Что это может быть за «переходное электрическое отклонение»?

7 августа 2011 года молния ударила в трансформатор, питающий один из объектов Amazon EC2 в Дублине . В отчете о состоянии говорится

Обычно при падении мощности, обеспечиваемой трансформатором, электрическая нагрузка плавно берется на резервные генераторы. Переходное электрическое отклонение, вызванное взрывом, было достаточно большим, чтобы распространиться на часть системы управления фазой, которая синхронизирует резервную генераторную установку, отключив некоторые из них.

Хорошо, трансформатор был поражен, взорвался и вышел из строя. Но что это за «переходное электрическое отклонение», которое мешало запуску генераторов?

Ответы (1)

Обратите внимание, что они очень конкретно подразумевали то, что говорили — часто подобные утверждения содержат в себе некоторую бессмысленную тарабарщину, но их объяснение имеет смысл.

  • «Источники питания должны быть синхронизированы по фазам, прежде чем их можно будет подключить к нагрузке. Для подключения этих генераторов к сети требуется ручная синхронизация. Сейчас мы восстановили питание зоны доступности и запускаем инстансы EC2».

Из предоставленной информации, конечно, нельзя быть на 100% уверенным в том, что произошло, но все могло пойти так, а если не совсем так, то то, что произошло, вероятно, было двоюродным братом этого.

  • Первоначальная проблема вызывает пожар и взрыв и разрушает силовое оборудование.

  • Размыкаются выключатели, переносится нагрузка на новые места, возникают индуктивные выбросы от внезапно обесточенных трансформаторов, колеблются напряжения в цепях, питаемых от того же вышестоящего трансформатора.

  • Где-то кто-то не сделал свою домашнюю работу достаточно хорошо. Цепи, питающие трансформатор, который питает центр, также питают цепь генератора переменного тока. Не та же схема - условно не связанная восходящая. Даже не вся мощность подается в область генератора. Может быть, только одна фаза. Может быть, только часть участков общего корма. Но ...

  • Перед сжигающим трансформатором слишком велика «переходная нагрузка». Может перекос фаз, может просто короткое замыкание на первичной обмотке трансформатора. Может быть... (Мерфи веселится)... . И верхний выключатель тоже срабатывает.

  • В сарае генератора все работает, контакторы работают, дизельные стартеры их оживляют, генераторы раскручиваются, система стабилизируется на 400 В переменного тока (вероятно). Готовый ...

  • Теперь синхронизируем этих младенцев. Я сказал синхронизировать. Синхронизировать. Привет ...? В блоке синхронизации нет питания. Кто-то запутался. Сработавший выключатель или другая подобная неисправность коснулась только периферии зоны ожидания. Генераторы работают, но, поскольку их несколько, им нужен проводник, чтобы соединить их вместе, чтобы получить достаточную суммарную мощность для безопасного включения нагрузки центра обработки данных. Или какой-то подобный сценарий. Но синхронизатор мертв.

  • Когда мозги понимают, что произошло, женщин (или мужчин) отправляют выполнять работу вручную. Кто-то должен сделать настоящую синхронизацию фаз в реальном времени, как они учили вас еще в технике / университете / где угодно, и вы не делали этого годами. Книги просматриваются. Люди нервно внедряют то, что они не практиковали слишком долго. Ура! Оно работает. Amazon EC2 снова в сети.

Где-то кто-то вот-вот потеряет работу!!!


Синхронизация

Если у вас есть два источника питания переменного тока, которые электрически соединены, они ДОЛЖНЫ оба работать на одной частоте и быть очень близко синхронизированы по фазе. Одним источником может быть «сеть» сети, а другим может быть генератор переменного тока или более одного генератора переменного тока. При этом, по их заявлениям, были задействованы несколько генераторов переменного тока. Вполне вероятно, что для запуска центра EC2 требовалось количество энергии, превышающее то, что мог обеспечить один генератор. Это означает, что для того, чтобы вообще запуститься, несколько генераторов должны были сначала работать, как если бы они были единым блоком, т. е. синхронно. Без возможности синхронизации все генераторы могли бы работать, но «не смогли бы работать как единая команда».

После синхронизации, если источник увеличивает фазу по отношению к другим, он выдает больше мощности, а если он начинает отставать по фазе, он выдает меньше мощности, и по мере увеличения он становится трехфазным двигателем, приводимым в действие сетью.

При запуске, когда источники являются отдельными и должны быть соединены, синхронизация несложна, но источники должны точно отслеживаться, быть идентичными по частоте и точными по фазе с точностью до небольшой доли цикла. Есть способы сделать это с помощью всего лишь нескольких лампочек, нескольких проводов и огромной порции храбрости для больших систем, которые, как правило, взрываются, если вы ошибаетесь. НО в аварийных резервных системах синхронизация осуществляется автоматическим оборудованием, которое регулирует частоту вращения дизельного двигателя генератора переменного тока, а затем подталкивает генератор переменного тока к синхронизации с другим источником, ускоряя или тормозя его по мере необходимости. Это не сложная работа, НО если оборудование не работает (как здесь), то генераторы переменного тока могут работать отлично, но не могут быть использованы.


Восходящий трансформатор

Это общепринятый отраслевой термин.

«Вверх по течению» относится к части цепи, которая находится ближе к источнику питания, чем текущая точка отсчета.

Таким образом, восходящий трансформатор находится ближе к электростанции или местной распределительной станции.

По мере того, как вы продвигаетесь «вверх по течению» от точки использования и сталкиваетесь с трансформаторами, обычно они становятся все больше и обладают большей способностью обработки ошибок. Инженер-конструктор пытается определить размеры вышестоящего оборудования таким образом, чтобы его оборудование защиты от сбоев НЕ срабатывало, когда срабатывает защита следующего ниже по потоку устройства. В этом случае неисправность в центре обработки данных не должна была привести к срабатыванию защитного оборудования на трансформаторе, расположенном на некотором расстоянии, от которого подается питание в это место. Предполагалось, что на этот удаленный трансформатор не повлияет локальная неисправность, требующая запуска генератора двигателя.

Тем не менее, только ограниченная защита от неисправностей может быть обеспечена с экономической точки зрения, и в этом случае произошло что-то, что превзошло расчетные ожидания, и неисправность «распространилась». Мы не можем сказать, распространялся ли он вверх по течению к общему источнику, как в моем объяснении выше, или «боком», когда питание от одной системы, например, вызывало искрение, которое повредило другую соседнюю цепь. Мы знаем, что это действительно произошло (они говорят нам).

Несколько примеров вышестоящих трансформаторов и проблем с неисправностями.

  • Пример определения размера вышестоящего трансформатора для обработки отказоустойчивости SMPS Получите большую неисправность, чем ожидалось, и ...

  • Авария с участием вышестоящих и нижестоящих трансформаторов][(http://www.eea.co.nz/Attachment?Action=View&Attachment_id=849) Не идентично, но демонстрирует терминологию и взаимосвязь

  • Влияние переходных процессов нагрузки на вышестоящие трансформаторы - в данном случае переходные процессы переключения SCR.

  • Пример расчета двигателя и трансформатора . Поймите это неправильно или допустите исключительную ошибку и ...

  • В: Как выбрать трансформатор для трехфазной нагрузки двигателя?

    A: Для более простой и быстрой оценки кто-то может предпочесть рассчитать пусковой ток двигателя как минимальный размер трансформатора. Однако это завышенная оценка. Правильный подход заключается в том, чтобы рассчитать мощность короткого замыкания трансформатора , ограниченную вышестоящим трансформатором , и посмотреть, соответствует ли выбранный вами трансформатор переходному пусковому току нагрузки двигателя. Вы также должны учитывать, сколько двигателей запускалось в течение часа.

Что это за "синхронизация"? Как это делается? Что это за оборудование?
И что такое восходящий трансформатор? Где он в цепи? И как индуктивные выбросы от отключенного трансформатора будут распространяться на цепь, когда выключатели разомкнуты?
Синхронизация: см. дополнение в конце ответа.
Восходящий трансформатор - см. дополнение в конце ответа.
Там, где я работаю, мы проводим анализ мощности для центров обработки данных. Проблемы общие. Причудливый инструмент, который мы используем, может моделировать несколько режимов отказа. В прошлый раз, когда мы создавали центр обработки данных, два важных момента: (1) ИБП выполняли корректировку коэффициента мощности и фазового дисбаланса (2) грузовой лифт не получал аварийного питания. (неудобно перемещать оборудование в аварийной ситуации)
@Рассел МакМахон: Боюсь, я не понял одного ключевого момента. Предположим, нет сети, потому что трансформатор сдох, и они хотели переключиться на генераторы. Зачем синхронизировать, если в этот момент есть только генераторы?
@Sharptooth — абзацы синхронизации обновлены, чтобы ответить на ваш вопрос. (Вместо того, чтобы добавлять больше в конце).
Отлично, теперь похоже, что у меня проблема. Спасибо.