РП 6кВ для питания ячеек Эталон

[Jackson]

видел такое решение от Таврида-электрик на РП 6кВ для питания ячеек Эталон

Какие-то особенные ячейки? Я даже на 1 особой категории электроснабжения такого не встречал.

Отправлено спустя 12 минут 41 секунду:
Если уж есть требование вусмерть зарезервировать работу установки, то резервируется вся установка целиком, то есть в упомянутом про Таврида-электрик случае всё РП полностью, включая здание. Иначе это резервирование рассыпается от одного порванного провода.

На ПЭБе (Плавучий Атомный Энергоблок), например, зарезервирована вся вспомогательная электростанция, включая ГРЩ, АРЩ, их вспомогательные и аварийные генераторы, кабельные трассы и шины, и, само собой, системы вспом.питания. Причем не просто зарезервированы, а 4-хкратно, то есть 4 независимых энергокомплекса вместо одного. Был бы объект не-атомный - хватило бы и 2-хкратного.

В общем, есть большие сомнения в разумности такого решения для РП (но мы не знаем что у автора вопроса).
А ИБП можно просто последовательно поставить, практически любой, но всё равно всё это резервирование упрётся в два нерезервированных провода питания, один из них кирдык - и всё кирдык.

Ставили и два ИБП, но параллельно, а переключение с одного на другой делалось уже в каждом приемнике этого питания независимо от остальных приемников, то есть и кабельные лини тоже резервировались. Буквально в каждой секции каждого щита стоял "переключатель", а ИБП стояли самые обычные, друг про дружку ничего не знали и каждый жил своей обычной ИБПшной жизнью. То есть не ИБП надо резервировать, а питание потребителей. Это всё посчитано уже многократно, и даже опыт аварий проанализирован, в результате чего в некоторые очень отраслевые стандарты это внесено как готовые решения.

[Sokolov_Dmitry]

Какие-то особенные ячейки?

Ячейки обычные, а вот на шкаф оперативного тока на постонном токе бюджета не хватило. Поставили вот это. Минус данного ШОТа - малое время работы от аккумуляторов при полном погашении РП при авариях в сетях.

[Looker]

видел такое решение от Таврида-электрик на РП 6кВ для питания ячеек Эталон

Про картинку мне: "Не удается получить доступ к сайту". Присоединяюсь к вопросу:

Я даже на 1 особой категории электроснабжения такого не встречал.

Аналогично, не встречал: работал с металлургами, шахтами они были на 1-й категории. Для тех, кто не был в этой категории, перерыв 5-15 минут... и никаких проблем.

ramon182, мы здесь, совместно, придумаем решение. Бюджета хватит?

[Jackson]

Показалась схема.

Контактор на переменном токе отключается при 0,3*Un, а на постоянном - при 0,1...0,2*Un. поэтому если в ИБП не срабатывает защита от глубокого разряда (это ведь и есть пример отказа), то питание в такой схеме НЕ переключится. Реле напряжения нужны.

Отправлено спустя 9 минут 9 секунд:
И практический совет. Поскольку стоит задача обнаружить отказ ИБП, то все средства диагностики должны быть вне ИБП, их придется нагородить дополнительно. Это значит что автоматика в ИБП не используется, что в свою очередь значит что деньги за неё заплатили напрасно. Поэтому нет никакого смысла покупать ИБП. Есть смысл поставить два ЗУ в параллель с диодной развязкой и им в параллель один комплект АКБ. ЗУ уже обвязать чем надо. В итоге получается трёхкратное резервирование питания. Заодно это снижает себестоимость решения и себестоимость обслуживания, потому что АКБ нужны уже не фирменные ИБПшные, а какие угодно.
Далее. Питать оба ИБП (ну или ЗУ) от одного и того же источника - мало смысла. Обесточивание по входу - самый частый отказ, в этом случае оба ИБП (или ЗУ) обесточатся одновременно. Смысл?
И последнее. Эта схема с двумя ЗУ и одним комплектом батарей отказоустойчива сама по себе, потому что при выходе из строя любого из элементов у персонала всегда есть время его заменить. Были случаи когда батарея померла и взять негде - в экстренной ситуации просто снимали аккумулятор с автомобиля и подключали временно его, пока хоть какие-то батареи доставляются на объект, и всё это без потери питания на выходе. Точно также можно и ЗУ временно заменить на любой БП, или вообще без него пожить какое-то время - при выходе из строя одного ЗУ резервирование становится двухкратным, чего тоже достаточно. Даже тестирование можно проводить без потери питания объекта. С фирменными ИБП этот финт точно не пройдёт, или пройдёт но с очень дорогими.

Основополагающий принцип - устойчивость к единичным отказам.

[ramon182]

ИБП около 1,5кВт, 220В, для серверной. Второе ИБП устанавливают, чтобы подстраховаться от поломки и продлить работу первого. На объекте частые просадки и отключения электроэнергии. Бюджет не большой, к сожалению. Спасибо, вариант с ЗУ подходит больше всего в данном случае.

[alex-tec]

вот что в руководстве на Eaton ATS пишут
https://www.eaton.com/content/dam/eaton ... manual.pdf

Автоматический переключатель питания Eaton ATS
Автоматический переключатель питания Eaton ATS — это доступное решение для тех, кто хочет добавить функцию резервирования к сетевому оборудованию (переключатели, маршрутизаторы). ATS подает питание на оборудование от двух различных источников. В случае потери электропитания на одном источнике, альтернативный источник подключается немедленно, без перерыва подачи питания к подсоединенному оборудованию. К Eaton ATS могут одновременно быть подключены несколько устройств, что позволяет сэкономить на резервных источниках бесперебойного питания.

[Sokolov_Dmitry]

еще минус такого решения, то что много моделей ибп переменного тока после разряда и восстановления сети запускаются только после нажатия кнопки на ибп. Обычно выясняется это в процессе эксплуатации,а не до покупки.

[Jackson]

вот что в руководстве на Eaton ATS пишут

И по-моему толково пишут. Возможно, это оптимальное для Вас решение.

Всё что я выше писал - это про питание постоянного тока скорее, на переменном из-за необходимости инверторов это решение усложняется, возможно неоправданно. Да и мощность у Вас копеечная.

ИБП около 1,5кВт, 220В, для серверной. Второе ИБП устанавливают, чтобы подстраховаться от поломки и продлить работу первого. На объекте частые просадки и отключения электроэнергии. Бюджет не большой, к сожалению. Спасибо, вариант с ЗУ подходит больше всего в данном случае.

С 220 вольт всё чуть дороже. Посмотрите цены решения ЗУ+АКБ и сравните с фабричными ИБП. Ток у Вас ведь переменный на выходе? Тогда кроме всего прочего и инвертор понадобится, или два если заморочиться на резервирование. Зато полная модульность. Мощность Вы правильно написали? 1,5кВт? Какая-то совсем маленькая серверная, сервер как будто всего один. :)

У нас один из серверов просто в шкафчике собран, там один фабричный ИБП стОит 1 штука, просто в розетку воткнут. И всё. Случались отказы, но ущерб от них был не настолько значительный чтобы городить целую схему питания. Смотря какой ответственности у Вас система.

Есть просто ИБП на такую мощность, а время работы продлевается за счёт дополнительных внешних батарей, у некоторых готовых ИБП это штатное решение.

Я бы сделал так, если ток переменный, на выбор два варианта:
1. Обычный ИБП одна штука рассчитанный на нужное время работы, возможно с внешними аккумуляторами дополнительными. Никакого резерва. Плюс один ИБП в ЗИПе. Аккумуляторы планово менять в обоих. Простой из-за отказа если и будет, то недолгий - ИБП перекинуть недолго. Самый бюджетный вариант.
2. Два БП, два комплекта батарей, два инвертора. БП работают постоянно в параллель с диодной развязкой. Одна группа батарей в буфере к выходу БП, вторая резервная, ручное переключение. Один инвертор работает постоянно, второй в резерве, ручное переключение. Ручное переключение - это переключателями или контакторами, управляемыми кнопками/переключателями. В этом случае можно чередовать батареи: одни стоят в буфере - вторые в режиме ожидания, заодно вторым батареям всегда можно сделать профилактику (цикл разряд/заряд). Если обесточивание затянулось а батареи садятся - просто подключаете вторую группу батарей на лету, затем первую севшую отключаете. Это кажется дороже, зато полное резервирование, как Вы и хотите.

Тут два нюанса. С одной стороны, фабричные ИБП, даже с дополнительными батареями, имеют жестко ограниченное время автономной работы, после которого (когда сядут батареи) они просто отключатся. И ничего с этим не сделать. Если нужно время ещё больше - ой. Либо строить всё из кубиков например на EATONе, что выйдет много дороже. Сделав ИБП самостоятельно на БП+батареи+инвертор Вы можете получить какое угодно время работы, какое угодно управление, как автоматическое так и ручное - что сделаете то и будет, мощность БП просто посчитать под все режимы заряда/разряда.
С другой стороны, эксплуатация фабричных ИБП намного проще. Батареи покупай по каталожному номеру, кнопки жми согласно инструкции производителя. Никакой головной боли. Для собственного творения придется выпускать комплект документации и подробное РЭ, и тыкать персонал в него носом чтобы изучали и соблюдали. И персоналу придется разбираться в том что нагородили, что им головная боль конечно, ибо разбираться у нас обычно начинают когда уже всё сломалось в режиме "Аааааа, бл..., бегом, быстро!".

И над всем этим ещё висит лично мой опыт эксплуатации, что не во всех фабричных ИБП получается запросто поменять батареи. То есть пишут-то что да, легко и даже отвертка не нужна, одни вынул другие такие же ставил, в иных даже на лету. Но по факту оказывается что абы какие батареи могут и не подойти (выяснится это со временем), и даже фирменные (которых на самом деле не бывает - это обычные, просто точно подобранные и с шильдой бренда ИБП) могут измениться со времени покупки ИБП до момента замены батарей, а схема ИБП может быть точно рассчитана на конкретно те и других не потерпит. Были такие случаи у меня - сначала потратились, купив новые батареи, потом потратились, купив новый ИБП, а новые ИБП получается зря купили.
APC в этом смысле хороши - им всё равно с какой батареей работать, лишь бы параметры были близки (размер, емкость) - даже обычные батареи неИБПшные в них ставили - работают. А были такие ИБП, в которые купили ИБПшные батареи - оказалось не подходят. Сходили купили уже фирменные (хуже обычных, но по каталогу вот точно подходят) - а он и с ними не заработал нормально - в результате выброшен и ИБП и фирменные батареи к нему, а хорошие новые батареи просто убиваются, потому что куплен новый ИБП со своими батареями, а время идёт и к плановой замене уже и эти новые будут далеко не новые. Строя собственный ИБП вы этих проблем полностью лишены, но схема сложнее.

В общем, ищите золотую середину или берите готовое EATONовское решение. Либо подумайте, а так ли нужно Вам тут резервирование.

Отправлено спустя 4 минуты 45 секунд:

еще минус такого решения, то что много моделей ибп переменного тока после разряда и восстановления сети запускаются только после нажатия кнопки на ибп. Обычно выясняется это в процессе эксплуатации,а не до покупки.

Это инженер должен выяснять сам, он должен знать оборудование, которое применяет. Если надо - съездить в контору и посмотреть как процесс происходит вживую. Ничего зазорного в этом не вижу. "Лучше сейчас день потерять, зато завтра за 5 минут долететь".

[Jackson]

Ячейки обычные, а вот на шкаф оперативного тока на постонном токе бюджета не хватило. Поставили вот это. Минус данного ШОТа - малое время работы от аккумуляторов при полном погашении РП при авариях в сетях.

Где постояннный ток - там просто всё. Просто ставим дополнительные батареи, мощность БП подбираем под них, и телемаркет. Всяко бюджетнее чем готовый ИБП подбирать.
У меня это стандартное техническое решение: БП, батареи в буфер, иногда два БП, диодная развязка если надо, измерительные шунты и амперметр. Контроллеры кричат если напряжение не в норме, а также кричат если батареи разбалансировались, ток персонал по амперметру смотрит (можно и в контроллер завести, но незачем). Это на 24 вольтах. Главное БП нормальный применить. Наши хорошо себя зарекомендовали (простые как швабра, но надёжные). Персоналу в инструкции пишем чтоб раз в год рубили внешнее питание и смотрели на ток разряда и напряжение до аларма, после аларма чтоб возвращали внешнее питание и смотрели на ток снова. Это профилактика и тест батарей. Замена батарей, БП и диодов возможна на горячую - отключи заменяемый агрегат и меняй на здоровье. Лет за 20 был только один случай когда БП сдох - его перегрузили, добавив сильно непроектную нагрузку. Батареи меняют планово (ну или когда сдохли). А так - везде всё работает много лет уже.

[paradoxxx]

огромное желание спросить про объект, где понадобилось такое.

Не раз встречал подобные требования.
В частности - серверные стойки для АЭС. Требование заказчика - всё оборудование в пределах шкафа должно быть дублировано - два ввода питания, два ИБП, два сервера и т.д, вплоть до вентиляции...
На мой взгляд - лучше поставить ещё одну такую же стойку, но есть вполне конкретное ТЗ, от одного очень уважаемого (в узких кругах) НИИ, где эти требования чётко прописаны и обсуждать их целесообразность - себе дороже.

[Jackson]

В частности - серверные стойки для АЭС.

АЭС это отдельная песня. Там дублирование только по 3 классу безопасности, а по 2 и 1 там 4-кратное в масштабе всей системы.

но есть вполне конкретное ТЗ, от одного очень уважаемого (в узких кругах) НИИ, где эти требования чётко прописаны

АтомЭнергоПроект? Там всё на основе требований АтомНадзора, а те под МАГАТЭ, спорить бессмысленно и даже опасно. Точно также как и у меня - любителей поспорить с требованиями Морского Регистра иногда хочется просто выгнать с морской тематики, ибо любители эти не моряки ни разу. А моряки не то что понимают, а нутром чуют почему каждое требование появилось и что без него будет. С атомом точно также: выполняй безоговорочно, если не понимаешь - потом подумаешь на досуге. Весь мир уже почувствовал, до какой степени это всё не шуточно.

Но что у автора за сервер такой ответственный на 1,5 кВт всего - это вопрос к автору.

Отправлено спустя 30 минут 45 секунд:

Но что у автора за сервер такой ответственный на 1,5 кВт всего - это вопрос к автору.

Оффтоп. Не майнинговая ферма ли намечается? :) Хотя мощности всё равно маловато. Сейчас же даже правительство фермеров поддерживает, мы думаем что это про тех кто хлеб да овощи растит, а может это те кто биткоины растит - тоже ведь фермы у них. :) От хорошей фермы целый посёлок отапливать можно зимой.

[Никита]

Нормальные требования, но я ж с мощности и начал.
Для аппаратов с мощности где-то 6..10кВА очень часто возможна параллельная работа на общую нагрузку, как штатными средствами, так и доп. платами. И батарея может быть как общей, так и у каждого своей.

когда основной сел

Тут сложнее. Параллель - значит параллель и садиться должны примерно равномерно.
Но это все красивые слова, подозреваю, что если денег на ШОТ не нашли, то на мощные ИБП их тоже нет.

Вариант с ATS (или STS), более разумен, такие решения (АВР или автоматический байпас) есть у всех, от Энтела и штиля до того же APC.
Но опять же, ценник бужет соизмерим со стоимостью силового блока ИБП, а то и двух, зависит от производителя.

Ну а если перерывы не критичны - собирайте релейную схему АВР с приоритетом.

[Jackson]

Ну а если перерывы не критичны

Критичны. Там серверная.

[Никита]

Критичны. Там серверная.

Тогда статический АВР на полупроводниках. от 40 до 100 т.р. для 16А. Но опять же нюанс - АВР на перекидном контакте реле соединит какой-то из входов с выходом почти в любом случае, разве что сами контакты реле развалятся. А вот полупроводниковые схемы критичны к работоспособности электроники, и если производитель явно не заявляет обратное, то есть риск при неисправности STS потерять все.

А вообще, у нормальных серверов это все встроено в сам сервер [если не забыли заказать и не сэкономили на резервированном БП]- два блока питания, арбитр, логика и т.д. Можно спокойно вешать такой сервер на две линии, он сам разберется.

[kirillio]

чтобы резервировать ещё и сам ИБП другим ИБП - такого не встречал.

Копните чуть в сторону, например, классификацию TIER, 3ий и 4ый класс, и встретите.

Может ли кто-нибудь посоветовать готовые решения.

Мне известно 3 варианта решения (по возрастанию кап.затрат):
1) Коммутаторы нагрузки 19", указанный ранее ATS.
Есть ещё STS - этот чутка "поумнее" и подороже, ATS "на стероидах".
2) АВР на "быстрых" контакторах/полупроводниковых_контакторах.
3) ИБП работающие в параллель (горячее резервирование), на общую шину. У разных производителей ИБП синхронизация реализована по-разному.
Тот либо иной вариант принимается под разные задачи и условия.

[+]

На хабре это дело было неплохо разжёвано:
https://habr.com/ru/company/dataline/blog/492016/