Содержание

Учет с применением измерительных трансформаторов / ПУЭ 7 / Библиотека / Элек.ру

1.5.16. Класс точности трансформаторов тока и напряжения для присоединения расчетных счетчиков электроэнергии должен быть не более 0,5. Допускается использование трансформаторов напряжения класса точности 1,0 для включения расчетных счетчиков класса точности 2,0.

Для присоединения счетчиков технического учета допускается использование трансформаторов тока класса точности 1,0, а также встроенных трансформаторов тока класса точности ниже 1,0, если для получения класса точности 1,0 требуется установка дополнительных комплектов трансформаторов тока.

Трансформаторы напряжения, используемые для присоединения счетчиков технического учета, могут иметь класс точности ниже 1,0.

1.5.17. Допускается применение трансформаторов тока с завышенным коэффициентом трансформации (по условиям электродинамической и термической стойкости или защиты шин), если при максимальной нагрузке присоединения ток во вторичной обмотке трансформатора тока будет составлять не менее 40% номинального тока счетчика, а при минимальной рабочей нагрузке не менее 5%.

1.5.18. Присоединение токовых обмоток счетчиков к вторичным обмоткам трансформаторов тока следует проводить, как правило, отдельно от цепей защиты и совместно с электроизмерительными приборами.

Допускается производить совместное присоединение токовых цепей, если раздельное их присоединение требует установки дополнительных трансформаторов тока, а совместное присоединение не приводит к снижению класса точности и надежности цепей трансформаторов тока, служащих для учета, и обеспечивает необходимые характеристики устройств релейной защиты.

Использование промежуточных трансформаторов тока для включения расчетных счетчиков запрещается (исключение см. в 1.5.21).

1.5.19. Нагрузка вторичных обмоток измерительных трансформаторов, к которым присоединяются счетчики, не должна превышать номинальных значений.

Сечение и длина проводов и кабелей в цепях напряжения расчетных счетчиков должны выбираться такими, чтобы потери напряжения в этих цепях составляли не более 0,25% номинального напряжения при питании от трансформаторов напряжения класса точности 0,5 и не более 0,5% при питании от трансформаторов напряжения класса точности 1,0. Для обеспечения этого требования допускается применение отдельных кабелей от трансформаторов напряжения до счетчиков.

Потери напряжения от трансформаторов напряжения до счетчиков технического учета должны составлять не более 1,5% номинального напряжения.

1.5.20. Для присоединения расчетных счетчиков на линиях электропередачи 110 кВ и выше допускается установка дополнительных трансформаторов тока (при отсутствии вторичных обмоток для присоединения счетчиков, для обеспечения работы счетчика в требуемом классе точности, по условиям нагрузки на вторичные обмотки и т. п.). См. также 1.5.18.

1.5.21. Для обходных выключателей 110 и 220 кВ со встроенными трансформаторами тока допускается снижение класса точности этих трансформаторов тока на одну ступень по отношению к указанному в 1.5.16.

Для обходного выключателя 110 кВ и шиносоединительного (междусекционного) выключателя 110 кВ, используемого в качестве обходного, с отдельно стоящими трансформаторами тока (имеющими не более трех вторичных обмоток) допускается включение токовых цепей счетчика совместно с цепями защиты при использовании промежуточных трансформаторов тока класса точности не более 0,5; при этом допускается снижение класса точности трансформаторов тока на одну ступень.

Такое же включение счетчиков и снижение класса точности трансформаторов тока допускается для шиносоединительного (междусекционного) выключателя на напряжение 220 кВ, используемого в качестве обходного, с отдельно стоящими трансформаторами тока и на напряжение 110-220 кВ со встроенными трансформаторами тока.

1.5.22. Для питания цепей счетчиков могут применяться как однофазные, так и трехфазные трансформаторы напряжения, в том числе четерех- и пятистержневые, применяемые для контроля изоляции.

1.5.23. Цепи учета следует выводить на самостоятельные сборки зажимов или секции в общем ряду зажимов. При отсутствии сборок с зажимами необходимо устанавливать испытательные блоки.

Зажимы должны обеспечивать закорачивание вторичных цепей трансформаторов тока, отключение токовых цепей счетчика и цепей напряжения в каждой фазе счетчиков при их замене или проверке, а также включение образцового счетчика без отсоединения проводов и кабелей.

Конструкция сборок и коробок зажимов расчетных счетчиков должна обеспечивать возможность их пломбирования.

1.5.24. Трансформаторы напряжения, используемые только для учета и защищенные на стороне высшего напряжения предохранителями, должны иметь контроль целости предохранителей.

1.5.25. При нескольких системах шин и присоединении каждого трансформатора напряжения только к своей системе шин должно быть предусмотрено устройство для переключения цепей счетчиков каждого присоединения на трансформаторы напряжения соответствующих систем шин.

1.5.26. На подстанциях потребителей конструкция решеток и дверей камер, в которых установлены предохранители на стороне высшего напряжения трансформаторов напряжения, используемых для расчетного учета, должна обеспечивать возможность их пломбирования.

Рукоятки приводов разъединителей трансформаторов напряжения, используемых для расчетного учета, должны иметь приспособления для их пломбирования.

Подбор трансформатора тока – ГОСТ, ПУЭ, таблицы, формулы

  1. org/ListItem”> Главная
  2. Электрические аппараты
  3. Выбор ТТ

Задача данной статьи дать начальные знания о том, как выбрать трансформатор тока для цепей учета или релейной защиты, а также родить вопросы, самостоятельное решение которых увеличит ваш инженерный навык.

В ходе подбора ТТ я буду ссылаться на два документа. ГОСТ-7746-2015 поможет в выборе стандартных значений токов, мощностей, напряжений, которые можно принимать для выбора ТТ. Данный ГОСТ действует на все электромеханические трансформаторы тока напряжением от 0,66кВ до 750кВ. Не распространяется стандарт на ТТ нулевой последовательности, лабораторные, суммирующие, блокирующие и насыщающие.

Кроме ГОСТа пригодится и ПУЭ, где обозначены требования к трансформаторам тока в цепях учета, даны рекомендации по выбору.

Выбор номинальных параметров трансформаторов тока

До определения номинальных параметров и их проверки на различные условия, необходимо выбрать тип ТТ, его схему и вариант исполнения. Общими, в любом случае, будут номинальные параметры. Разниться будут некоторые критерии выбора, о которых ниже.

1. Номинальное рабочее напряжение ТТ. Данная величина должна быть больше или равна номинальному напряжению электроустановки, где требуется установить трансформатор тока. Выбирается из стандартного ряда, кВ: 0,66, 3, 6, 10, 15, 20, 24, 27, 35, 110, 150, 220, 330, 750.

2. Далее, перед нами встает вопрос выбора первичного тока ТТ. Величина данного тока должна быть больше значения номинального тока электрооборудования, где монтируется ТТ, но с учетом перегрузочной способности.

Приведем пример из книги. Допустим у статора ТГ ток рабочий 5600А. Но мы не можем взять ТТ на 6000А, так как турбогенератор может работать с перегрузкой в 10%. Значит ток на генераторе будет 5600+560=6160. А это значение мы не замерим через ТТ на 6000А.

Выходит необходимо будет взять следующее значение из ряда токов по ГОСТу. Приведу этот ряд: 1, 5, 10, 15, 20, 30, 40, 50, 75, 80, 100, 150, 200, 300, 400, 500, 600, 750, 800, 1000, 1200, 1500, 1600, 2000, 3000, 4000, 5000, 6000, 8000, 10000, 12000, 14000, 16000, 18000, 20000, 25000, 28000, 30000, 32000, 35000, 40000. После 6000 идет 8000. Однако, некоторое электрооборудование не допускает работу с перегрузкой. И для него величина тока будет равна номинальному току.

Но на этом выбор первичного тока не заканчивается, так как дальше идет проверка на термическую и электродинамическую стойкость при коротких замыканиях.

2.1 Проверка первичного тока на термическую стойкость производится по формуле:

Данная проверка показывает, что ТТ выдержит определенную величину тока КЗ (IТ) на протяжении определенного промежутка времени (tt), и при этом температура ТТ не превысит допустимых норм. Или говоря короче, тепловое воздействие тока короткого замыкания.

iуд – ударный ток короткого замыкания

kу – ударный коэффициент, равный отношению ударного тока КЗ iуд к амплитуде периодической составляющей. При к.з. в установках выше 1кВ ударный коэффициент равен 1,8; при к.з. в ЭУ до 1кВ и некоторых других случаях – 1,3.

2.2 Проверка первичного тока на электродинамическую стойкость:

В данной проверке мы исследуем процесс, когда от большого тока короткого замыкания происходит динамический удар, который может вывести из строя ТТ.

Для большей наглядности сведем данные для проверки первичного тока ТТ в небольшую табличку.

3. Третьим пунктом у нас будет проверка трансформатора тока по мощности вторичной нагрузки. Здесь важно, чтобы выполнялось условие Sном>=Sнагр. То есть номинальная вторичная мощность ТТ должна быть больше расчетной вторичной нагрузки.

Вторичная нагрузка представляет собой сумму сопротивлений включенных последовательно приборов, реле, проводов и контактов умноженную на квадрат тока вторичной обмотки ТТ (5, 2 или 1А, в зависимости от типа).

Величину данного сопротивления можно определить теоретически, или же, если установка действующая, замерить сопротивление методом вольтметра-амперметра, или имеющимся омметром.

Сопротивление приборов (амперметров, вольтметров), реле (РТ-40 или современных), счетчиков можно выцепить из паспортов, которые поставляются с новым оборудованием, или же в интернете на сайте завода. Если в паспорте указано не сопротивление, а мощность, то на помощь придет известный факт – полное сопротивление реле равно потребляемой мощности деленной на квадрат тока, при котором задана мощность.

Схемы включения ТТ и формулы определения сопротивления по вторичке при различных видах КЗ

Не всегда приборы подключены последовательно и это может вызвать трудности при определении величины вторичной нагрузки. Ниже на рисунке приведены варианты подключения нескольких трансформаторов тока и значение Zнагр при разных видах коротких замыканий (1ф, 2ф, 3ф – однофазное, двухфазное, трехфазное).

В таблице выше:

zр – сопротивление реле

rпер – переходное сопротивление контактов

rпр – сопротивление проводов определяется как длина отнесенная на произведение удельной проводимости и сечения провода. Удельная проводимость меди – 57, алюминия – 34,5.

Кроме вышеописанных существуют дополнительные требования для ТТ РЗА и цепей учета – проверка на соблюдение ПУЭ и ГОСТа.

Выбор ТТ для релейной защиты

Трансформаторы тока для цепей релейной защиты исполняются с классами точности 5Р и 10Р. Должно выполняться требование, что погрешность ТТ (токовая или полная) не должна превышать 10%. Для отдельных видов защит эти десять процентов должны обеспечиваться вплоть до максимальных токов короткого замыкания. В отдельных случаях погрешность может быть больше 10% и специальными мероприятиями необходимо обеспечить правильное срабатывание защит. Подробнее в ПУЭ вашего региона и справочниках. Эта тема имеет множество нюансов и уточнений. Требования ГОСТа приведены в таблице:

Хоть это и не самые высокие классы точности для нормальных режимов, но они и не должны быть такими, потому что РЗА работает в аварийных ситуациях, и задача релейки определить эту аварию (снижение напряжения, увеличение или уменьшение тока, частоты) и предотвратить – а для этого необходимо уметь измерить значение вне рабочего диапазона.

Выбор трансформаторов тока для цепей учета

К цепям учета подключаются трансформаторы тока класса не выше 0,5(S). Это обеспечивает бОльшую точность измерений. Однако, при возмущениях и авариях осциллограммы с цепей счетчиков могут показывать некорректные графики токов, напряжений (честное слово). Но это не страшно, так как эти аварии длятся недолго. Опаснее, если не соблюсти класс точности в цепях коммерческого учета, тогда за год набежит такая финансовая погрешность, что “мама не горюй”.

ТТ для учета могут иметь завышенные коэффициенты трансформации, но есть уточнение: при максимальной загрузке присоединения, вторичный ток трансформатора тока должен быть не менее 40% от максимального тока счетчика, а при минимальной – не менее 5%. Это требование п.1.5.17 ПУЭ7 допускается

при завышенном коэффициенте трансформации. И уже на этом этапе можно запутаться, посчитав это требование как обязательное при проверке.

По требованиям же ГОСТ значение вторичной нагрузки для классов точности до единицы включительно должно находиться в диапазоне 25-100% от номинального значения.

Диапазоны по первичному и вторичному токам для разных классов точности должны соответствовать данным таблицы ниже:

Исходя из вышеописанного можно составить таблицу для выбора коэффициента ТТ по мощности. Однако, если с вторичкой требования почти везде 25-100, то по первичке проверка может быть от 1% первичного тока до пяти, плюс проверка погрешностей. Поэтому тут одной таблицей сыт не будешь.

Таблица предварительного выбора трансформатора тока по мощности и току

Пройдемся по столбцам: первый столбец это возможная полная мощность нагрузки в кВА (от 5 до 1000). Затем идут три столбца значений токов, соответствующих этим мощностям для трех классов напряжений – 0,4; 6,3; 10,5. И последние три столбца – это разброс возможных коэффициентов трансформаторов тока. Данные коэффициенты проверены по следующим условиям:

  • при 100%-ой нагрузке вторичный ток меньше 5А (ток счетчика) и больше 40% от 5А
  • при 25%-ой нагрузке вторичный ток больше 5% от 5А

Я рекомендую, если Вы расчетчик или студент, сделать свою табличку. А если Вы попали сюда случайно, то за Вас эти расчеты должны делать такие как мы – инженеры, электрики =)

К сведению тех, кто варится в теме. В последнее время заводы-изготовители предлагают следующую услугу: вы рассчитываете необходимые вам параметра тт, а они по этим параметрам создают модель и производят. Это выгодно, когда при выборе приходится варьировать коэффициент трансформации, длину проводов, что приводит и к удорожанию схемы и увеличению погрешностей. Некоторые изготовители даже пишут, что не сильно и дороже выходит, чем просто серийное производство, но выигрыш очевиден. Интересно, может кто сталкивался с подобным на практике.

Вот так выглядят основные моменты выбора трансформаторов тока. После выбора и монтажа, перед включением, наступает самый ответственный момент, а именно пусковые испытания и измерения.

Измерительные трансформаторы тока. Правила устройства электроустановок в вопросах и ответах [Пособие для изучения и подготовки к проверке знаний]

Читайте также

Измерительные трансформаторы напряжения

Измерительные трансформаторы напряжения Вопрос. Что входит в объем испытаний измерительных ТН?Ответ. В объем испытаний входит: для электромагнитных ТН:измерение сопротивления изоляции обмоток;испытание повышенным напряжением частоты 50 Гц;измерение сопротивления

Глава 4.1. РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНЫЕ УСТРОЙСТВА НАПРЯЖЕНИЕМ до 1 кВ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА и до 1,5 кВ ПОСТОЯННОГО ТОКА

Глава 4.1. РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНЫЕ УСТРОЙСТВА НАПРЯЖЕНИЕМ до 1 кВ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА и до 1,5 кВ ПОСТОЯННОГО ТОКА Область применения Вопрос. На какие РУ распространяется настоящая глава Правил?Ответ. Распространяется на РУ и НКУ напряжением до 1 кВ переменного тока и до 1,5 кВ

5.8. Команды и трансформаторы

5.8. Команды и трансформаторы Хороший дизайн является более важным, чем вы думаете. Рекс Хефтмэн Когда сложность некоторого продукта или части программного обеспечения, или компьютерной системы превышает наши в ней потребности и создает трудности, это вполне оправданно

Измерительные слесарные инструменты

Измерительные слесарные инструменты Измерительные инструменты (рис.  1) обычно составляют предмет особой заботы слесаря, поскольку от того, в исправном ли состоянии они находятся, зависит результат работы зачастую не одного дня. Рис. 1. Измерительные инструменты: а –

Как проверяются измерительные плитки

Как проверяются измерительные плитки Для проверки правильности размеров и гладкости плоскостей особо точных калибров, в частности, плиток, недостаточно точности, обеспечиваемой рычажными и обыкновенными оптическими приборами. Здесь нужна точность до 0,00001 миллиметра и

11. СИЛОВЫЕ ТРАНСФОРМАТОРЫ

11. СИЛОВЫЕ ТРАНСФОРМАТОРЫ Ремонтные нормативы и указания по ремонту в данном разделе приведены для силовых трансформаторов общепромышленного назначения напряжением до 35 кВ мощностью до 16 000 кВ-А, трансформаторов для питания преобразователей и электропечей,

Глава 4.

1. РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНЫЕ УСТРОЙСТВА НАПРЯЖЕНИЕМ ДО 1 КВ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА И ДО 1,5 КВ ПОСТОЯННОГО ТОКА

Глава 4.1. РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНЫЕ УСТРОЙСТВА НАПРЯЖЕНИЕМ ДО 1 КВ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА И ДО 1,5 КВ ПОСТОЯННОГО ТОКА Область применения Вопрос 1. На какие распределительные устройства распространяется настоящая глава Правил?Ответ. Распространяется на распределительные устройства

1.8.17. Измерительные трансформаторы тока

1.8.17. Измерительные трансформаторы тока Вопрос 69. Каковы должны быть измеренные значения сопротивления изолинии каскадных трансформаторов тока?Ответ. Должны быть не менее приведенных в табл. 1.8.13 (п. 1).Таблица 1.8.13Сопротивление изоляции каскадных трансформаторов

1.8.18. Измерительные трансформаторы напряжения

1. 8.18. Измерительные трансформаторы напряжения Вопрос 76. Какими должны быть измеренные значения сопротивления изоляции электромагнитных трансформаторов напряжения?Ответ. Эти значения должны быть не менее приведенных в табл. 1.8.15 (п. 1.1).Таблица 1.8.15Сопротивление изоляции

31. Трансформаторы и дроссели

31. Трансформаторы и дроссели Составные части трансформатора.Сердечник, который имеет очень много разновидностей. Магнитопровод высокого качества, если сердечники замкнутого типа, но тогда затрудняется наматывание катушек. Из-за этого предпочитают разъемные

Контрольно – измерительные приборы

Контрольно – измерительные приборы Предназначены для контроля за работой системы охлаждения, системы смазки, за скоростью, наличием топлива в баке, и за зарядкой аккумуляторной батареи. К таким приборам относятся указатели температуры воды, датчики давления масла,

6.5. ТРАНСФОРМАТОРЫ

6.5. ТРАНСФОРМАТОРЫ Потребность дореволюционной России в электрооборудовании, в том числе в трансформаторах, была невелика и удовлетворялась несколькими универсальными электротехническими заводами — филиалами иностранных фирм. Мощность выпускавшихся в то время

8.3.5. КОНТРОЛЬНО-ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ ПРИБОРЫ

8.3.5. КОНТРОЛЬНО-ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ ПРИБОРЫ Первоначально на автомобилях использовался только амперметр («Форд-АА», ГАЗ-АА, ЗИС-5). Затем появился измеритель уровня топлива (ГАЗ-М-1, ЗИС- 101). Рост измерительной аппаратуры стал наблюдаться на отечественных автомобилях только в

Измерительные инструменты

Измерительные инструменты Во-первых, всегда потребуются различные измерительные инструменты и приспособления для нанесения необходимой разметки:? складной метр, линейка и рулетка;? чертилки;? два вида рейсмусов;? угольник из металла, имеющий прямой угол, и угольники с

Требования к средствам учета согласно ПУЭ

3. 12 ППЭЭ

В случае, если к технологическим электрическим сетям основного потребителя присоединены электроустановки других субъектов хозяйствования, владельцев сетей и т.п.расчетный учет должен быть организован основным потребителем таким образом, чтобы обеспечить составление баланса ЭЭ в собственных технологических сетях для проведения коммерческих расчетов

1.5.9

Расчетные счетчики активной электроэнергии на подстанции энергосистемы должны устанавливаться для каждой отходящей линии электропередач, принадлежащей потребителям

1.5.11
п 1

Расчетные счетчики активной электроэнергии на подстанции, принадлежащей потребителю, должны устанавливаться на вводе (приемном конце) линии электропередачи в подстанцию потребителя

1. 5.23

Цепи учета следует выводить на самостоятельные сборки зажимов или секции в общем ряду зажимов.
Зажимы должны обеспечивать закорачивание вторичных цепей трансформаторов тока, отключение токовых цепей и цепей напряжения в каждой фазе счетчиков при их замене или проверке а также включении образцового счетчика без отсоединения проводов и кабелей.
При отсутствии сборки с зажимами необходимо устанавливать испытательные блоки.
Конструкция сборок и коробок зажимов, должна предусматривать возможность их опломбировки.

1.5.26

Конструкция решеток и дверей камер. В которых установлены предохранители на стороне высокого напряжения ТН, используемых для расчетного учета, должна обеспечивать возможность пломбирования

1.5. 16

Класс точности трансформаторов тока и ТН. для присоединения расчетных счетчиков электроэнергии должен быть не более 0,5; Допускается ТН. кл.т. 1,0 для включения расчетных счетчиков кл. т.2,0

1.5.11
п 5

Расчетные счетчики активной электроэнергии на подстанции, принадлежащей потребителю, должны устанавливаться на границе раздела основного потребителя и постороннего потребителя (субабонента)

1.5.13

Пломбы государственной поверки на вновь устанавливаемых 3х фазных счетчиках – не более 12 мес.; 1 фазных – не более 2х лет

1.5.15

Класс точности счетчиков активной электроэнергии прочих объектов учета должен быть не более 2,0

1.5.17

Загрузка трансформаторов тока должна составлять: при максимальной нагрузке присоединения ток во вторичной обмотке не менее 40%, при минимальной рабочей нагрузки- не менее 5%

1. 5.27

Счетчики должны размещаться в легко доступных для обслуживания сухих помещениях, в достаточно свободном и не стесненном для работы месте, с температур. в зимнее время не ниже 00С

1.5.29

Высота от пола до коробки зажимов счетчика должна быть в пределах 0,8-1,7м. допускается высота менее 0,8м. но не менее 0,4м.

1.5.30

Счетчики и трансформаторы тока на вводе у потребителя должны устанавливаться в шкафу с окошком на уровне циферблата

1.5.31

Конструкция и размеры шкафов учета, должны обеспечивать удобный доступ к зажимам счетчика и трансформаторов тока, должна быть обеспечена возможность замены счетчика, и установки его с уклоном не более 10, конструкция его крепления должна обеспечивать возможность установки и съема счетчика с лицевой стороны

1. 5.33

В эл. проводке к расчетным счетчикам наличие паек и счалок не допускается

1.5.35

При монтаже эл. проводки необходимо около счетчиков оставлять концы проводов длинной не менее 120 мм. Изоляция или оболочка нулевого провода на длине 100мм перед счетчиком должна иметь отличительную окраску

1.5.36

Для безопасной замены и установки счетчиков в сетях напряжением до 380В должна предусматриваться возможность отключения счетчика установленным до него на расстоянии не более 10м. коммутационным аппаратом. Снятие напряжения должно предусматриваться со всех фаз присоединяемых к счетчику. Трансформаторы тока используемые для присоединения считчиков на напряжении до 380В должны устанавливаться после коммутационных аппаратов по направлению потока мощности

1.5.37

Заземление (зануление) счетчиков и трансформаторов тока должно выполнятся в соответствии с требованиями гл. 1,7 при этом заземляющие и нулевые защитные проводники от счетчиков и трансформаторов тока напряжением до 1кВ до ближайшей сборки зажимов, должны быть медными.

1.7.83

В цепи заземляющих и нулевых защитных проводов не должно быть разъединяющих приспособлений и предохранителей. Запрещается устанавливать в нулевом рабочем проводнике.

2.1.23

Места соединения и ответвления кабелей должны быть доступны для осмотра и ремонта.

2.1.26.

Места соединения и ответвления кабелей должны выполняться в соединительных коробках

2.1.46.

Провода и кабели имеющие не светостойкую наружную изоляцию должны быть защищены от воздействия прямых солнечных лучей.

2.1.58

Места прохода кабелей через стену, междуэтажные перекрытия выхода их наружу , необходимо обеспечить возможность смены электропроводки. Для этого проход кабеля до счетчика должен быть выполнен в трубе.

3.4.4

Сечение жил проводов: по току –для меди 2,5мм2.; для алюминия 4мм2; По напряжению- для меди 1,5мм2; для алюминия 2,5мм2

3.4.7

Присоединение двух медных жил кабеля под один винт не рекомендуется, а двух алюминиевых не допускается

Требования к средствам учета электроэнергии


Для учета электрической энергии используются приборы учета, типы которых утверждены федеральным органом исполнительной власти по техническому регулированию и метрологии и внесены в государственный реестр средств измерений.

Технические параметры и метрологические характеристики счётчиков электрической энергии должны соответствовать требованиям ГОСТ 52320-2005 Часть 11 «Счетчики электрической энергии», ГОСТ Р 52323-2005 Часть 22 «Статические счетчики активной энергии классов точности 0,2S и 0,5S», ГОСТ Р 52322-2005 Часть 21 «Статические счетчики ивной энергии классов точности 1 и 2» (для реактивной энергии – ГОСТ Р 52425−2005 «Статические счетчики реактивной энергии»).

Основным техническим параметром электросчетчика является «класс точности», который указывает на уровень погрешности измерений прибора. Классы точности приборов учета определяются в соответствии с техническими регламентами и иными обязательными требованиями, установленными для классификации средств измерений.

 

Требования к приборам учета электрической энергии, потребляемой юридическими лицами:

 

1.   В зависимости от значения максимальной мощности (указанной в акте разграничения) и уровня напряжения на месте установки измерительного комплекса класс точности прибора учёта должен быть:

·      Для точек присоединения к объектам электросетевого хозяйства напряжением 35 кВ и ниже с максимальной мощностью (согласно акту разграничения) менее 670 кВт – счетчики класса точности не менее 1,0.

·      Для точек присоединения к объектам электросетевого хозяйства напряжением 110 кВ и выше класса точности не менее 0,5S.

Для учета электрической энергии, потребляемой потребителями с максимальной мощностью не менее 670 кВт, подлежат использованию счетчики, позволяющие измерять почасовые объемы потребления электрической энергии, класса точности не менее 0,5S, обеспечивающие хранение данных о почасовых объемах потребления электрической энергии за последние 90 дней и более или включенные в систему учета.

(основание п. 139 ПП РФ №442 от 04.05.2012)

2.   На винтах, крепящих корпус счётчика должна быть пломба с клеймом госповерителя (основание п. 1.5.13 ПУЭ).

3.   На крышке клеммной колодки счётчика должна быть пломба энергоснабжающей организации (основание п. 1.5.13 ПУЭ).

4.   Прибор учёта должен быть допущен в эксплуатацию в установленном порядке (основание п. 137 ПП РФ №442 от 04.05.2012).

5.   Собственник прибора учёта обязан:

·      обеспечить эксплуатацию прибора учёта;

·      обеспечить сохранность и целостность прибора учёта, а также пломб и (или) знаков визуального контроля;

·      обеспечить снятие и хранение показаний прибора учёта;

·      обеспечить своевременную замену прибора учёта;

(основание п. 145 ПП РФ №442 от 04.05.2012).

6.Энергоснабжающая организация должна пломбировать:

клеммники трансформаторов тока;

крышки переходных коробок, где имеются цепи к электросчетчикам;

токовые цепи расчетных счетчиков в случаях, когда к трансформаторам тока совместно со счетчиками присоединены электроизмерительные приборы и устройства защиты;

испытательные коробки с зажимами для шунтирования вторичных обмоток трансформаторов тока и места соединения цепей напряжения при отключении расчетных счетчиков для их замены или поверки;решетки и дверцы камер, где установлены трансформаторы тока;

решетки или дверцы камер, где установлены предохранители на стороне высокого и низкого напряжения трансформаторов напряжения, к которым присоединены расчетные счетчики;

приспособления на рукоятках приводов разъединителей трансформаторов напряжения, к которым присоединены расчетные счетчики.

Во вторичных цепях трансформаторов напряжения, к которым подсоединены расчетные счетчики, установка предохранителей без контроля за их целостностью с действием на сигнал не допускается.

Поверенные расчетные счетчики должны иметь на креплении кожухов пломбы организации, производившей поверку, а на крышке колодки зажимов счетчика пломбу энергоснабжающей организации.

Для защиты от несанкционированного доступа электроизмерительных приборов, коммутационных аппаратов и разъемных соединений электрических цепей в цепях учета должно производиться их маркирование специальными знаками визуального контроля в соответствии с установленными требованиями.

(Основание – п. 2.11.18 Правил технической эксплуатации электроустановок потребителей)

Требования к учету электрической энергии с применением измерительных трансформаторов:

Измерительные трансформаторы тока по техническим требованиям должны соответствовать ГОСТ 7746-2001 («Трансформаторы тока. Общие технические условия»).

1.   Класс точности измерительных трансформаторов, используемых в измерительных комплексах для установки (подключения) приборов учета, должен быть не ниже 0,5. (основание п. 139 ПП РФ №442 от 04.05.2012).

2.   Допускается применение трансформаторов тока с завышенным коэффициентом трансформации (по условиям электродинамической и термической стойкости или защиты шин), если при максимальной нагрузке присоединения ток во вторичной обмотке трансформатора тока будет составлять не менее 40% номинального тока счетчика, а при минимальной рабочей нагрузке – не менее 5% (основание п. 1.5.17 ПУЭ).

3.   Присоединение токовых обмоток счетчиков к вторичным обмоткам трансформаторов тока следует проводить, отдельно от цепей защиты и совместно с электроизмерительными приборами (основание п. 1.5.18 ПУЭ).

4.   Использование промежуточных трансформаторов тока для включения расчетных счетчиков запрещается (основание п. 1.5.18 ПУЭ).

5.   Нагрузка вторичных обмоток измерительных трансформаторов, к которым присоединяются счетчики, не должна превышать номинальных значений (основание п. 1.5.19 ПУЭ).

6. Сечение и длина проводов и кабелей в цепях напряжения расчетных счетчиков должны выбираться такими, чтобы потери напряжения в этих цепях составляли не более 0,25 % номинального напряжения при питании от трансформаторов напряжения класса точности 0,5. Для обеспечения этого требования допускается применение отдельных кабелей от трансформаторов напряжения до счетчиков (основание п. 1.5.19 ПУЭ).

7. Измерительные трансформаторы напряжения по техническим характеристикам должны соответствовать ГОСТ 1983-2001 («Трансформаторы напряжения. Общие технические условия»).

Требования к приборам учета электрической энергии, потребляемой гражданами (физическими лицами):

1.   Счётчики должны иметь класс точности не менее 2,0 (основание п. 138 ПП РФ №442 от 04.05.2012).

2.   На винтах, крепящих корпус счётчика должна быть пломба с клеймом госповерителя (основание п. 1.5.13 ПУЭ).

3.   На крышке клеммной колодки счётчика должна быть пломба энергоснабжающей организации (основание п. 1.5.13 ПУЭ).

4.   К использованию допускаются приборы учета утвержденного типа и прошедшие поверку в соответствии с требованиями законодательства Российской Федерации об обеспечении единства измерений (основание п. 80 ПП РФ №354 от 06.05.2011г.).

5.  Оснащение жилого или нежилого помещения приборами учета, ввод установленных приборов учета в эксплуатацию, их надлежащая техническая эксплуатация, сохранность и своевременная замена должны быть обеспечены собственником жилого или нежилого помещения.

Ввод установленного прибора учета в эксплуатацию, то есть документальное оформление прибора учета в качестве прибора учета, по показаниям которого осуществляется расчет размера платы за коммунальные услуги, осуществляется исполнителем в том числе на основании заявки собственника жилого или нежилого помещения, поданной исполнителю. (основание п. 81 ПП РФ №354 от 06.05.2011г.).

6.   Эксплуатация, ремонт и замена приборов учета осуществляются в соответствии с технической документацией. Поверка приборов учета осуществляется в соответствии с положениями законодательства Российской Федерации об обеспечении единства измерений (основание п. 81(10) ПП РФ №354 от 06.05.2011г.).

7. Прибор учета должен быть защищен от несанкционированного вмешательства в его работу (основание п. 81(11) ПП РФ №354 от 06.05.2011г.).

Требования к приборам учета и их установке

Требования к приборам учета и их установке

1. Требования к классу точности и функционалу электросчётчиков:

-Для учета электрической энергии, потребляемой гражданами, а также на границе раздела объектов электросетевого хозяйства и внутридомовых инженерных систем многоквартирного дома подлежат использованию приборы учета класса точности 2,0 и выше. (ОПФРРЭЭ п.138).

-В многоквартирных домах, присоединение которых к объектам электросетевого хозяйства осуществляется вновь, на границе раздела объектов электросетевого хозяйства и внутридомовых инженерных систем подлежат установке коллективные (общедомовые) приборы учета класса точности 1,0 и выше (ОПФРРЭЭ п. 138).

-Для учета электрической энергии, потребляемой потребителями (кроме граждан-потребителей), а также в точках присоединения объектов электросетевого хозяйства одной сетевой организации к объектам электросетевого хозяйства другой сетевой организации с максимальной мощностью менее 670 кВт, подлежат использованию приборы учета класса точности (ОПФРРЭЭ п.139).:

-для точек присоединения к объектам электросетевого хозяйства напряжением от 0,4кВ до 35 кВ  – 1,0 и выше;

-для точек присоединения к объектам электросетевого хозяйства напряжением от 110 кВ и выше – 0,5S и выше.

-Для учета электрической энергии, потребляемой потребителями, а так же в точках присоединения объектов электросетевого хозяйства одной сетевой организации к объектам электросетевого хозяйства другой сетевой организации с максимальной мощностью не менее 670 кВт, подлежат использованию приборы учета, позволяющие измерять почасовые объемы потребления электрической энергии, класса точности 0,5S и выше, обеспечивающие хранение данных о почасовых объемах потребления электрической энергии за последние 90 дней и более. (ОПФРРЭЭ п.139).

-Для учета объемов производства электрической энергии производителями электрической энергии (мощности) на розничных рынках подлежат использованию приборы учета, позволяющие измерять почасовые объемы производства электрической энергии, класса точности 0,5S и выше, обеспечивающие хранение данных о почасовых объемах производства электрической энергии (мощности) за последние 90 дней и более. (ОПФРРЭЭ п.141).

2. Требования к местам установки электросчётчиков

-Приборы учета подлежат установке на границах балансовой принадлежности объектов электроэнергетики (энергопринимающих устройств). При отсутствии технической возможности установки прибора учета на границе балансовой принадлежности объектов электроэнергетики (энергопринимающих устройств) смежных субъектов розничного рынка прибор учета подлежит установке в месте, максимально приближенном к границе балансовой принадлежности, в котором имеется техническая возможность его установки. (ОПФРРЭЭ п. 144).

-Счётчики должны размещаться в легко доступных для обслуживания сухих помещениях, в достаточно свободном и не стесненном для работы месте. Счетчики общепромышленного исполнения не разрешается устанавливать в помещениях, где по производственным условиям температура может часто превышать +40°С, а также в помещениях с агрессивными средами. Допускается размещение счетчиков в не отапливаемых помещениях и коридорах распределительных устройств электростанций и подстанций, а также в шкафах наружной установки. В случае, если приборы не предназначены для использования в условиях отрицательных температур, должно быть предусмотрено стационарное их утепление на зимнее время посредством утепляющих шкафов, колпаков с подогревом воздуха внутри них электрической лампой или нагревательным элементом для обеспечения внутри колпака положительной температуры, но не выше +20°С (ПУЭ п.1.5.27).

-Счётчики должны устанавливаться в шкафах, камерах комплектных распределительных устройствах (КРУ, КРУП), на панелях, щитах, в нишах, на стенах, имеющих жесткую конструкцию. Высота от пола до коробки зажимов счетчиков должна быть в пределах 0,8-1,7 м. Допускается высота менее 0,8 м, но не менее 0,4 м (ПУЭ п.1.5.29) (за исключением вариантов технического решения установки ПУ в точке присоединения на опоре ВЛ-0,4 кВ).

-Конструкции и размеры шкафов, ниш, щитков и т. п. должны обеспечивать удобный доступ к зажимам счетчиков и трансформаторов тока. Кроме того, должна быть обеспечена возможность удобной замены счетчика. Конструкция его крепления должна обеспечивать возможность установки и съёма счетчика с лицевой стороны (ПУЭ п.1.5.31).

-При наличии на объекте нескольких присоединений с отдельным учетом электроэнергии на панелях счетчиков должны быть надписи наименований присоединений (ПУЭ п.1.5.38).

3 Способ и схема подключения электросчётчиков

-На присоединениях 0,4 кВ при нагрузке до 100А включительно применять ПУ прямого включения.

-При трёхфазном вводе использовать трёхэлементные ПУ (ПУЭ п. 1.5.13).

4. Требования к поверке электросчётчиков

-На вновь устанавливаемых трёхфазных счётчиках должны быть пломбы государственной поверки с давностью не более 12 мес. , а на однофазных счётчиках – с давностью не более 2 лет (ПУЭ п.1.5.13). Наличие действующей поверки ПУ подтверждается предоставлением подтверждающего документа – паспорта-формуляра на ПУ или свидетельства о поверке. В документах на ПУ должны быть отметки о настройках тарифного расписания и местного времени.

5. Требования к измерительным трансформаторам тока

-Класс точности – не ниже 0,5 (ОПФРРЭЭ п.139).

-При полукосвенном подключении счётчика  необходимо устанавливать трансформаторы тока во всех фазах.

-Значения номинального вторичного тока должны быть увязаны с номинальными токами приборов учёта. 25- 40 % загрузки.

-Трансформаторы тока, используемые для  присоединения счётчиков на напряжении до 0,4 кВ, должны устанавливаться после коммутационных аппаратов по направлению потока мощности (ПУЭ п.1.5.36).

-Выводы вторичных измерительных обмоток трансформаторов тока должны быть изолированы от без контрольного закорачивания клемм или разрыва цепи, при помощи крышек и экранов под опломбировку (ПТЭЭП п.2.11.18).

-Для обеспечения безопасности работ, проводимых в цепях измерительных приборов, устройств релейной защиты и электроавтоматики, вторичные цепи (обмотки) измерительных трансформаторов тока должны иметь постоянные заземления. (ПОТ РМ п.8.1)

-Заземление во вторичных цепях трансформаторов тока следует предусматривать на зажимах трансформаторов тока (ПУЭ п.3.4.23).

-Выбор места и способа установки должен обеспечивать возможность визуального считывания с таблички (табличек) ТТ всех данных, указанных в соответствии с ГОСТ 7746–2001, без проведения работ по демонтажу или отключению оборудования (ГОСТ 18620-86 п.3.2).

-Трансформатор тока должен иметь действующую поверку первичную (заводскую) или периодическую (в соответствии с межповерочным интервалом, указанным в описании типа данного средства измерения). Наличие действующей поверки подтверждается предоставлением оригиналов паспортов или свидетельств о поверке ТТ с протоколами поверки (ПТЭЭП 2.11.11).

6. Требования к измерительным трансформаторам напряжения

-Класс точности – не ниже 0,5 (ОПФРРЭЭ п.139).

-При трёхфазном вводе применять трёхфазные ТН или группы из однофазных ТН.

-Для сохранности измерительных цепей должна быть предусмотрена возможность опломбировки решеток и дверец камер, где установлены предохранители (устанавливаются предохранители с сигнализацией их срабатывания (ПУЭ п. 3.4.28) на стороне высокого и низкого напряжения ТН, а также рукояток приводов разъединителей ТН). При невозможности опломбировки камер, пломбируются выводы ТН. (ПТЭЭП п.2.11.18).

-Для обеспечения безопасности работ, проводимых в цепях измерительных приборов, устройств релейной защиты и электроавтоматики, вторичные цепи (обмотки) измерительных трансформаторов напряжения должны иметь постоянные заземления (ПОТ РМ п.8.1).

-Вторичные обмотки трансформатора напряжения должны быть заземлены соединением нейтральной точки или одного из концов обмотки с заземляющим устройством. Заземление вторичных обмоток трансформатора напряжения должно быть выполнено, как правило, на ближайшей от трансформатора напряжения сборке зажимов или на зажимах трансформатора напряжения (ПУЭ п.3.4.24).

-Выбор места и способа установки должен обеспечивать возможность визуального считывания с таблички (табличек) ТН всех данных, указанных в соответствии с ГОСТ 1983–2001, без проведения работ по демонтажу или отключению оборудования.

-ТН должен иметь действующую поверку первичную (заводскую) или периодическую (в соответствии с межповерочным интервалом, указанным в описании типа данного средства измерения). Наличие действующей поверки подтверждается предоставлением оригиналов паспортов или свидетельств о поверке ТН с протоколами поверки (ПТЭЭП 2.11.11).

7. Требования к измерительным цепям

-В электропроводке к расчетным счетчикам наличие паек не допускается (ПУЭ п.1.5.33).

-Электропроводка должна соответствовать условиям окружающей среды, назначению и ценности сооружений, их конструкции и архитектурным особенностям. Электропроводка должна обеспечивать возможность легкого распознания по всей длине проводников по цветам:

голубого цвета – для обозначения нулевого рабочего или среднего проводника электрической сети;

двухцветной комбинации зелено-желтого цвета – для обозначения защитного или нулевого защитного проводника;

двухцветной комбинации зелено-желтого цвета по всей длине с голубыми метками на концах линии, которые наносятся при монтаже – для обозначения совмещенного нулевого рабочего и нулевого защитного проводника;

черного, коричневого, красного, фиолетового, серого, розового, белого, оранжевого, бирюзового цвета – для обозначения фазного проводника (ПУЭ п.2.1.31).

-Монтаж цепей постоянного и переменного тока в пределах щитовых устройств (панели, пульты, шкафы, ящики и т. п.), а также внутренние схемы соединений приводов выключателей, разъединителей и других устройств по условиям механической прочности должны быть выполнены проводами или кабелями с медными жилами. Применение проводов и кабелей с алюминиевыми жилами для внутреннего монтажа щитовых устройств не допускается (ПУЭ п.3.4.12).

-Для сохранности измерительных цепей должна быть предусмотрена возможность опломбировки промежуточных клеммников, испытательных блоков, коробок и других приборов, включаемых в измерительные цепи ПУ, при этом необходимо минимизировать применение таких устройств (ПТЭЭП п.2.11.18).

-При полукосвенном включении счётчика проводники цепей напряжения подсоединять к шинам посредством отдельного технологического болтового присоединения, в непосредственной близости от трансформатора тока данного измерительного комплекса. Места присоединения цепей напряжения счётчика к токоведущим частям сети должны быть изолированы от без контрольного отсоединения. (ПТЭЭП п.2.11.18).

-Нагрузка вторичных обмоток измерительных трансформаторов, к которым присоединяются счетчики, не должна превышать номинальных значений.

-Сечение и длина проводов и кабелей в цепях напряжения расчетных счетчиков должны выбираться такими, чтобы потери напряжения в этих цепях составляли не более 0,25% номинального напряжения. (ПУЭ п.1.5.19).

-Для косвенной схемы подключения прибора учета вторичные цепи следует выводить на самостоятельные сборки зажимов или секции в общем ряду зажимов. При отсутствии сборок с зажимами необходимо устанавливать испытательные блоки. Зажимы должны обеспечивать закорачивание вторичных цепей трансформаторов тока, отключение токовых цепей счетчика и цепей напряжения в каждой фазе счетчиков при их замене или проверке, а также включение образцового счетчика без отсоединения проводов и кабелей. Конструкция сборок и коробок зажимов расчетных счетчиков должна обеспечивать возможность их пломбирования. (ПУЭ п.1.5.23).

-При полукосвенном включении счетчика, в качестве проводника вторичных цепей к трансформаторам тока следует применять кабель ВВГ 3 * 2,5 мм 2 с изоляцией жил разного цвета.

8. Требования к вводным устройствам и к коммутационным аппаратам на вводе

-Должна обеспечиваться возможность полного визуального осмотра со стационарных площадок вводных устройств, ВЛ, КЛ, а также вводных до учётных электропроводок оборудования для выявления до учётного подключения электроприёмников. Конструкция вводных устройств согласовывается отделом оптимизации балансов АО «РСК», отвечающей за организацию учёта, на проектной стадии работ по предоставленным потребителем проектным документам (с чертежами, планами расположения оборудования). Места возможного до учётного подключения должны быть изолированы путём пломбировки камер, ячеек, шкафов и др. (ПТЭЭП п.2.11.18).

-При нагрузке до 100А включительно, исключать установку рубильников до места установки узла учета (ПУЭ п.1.5.36).

-Для безопасной установки и замены счётчиков в сетях напряжением до 0,4 кВ, должна предусматриваться установка коммутационных аппаратов на расстоянии не более 10 м от ПУ (ПУЭ п.1.5.36), с возможностью опломбировки (ПТЭЭП п.2.11.18).

-Установку аппаратуры АВР, ОПС и другой автоматики предусматривать после места установки узла учета.

9. Допуск в эксплуатацию ПКУ. Ответственность за сохранность

Каждый измерительный комплекс для использования в расчётах за электроэнергию должен пройти процедуру допуска в эксплуатацию, согласно (ОПФРРЭЭ п.152-154). По результатам допуска в эксплуатацию ИК, персоналом АО «РСК» оформляется соответствующий акт. При положительном решении о допуске ИК, персонал АО «РСК» устанавливает знаки визуального контроля (пломбы, наклейки, и т. п.) на места указанные в выше перечисленных требованиях к ПУ, для исключения возможности искажения данных о прохождении фактических объёмов электроэнергии. Информация об установленных знаков визуального контроля заносится в акт допуска в эксплуатацию ПКУ.

Собственник ИК установленного в зоне своей балансовой принадлежности сети, несёт ответственность за сохранность приборов коммерческого учёта, пломб Госстандарта России и знаков визуального контроля АО «РСК». В случае любых их повреждений, или утраты, ИК теряет статус коммерческого (расчётного), а в отношении данного собственника ИК производится перерасчёт за электроэнергию предусмотренный (ОПФРРЭЭ п.195).

Расшифровка аббревиатуры ссылок нормативных актов

ОПФРРЭЭ – Основные положения функционирования розничных рынков электрической энергии

ПУЭ – Правила устройства электроустановок

ПТЭЭП – Правила эксплуатации электроустановок потребителей

ПОТРМ – Межотраслевые правила по охране труда (правила безопасности) при эксплуатации электроустановок

Выбор трансформаторов тока

Измерительные трансформаторы тока 6-10 кВ используются в реклоузерах (ПСС), пунктах коммерческого учета (ПКУ), камерах КСО – везде, где требуется учет электроэнергии или контроль тока для защиты линии от перегрузки.

Одним из основных параметров трансформатора тока (ТТ) является коэффициент трансформации, который чаще всего имеет обозначение 10/5, 30/5, 150/5 или аналогичное. Попробуем разобраться, что это означает, и как правильно выбрать коэффициент трансформации трансформатора тока.

Важно! Трансформатор тока по природе является повышающим, поэтому его вторичная обмотка должна быть всегда замкнута накоротко через амперметр или просто перемычкой. Иначе он сгорит или ударит кого-нибудь током.

Зачем нужны трансформаторы тока

Электрики, знакомые с электрооборудованием ~220 В могут заметить, что квартирные счетчики электроэнергии подключаются непосредственно к линии без использования трансформаторов тока. Однако уже в трехфазных сетях трансформаторное подключение встречается чаще, чем прямое включение. В цепях же ПКУ и распределительных устройств 6-10 кВ все измерительные устройства подключаются через трансформаторы тока.

Трансформатор тока предназначен для уменьшения величины измеряемого тока и приведения его к стандартному диапазону. Как правило, ток преобразуется к стандартному значенияю 5 А (реже – 1 А или 10 А).

Еще одним назначением трансформаторов тока является создание гальванической развязки между измеряемой и измерительной цепями.

Как выбрать трансформатор тока

Максимальный рабочий ток первичной обмотки трансформатора определяется мощностью силового трансформатора на понижающей подстанции.

Например, если мощность подстанции 250 кВА, то при номинальном напряжении линии 10 кВ ток не будет превышать 15 А. Значит коэффициент трансформации трансформаторов тока должен быть не менее 3 или, как это часто обозначают, 15/5. Использование трансформаторов тока меньшего номинала может привести к тому, что ток во вторичной обмотке будет значительно превышать заданное значение 5 А, что может привести к существенному снижению точности измерений или даже выходу из строй счетчика электроэнергии.

Таким образом, минимальное значение коэффициента трансформации ТТ ограничивается номинальным током линии.

А существуют ли ограничения на коэффициент трансформации с другой стороны? Можно ли использовать, например, вместо трансформаторов 15/5 трансформаторы 100/5? Да, такие ограничения существуют.

Если использовать трансформаторы тока с непропорционально большим номиналом, то результатом будет слишком малый ток во вторичной обмотке трансформатора, который счетчик электроэнергии не сможет измерять с необходимой точностью.

Чтобы не производить каждый раз громоздкие математические вычисления, был выработан ряд правил по выбору коэффициента трансформации ТТ. Эти правила зафиксированы в настольной книге каждого энергетика – в “Правилах устройсва электроустановок” (ПУЭ).

Правила устройства электроустановок допускают использование трансформаторов тока с коэффициентом трансформации выше номинального. Однако такие трансформаторы ПУЭ называют “трансформаторами с завышенным коэффициентом трансформации” и ограничивают их использование следующим образом.

1.5.17. Допускается применение трансформаторов тока с завышенным коэффициентом трансформации (по условиям электродинамической и термической стойкости или защиты шин), если при максимальной нагрузке присоединения ток во вторичной обмотке трансформатора тока будет составлять не менее 40 % номинального тока счетчика, а при минимальной рабочей нагрузке — не менее 5 %.

Поскольку упомянутое в ПУЭ понятие минимальной рабочей нагрузки является не очень понятным, то используют и другое правило:

Завышенным по коэффициенту трансформации нужно считается трансформатор тока, у которого при 25% расчетной присоединяемой нагрузке (в нормальном режиме) ток во вторичной обмотке менее 10% номинального тока счетчика.

Таким образом, максимально возможное значение коэффициента трансформации применяемых трансформаторов тока ограничивается чувствительностью счетчиков электроэнергии.

Расчет минимального и максимального значения коэффициента трансформации

Для расчета номинала трансфоррматора тока необходимо знать диапазон рабочих токов в первичной обмотке трансформатора.

Минимальный коэффициент трансформации ТТ рассчитывается, исходя измаксимального рабочего тока в линии. Максимальный рабочий ток можно вычислить, исходя из общей мощности потребителей электроэнергии, находящихся в одной сети. Но производить эти вычисления нет необходимости, так как все расчеты уже были проделаны ранее при проектировании трансформаторной подстанции. Как правило, номинал силового трансформатора выбран таким, чтобы регулярная нагрузка не превышала номинальную мощность трансформатора, а кратковременная пиковая нагрузка превышала мощность трансформатора не более, чем на 40%.

Нужно различать полную мощность (измеряется в кВА) и полезную мощность (измеряется в кВт). Полная мощность связана с полезной через коэффициент мощности, характеризующий реактивные потери в сети. Больше информации по теме можно получить на другой странице нашего сайта.

Поделив потребляемую мощность на номинальное напряжение сети и уменьшив полученное значение на корень из 3, получим максимальный рабочий ток. Отношение максимального рабочего тока к номинальному току счетчика электроэнергии и даст искомый минимальный коэффициент трансформации.

Например, для подстанции мощностью 250 кВА при номинальном напряжении сети 10 кВ максимальный рабочий ток составит около 15 А. Поскольку кратковременный максимальный рабочий ток может достигать 20 А, то минимальный номинал трансформатора тока лучше взять с небольшим запасом – 20/5.

Максимальный коэффициент трансфортмации ТТ определим, умножив минимальный коэффициент трансформации на отношение уровеня рабочего тока (в процентах от максимального) к уровеню тока во вторичной обмотке трансформатора (также в процентах от максимального).

Например, минимальный коэффициент трансформации – 15/5, расчетный уровень рабочего тока – 25% от максимального, ток во вторичной обмотке трансформатора – 10% от номинального тока счетчика. Тогда искомый минимальный номинал ТТ – 15/5 * 25/10, то есть 7,5 или в традиционной записи 37,5/5. Но, поскольку ТТ с таким номиналом не выпускаются, то нужно взять ближайшее значение – 30/5.

Требования, предъявляемые нормативными документами к выбору коэффициента трансформации измерительных трансформаторов тока, оставляют очень мало места для маневра, позволяя выбрать трансформатор только из двух-трех близких номналов

Консультации – Специалист по спецификациям | Уменьшите PUE, чтобы разблокировать емкость в дата-центрах

Цели обучения

  • Определите эффективность использования энергии, ее происхождение и текущие отраслевые тенденции.
  • Узнайте о емкости ИТ, резервной емкости, емкости оборудования и емкости ИТ-оборудования.
  • Узнайте, как создать новые источники доходов за счет снижения PUE и повысить рентабельность инвестиций за счет повышения PUE.

Эффективность энергопотребления долгое время использовалась в качестве эталона эффективности центра обработки данных, но редко рассматривается как инструмент, позволяющий высвободить неиспользуемые возможности информационных технологий и создать новый источник дохода.Для создания этой новой мощности требуется немного времени и минимальные капитальные вложения. Окупаемость инвестиций составляет менее шести месяцев и может помочь корпорациям отложить капитальные затраты, необходимые для создания мощностей.

PUE – это показатель, который описывает, насколько эффективно компьютерный центр обработки данных использует энергию. Это отношение общего количества энергии, потребляемой центром обработки данных, к энергии, подаваемой на вычислительное оборудование. Первоначально он был разработан Green Grid и быстро был принят многими игроками в центрах обработки данных.PUE был опубликован в 2016 году как глобальный стандарт ISO / IEC 30134-2: 2016.

Снижение PUE не только снижает эксплуатационные расходы на коммунальные услуги, но также позволяет снизить стоимость строительства (капитальные затраты), тем самым повышая рентабельность инвестиций для инвесторов. В существующих центрах обработки данных он может раскрыть новый потенциал дохода, используя существующую механическую, электрическую и водопроводную инфраструктуру. В большинстве анализов более низкого PUE учитывается только экономия средств за счет снижения энергопотребления. Когда включается новый потенциальный доход, который может привести к гораздо более высокой доходности для владельцев и операторов.

Uptime Institute ежегодно проводит исследование среднего показателя PUE для игроков центров обработки данных по всему миру. В 2018 году он сообщил, что средний показатель PUE составил 1,6 в 713 участвующих центрах обработки данных, расположенных по всему миру, при этом большинство участников находятся в США и Европе. Исследования и опросы Uptime Institute показали, что PUE неуклонно снижается в течение последних 10 лет с максимального значения 2,5 в 2007 году до 1,6 в 2018 году.

Google агрессивно использует PUE в качестве показателя, чтобы снизить потребление энергии собственным центром обработки данных.Портфель его центров обработки данных имеет один из самых низких показателей PUE в мире. В четвертом квартале 2018 года компания сообщила, что средний показатель PUE за 12 месяцев составил 1,11 для всего парка из 15 центров обработки данных по всему миру. Компания тщательно определяет ИТ-нагрузку только как вычислительную мощность; Потери в центре обработки данных включают мощность, используемую механическим оборудованием, тепло, отбрасываемое электрическим оборудованием, включая источники бесперебойного питания, распределительные устройства и фидеры, а также потери через трансформаторы электросети и электрические подстанции.

Определение PUE

Существует много двусмысленности и непоследовательности в том, как измерять PUE.Некоторые игроки будут включать подстанции, понижающие трансформаторы и т. Д. В формулу PUE, тогда как другие будут измерять потребление энергии на уровне объекта. Телекоммуникационные компании используют централизованные выпрямители, обеспечивающие от 4 до 12 часов резервного питания от свинцово-кислотных или регулируемых с помощью клапана свинцово-кислотных аккумуляторов и подающие постоянный ток на коммутационное и коммутационное оборудование. Большинство операторов ввода данных используют системы ИБП с резервными батареями и подают переменный ток в серверные стойки с понижающим трансформатором, встроенным в блейд-серверы.Эти различия приводят к внутренним различиям в PUE для разных типов объектов.

Повышение PUE не только помогает снизить затраты на электроэнергию, но также может разблокировать ценные возможности электрической и охлаждающей инфраструктуры. Это позволит игрокам центров обработки данных увеличить ИТ-ресурсы, приносящие доход, с помощью существующей электрической и механической инфраструктуры. По сути, это означает добавление продаваемых мощностей без серьезной модернизации инфраструктуры. Предостережение заключается в ограничениях физического пространства, которые здесь не рассматриваются.

Измерительная способность

Большинство компаний, размещающих центры обработки данных, продают ИТ-мощность в киловаттах. ИТ-возможности для них неприкосновенны. Чем больше мощности ИТ, тем больше потенциальный доход. Каждый киловатт дополнительной ИТ-мощности может приносить от 200 до 300 долларов в месяц. В наших расчетах ниже мы будем использовать 250 долларов за киловатт в месяц.

Мы нормализовали мощность механического, электрического и сантехнического оборудования в киловаттах мощности ИТ, которую оно может поддерживать.Это позволяет упростить метод сравнения и анализа. Для этого мы определили новый термин «ИТ-мощность оборудования» для каждой единицы механического охлаждения и электрического оборудования в центре обработки данных. Пропускная способность ИТ-оборудования является функцией максимального PUE системы, которая, в свою очередь, является функцией неэффективности всей системы.

IT-мощность оборудования измеряется в киловаттах.

e = оборудование

x = переменная; это имя оборудования, для которого рассчитана мощность ИТ

Оборудование IT-мощность для электрооборудования рассчитывается следующим образом:

Например:

Доступная мощность распределительного щита определяется как максимальная длительная мощность для первичного распределительного щита; избыточная емкость не учитывается.Например, некоторые распределительные щиты не могут быть загружены более чем на 80% от номинальной мощности для непрерывной работы. Эти данные должны быть получены производителем и использованы в расчетах.

PUE центра обработки данных меняется со временем, и мы определяем пиковый PUE как самый высокий наблюдаемый PUE для сайта в нормальных рабочих условиях в течение года.

Для охлаждающего оборудования (чиллеры, кондиционирование воздуха в компьютерном зале, вентиляционная установка и т. Д.) ИТ-мощность определяется как доступная ИТ-мощность охлаждения первичного охлаждающего оборудования в день проектирования; опять же, избыточная емкость не учитывается.

Например, агрегатный чиллер с воздушным охлаждением номинальной массой 600 тонн может обеспечить производительность только 500 тонн в расчетный день, определяемый как годовые расчетные условия охлаждения 0,4% по ASHRAE, после снижения номинальных значений для 30% пропиленгликоля. Подобная концепция может быть применена к установкам кондиционирования воздуха компьютерных залов или другому оборудованию.

Для источников бесперебойного питания и выпрямителей ИТ-мощность оборудования определяется как максимальная длительная работа.

Примечание. Приведенный выше анализ предполагает, что ИТ, охлаждение и другая дополнительная нагрузка питается от одного и того же источника (коммунальное обслуживание, генератор и главная плата обслуживания), что обычно имеет место в большинстве приложений.

Расчет затрат

На рисунке 2 мощность кондиционирования воздуха в компьютерном зале, энергосистемы общего пользования, генераторной установки, автоматического переключателя и главного распределительного щита в центре обработки данных намного превышает текущую ИТ-нагрузку. Операторы и планировщики центров обработки данных могут использовать это, чтобы принимать обоснованные решения о стоимости добавления ИТ-ресурсов на своих объектах. Используя эту информацию, операторы могут составить пошаговую функцию, показывающую стоимость модернизации механической, электрической и водопроводной сети для каждых дополнительных 250 киловатт ИТ-нагрузки.Эта информация может быть очень важной.

Это решает проблему распределения капитала для владельцев крупных центров обработки данных. Теперь у владельцев есть функция шага стоимости на одну страницу для каждого центра обработки данных, которую они могут использовать, чтобы определить, где установить новые стойки с минимальными капитальными затратами. Эти данные редко доступны и решат важную проблему для владельцев и операторов.

На рис. 3 показано влияние снижения PUE до 1,4 с текущих 1,75. Это свидетельствует о значительном увеличении ИТ-мощности энергосистемы общего пользования, генераторной установки, автоматического резерва и главного распределительного щита.Снижение PUE разблокирует ИТ-мощность электрического оборудования, поскольку уменьшается мощность, потребляемая механическим и другим вспомогательным оборудованием.

Завершение финансового финансового а анализа

Ситуация: Объект представляет собой центр обработки данных мощностью 1 мегаватт с пиковым значением PUE 1,75, построенный в 2010 году. Центр обработки данных обслуживается с помощью системы электропитания 2N и механической мощности N + 1. В настоящее время он работает на полную мощность. Доступная мощность электрической инфраструктуры – 1.75 мегаватт.

Проект улучшения PUE: Механические улучшения энергоэффективности снизили пиковый PUE до 1,4. Включено механических улучшений:

  • Повышение температуры приточного воздуха и температуры подаваемой охлажденной воды. Сдерживание горячих коридоров и повышение заданной температуры помещения.
  • Оптимизация последовательности работы насосов охлажденной воды и уставок кондиционеров машинного зала.
  • Установка адиабатических охлаждающих колодок на конденсатор чиллерной установки.
  • Установка изолирующих заслонок, которые позволили отключить резервные блоки кондиционирования воздуха в компьютерном зале. Система балансировки для перемещения воздуха туда, где это необходимо.
  • Оптимизация освещения и управления освещением.

Влияние повышения PUE на прибыль: В таблице 1 показано влияние на прибыль до вычета процентов, налогов, износа и амортизации (валовая прибыль), когда улучшение PUE привело как к увеличению ИТ-мощности, так и к экономии за счет повышения энергоэффективности. В этом сценарии было получено 250 киловатт ИТ-мощности, что дало дополнительные $ 0.75 миллионов годового дохода. Стоимость электроэнергии (эксплуатационные расходы) не изменилась, поскольку использование механической, электрической и водопроводной энергии было перенесено на поддержку дополнительной нагрузки ИТ. Для простоты предполагается, что затраты включают только затраты на электроэнергию. Прочие расходы являются фиксированными и не изменятся из-за корректировки пикового значения PUE. Прибыль увеличилась на 50,4%. Простая окупаемость этого улучшения составляет менее девяти месяцев.

Таблица 2 показывает влияние на валовую прибыль, когда повышение PUE привело к экономии только за счет повышения энергоэффективности.В этом сценарии более низкий PUE приводит к снижению энергопотребления на 350 киловатт. Снижение спроса на электроэнергию приводит к снижению затрат на электроэнергию на 300,00 долларов США. Опять же, расходы включают только затраты на электроэнергию. Прочие расходы являются фиксированными и не изменятся из-за корректировки пикового значения PUE. Мы видим, что прибыль увеличилась на 20,3%. Простая окупаемость менее 10 месяцев.

PUE уже давно используется в качестве эталона для измерения эффективности центра обработки данных. Снижение PUE помогает снизить затраты на электроэнергию в центрах обработки данных. Снижение PUE также открывает новые возможности ИТ, которые могут позволить владельцам центров обработки данных открыть новые источники дохода.

PUE и общая эффективность использования энергии (tPUE) – перспективы

Мне нравится Power Usage Effectiveness как показатель эффективности инфраструктуры центра обработки данных.

Это дает нам возможность говорить об эффективности распределения питания и механического оборудования центра обработки данных без необходимости уточнять обсуждение на основе используемых серверов и хранилищ или уровней использования, или других вопросов, не связанных напрямую с проектированием центра обработки данных. Но есть явные проблемы с показателем PUE.Любая единственная метрика, которая пытается свести сложную систему к единому числу, не сможет смоделировать важные детали, и в нее будет легко играть. PUE, тем не менее, страдает от обоих, я считаю это полезным.

Далее я сделаю обзор PUE, расскажу о некоторых проблемах, которые у меня есть с ним, как это определено в настоящее время, а затем предлагаю некоторые улучшения в измерении PUE с использованием метрики, называемой tPUE.

Что такое PUE?

PUE определяется в показателях энергоэффективности центров обработки данных Green Grid компании Christian Belady: PUE и DCiE.Это простая метрика, и именно поэтому она полезна, а также является источником некоторых источников ошибок в метрике. PUE определяется как

PUE = общая мощность объекта / мощность ИТ-оборудования

Общая мощность объекта определяется как «мощность, измеренная на электросчетчике». Мощность ИТ-оборудования определяется как «нагрузка, связанная со всем ИТ-оборудованием». Проще говоря, PUE – это отношение мощности, подаваемой на объект, к мощности, фактически подаваемой на серверы, хранилище и сетевое оборудование.Это дает нам представление о том, какой процент мощности фактически попадает на серверы, а остальная часть теряется в инфраструктуре. Эти потери инфраструктуры включают в себя распределение электроэнергии (коммутационное оборудование, источники бесперебойного питания, блоки распределения питания, дистанционные розетки и т. Д.) И механические системы (устройства обработки воздуха в компьютерном зале / кондиционеры в компьютерном зале, насосы охлаждающей воды, оборудование для перемещения воздуха вне серверов. , чиллеры и др.). Обратное PUE называется эффективностью инфраструктуры центра обработки данных (DCiE):

DCiE = мощность ИТ-оборудования / общая мощность оборудования * 100%

Итак, если у нас PUE = 1.7, что составляет DCiE 59%. В этом примере инфраструктура центра обработки данных рассеивает 41% электроэнергии, а ИТ-оборудование – остальные 59%.

Это полезно знать, поскольку позволяет нам сравнивать различные проекты инфраструктуры и понимать их относительную ценность. К сожалению, там, где тратятся деньги, мы часто видим игры с метриками, и это не исключение. Давайте рассмотрим некоторые проблемы с PUE, а затем предложим частичное решение.

Проблемы с PUE

Общая мощность объекта : Первая проблема – это определение общей мощности объекта.В исходном документе Green Grid общая мощность объекта определяется как «мощность, измеренная счетчиком коммунальных услуг». На первый взгляд это звучит довольно законченно, но недостаточно плотно. Многие объекты меньшего размера измеряют напряжение 480 В переменного тока, но некоторые объекты измеряют среднее напряжение (около 13,2 кВ переменного тока в Северной Америке). И несколько объектов измеряют высокое напряжение (~ 115 кВ переменного тока в Северной Америке). Третьи покупают и предоставляют землю для слоя понижающего трансформатора от 115 кВ переменного тока до 13,2 кВ переменного тока, но счетчик по-прежнему находится на среднем уровне напряжения.

Некоторые ИБП установлены на среднее напряжение, а другие – на низкое (480 В переменного тока). Очевидно, что ИБП должен быть частью накладных расходов инфраструктуры.

Из приведенных выше наблюдений следует, что некоторые значения PUE включают потери на двух уровнях преобразования напряжения до 480 В переменного тока, некоторые включают 1 преобразование, а некоторые не включают ни одного из них. Это значительно мутит воду и заставляет небольшие предприятия выглядеть несколько лучше, чем они должны, и это просто еще одна возможность раздувать цифры, превышающие то, что на самом деле может производить предприятие.

Контейнерная игра: Многие модульные центры обработки данных построены на контейнерах, которые принимают 480 В переменного тока на входе. Я видел поставщиков модульных центров обработки данных, которые называли подключение к контейнеру «ИТ-оборудованием», что означает, что обычное преобразование с 480 В переменного тока на 208 В переменного тока (а иногда даже на 110 В переменного тока) не включается. Это серьезно искажает метрику, но с механической точки зрения отрицательное влияние еще больше. В контейнерах часто находятся блоки CRAH или CRAC. Это означает, что большие части механической инфраструктуры включены в «ИТ-нагрузку», и это делает эти контейнеры искусственно хорошими.По иронии судьбы, конструкции контейнеров, о которых я здесь говорю, на самом деле довольно хороши. Им действительно не нужно играть в игры с метриками, но это происходит, так что читайте мелкий шрифт.

Infrastructure / Server Blur: Во многих модульных конструкциях на базе стойки используются вентиляторы большого уровня, а не несколько неэффективных вентиляторов в сервере. Например, Rackable CloudRack C2 (для меня SGI все еще Rackable :)) перемещает вентиляторы из серверов и устанавливает их на уровне стойки. Это замечательный дизайн, который намного эффективнее крошечных вентиляторов 1RU.Обычно серверные вентиляторы включаются в «ИТ-нагрузку», но в современных конструкциях, когда вентиляторы выносятся из серверов, это считается нагрузкой на инфраструктуру.

В крайнем случае мощность вентилятора может превышать 100 Вт (пожалуйста, не покупайте эти серверы). Это заставляет центр обработки данных, на котором работают более эффективные серверы, потенциально должен сообщать более низкий показатель PUE. Мы не хотим толкать отрасль в неправильном направлении. Вот еще один. ИТ-нагрузка обычно включает в себя серверный блок питания (БП), но во многих конструкциях, таких как IBM iDataPlex, отдельные блоки питания выносятся из сервера и размещаются на уровне стойки.Опять же, это хороший дизайн, и мы увидим гораздо больше, но он берет на себя потери, которые раньше были нагрузкой на ИТ, и заставляет их загружать инфраструктуру. PUE в таких случаях не измеряет то, что нужно.

PUE менее 1,0: В документе Green Grid говорится, что «PUE может варьироваться от 1,0 до бесконечности», и далее говорится: «… значение PUE, приближающееся к 1,0, будет указывать на 100% КПД (т. Е. Вся потребляемая мощность только ИТ-оборудованием). На практике это примерно так.Но PUE лучше 1.0 – это абсолютно возможно и даже неплохая идея. Давайте воспользуемся примером, чтобы лучше понять это. В этом случае я использую 1,2 PUE. Некоторые объекты уже превышают этот PUE, и нет разногласий по поводу его достижимости.

В нашем примере 1.2 объект PUE рассеивает 16% от общей мощности объекта на распределение электроэнергии и охлаждение. Часть этого тепла может быть в трансформаторах за пределами здания, но мы точно знаем, что все серверы находятся внутри, то есть не менее 83% рассеиваемого тепла будет внутри корпуса.Предположим, мы можем утилизировать 30% этого тепла и использовать его в коммерческих целях. Например, мы можем использовать отработанное тепло для обогрева сельскохозяйственных культур и позволить выращивать помидоры или другие ценные культуры в климате, который обычно не благоприятствует им. Или мы можем использовать тепло как часть процесса выращивания водорослей для производства биодизеля. Если мы сможем транспортировать это низкопотенциальное тепло и чистить только 30% от первоначальной стоимости, мы сможем достичь показателя PUE 0,90. То есть, если мы будем эффективны только на 30% в монетизации низкопотенциального отходящего тепла, мы сможем достичь уровня выше 1.0 ПУЭ.

Возможно менее 1,0 PUE, и я хотел бы сплотить отрасль вокруг достижения PUE менее 1,0. В мире баз данных много лет назад мы достигли 1000 транзакций в секунду. Конференция «Системы высокопроизводительных транзакций» изначально задумывалась с целью достижения этих (на тот момент) невероятных результатов. 1000 TPS были превзойдены несколько десятилетий назад, но HPTS остается фантастической конференцией. Нам нужно сделать то же самое с PUE и стремиться к снижению до уровня ниже 1,0 до 2015 года.PUE меньше 1.0 – это сложно, но это возможно и будет сделано.

tPUE Defined

Кристиан Белади, редактор документа Green Grid, хорошо осведомлен о проблемах, которые я затронул выше. Он предлагает заменить долгосрочную перспективу индексом производительности центров обработки данных (DCP). DCP определяется как:

DCP = полезная работа / общая мощность объекта

Мне нравится этот подход, но сложность состоит в том, чтобы дать определение «полезной работы» в общем виде.Как мы можем определить количество полезной работы, которая охватывает все интересные рабочие нагрузки во всех операционных системах хоста. Некоторые рабочие нагрузки используют числа с плавающей запятой, а некоторые – нет. Некоторые используют специализированные интегральные схемы специального назначения, а некоторые работают на оборудовании общего назначения. Некоторые программы эффективны, а некоторые очень плохо написаны. Я думаю, что цель правильная, но никогда не будет способа измерить ее в общих чертах. Мы могли бы определить DCP для заданного типа нагрузки, но я не вижу способа использовать его, чтобы говорить об эффективности инфраструктуры в общих чертах.

Вместо этого я предлагаю tPUE, который является модификацией PUE, которая смягчает некоторые из вышеперечисленных проблем. По общему признанию, это более сложный, чем PUE, но он имеет то преимущество, что уравнивает различные конструкции инфраструктуры и позволяет сравнивать различные типы рабочих нагрузок. Используя tPUE, предприятие HPC может сравнить свои показатели с коммерческими средствами обработки данных.

tPUE стандартизирует, где должна быть измерена общая мощность объекта, и где именно запускается ИТ-оборудование и какие части нагрузки составляют инфраструктура и сервер.С помощью tPUE мы пытаемся устранить некоторые негативные стимулы к стиранию границ между ИТ-оборудованием и инфраструктурой. В общем, такое размытие – очень хорошая вещь. Вентиляторы 1RU невероятно неэффективны, поэтому замена их крыльчатками на уровне стойки или контейнера – это хорошо. Несколько центральных блоков питания могут быть более эффективными, поэтому перенос блока питания с сервера на модуль или стойку – это хорошо. Нам нужна метрика, которая правильно измеряет эффективность этих изменений. PUE в нынешнем виде фактически покажет отрицательный «выигрыш» в обоих примерах.

Мы определяем как:

tPUE = Общая мощность предприятия / производственная мощность ИТ-оборудования

Это почти идентично PUE. Важен следующий уровень определений. Определение tPUE «Общая мощность предприятия» довольно простое. Это мощность, подаваемая к источнику среднего напряжения (~ 13,2 кВ переменного тока) до любого ИБП или преобразования мощности. Большинство крупных объектов поставляются с таким уровнем напряжения или выше. Небольшие предприятия могут получить 480 В переменного тока, и в этом случае получить это число труднее.Если измерение невозможно, мы решаем проблему, используя номер, указанный производителем трансформатора. К счастью, показатели эффективности высоковольтных трансформаторов точно указаны производителями.

Для tPUE напряжение объекта должно фактически измеряться при среднем напряжении, если это возможно. Если это невозможно, допустимо проводить измерения при низком напряжении (480 В переменного тока в Северной Америке и 400 В переменного тока во многих других регионах), если учитывается потеря эффективности трансформатора (-ов) среднего напряжения.Конечно, все измерения должны проводиться перед ИБП или любым другим способом регулирования мощности. Это определение позволяет использовать неизмеряемый, указанный производителем коэффициент полезного действия для трансформатора среднего и низкого напряжения, но гарантирует, что во всех измерениях используется среднее напряжение в качестве базовой линии.

Определение tPUE «Мощность производительного ИТ-оборудования» несколько сложнее. PUE измеряет ИТ-нагрузку как мощность, подаваемую на ИТ-оборудование. Но ИТ-оборудование крупномасштабных центров обработки данных нарушает правила.У некоторых есть вентиляторы внутри, а некоторые используют вентиляторы инфраструктуры. Некоторые из них не имеют блока питания и поставляются инфраструктурой на 12 В постоянного тока, в то время как в большинстве все еще есть блок питания в той или иной форме. tPUE «заряжает» все вентиляторы и все преобразования энергии в компонент инфраструктуры. Я определяю «производительную мощность ИТ-оборудования» как всю мощность, подаваемую на полупроводники (память, ЦП, северный мост, южный мост, сетевые адаптеры), диски, ASIC, FPGA и т.д. ) и / или модули регулятора напряжения (VRM), а также охлаждающие вентиляторы от «IT-нагрузки» к инфраструктуре.В этом определении потери инфраструктуры однозначно включают все преобразования энергии, ИБП, коммутационное оборудование и другие потери при распределении. И это включает в себя все расходы на охлаждение, независимо от того, есть они на сервере или нет.

Эта сложная часть – как измерить tPUE. Он достигает нашей цели быть сопоставимым, поскольку все будут использовать одни и те же определения. И не наказывает новаторский дизайн, стирающий привычные границы между сервером и инфраструктурой. Я бы сказал, что у нас есть лучшая метрика, но проблема будет в том, как ее измерить? Смогут ли операторы центров обработки данных измерить это, отслеживать улучшения на своих объектах и ​​понять, как они сравниваются с другими?

Мы обсудили, как измерить общую мощность предприятия.Вкратце: его необходимо измерять перед включением всех ИБП и стабилизации питания при среднем напряжении. Если высокое напряжение подается непосредственно на ваш объект, вам следует проводить измерения после первого понижающего трансформатора. Если на ваш объект подается низкое напряжение, спросите своего поставщика электроэнергии, будь то коммунальное предприятие, владелец колокольни или группа инфраструктуры вашей компании, об эффективности понижающего трансформатора от среднего до низкого при вашей средней нагрузке. Сложите это значение математически. Это не идеально, но лучше, чем сейчас, когда мы смотрим на PUE.

В сегменте низкого напряжения, где мы поставляем «производительную мощность ИТ-оборудования», мы также вынуждены использовать оценку с нашими мерами. Мы хотим измерить мощность, передаваемую отдельным компонентам. Мы хотим измерить мощность, подаваемую на память, ЦП и т. Д. Наша цель – получить мощность после последнего преобразования, а это довольно сложно, поскольку VRD часто находятся на плате рядом с компонентом, который они поставляют. Учитывая, что неразрушающее измерение мощности на этом уровне непросто, мы используем индуктивный амперметр на каждом проводе, передающем мощность на плату.Затем мы получаем данные об эффективности VRD от производителя системы (вы все равно должны их запрашивать – они являются важным фактором эффективности сервера). В этом случае мы часто можем получить эффективность только при номинальной мощности, и фактическая эффективность VRD будет меньше при использовании вами. Тем не менее, мы используем это единственное число эффективности, поскольку оно, по крайней мере, является приблизительным, а более подробные данные либо недоступны, либо их очень трудно получить. Мы не включаем питание вентилятора (серверные вентиляторы обычно работают от 12-вольтной шины).По сути, мы берем определение нагрузки ИТ-оборудования, используемое в определении PUE, и вычитаем из потерь VRD, PSU и вентиляторов. Эти измерения необходимо проводить при полной загрузке сервера.

Приведенные выше измерения не так точны, как хотелось бы, но я утверждаю, что эти методы дадут гораздо более точную картину эффективности инфраструктуры, чем текущие определения PUE, и тем не менее эти метрики поддаются измерению и не зависят от рабочей нагрузки.

Сводка:

Мы определили tPUE как:

tPUE = Общая мощность предприятия / производственная мощность ИТ-оборудования

Мы определили общую мощность объекта, которая должна быть измерена перед всеми ИБП и кондиционированием питания при среднем напряжении.Мы определили производительную мощность ИТ-оборудования как мощность сервера, не включая блоки питания, VRD и другие потери преобразования, а также потребление энергии вентиляторами или охлаждением.

Пожалуйста, рассмотрите возможность оказания помощи в пропаганде tPUE и использовании tPUE. А если вы, ребята, проектирующие и создающие коммерческие серверы, можете помочь, измерив мощность производственного ИТ-оборудования для одного или нескольких ваших SKU, я с удовольствием опубликую ваши результаты. Если вы можете предоставить измерение мощности производительного ИТ-оборудования для одного из ваших новых серверов, я опубликую его здесь с изображением сервера.

Давайте сделаем новую инфраструктуру сплоченной, достигнув tPUE <1.0.

–jrh

Джеймс Гамильтон, Amazon Web Services

1200, 12 th Ave. S., Сиэтл, Вашингтон, 98144
W: +1 (425) 703-9972 | C: +1 (206) 910-4692 | Н: +1 (206) 201-1859 | [email protected]

H: mvdirona.com | W: mvdirona.com/jrh/work | блог: http: //perspectives.mvdirona.com

Что такое эффективность использования энергии (PUE) и как она рассчитывается?

Опубликовано 13 октября 2014 г. автором Jeanne Ziobro

Показатель эффективности использования энергии (PUE), впервые представленный компанией Green Grid® в 2007 году, стал фактическим стандартом для измерения эффективности центра обработки данных.Но, несмотря на его распространенность, многие операторы центров обработки данных не знают, что такое PUE, как он рассчитывается и как его можно использовать для реализации инициатив в области энергоэффективности. Например, многие менеджеры центров обработки данных знают, что их показания PUE должны быть как можно ближе к цифре 1, но почему?

PUE – это отношение количества энергии, необходимой для работы и охлаждения центра обработки данных, к количеству энергии, потребляемой ИТ-оборудованием в центре обработки данных. Уравнение выглядит следующим образом:

PUE = (Общая энергия объекта) / (Энергия ИТ-оборудования)

Таким образом, PUE, равный единице, будет означать, что у вас есть идеальный центр обработки данных, в котором вся энергия, поступающая в здание, делает это. к ИТ-оборудованию, при этом ни одна из них не используется для систем охлаждения или освещения или не теряется при передаче на ИТ-оборудование.

Итак, теперь, когда вы понимаете уравнение, вам может быть интересно, как вы можете собирать данные как для объекта, так и для ИТ-оборудования. Для объекта большинство полагается на счетчик коммунальных услуг. Однако установка так называемого «теневого счетчика» позволяет операторам центров обработки данных ежедневно отслеживать общее использование электроэнергии, а не ждать ежемесячного счета за коммунальные услуги.

Для ИТ-оборудования лучше всего собирать данные о мощности с ваших стоечных блоков распределения питания (PDU), поскольку они часто могут измерять до уровня отдельной розетки, что дает представление об эффективности отдельного оборудования.В других случаях вы можете получить эту информацию с удаленных панелей питания (RPP) или источников бесперебойного питания (UPS). И в случае, если ни один из них не обеспечивает возможности измерения, вы можете рассмотреть возможность добавления счетчика вторичных цепей с трансформаторами тока с разъемным сердечником, которые вставляются в существующие панели.

Данные, которые вы собираете, можно вручную добавлять на рабочий лист через заранее определенные интервалы, и вы можете настроить функции или макросы для выполнения расчетов за вас. Или вы можете использовать интеллектуальные стоечные PDU, которые отправляют данные по сети в базу данных, подключенную к решению для мониторинга мощности DCIM, которое автоматически рассчитывает PUE, выявляет тенденции с течением времени и помогает менеджерам центров обработки данных оценивать эффективность инициатив по повышению эффективности.

Узнайте больше о том, как решение Raritan по управлению энергопотреблением центра обработки данных автоматически рассчитывает PUE, или попробуйте наш инструмент мониторинга DCIM прямо со своего компьютера.


Пройдите тест-драйв прямо сейчас

Как рассчитать PUE?

PUE, или Power Usage Effectiveness, разработанный компанией Green Grid ™, стал стандартом для измерения эффективности центра обработки данных. Что это на самом деле означает и как это рассчитать? В индустрии ходят слухи, что вы хотите быть как можно ближе к единице.Почему 1? PUE – это отношение количества энергии, необходимой для управления и охлаждения центра обработки данных, к мощности, потребляемой ИТ-оборудованием в центре обработки данных. 1, в случае соотношения будет означать, что у вас есть идеальный центр обработки данных, в котором вся энергия, поступающая в здание, поступает на ИТ-оборудование, и ни одна из них не используется для нагрузок для охлаждения или освещения комнаты, и ни одна из них не теряется при передаче. к ИТ-оборудованию. Математика, лежащая в основе этого отношения, выглядит примерно так:

PUE = (Общая энергия объекта) / (Энергия ИТ-оборудования)

Итак, как определить «общую энергию объекта»? Однако, как правило, со счетчиком коммунальных услуг установка так называемого «теневого счетчика» позволяет оператору центра обработки данных отслеживать ежедневные измерения общего энергопотребления объекта.В противном случае оператору центра обработки данных придется ежемесячно ждать и полагаться на счет от коммунального предприятия, чтобы понять общее энергопотребление объекта.

Для расчета «потребления энергии ИТ-оборудованием в центре обработки данных» лучше всего суммировать показания мощности на PDU или блоках распределения питания, которые распределяют мощность по ИТ-стойкам. Вы также можете получить RPP с данными (удаленные панели питания), ИБП и, в последнее время, интеллектуальные стоечные БРП. В случае, если напольные PDU или RPP не оснащены измерительными приборами, многие поставщики предлагают послепродажные счетчики цепей ответвления с трансформаторами тока с разъемным сердечником, которые вставляются в существующие панели.Данные можно считывать вручную с определенной частотой или для устранения дополнительных накладных расходов, данные могут быть автоматически собраны по сети и переданы в решение для управления энергопотреблением или мониторинга энергопотребления, которое может автоматически определять тенденции и составлять отчеты по PUE во всех ваших центрах обработки данных.

Щелкните здесь, чтобы узнать больше о том, как DCIM Sunbird обеспечивает расчет PUE.

Эффективность использования энергии в центре обработки данных (PUE)

Повышение эффективности центра обработки данных представляет интерес практически для всех.Но это не значит, что все становятся зелеными. Однако повышение эффективности дает некоторые результаты по озеленению.

Агентство по охране окружающей среды США (EPA) выступило с тремя инициативами, которые описаны в «Инициативах энергоэффективности центров обработки данных ENERGY STAR». Три текущие инициативы EPA:

Руководящие принципы энергоэффективности
В документе EPA говорится: «Эти руководящие принципы призваны помочь отрасли получить общее понимание показателей энергоэффективности, которые могут способствовать диалогу для повышения эффективности центра обработки данных и снижения энергопотребления.«

Первый набор рекомендаций, которые стоит прочитать, касается измерения эффективности использования энергии (PUE) в выделенных центрах обработки данных. Его можно найти в «Рекомендациях по измерению и составлению отчетов об общей эффективности центра обработки данных». PUE – это показатель общей эффективности инфраструктуры центра обработки данных. Чем ближе PUE к 1,00, тем эффективнее ИТ-операции. Число больше 1,00 означает меньшую эффективность. Я думаю, что PUE не может быть даже близко к 1.00, поскольку общее энергопотребление будет включать не ИТ-устройства, а также ИТ-устройства. Способ определения общего энергопотребления центра обработки данных – это измерение мощности, поступающей в центр обработки данных при подключении к электросетевой компании. PUE для выделенного центра обработки данных рассчитывается по следующей формуле:

PUE = общее энергопотребление центра обработки данных (включая энергию ИТ и не ИТ, такую ​​как охлаждение, освещение и вспомогательная инфраструктура) / потребление энергии ИТ (Категория 0-3) Эффективность центра обработки данных является обратной величиной PUE, где:

Эффективность = потребление энергии ИТ / общее потребление энергии центром обработки данных

В данном случае эффективность 1.00 было бы идеально, но не совсем возможно. Следовательно, эффективность центра обработки данных будет меньше 1,00, вероятно, от 0,80 до 0,90. Для центра обработки данных существует четыре категории измерения PUE. Чем выше номер категории, тем точнее измерение.

* PUE Категория 0 – это расчет на основе спроса, представляющий пиковую нагрузку в течение 12-месячного периода измерения. Эта категория используется только для полностью электрических центров обработки данных, а не для центров, использующих другие источники энергии, такие как охлажденная вода.

* Категория PUE 1 – это 12-месячная нагрузка, считываемая на выходе системы ИБП. Это измерение лучше, чем Категория 0, потому что оно фиксирует влияние колеблющихся IT и охлаждающих нагрузок.

* PUE Категория 2 – это суммарное показание за 12 месяцев в блоке распределения питания (PDU). Это измерение аналогично категории 1, но не включает потери в трансформаторах PDU и статических переключателях.

* Категория 3 по ПУЭ – это суммарная мощность в киловатт-часах за 12 месяцев, считанная в точке подключения IT-устройств к электрической системе.Это наиболее точный показатель, поскольку он не включает устройства, не относящиеся к ИТ, например вентиляторы.

Сводка по четырем категориям измерения PUE

Одна из рекомендаций – измерять годовое энергопотребление в киловатт-часах (кВтч). Предприятию следует попытаться рассчитать начальный PUE, даже если измерения не являются исчерпывающими. Это послужит ориентиром для будущих расчетов PUE для сравнения. Если вы используете формулу PUE для расчета PUE, рекомендуется определять номер категории с результатом PUE, иначе полученный PUE не будет иметь реального значения и не может быть точно сравнен с другими центрами обработки данных.

Рейтинг ENERGY STAR для центров обработки данных
Стратегическое управление энергопотреблением помогает контролировать потребление энергии и затраты. EPA располагает инструментами и ресурсами, которые могут помочь предприятию создать программу управления энергопотреблением, которая включает в себя сравнительный анализ энергоэффективности центра обработки данных, проведение бесплатных и недорогих операций и улучшение управления, а также признание успехов в области управления энергопотреблением.

Первый ресурс в этом разделе посвящен тестированию вашего центра обработки данных в Portfolio Manager.Краткое руководство по центру обработки данных доступно для дополнительных указаний. Вы также можете просмотреть часто задаваемые вопросы о рейтинговой модели центра обработки данных для получения дополнительных рекомендаций.

ENERGY Star Data Center Технические характеристики продукта
EPA начало процесс разработки спецификации версии 2.0 для компьютерных серверов. Проект 1 спецификации был распространен 9 апреля 2010 г. Все материалы, относящиеся к процессу разработки, размещены в Версии 2.0 Страница разработки спецификаций сервера ENERGY STAR версии 2.0.

Этот раздел состоит из трех частей:

* Разработка спецификации компьютерного сервера ENERGY STAR
* Разработка спецификации системы хранения данных для центра обработки данных ENERGY STAR
* Разработка спецификации источников бесперебойного питания ENERGY STAR

Документ «Инициативы энергоэффективности центров обработки данных ENERGY STAR» загружен множеством ссылок и подтверждающих документов, которые стоит архивировать, даже если вы не читаете их сразу.Предприятие может быть в курсе инициатив по энергоэффективности, периодически возвращаясь на площадку EPA.

О нас – Производитель субметров и трансформаторов тока

Справочная информация о компании

Компания Accuenergy, основанная в 1998 году, является ведущим производителем приборов для измерения мощности и энергии для распределения, мониторинга, контроля и управления электрической энергией и другими динамическими процессами. Accuenergy специализируется на передовых исследованиях, разработке и производстве многофункциональных измерителей мощности, анализаторов качества электроэнергии, гибких трансформаторов тока, трансформаторов тока с разделенным сердечником, сетевых коммуникационных модулей, облачных систем управления энергопотреблением и решений для выставления счетов арендаторам.Делая упор на инновации, качество, производительность и рентабельные решения, Accuenergy расширила свою глобальную сеть с офисами в Торонто, Канада (штаб-квартира), Лос-Анджелесе и Пекине.


Основные компетенции

Концепция Accuenergy заключается в том, чтобы первопроходцами в области устойчивого, надежного и эффективного использования энергии, делая управление энергопотреблением более удобным и интеллектуальным. Различные устройства измерения мощности Accuenergy разработаны с учетом их универсальности, ассортимента продукции и рентабельности, что позволяет пользователям управлять распределением энергии без ущерба для качества.Продукция Accuenergy легко интегрируется в новые или существующие системы управления энергопотреблением, средства автоматизации и системы управления зданием для интеллектуальных, удобных для пользователя энергетических систем, которые поддерживаются нашей экспертной технической поддержкой и гарантией производителя.


Области, которые мы обслуживаем

Accuenergy обслуживает предприятия в различных секторах, включая, помимо прочего: промышленность, торговлю, возобновляемые источники энергии, правительство, образование, связь и оборону. Продукты и решения Accuenergy используются в крупномасштабных проектах по управлению энергопотреблением, в проектах по расширению общественного транспорта, в системах заводского управления, в индивидуальных распределительных устройствах, в проектах LEED, проектах PUE, подсчетах и ​​многом другом с постоянным упором на наиболее эффективные, экономичные и универсальные энергетическое решение для ваших приложений.


Ассортимент продукции

Accuenergy предлагает обширный ассортимент продукции, который включает одно- и трехфазные многофункциональные измерители мощности, многоконтурные счетчики, шлюзы и серверы сбора данных, различные трансформаторы тока с разъемным сердечником, ТТ, внесенные в список UL, ТТ катушки Роговского, модули ввода / вывода и связи, преобразователи, измерители мощности постоянного тока, датчики на эффекте Холла, предварительно смонтированные панели и программное обеспечение для регистрации данных.

Наш технический и вспомогательный персонал готов предоставить информацию о нашей линейке продуктов, которая соответствует требованиям вашего проекта.Наша команда экспертов проконсультирует вас на каждом этапе: от принятия решения и установки до послепродажного обслуживания и разработки стратегии проекта.


Двигаясь вперед

Accuenergy продолжает внедрять новые решения, дополнения и расширения, стремясь удовлетворить рыночный спрос и предлагая лучшие решения для наших клиентов. Мы внимательно прислушиваемся к отзывам партнеров, конечных пользователей, установщиков и аналитиков рынка и стремимся предложить разнообразное, эффективное и комплексное решение для измерения.Исследования и разработки являются основой организации и постоянно работают над новыми инновациями. Обязательно подпишитесь на нашу рассылку новостей и продолжайте посещать наш веб-сайт, чтобы получать последние объявления о продуктах и ​​информацию о компании, поскольку мы продолжаем делать использование энергии более надежным и эффективным. , а также сделать управление энергопотреблением более удобным и интеллектуальным.

Влияние PUE на затраты центра обработки данных

Важность PUE для затрат центра обработки данных

Измерения эффективности, такие как эффективность использования энергии – PUE и эффективность использования воды – WUE помогают владельцам и операторам центров обработки данных.Оценивая все операции, легче определить области, которые нужно улучшить. Этот показатель полезен не только для определения воздействия центров обработки данных на окружающую среду и выбросов углекислого газа, но и с точки зрения бизнес-операций, он может помочь определить меры по снижению затрат.

PUE – это шкала от одного до трех, где один – максимально возможный балл. Если PUE был равен 1, это означало, что весь блок питания центра обработки данных использовался для питания только ИТ-оборудования. PUE упал с 1.Согласно недавнему опросу 900 центров обработки данных и поставщиков услуг, проведенному Uptime Institute, с 8 в 2011 году до 1,53 в 2018 году. Хотя это обнадеживает, исследование также показало, что количество отключений и их серьезность за последний год выросли. Следовательно, сектору центров обработки данных еще предстоит работать с точки зрения повышения PUE и показателей простоев.

Как рассчитать PUE?

Операционные бюджеты центра обработки данных могут быть разрушены высокими затратами на электроэнергию. В объекте совместного размещения также очень важно знать, как центр обработки данных выставляет клиентам счета за их энергопотребление.Большинство поставщиков центров обработки данных выставляют счета за каждого клиента. Потребление электроэнергии клиентским оборудованием и общие накладные расходы для всего центра обработки данных включены в плату. Примерами общих накладных расходов являются управление многочисленными источниками питания, несколькими генераторами и несколькими системами ИБП.

На диаграмме ниже показан процент центров обработки данных, работающих с определенным PUE. По данным института безотказной работы, у большинства центров обработки данных (47%) PUE составляет 1,2–1,5. 38% находятся в диапазоне 1,5–2,0. Эти 38% центров обработки данных, вероятно, могли бы сделать некоторые простые улучшения в своем центре обработки данных, такие как ограничение проходов и включение термостата.Это приведет к снижению PUE и экономии средств. Вы можете использовать наш бесплатный онлайн-калькулятор PUE, чтобы узнать, сколько вы можете сэкономить за счет повышения энергоэффективности.

Фото: uptimeinstitute.com

Чем ниже PUE, тем эффективнее центр обработки данных. А это также означает снижение эксплуатационных расходов как для оператора, так и для клиента. Хороший центр обработки данных наилучшим образом использует свою мощность для обслуживания своего объекта и управления им. Что в результате принесет пользу и покупателям.

Неэффективные объекты, центры обработки данных, которые работают с большей мощностью, вероятно, будут иметь более высокие эксплуатационные расходы. В результате эти поставщики должны взимать со своих потребителей целое состояние.

Как центры обработки данных могут снизить PUE?

Операторы центров обработки данных могут использовать различные методы для снижения своего рейтинга PUE. Просто увеличив температуру в помещении. Некоторые центры обработки данных поддерживают температуру значительно ниже, чем рекомендовано ASHRAE. Но повышение температуры немного выше все же безопасно.Это не повредит оборудование и может даже помочь улучшить PUE.

Кроме того, предпочтительна изоляция горячих или холодных коридоров. Эта стратегия предотвращает смешивание холодного воздуха с горячим воздухом, выходящим из ИТ-оборудования. Это делает охлаждение более эффективным, тем самым экономя энергию, затрачиваемую на охлаждение, что улучшает ваш PUE. Еще одно преимущество заключается в том, что вы можете увеличить плотность серверов при том же объеме охлаждения, что может дополнительно улучшить показатели PUE за счет увеличения нагрузки на ИТ при той же или меньшей охлаждающей нагрузке.

Фото: gstatic.com

Центры обработки данных также могут быть находчивыми благодаря естественному охлаждению. Снижение зависимости от энергоемких систем охлаждения. Необходимо учитывать климат места. Конечно, в более холодных регионах, таких как Исландия, Норвегия, Финляндия, Аляска, где есть хорошая инфраструктура, сопровождающая холодную погоду, и хорошее качество воздуха, естественное охлаждение является жизнеспособным вариантом.

Также предлагается проверить распределение электроэнергии на объекте. Потери мощности уменьшаются за счет использования высокоэффективных систем ИБП и удаления лишних ступеней преобразователя напряжения.Это имеет дополнительное преимущество, так как эта потеря мощности преобразуется в тепло, что снижает охлаждающую нагрузку, что приводит к еще большей экономии.

Есть ли недостатки в измерении?

PUE – отличный инструмент для отдела оборудования центра обработки данных. Это позволяет инженерам предприятия оценить влияние модификаций инфраструктуры. Сюда входят:

  • Повышение температуры
  • Переход на более эффективный ИБП

Администраторы центров обработки данных вынуждены снизить PUE.Стремление других фирм сэкономить на расходах и соответствовать заявленному PUE может иметь непредвиденные последствия. Дата-центр может делать это без какого-либо стратегического планирования.

Давайте посмотрим на примере, как это может произойти. Предположим, у нас есть центр обработки данных с входной мощностью 100 кВт, из которых 50 кВт используется для питания ИТ-оборудования. Это приведет к начальному значению PUE 2,0, как показано ранее.

Администратор центра обработки данных может решить виртуализировать несколько серверов. Таким образом, мы снизили мощность, потребляемую ИТ-оборудованием, на 25 кВт, а также снизили мощность, потребляемую нашим центром обработки данных, на ту же величину.Какова будет судьба ЧУП?

Разве не правда, что мы хотим избежать более высокого значения PUE? Конечно нет. Очень важно понимать, что может вызвать повышение или понижение PUE. Как это ни парадоксально, любое снижение спроса на ИТ без соответствующего снижения нагрузки на охлаждение приведет к увеличению PUE.

Когда мы разбиваем PUE на составляющие, становится яснее:

При понижении IT-нагрузки PUE всегда будет расти, что приведет к более высокому PUE.С другой стороны, увеличение IT-нагрузки всегда снижает PUE.

Итак, если наш PUE вырос, означает ли это, что центр обработки данных стал менее энергоэффективным? Нет, теперь центр обработки данных стал более энергоэффективным. Мы выполняем ту же работу, используя меньше энергии при меньших затратах.

Чтобы проиллюстрировать это, давайте рассчитаем годовое потребление энергии и стоимость до и после виртуализации.

До виртуализации:

Годовое потребление энергии = 100 кВт * 8760 часов в год = 876000 кВтч

Годовая стоимость электроэнергии = 876000 кВтч * 0 долларов США.10 / кВт · ч = 87 600 долл. США

После виртуализации:

Годовое потребление энергии = 75 кВт * 8760 часов в год = 657000 кВтч

Годовые затраты на электроэнергию = 657000 кВтч * 0,10 доллара США / кВтч = 65700 долларов США

Виртуализированный центр обработки данных явно более энергоэффективен. Фактически, центр обработки данных может быть даже более энергоэффективным, если теперь снизить нагрузку на охлаждение за счет увеличения уставки.

Если мы не знаем, как использовать PUE для оценки последствий изменений в центре обработки данных, это бесполезный тест.

Фото: www.bomara.com

Следует ли нам избегать виртуализации, потому что мы знаем, что это, безусловно, увеличит PUE? Точно нет! Глядя на нашу PUE во времени, очень важно заметить, когда произошла виртуализация. Мы должны отслеживать любые изменения в инфраструктуре или нагрузке на ИТ в дополнение к PUE, чтобы мы могли связать изменения со значением PUE.

Важно помнить, что на PUE могут влиять разные переменные. Всегда будет существовать компромисс между доступностью и энергоэффективностью.Когда оборудование центра обработки данных загружено, оно работает более эффективно, от охлаждения до ИБП и источника питания сервера. Очень важно максимально использовать инфраструктуру поддержки для соответствия нагрузке на серверы. Это постоянный баланс для поддержания температуры, соответствующей ИТ-нагрузкам. Избегайте переохлаждения, но в то же время избегайте горячих точек.

Хотя избыточность повышает доступность, она также снижает нагрузку на многие системы. По мере снижения нагрузки снижается и энергоэффективность.Виртуализация и консолидация повысят PUE при одновременном снижении общего энергопотребления. Повышение температуры на входе в сервер может снизить PUE. Но если дополнительная мощность, необходимая для вентиляторов сервера, превышает экономию на охлаждении, общее потребление энергии может фактически увеличиться.

Что еще мне следует измерять?

PUE лучше всего использовать для отслеживания влияния изменений, внесенных в инфраструктуру центра обработки данных. Это менее полезно для отслеживания улучшений, связанных с сокращением энергопотребления ИТ-оборудования.

Хотя важно снизить потери в системе электропитания и мощность, используемую для вспомогательной инфраструктуры, мы должны понимать, что основная часть энергопотребления в центре обработки данных приходится на саму ИТ-нагрузку. Если мы сможем снизить нагрузку на ИТ, мы снизим общую мощность, необходимую для центра обработки данных.

Снижение IT-нагрузки имеет мультипликативный эффект. Это снижает потери в энергосистеме и количество энергии, необходимое для поддержки инфраструктуры. Это называется «каскадным эффектом».Это объясняет, что «снижение энергопотребления на уровне ИТ-оборудования оказывает наибольшее влияние на общее потребление, поскольку оно распространяется на все вспомогательные системы».

Давайте посмотрим, как работает каскад. Если на ИТ-нагрузке можно сэкономить один ватт, это сократит потери в источниках питания сервера, распределении энергии, ИБП, требованиях к охлаждению, а также в трансформаторе и распределительном устройстве здания. Как каскадный эффект, экономия одного ватта при IT-нагрузке может привести к общей экономии энергии в два или более ватт.

Онлайн-калькулятор PUE AKCP

Вы не только экономите операционные накладные расходы, но и снижаете углеродный след центра обработки данных, что может открыть возможность государственных скидок и субсидий в рамках инициатив по экологически чистой энергии.

Но как добиться такой экономии и внести необходимые изменения в центр обработки данных? AKCP предлагает широкий спектр датчиков для вашего центра обработки данных, включая тепловые карты шкафа и датчики дифференциального давления воздуха.Эти датчики позволяют вам вносить изменения в ваш центр обработки данных и с помощью AKCPro Server видеть в реальном времени влияние, которое они оказывают на ваш PUE. Вы можете гарантировать, что ваш центр обработки данных работает в оптимальном состоянии, не нарушая рекомендуемых ASHRAE значений температуры на входе в стойку и значений ∆T, а также ∆P.

Онлайн-калькулятор эффективности использования энергии

Датчик контроля мощности

Датчик контроля мощности AKCP дает важную информацию и позволяет удаленно контролировать мощность, устраняя необходимость в ручном аудите мощности, а также обеспечивая немедленное оповещение о потенциальных проблемах.Датчик контроля мощности AKCP специально разработан для использования с базовыми модулями AKCP sensorProbe + и securityProbe. Он был интегрирован в веб-интерфейс SensorProbe + и securityProbe с собственным меню «Управление питанием», что позволяет устанавливать несколько трехфазных и однофазных датчиков контроля мощности на один датчик SensorProbe + или securityProbe в зависимости от того, какие показания требуются. Пожалуйста, обратитесь к руководству по SensorProbe + Modbus или руководству по PMS на нашем веб-сайте для получения более подробной информации по этому поводу.Показания измерителя мощности также можно использовать с помощью SensorProbe + и AKCPro Server Live для расчетов PUE, которые анализируют эффективность энергопотребления в вашем центре обработки данных. Данные, собранные с помощью датчика Power Monitor, можно также просмотреть с помощью встроенного графического инструмента. Комбинируя этот прочный датчик контроля мощности с датчиками sensorProbe + и securityProbe, можно получить мониторинг мощности с поддержкой IP, способный контролировать:

  • Напряжение фазной линии
  • Текущий
  • Коэффициент мощности
  • Активная энергия
  • Активная мощность

Используя полную экосистему продуктов AKCP, тепловые карты шкафа, сервер AKCPro и датчик контроля мощности работают вместе, чтобы обеспечить полный анализ и помощь в сокращении затрат на электроэнергию и улучшении PUE.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *