必看|机柜前端ATS切换造成机柜双路掉电问题分析

ATS,自动转换开关,主要用在紧急供电系统,作用是将负载电路从一个电源自动切换至另一个(备用)电源,从而确保不断电,重要设备能够连续运行。
但机柜前端ATS在实际应用中,关键时刻“掉链子”,不但没有切换电源,反而造成机柜双路掉电。这是怎么回事儿?

麻烦来了

某数据中心由A/B两路市电同时供电,某一天监控室照明频繁出现2次闪断并很快恢复,监控室电脑黑屏,检查A路市电出现掉电,紧急通过高压母联带载,确认L1层制冷和配电系统恢复正常,检查L2层设备发现有部分IT设备双路掉电重启。

一一排雷

Q1

为什么监控管道会丢失?

运营商接入间网络设备掉电重启,导致监控管道丢失。

Q2

为什么单路市电停电会影响到末端业务?

因为A/B两路UPS末端维修旁路ATS同时做了自动切换动作,ATS切换需要0.4秒~1秒,ATS切换期间供电中断,导致末端业务宕机。

Q3

为什么末端A/B路ATS会自动投切?

因为ATS设置为自投自复,ATS主路LN1监测到输入频率越限(ATS的型号是OTM2500_C_D,控制器型号为OMD800,ATS的频率越限设定阈值为±1%,ATS检测异常的确认时间为300-500ms,切换延时时间设定为0S),同时监测到LN2(旁路输入电源)无异常,会自动投切到LN2。

Q4

ATS的主路是UPS,为什么ATS检测到主路输入频率超限?

UPS为保证逆变输出和旁路输入之间能实现不间断切换,UPS逆变输出频率会逐步跟踪旁路输入频率,若旁路输入频率超出设定范围,则自动切回电池放电模式,电池放电的频率为50HZ。(此逻辑为行业标准)。当A路市电(旁路输入电源)频率波动时,UPS的输出频率跟随市电频率波动发生变化大于±2HZ(UPS有监控日志可以佐证),超过了ATS的频率设置阈值上限(±0.5HZ),导致ATS检测到主路输入频率超限。

Q5

为什么末端A、B路ATS会同时自动切换?

现场A路和B路UPS配置了BSC主从同步,A为主,B为从,B路会同步跟随A路UPS输出侧频率/相位/电压,导致A、B两路UPS末端ATS会同步检测到LN1频率超限,最终造成ATS产生自动投切动作。

Q6

为什么ATS在A路市电频率异常时同时检测到主路异常和旁路正常?

A路市电频率异常时,UPS逆变输出根据旁路频率变化开始跟随,频率跟随速度为0.6HZ/S,50ms后市电失压,UPS自动切换为电池供电,UPS逆变输出的频率逐步切换回50HZ,频率切换速度为0.6HZ/S。在UPS逆变输出跟随旁路频率过程中,产生ATS主路异常和旁路正常同时存在的情况。

见招拆招

措施类型
改进措施
运维改进
1、 对机房IT设备供电的UPS机组旁路ATS实施变更,改为手动操作,断开对应的UPS机组旁路开关,配电柜挂牌禁止操作;
2、调整UPS主备模式,将BSC通信线拆除。
产品改进
制定UPS旁路开关改造方案,取消ATS开关。
管理改进
对在网ATS设备进行功能排查,把切换可能造成供电连续性问题的,一并纳入产品改进计划。
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