Armoire de commutation de transfert automatique haute tension ASKVQC

  Contexte et principe de base  

I. Demande industrielle

Dans les secteurs pétrochimiques, métallurgiques et autres secteurs industriels à grande échelle, les processus de production dépendent fortement d’une alimentation électrique stable.

Production pétrochimique

Dans la production pétrochimique, les processus de réaction chimique nécessitent un contrôle précis de paramètres tels que la température et la pression. Même une brève interruption de courant de quelques secondes seulement peut entraîner une réaction incontrôlée, déclenchant des incidents de sécurité et entraînant des pertes économiques importantes.

Par exemple, dans une cuve de réacteur critique d’une grande usine pétrochimique, des réactions de polymérisation complexes ont lieu. Pendant la réaction, la température doit être maintenue dans une plage spécifique, avec des écarts ne dépassant pas ± 2 °C, une condition entièrement dépendante d'une alimentation électrique stable pour entraîner le système de refroidissement et l'agitateur. En cas de coupure de courant, la température du réacteur augmente rapidement, entraînant une réaction incontrôlée. Cela entraîne non seulement la perte d'un lot entier de produit, mais peut également provoquer une explosion, représentant une menace grave pour les installations voisines et la sécurité du personnel.

Industrie métallurgique

Dans l'industrie métallurgique, en particulier dans la fabrication du fer dans les hauts fourneaux, toute anomalie d'alimentation électrique peut conduire à la solidification du fer en fusion, provoquant de graves dommages aux équipements et entraînant des coûts de réparation extrêmement élevés. En conséquence, ces industries exigent les plus hauts niveaux de continuité et de fiabilité de l’alimentation électrique.

II. Limites des systèmes de transfert automatique de puissance

Les systèmes traditionnels de commutation de transfert automatique ( ATS ) présentent de multiples limitations dans les applications industrielles

1. Temps de commutation long

Le processus de commutation est lent et nécessite généralement 1 à 2 secondes entre la coupure de courant et la fin du transfert. Dans les industries pétrochimiques et métallurgiques, où les charges des moteurs dominent, la force électromotrice des moteurs provoque une baisse progressive de la tension du bus. Le ATS doit attendre que la tension du bus chute à 20 % à 35 % de la tension nominale avant de s'activer. À cette époque, les moteurs étaient déjà touchés, avec une vitesse de rotation réduite, compromettant la continuité de la production.

2. Paramètres de prévention du courant d'appel

Pour éviter les courants d'appel élevés provoqués par une opposition de phase ou une différence de phase lors de la fermeture de l'alimentation de secours, les systèmes ATS traditionnels utilisent souvent des délais plus longs et des seuils de tension plus bas, prolongeant ainsi le temps de commutation et ne parvenant pas à répondre aux demandes de production.

Exemple de cas :

Lors d'une panne de réseau dans une usine métallurgique, les interférences de la force électromotrice du moteur ont fait que le ATS traditionnel a mis 1,5 seconde pour terminer le transfert. Ce retard a entraîné :

- Chute de température dans le fer en fusion du haut fourneau

- Composition chimique modifiée

- Qualité de l'acier très non conforme

- Perte quasi totale de tout le lot d'acier en fusion

- Pertes économiques directes dépassant des millions de RMB

III. Avantages de la solution ASKVQC

La série ASKVQ HV ATS est spécialement conçue pour relever les défis susmentionnés.

Conception intégrée et avantages Doté d'une conception intégrée unique combinée à des plates-formes matérielles/logicielles avancées, il offre sécurité, flexibilité, précision de réponse rapide et fiabilité élevée. Pendant le transfert de puissance, il prend en charge plusieurs modes de commutation pour garantir un engagement rapide et sécurisé de l'alimentation de secours avec un impact minimal sur les moteurs.
Conception modulaire Doté d'une conception intégrée unique combinée à des plates-formes matérielles/logicielles avancées, il offre sécurité, flexibilité, précision de réponse rapide et fiabilité élevée. Pendant le transfert de puissance, il prend en charge plusieurs modes de commutation pour garantir un engagement rapide et sécurisé de l'alimentation de secours avec un impact minimal sur les moteurs.
Supériorité du matériel et du contrôle
Équipé d'un processeur ARM hautes performances et de puces d'échantillonnage AD de précision pour une commutation ultrarapide (<400 ms) et précise	Intègre une conception anti-interférence dans le matériel et le logiciel, validée par des tests CEM tiers de la plus haute qualité pour un fonctionnement stable dans des environnements industriels difficiles	Le temps de commutation de 400 ms (par rapport aux systèmes ATS traditionnels) réduit considérablement les interruptions de production

  Assemblage et structure du système  

I.  Structure de HV ATS

Pour la commutation de puissance de 12 kV et de tension inférieure, l'ASKVQ HV ATS offre une capacité de transfert automatique transparente.

Colonne de poteau d'isolation scellée fixe L'ensemble de pôles isolés hermétiquement utilise un processus de moulage intégré exclusif, intégrant la chambre d'extinction d'arc sous vide et les pièces conductrices de courant dans une résine époxy pour une isolation diélectrique solide, démontrant une endurance de tension à fréquence industrielle de 42 kV.

1 : colonne de poteau d'isolation à joint fixe 2 : verrouillage mécanique 3 ： Interface de poignée de stockage d'énergie 4 : stockage d'énergie et affichage de l'état de fractionnement et de fermeture 5 : bouton de commutation manuel 6 : voiture à châssis

Verrouillage mécanique Le mécanisme utilise une interdiction mécanique positive pour imposer un fonctionnement à source unique, avec des contraintes structurelles qui rendent physiquement impossibles les connexions électriques parallèles.
Autres pièces Poignée de chargement manuelle pour une utilisation d’urgence ou de maintenance. L'affichage d'état LED indique la position de charge/commutateur via des codes couleur. Bouton manuel d'urgence et chariot châssis bimode : -Manuel : fonctionnement à manivelle -Électrique : Télécommandé

Scénario d'application

Connecté au centre de surveillance de l'alimentation centrale via Ethernet • Transmission de données en temps réel et enregistrement instantané des défauts • Permet un diagnostic rapide des pannes et minimise les temps d'arrêt

III.Spécifications sur la structure du corps du Cabinet

L'armoire ASKVQ spécialement conçue offre un montage mécanique et une connectivité de circuit d'alimentation pour les systèmes de commutation HT intégrés.

Conception du corps du meuble

La taille du meuble est précise et son agencement interne est raisonnable. Il est équipé d'un terminal d'entrée d'alimentation principale, d'un terminal d'entrée d'alimentation de secours et d'un terminal de sortie de charge.

Transmission d'énergie électrique

Une transmission de puissance fiable est obtenue grâce à un convertisseur tension-courant et des barres omnibus en cuivre. L'espace d'installation est réservé à l'installation des commutateurs et contrôleurs HT ATS afin de garantir l'intégration compacte du système.

Matériau et performances du corps de l'armoire

Le corps de l'armoire est en acier de haute qualité, qui présente une bonne résistance mécanique et des performances de blindage électromagnétique. Les barres omnibus internes en cuivre sont constituées de matériaux en cuivre à haute conductivité électrique. La section transversale a été strictement calculée pour répondre aux exigences de transmission du courant nominal. De plus, dans des conditions de courant important, l'augmentation de la température des barres omnibus en cuivre est contrôlée dans une plage raisonnable, garantissant ainsi la stabilité de la transmission de puissance.

  Technologie de base  

I. Disjoncteur à vide

La chambre d'extinction d'arc sous vide est un élément clé de l'interrupteur ASKVQ HV ATS .
Arc - Principe d'extinction

Il utilise la haute résistance d'isolation et la capacité d'extinction rapide de l'arc de l'environnement sous vide. Pendant le processus d'ouverture, les blocs de contact à l'intérieur de la chambre d'extinction d'arc sous vide se séparent et l'arc électrique s'éteint rapidement dans l'environnement sous vide, coupant efficacement le circuit.
Avantages de conception et de durée de vie

Des processus de conception et de fabrication spéciaux garantissent une fiabilité élevée et une longue durée de vie de la chambre d'extinction d'arc sous vide, qui peut résister à de multiples opérations de fermeture et d'ouverture. Le temps d'extinction de l'arc de la chambre d'extinction d'arc sous vide est extrêmement court, complétant généralement le processus d'extinction de l'arc en quelques millisecondes, améliorant considérablement la capacité du commutateur à interrompre les courants de défaut. Son matériau de contact spécial interne et sa conception structurelle peuvent réduire efficacement le degré d'érosion des contacts, prolongeant ainsi la durée de vie de la chambre d'extinction d'arc. Sous le courant de coupure de court-circuit nominal, plus de 30 opérations d'ouverture peuvent être réalisées.

II. Système de jeu de barres

Le système de jeux de barres est responsable de la distribution et du transport de l’énergie électrique.

Performance du matériau : un matériau de haute qualité est appliqué, présentant une faible résistance et une capacité de charge à courant élevé.

Considération de conception :  dans la conception, des facteurs tels que la distribution du courant, la dissipation thermique et la résistance mécanique sont pleinement pris en compte pour garantir un fonctionnement stable dans des conditions de charge élevée. Dans le même temps, le système de barres omnibus coopère étroitement avec les commutateurs, les armoires et d’autres composants pour obtenir une transmission de puissance efficace.

III. Verrouillage mécanique

Le dispositif de verrouillage mécanique est un élément important pour garantir le fonctionnement sûr du système.

Principe de verrouillage

Le fonctionnement de l'interrupteur est limité par une structure mécanique pour garantir que les alimentations bidirectionnelles ne seront en aucun cas fermées simultanément.

Fiabilité et sécurité

Cette conception de verrouillage est simple et fiable, empêchant un mauvais fonctionnement de la couche physique et améliorant la sécurité et la stabilité du système. Le verrouillage mécanique adopte plusieurs ensembles de liaisons mécaniques et de structures de verrouillage. Lorsque l'interrupteur d'alimentation unidirectionnel est à l'état fermé, le verrouillage mécanique verrouille le mécanisme de commande de l'interrupteur inverseur, l'empêchant d'effectuer des opérations de fermeture. Ce n'est que lorsque l'interrupteur fermé est ouvert que le dispositif de verrouillage libère le verrou, permettant à l'interrupteur inverse d'effectuer des opérations de fermeture, éliminant fondamentalement la possibilité de fermeture simultanée des alimentations bidirectionnelles.

Double - Entrant - Transfert en mode ligne

En mode double ligne entrante, lorsque la tension de la ligne n°1 tombe en panne et que la tension de la ligne n°2 est normale et que l'interrupteur n°2 est en position ouverte, le contrôleur retarde automatiquement le déclenchement de l'interrupteur n°1, puis retarde la fermeture de l'interrupteur n°2 ; lorsque la tension de la ligne n°1 se rétablit et que l'interrupteur n°1 est en position ouverte, il effectue automatiquement le transfert inverse pour assurer la continuité de l'alimentation.

Cas d'application pratique

Dans l'application pratique d'une certaine usine, lorsque l'alimentation n°1 tombait en panne en raison d'un défaut, après avoir détecté que l'alimentation n°2 était normale, le contrôleur a rapidement effectué le transfert de l'alimentation n°1 à l'alimentation n°2 en 400 ms selon la logique prédéfinie, assurant le fonctionnement normal de l'équipement de production de l'usine et évitant les interruptions de production causées par des pannes de courant.

  Installation et mise en service  

I. Préparation à l'installation

Avant d'installer l'ARMOIRE ASKVQ SERIES HV ATS , une série de travaux préparatoires doit être effectuée. Tout d'abord, il faut s'assurer que le site d'installation répond aux exigences de l'équipement. Le site doit être sec, bien ventilé et exempt de gaz corrosifs et de substances inflammables et explosives. Dans le même temps, la planéité et la capacité portante des fondations d'installation doivent être vérifiées. L'écart de planéité de la fondation ne doit pas dépasser la valeur spécifiée et la capacité portante doit répondre aux exigences de poids de l'équipement. De plus, les outils et le matériel nécessaires à l'installation, tels que les clés, les tournevis et les niveaux à bulle, ainsi que le matériel comme les câbles de connexion et l'acier plat de mise à la terre, doivent être préparés.

II. Installation d'armoires

Lors de l'installation des armoires, celles-ci doivent être positionnées et fixées conformément aux exigences des dessins de conception. Tout d’abord, déplacez les armoires vers l’emplacement d’installation et utilisez un niveau à bulle pour ajuster la planéité des armoires afin de vous assurer qu’elles sont dans un état horizontal. Ensuite, fixez les armoires aux fondations d'installation avec des boulons. Le couple de serrage des boulons doit répondre aux exigences spécifiées. Lors du processus d'installation des armoires, faites attention à l'étanchéité des connexions entre les armoires pour garantir de bonnes connexions électriques entre elles.

III. Connexion électrique

Le branchement électrique est une étape cruciale du processus d’installation. Lors des branchements électriques, vous devez suivre strictement le schéma électrique et le schéma de câblage.

Tout d'abord, connectez les lignes entrantes de l'alimentation principale et de l'alimentation de secours, en vous assurant que les connexions sont fermes et bien isolées. Ensuite, connectez les bornes de sortie de charge, en faisant attention à l'ordre des phases et à la polarité de la charge. De plus, connectez le circuit de commande, le circuit de signal, etc., pour vous assurer que toutes les connexions du circuit sont correctes.

Lors de la connexion des câbles, faites attention au rayon de courbure et à la méthode de fixation des câbles pour éviter d'endommager les câbles.

IV. Étapes de mise en service

Une fois l'installation terminée, des travaux de mise en service sont nécessaires. Avant la mise en service, effectuez une inspection complète de l'équipement. Vérifiez si les connexions électriques sont sécurisées, si l'isolation est en bon état et si tous les composants fonctionnent correctement.

Lors de la mise en service, effectuez d'abord un test de résistance d'isolement. Utilisez un testeur de résistance d'isolement pour mesurer les valeurs de résistance d'isolement de chaque circuit. Les valeurs de résistance d'isolement doivent répondre aux exigences spécifiées. Ensuite, effectuez un test de tension de tenue pour tester les performances d'isolation de l'équipement en appliquant une tension de test. Ensuite, effectuez une mise en service du circuit de commande pour vérifier si toutes les fonctions du contrôleur sont normales, telles que la commutation manuelle, la commutation automatique, les fonctions de protection, etc. Enfin, effectuez un test de charge. Dans des conditions de charge simulées, vérifiez le fonctionnement de l'équipement pour vous assurer qu'il peut fonctionner correctement.

  Fonctionnement et entretien  

I. Précautions pendant le fonctionnement

Pendant le fonctionnement de l'équipement, les précautions suivantes doivent être prises. Tout d’abord, portez une attention particulière à l’état de fonctionnement de l’équipement. Observez l'écran d'affichage du contrôleur pour vérifier les informations telles que les paramètres électriques et l'état de commutation de l'équipement. Si une situation anormale est détectée, des mesures de traitement doivent être prises en temps opportun. Deuxièmement, inspectez régulièrement l'apparence de l'équipement. Vérifiez si l'armoire est déformée ou endommagée et si les connexions de tous les composants sont sécurisées. De plus, faites attention à l’environnement de fonctionnement de l’équipement. Gardez l'environnement autour de l'équipement propre et sec pour éviter l'influence de facteurs tels que la poussière et l'humidité sur l'équipement.

II.Contenu de la maintenance de routine

Les travaux de maintenance de routine comprennent le nettoyage de l'équipement, la vérification des connexions électriques et la vérification de l'état de fonctionnement de chaque composant. Nettoyez régulièrement la surface et l'intérieur de l'équipement pour éliminer la poussière et les débris et garder l'équipement propre. Vérifiez si les connexions électriques sont desserrées et si c'est le cas, resserrez-les à temps. Vérifiez l'état de fonctionnement de chaque composant, tel que l'état d'ouverture et de fermeture des interrupteurs et l'action des relais. Si une anomalie est détectée, remplacez le composant en temps opportun. De plus, lubrifiez régulièrement l’équipement pour assurer le fonctionnement normal de ses pièces mobiles.

III.Eléments de maintenance périodique

En plus de l'entretien de routine, un entretien périodique est également requis. Les éléments de maintenance périodique comprennent la vérification des performances d'isolation, la vérification des fonctions de protection et la vérification des fonctions de communication. Utilisez régulièrement un testeur de résistance d'isolement pour mesurer les valeurs de résistance d'isolement de chaque circuit afin de vérifier si les performances d'isolation de l'équipement sont bonnes. Vérifiez si les fonctions de protection sont normales en simulant des conditions de défaut pour voir si le dispositif de protection peut agir en temps opportun. Vérifiez si les fonctions de communication sont normales en communiquant avec l'ordinateur hôte via l'interface de communication pour vérifier si la transmission des données est normale. De plus, étalonnez régulièrement l’équipement pour garantir sa précision de mesure et sa précision de contrôle.

  Paramètres techniques  

  FAQ  

FAQ 1 : Votre commutateur de transfert double puissance haute tension est-il compatible avec les réseaux électriques 60 Hz ?
Réponse :
Notre contrôleur ASKVQ présente une conception à large fréquence (auto-adaptation 50/60 Hz) avec ces spécifications clés :

Temps de transfert : <12 ms (conforme aux normes IEEE 446)

Ajustement automatique de la fréquence d'échantillonnage

Conception à double isolation 12/17,5 kV

FAQ 2 : Comment éviter les faux transferts provoqués par les arcs côté CC dans les applications photovoltaïques ?
Réponse :
Le système de protection AISIKAI offre :

Détection d'arc UV (réponse <2 ms)

Logique de verrouillage de transfert lors de défauts d'arc

Redondance à double processeur
Les tests sur le terrain montrent une réduction de 18 fausses opérations/an à zéro dans les centrales de 200 MW.

FAQ 3 : Quelle protection pour les environnements humides ?
Réponse :
Les principales caractéristiques de protection comprennent :

Boîtier en aluminium IP55 (testé au brouillard salin)

Contacts plaqués argent (tolérance RH de 95 %)

Ligne de fuite minimum 15 mm
L'entretien nécessite un nettoyage semestriel à l'éthanol anhydre (document P41).