ASKVQC Автоматичен превключвател с високо напрежение

  Предистория и основен принцип  

I.Индустриално търсене

В нефтохимическия, металургичния и други широкомащабни промишлени сектори производствените процеси са силно зависими от стабилното електрозахранване.

Нефтохимическо производство

В нефтохимическото производство процесите на химическа реакция изискват прецизен контрол на параметри като температура и налягане. Дори кратко прекъсване на електрозахранването само за няколко секунди може да доведе до реакция на бягство, предизвиквайки инциденти, свързани с безопасността, и причинявайки значителни икономически загуби.

Например в критичен съд на реактор в голям нефтохимически завод протичат сложни реакции на полимеризация. По време на реакцията температурата трябва да се поддържа в определен диапазон, с отклонения, които не надвишават ±2°C - условие, което зависи изцяло от стабилно захранване за задвижване на охладителната система и бъркалката. Ако захранването бъде прекъснато, температурата на реактора се повишава бързо, което води до неконтролирана реакция. Това не само води до загуба на цяла партида продукт, но също така може да причини експлозия, представляваща сериозна заплаха за близките съоръжения и безопасността на персонала.

Металургична промишленост

В металургичната промишленост, особено при производството на желязо в доменни пещи, всяка аномалия в електрозахранването може да доведе до втвърдяване на разтопеното желязо, причинявайки сериозни щети на оборудването и причинявайки изключително високи разходи за ремонт. В резултат на това тези индустрии изискват най-високи нива на непрекъснатост и надеждност на захранването.

II. Ограничения на автоматичните системи за пренос на мощност

Традиционните системи за автоматично превключване на прехвърляне (ATS) имат множество ограничения в промишлените приложения

1. Дълго време за превключване

Процесът на превключване е бавен, обикновено изисква 1-2 секунди от загуба на захранване до пълно прехвърляне. В нефтохимическата и металургичната промишленост, където доминират двигателните натоварвания, обратната ЕДС от двигателите причинява постепенно намаляване на напрежението на шината. ATS трябва да изчака, докато напрежението на шината падне до 20%-35% от номиналното напрежение, преди да се активира. До този момент двигателите вече са били засегнати, с намалена скорост на въртене, което компрометира непрекъснатостта на производството.

2. Настройки за предотвратяване на пусков ток

За да се избегнат високи пускови токове, причинени от фазово противопоставяне или фазова разлика по време на затваряне на резервното захранване, традиционните ATS системи често използват по-дълги закъснения и по-ниски прагове на напрежението, като допълнително удължават времето за превключване и не успяват да отговорят на производствените изисквания.

Примерен случай:

По време на повреда в мрежата в металургичен завод смущенията от обратната електромагнитна сила на двигателя накараха традиционния ATS да отнеме 1,5 секунди, за да завърши прехвърлянето. Това забавяне доведе до:

- Температурен спад в разтопеното желязо в доменната пещ

- Променен химичен състав

- Силно несъответстващо качество на стоманата

- Почти пълна загуба на цялата партида разтопена стомана

- Преки икономически загуби, надхвърлящи милиони RMB

III. Предимства на решението ASKVQC

Серията ASKVQ HVATS е специално проектирана да отговори на гореспоменатите предизвикателства.

Интегриран дизайн и предимства Отличаващ се с уникален интегриран дизайн, комбиниран с усъвършенствани хардуерни/софтуерни платформи, той осигурява безопасност, гъвкавост, бърза точност на реакция и висока надеждност. По време на пренос на мощност, той поддържа множество режими на превключване, за да осигури бързо и сигурно включване на резервно захранване с минимално въздействие върху двигателите.
Модулен дизайн Отличаващ се с уникален интегриран дизайн, комбиниран с усъвършенствани хардуерни/софтуерни платформи, той осигурява безопасност, гъвкавост, бърза точност на реакция и висока надеждност. По време на пренос на мощност, той поддържа множество режими на превключване, за да осигури бързо и сигурно включване на резервно захранване с минимално въздействие върху двигателите.
Хардуерно и контролно превъзходство
Оборудван с високопроизводителен ARM процесор и прецизни AD семплиращи чипове за ултрабързо превключване (<400ms) и прецизни	Включва дизайн против смущения както в хардуера, така и в софтуера, валидиран от EMC тестове от най-висок клас на трети страни за стабилна работа в тежки индустриални среди	Времето за превключване от 400 ms (спрямо традиционните ATS системи) драстично намалява производствените прекъсвания

  Сглобяване и структура на системата  

I.  Структура на HVATS

За превключване на мощност от 12 kV и по-ниско напрежение ASKVQ HVATS осигурява възможност за безпроблемно автоматично прехвърляне.

Фиксирана запечатана изолационна стълбова колона Херметично затвореният изолиран полюсен възел използва патентован вграден процес на леене, интегриращ вакуумната дъгогасителна камера и тоководещите части в епоксидна смола за солидна диелектрична изолация, демонстрирайки издръжливост на напрежение от 42kV на силовата честота.

1: Фиксирана уплътнителна изолационна колона 2: Механична блокировка 3：Интерфейс на дръжката за съхранение на енергия 4：Съхранение на енергия и дисплей за състояние на разделяне и затваряне 5：Бутон за ръчно превключване 6: шаси на автомобила

Механично блокиране Механизмът използва положителна механична забрана, за да наложи работа с един източник, със структурни ограничения, които правят електрически паралелните връзки физически невъзможни.
Други части Ръчна дръжка за зареждане за спешна употреба или поддръжка. LED дисплей за състоянието показва позицията на зареждане/превключване чрез цветни кодове. Авариен ръчен бутон и двурежимна количка за шаси: -Ръчно: Ръчна манивела -Електрически: с дистанционно управление

Сценарий за приложение

Свързан към централния център за наблюдение на мощността чрез Ethernet • Предаване на данни в реално време и незабавно регистриране на грешки • Позволява бърза диагностика на грешки и минимизира времето за престой

III. Спецификации на структурата на тялото на шкафа

Специално създаденият ASKVQ ШКАФ осигурява механичен монтаж и свързване на силовите вериги за интегрирани високоволтови комутационни системи.

Дизайн на тялото на шкафа

Размерът на шкафа е прецизен, а вътрешното му разпределение разумно. Той е оборудван с входен терминал за основно захранване, входен терминал за резервно захранване и изходен терминал за натоварване.

Пренос на електрическа енергия

Надеждното предаване на мощност се постига чрез преобразувател напрежение-ток и медни шини. Инсталационното пространство е запазено за инсталиране на HVATS превключватели и контролери, за да се осигури компактна интеграция на системата.

Материал и производителност на тялото на шкафа

Корпусът на шкафа е изработен от висококачествена стомана, която има добра механична якост и електромагнитно екраниране. Вътрешните медни шини са изработени от медни материали с висока електропроводимост. Площта на напречното сечение е стриктно изчислена, за да отговори на изискванията за предаване на номиналния ток. Освен това, при условие на голям ток, повишаването на температурата на медните шини се контролира в разумен диапазон, осигурявайки стабилността на предаването на мощност.

  Основна технология  

I. Вакуумен прекъсвач

Вакуумната дъгогасителна камера е ключов компонент на превключвателя ASKVQ HVATS.
Дъга - принцип на гасене

Той използва високата изолационна якост и способността за бързо гасене на дъгата на вакуумната среда. По време на процеса на отваряне контактните блокове вътре във вакуумната дъга - камерата за гасене се отделят и електрическата дъга бързо се гаси във вакуумната среда, като ефективно прекъсва веригата.
Предимства на дизайна и експлоатационния живот

Специален дизайн и производствени процеси осигуряват висока надеждност и дълъг експлоатационен живот на вакуумната дъгогасителна камера, която може да издържи многократно затваряне и отваряне. Времето за гасене на дъгата на камерата за вакуумно гасене на дъгата е изключително кратко, като обикновено процесът на гасене на дъгата завършва в рамките на няколко милисекунди, което значително подобрява способността на превключвателя да прекъсва токовете на повреда. Неговият вътрешен специален контактен материал и структурен дизайн могат ефективно да намалят степента на ерозия на контактите, удължавайки експлоатационния живот на дъгогасителната камера. При номиналния ток на прекъсване на късо съединение могат да бъдат постигнати повече от 30 операции на отваряне.

II. Шинопроводна система

Шинопроводната система е отговорна за разпределението и преноса на електроенергия.

Характеристики на материала : Използва се висококачествен материал, който се отличава с ниско съпротивление и висок ток.

Проектно съображение:  При проектирането фактори като разпределение на тока, разсейване на топлината и механична якост са напълно взети предвид, за да се осигури стабилна работа при условия на високо натоварване. В същото време шинната система тясно си сътрудничи с превключватели, шкафове и други компоненти за постигане на ефективно предаване на енергия.

III. Механична блокировка

Механичното блокиращо устройство е важна част от осигуряването на безопасна работа на системата.

Принцип на блокировка

Работата на превключвателя е ограничена чрез механична структура, за да се гарантира, че двупосочните захранвания няма да бъдат затворени едновременно при никакви обстоятелства.

Надеждност и безопасност

Този дизайн на блокировка е прост и надежден, предотвратява неправилна работа от физическия слой и подобрява безопасността и стабилността на системата. Механичната блокировка приема множество комплекти от механични връзки и заключващи структури. Когато еднопосочният превключвател на захранването е в затворено състояние, механичната блокировка ще заключи работния механизъм на другия превключвател, предотвратявайки извършването на операции по затваряне. Само когато затвореният превключвател се отвори, блокиращото устройство ще освободи ключалката, позволявайки на другия превключвател да извършва операции по затваряне, елиминирайки по същество възможността двупосочното захранване да бъде затворено едновременно.

Двойно - Входящо - Линеен режим на прехвърляне

В режим на двойна входяща линия, когато напрежението на линия #1 отпадне и напрежението на линия #2 е нормално и превключвател #2 е в отворено положение, контролерът автоматично забавя изключването на превключвател #1 и след това забавя затварянето на превключвател #2; когато напрежението на #1 линия се възстанови и превключвател #1 е в отворено положение, той автоматично извършва обратното прехвърляне, за да осигури непрекъснатост на захранването.

Случай с практическо приложение

При практическото приложение на дадена фабрика, когато захранването #1 се повреди поради повреда, след като установи, че захранването #2 е нормално, контролерът бързо завърши прехвърлянето от захранване #1 към захранване #2 в рамките на 400 ms според предварително зададената логика, осигурявайки нормалната работа на производственото оборудване на фабриката и избягвайки прекъсвания на производството, причинени от прекъсване на захранването.

  Монтаж и въвеждане в експлоатация  

I. Подготовка за монтаж

Преди да инсталирате HVATS ШКАФА СЕРИЯ ASKVQ, трябва да се извърши серия от подготвителни работи. На първо място е необходимо да се гарантира, че мястото за монтаж отговаря на изискванията на оборудването. Мястото трябва да е сухо, добре вентилирано и без корозивни газове и запалими и експлозивни вещества. В същото време трябва да се провери равнинността и носещата способност на основата на инсталацията. Отклонението на нивото на основата не трябва да надвишава определената стойност, а носещата способност трябва да отговаря на изискванията за тегло на оборудването. Освен това трябва да се подготвят инструменти и материали, необходими за монтажа, като гаечни ключове, отвертки и нивелири, както и материали като свързващи кабели и заземяваща плоска стомана.

II. Монтаж на шкаф

При монтиране на шкафовете те трябва да бъдат позиционирани и фиксирани според изискванията на проектните чертежи. Първо, преместете шкафовете до мястото на монтаж и използвайте нивелир, за да регулирате нивото на шкафовете, за да сте сигурни, че са в хоризонтално състояние. След това фиксирайте шкафовете към монтажната основа с болтове. Моментът на затягане на болтовете трябва да отговаря на посочените изисквания. По време на процеса на монтаж на шкафа обърнете внимание на плътността на връзките между шкафовете, за да осигурите добри електрически връзки между тях.

III. Електрическа връзка

Електрическото свързване е решаваща стъпка в процеса на инсталиране. Когато правите електрически връзки, трябва стриктно да следвате електрическата схема и електрическата схема.

Първо свържете входящите линии на главното захранване и резервното захранване, като се уверите, че връзките са здрави и добре изолирани. След това свържете изходните клеми на товара, като обърнете внимание на последователността на фазите и полярността на товара. Освен това свържете управляващата верига, сигналната верига и т.н., за да сте сигурни, че всички връзки на веригата са правилни.

Когато свързвате кабели, обърнете внимание на радиуса на огъване и метода на фиксиране на кабелите, за да избегнете повреда на кабелите.

IV. Стъпки за въвеждане в експлоатация

След завършване на инсталацията са необходими пускови работи. Преди пускане в експлоатация направете цялостна проверка на оборудването. Проверете дали електрическите връзки са здрави, изолацията е в добро състояние и всички компоненти работят правилно.

По време на пускането в експлоатация първо извършете тест за устойчивост на изолацията. Използвайте тестер за изолационно съпротивление, за да измерите стойностите на изолационното съпротивление на всяка верига. Стойностите на изолационното съпротивление трябва да отговарят на посочените изисквания. След това извършете тест за издържано напрежение, за да тествате изолационните характеристики на оборудването чрез прилагане на тестово напрежение. След това извършете пускане в експлоатация на контролната верига, за да проверите дали всички функции на контролера са нормални, като ръчно превключване, автоматично превключване, защитни функции и т.н. Накрая извършете тест за натоварване. При симулирани условия на натоварване проверете работата на оборудването, за да се уверите, че може да работи правилно.

  Експлоатация и поддръжка  

I. Предпазни мерки по време на работа

По време на работа на оборудването е необходимо да се вземат следните предпазни мерки. Първо, обърнете специално внимание на работното състояние на оборудването. Наблюдавайте екрана на дисплея на контролера, за да проверите информация като електрически параметри и статус на превключване на оборудването. Ако се открие някаква необичайна ситуация, трябва да се вземат навременни мерки за справяне. Второ, редовно проверявайте външния вид на оборудването. Проверете дали шкафът е деформиран или повреден и дали връзките на всички компоненти са здрави. Освен това обърнете внимание на работната среда на оборудването. Поддържайте околната среда около оборудването чисто и сухо, за да избегнете влиянието на фактори като прах и влага върху оборудването.

II. Съдържание на рутинна поддръжка

Рутинната поддръжка включва почистване на оборудването, проверка на електрическите връзки и проверка на работното състояние на всеки компонент. Редовно почиствайте повърхността и вътрешността на оборудването, за да премахнете праха и отломките и да поддържате оборудването чисто. Проверете дали електрическите връзки са разхлабени и ако е така, затегнете ги своевременно. Проверете работното състояние на всеки компонент, като например състоянието на отваряне и затваряне на превключвателите и действието на релетата. Ако се открие някаква нередност, сменете компонента своевременно. Освен това редовно смазвайте оборудването, за да осигурите нормалната работа на движещите се части.

III. Елементи за периодична поддръжка

В допълнение към рутинната поддръжка е необходима и периодична поддръжка. Елементите за периодична поддръжка включват проверка на ефективността на изолацията, проверка на защитните функции и проверка на комуникационните функции. Редовно използвайте тестер за изолационно съпротивление, за да измервате стойностите на изолационното съпротивление на всяка верига, за да проверите дали изолационните характеристики на оборудването са добри. Проверете дали защитните функции са нормални, като симулирате условия на повреда, за да видите дали защитното устройство може да действа своевременно. Проверете дали комуникационните функции са нормални, като комуникирате с хост компютъра през комуникационния интерфейс, за да проверите дали предаването на данни е нормално. В допълнение, редовно калибрирайте оборудването, за да гарантирате неговата точност на измерване и точност на управление.

  Технически параметри  

  Често задавани въпроси  

ЧЗВ 1: Вашият превключвател за високо напрежение с двойно захранване съвместим ли е с 60Hz електрически мрежи?
Отговор:
Нашият ASKVQ контролер разполага с широкочестотен дизайн (50/60Hz автоматична адаптация) с тези ключови спецификации:

Време за трансфер: <12ms (отговаря на стандартите IEEE 446)

Автоматично регулиране на честотата на семплиране

12/17,5kV дизайн с двойна изолация

ЧЗВ 2: Как предотвратявате фалшиви прехвърляния, причинени от DC дъга във фотоволтаични приложения?
Отговор:
Защитната система AISIKAI осигурява:

Откриване на UV дъга (<2ms реакция)

Логика за блокиране на прехвърляне по време на дъгови повреди

Dual-CPU резервиране
Тестовете на място показват намаляване от 18 фалшиви операции/година до нула при 200MW инсталации.

ЧЗВ 3: Каква защита се предоставя за влажна среда?
Отговор:
Основните защитни характеристики включват:

IP55 алуминиев корпус (тестван в солена мъгла)

Посребрени контакти (95% RH толеранс)

15 mm минимално разстояние на пълзене.
Поддръжката изисква почистване на два пъти годишно с безводен етанол (документ P41).