一次引人关注机房ups的故障
时间：2016-09-06来源：
今年上半年，北京某个比较大型的数据中心在UPS设备替换过程中，出现了机房整体断电的情况（具体是哪就不说了哈）。前两天，老宋刚刚看到公开发布的事故调查报告，今天就和大家聊聊我的感受吧。
UPS在线替换在哪个机房都是一件比较麻烦的事。这次事件中，原本由4台UPS共同带全部IT负载，每台UPS负载率均在40%左右；在替换过程中，由2台带全部负载。 从数值上看，这是没问题的，应该能带起来。
此外，为了确保外电源供电正常，由外市电供电改为柴油发电机向UPS供电，并且在之前做过柴油发电机带假负载测试。最牛×的是，还把原来接在柴油发电机组下的制冷系统给退出来了，以便于柴油发电机只对UPS系统供电，降低负载，把制冷交给外市电。
看起来之前也是做了不少工作，但是效果如何呢？
在实施过程中，先是2台UPS由于过载转了旁路，之后柴油发电机也报“失磁”而退出供电系统，最后导致整个机房都没电了。
到底为什么会这样呢？公开发布的调查报告里说了很多，老宋也说说我的想法。
UPS为什么会过载而转旁路？
调查报告中说是，两台400kVAUPS并机带710kVA，没有在80%的安全负载率下，由于UPS使用年限过长，造成了带载能力下降，所以过载了。
老宋认为这个说法还不够全面而且没有关注的最该关注的问题。我觉得最最核心的问题是这个机房负载特性是容性负载，功率因数在0.95（这个在调查报告中也明确写了）。看过老宋公众号里前两天写的《UPS输出特性与负载特性的匹配》应该知道，带容性负载UPS是要降容使用的。而在0.95功率因数条件下，400kVA UPS输出的视在功率约为307kVA（这是艾默生某老款型号UPS的数据），这样算一算两天最多也就能带620kVA的负载，而这两台UPS可以说在超载约15%的条件下还正常工作了50分钟才转旁路，够给力的了，还要啥自行车啊。
所以老宋之前写的很重要哈，要关注机房的负载特性和UPS的带载能力。
你咋就觉得柴油发电机那么靠谱呢？
在UPS转了旁路之后，现场的人员并没有回退，而是选择接着整。这点老宋真的无法理解，你咋就觉得你家的柴油发电机那么靠谱呢？在没有UPS的情况下，是外市电对IT设备供电靠谱还是柴油发电机对IT设备供电靠谱？
我认为有两个需要注意的问题。
第一，由于发电机的次瞬态电抗（Sub-transient Uscx=12~20%）通常大于电力变压器的短路阻抗（Uccx=4~6%）因此，在一定的谐波电流（THDi）含量下，内阻越大，谐波电压（THDu）也就越大。越大的谐波电压越容易导致的电压波动，或者电压降低就会越大。因此，这种波动的输入电压对于IT设备的影响可能会很大，极有可能造成IT设备的宕机。
第二，还是容性负载的问题。柴油发电机带容性负载的能力还不如老UPS呢，看看曲线就知道了。
在图中，功率因数在超前0.9至0.95之间，输出功率有个较大的跌落。在这次事件中，本来柴油发电机就已经在对容性的IT设备供电了，而出现柴油发电机组“脱磁”而退出供电的时间点是新装的UPS开机时。这更说明问题了，因为UPS处于启动延时状态，有功功率等于零，发电机组在那个时刻只为UPS的前端的滤波器提供容性电流，这就进一步加剧了这种情况，最终导致了柴油发电机组的输出中断。从而使得整个机房断电。
其实好多数据中心在做UPS替换过程中，在不得不将UPS停下来的时候，经常会选择用柴油发电机组对IT设备供电，而不用外市电。因为他们觉得外市电停电是不可控的，而柴油发电机只要油够就没事。老宋的观点恰恰相反，因为上面两个原因，柴油发电机在对IT设备直接供电时，是有很大的风险的，而且这些风险根本无法在实施前进行有效的模拟和测试，无法得到真实的环境，不可控的因素更多。而根据国家电网的统计数据，在2013年供电平均可靠性（RS1）已经达到99.985%，北京这个数据还要高，相对来说还是比柴油发电机要靠谱的。
好了，关于这次事故就说这么多吧，大家引以为戒吧，机房整体断电的事还是很可怕的。另外，关于柴油发电机带容性负载的问题，回头老宋有可能还会专门说说。
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