ASKVQC Quadro elettrico di trasferimento automatico ad alta tensione

  Contesto e principio fondamentale  

I. Domanda industriale

Nei settori petrolchimico, metallurgico e in altri settori industriali su larga scala, i processi di produzione dipendono fortemente dalla stabilità dell’alimentazione elettrica.

Produzione petrolchimica

Nella produzione petrolchimica, i processi di reazione chimica richiedono un controllo preciso di parametri quali temperatura e pressione. Anche una breve interruzione di corrente di pochi secondi può portare a una reazione incontrollata, innescando incidenti di sicurezza e causando notevoli perdite economiche.

Ad esempio, in un reattore critico di un grande impianto petrolchimico, hanno luogo complesse reazioni di polimerizzazione. Durante la reazione, la temperatura deve essere mantenuta entro un intervallo specifico, con deviazioni non superiori a ±2°C, una condizione interamente dipendente da un'alimentazione elettrica stabile per azionare il sistema di raffreddamento e l'agitatore. Se l'alimentazione viene interrotta, la temperatura del reattore aumenta rapidamente, portando ad una reazione incontrollata. Ciò non solo provoca la perdita di un intero lotto di prodotto, ma può anche causare un'esplosione, costituendo una grave minaccia per le strutture vicine e per la sicurezza del personale.

Industria metallurgica

Nell'industria metallurgica, in particolare nella produzione del ferro negli altiforni, qualsiasi anomalia nell'alimentazione elettrica può portare alla solidificazione del ferro fuso, causando gravi danni alle apparecchiature e comportando costi di riparazione estremamente elevati. Di conseguenza, questi settori richiedono i massimi livelli di continuità e affidabilità dell’alimentazione elettrica.

II.Limiti dei sistemi di trasferimento automatico di potenza

I tradizionali sistemi ATS (Automatic Transfer Switching) presentano molteplici limitazioni nelle applicazioni industriali

1. Tempo di commutazione lungo

Il processo di commutazione è lento e in genere richiede 1-2 secondi dalla perdita di alimentazione al trasferimento completo. Nelle industrie petrolchimiche e metallurgiche, dove prevalgono i carichi dei motori, la resistenza alla forza elettromotrice dei motori provoca un graduale calo della tensione del bus. L'ATS deve attendere che la tensione del bus scenda al 20%-35% della tensione nominale prima di attivarsi. A questo punto i motori sono già stati colpiti, con velocità di rotazione ridotta, compromettendo la continuità della produzione.

2. Impostazioni di prevenzione della corrente di spunto

Per evitare elevate correnti di spunto causate da opposizione di fase o differenza di fase durante la chiusura dell'alimentazione di backup, i sistemi ATS tradizionali spesso impiegano ritardi più lunghi e soglie di tensione più basse, prolungando ulteriormente il tempo di commutazione e non riuscendo a soddisfare le richieste di produzione.

Esempio di caso:

Durante un guasto alla rete in uno stabilimento metallurgico, l'interferenza della forza elettromagnetica del motore ha fatto sì che l'ATS tradizionale impiegasse 1,5 secondi per completare il trasferimento. Questo ritardo ha portato a:

- Abbassamento della temperatura nella ghisa fusa dell'altoforno

- Composizione chimica alterata

- Qualità dell'acciaio gravemente non conforme

- Perdita quasi totale dell'intero lotto di acciaio fuso

- Perdite economiche dirette superiori a milioni di RMB

III. Vantaggi della soluzione ASKVQC

La serie ASKVQ HVATS è specificamente progettata per affrontare le sfide sopra menzionate.

Design integrato e vantaggi Caratterizzato da un design integrato unico combinato con piattaforme hardware/software avanzate, offre sicurezza, flessibilità, precisione di risposta rapida ed elevata affidabilità. Durante il trasferimento di potenza, supporta più modalità di commutazione per garantire un inserimento rapido e sicuro dell'alimentazione di backup con un impatto minimo sui motori.
Design modulare Caratterizzato da un design integrato unico combinato con piattaforme hardware/software avanzate, offre sicurezza, flessibilità, precisione di risposta rapida ed elevata affidabilità. Durante il trasferimento di potenza, supporta più modalità di commutazione per garantire un inserimento rapido e sicuro dell'alimentazione di backup con un impatto minimo sui motori.
Superiorità hardware e controllo
Dotato di un processore ARM ad alte prestazioni e chip di campionamento AD di precisione per una commutazione ultraveloce (<400ms) e precisa	Incorpora un design anti-interferenza sia nell'hardware che nel software, convalidato da test EMC di altissimo livello di terze parti per un funzionamento stabile in ambienti industriali difficili	Il tempo di commutazione di 400 ms (rispetto ai tradizionali sistemi ATS) riduce drasticamente le interruzioni della produzione

  Assemblaggio e struttura del sistema  

I.  Struttura dell'HVATS

Per la commutazione di potenza a 12 kV e tensione inferiore, ASKVQ HVATS fornisce funzionalità di trasferimento automatico senza soluzione di continuità.

Colonna fissa con palo isolante sigillato Il gruppo di poli isolati ermeticamente sigillati utilizza un processo di fusione incorporato proprietario, integrando la camera di estinzione dell'arco sotto vuoto e le parti che trasportano corrente in resina epossidica per un isolamento dielettrico solido, dimostrando una resistenza alla tensione di frequenza industriale di 42 kV.

1: Colonna del palo isolante a tenuta fissa 2:Interblocco meccanico 3:Interfaccia della maniglia di stoccaggio dell'energia 4: Visualizzazione dello stato di accumulo e suddivisione e chiusura dell'energia 5: pulsante di commutazione manuale 6: Auto con telaio

Interblocco meccanico Il meccanismo utilizza un’interdizione meccanica positiva per imporre il funzionamento a sorgente singola, con vincoli strutturali che rendono fisicamente impossibili le connessioni elettricamente parallele.
Altre parti Maniglia di ricarica manuale per uso di emergenza o di manutenzione. Il display di stato a LED mostra la posizione di ricarica/interruttore tramite codici colore. Pulsante manuale di emergenza e carrello con telaio dual-mode: -Manuale: funzionamento a manovella -Elettrico: telecomandato

Scenario applicativo

Collegato al centro di monitoraggio dell'alimentazione centrale tramite Ethernet • Trasmissione dati in tempo reale e registrazione istantanea dei guasti • Consente una rapida diagnosi dei guasti e riduce al minimo i tempi di inattività

III.Specifiche sulla struttura del corpo dell'armadio

L'ASKVQ CABINET appositamente realizzato offre montaggio meccanico e connettività del circuito di alimentazione per sistemi di commutazione HV integrati.

Progettazione del corpo del mobile

La dimensione del mobile è precisa e la disposizione interna è ragionevole. È dotato di un terminale di ingresso dell'alimentazione principale, un terminale di ingresso dell'alimentazione di riserva e un terminale di uscita del carico.

Trasmissione di energia elettrica

La trasmissione affidabile della potenza è ottenuta tramite un convertitore tensione-corrente e sbarre collettrici in rame. Lo spazio di installazione è riservato per l'installazione di interruttori e controller HVATS per garantire l'integrazione compatta del sistema.

Materiale e prestazioni del corpo del mobile

Il corpo dell'armadio è realizzato in acciaio di alta qualità, che ha una buona resistenza meccanica e prestazioni di schermatura elettromagnetica. Le sbarre interne in rame sono realizzate con materiali in rame ad elevata conduttività elettrica. L'area della sezione trasversale è stata rigorosamente calcolata per soddisfare i requisiti di trasmissione della corrente nominale. Inoltre, in condizioni di corrente elevata, l'aumento di temperatura delle sbarre in rame è controllato entro un intervallo ragionevole, garantendo la stabilità della trasmissione di potenza.

  Tecnologia di base  

I. Interruttore automatico sotto vuoto

La camera di estinzione dell'arco sottovuoto è un componente chiave dell'interruttore ASKVQ HVATS.
Arco - Principio di estinzione

Sfrutta l'elevata resistenza isolante e la capacità di estinzione rapida dell'arco dell'ambiente sottovuoto. Durante il processo di apertura, i blocchi di contatto all'interno dell'arco sotto vuoto - camera di estinzione si separano e l'arco elettrico si spegne rapidamente nell'ambiente sotto vuoto, interrompendo efficacemente il circuito.
Vantaggi in termini di progettazione e durata

Speciali processi di progettazione e produzione garantiscono l'elevata affidabilità e la lunga durata della camera di estinzione dell'arco sotto vuoto, che può resistere a molteplici operazioni di chiusura e apertura. Il tempo di estinzione dell'arco della camera di estinzione dell'arco sotto vuoto è estremamente breve e solitamente completa il processo di estinzione dell'arco in pochi millisecondi, migliorando notevolmente la capacità dell'interruttore di interrompere le correnti di guasto. Lo speciale materiale di contatto interno e il design strutturale possono ridurre efficacemente il grado di erosione dei contatti, prolungando la durata della camera di estinzione dell'arco. Con la corrente di interruzione di cortocircuito nominale è possibile realizzare più di 30 manovre di apertura.

II. Sistema di sbarre

Il sistema di sbarre è responsabile della distribuzione e della trasmissione dell'energia elettrica.

Prestazioni del materiale : viene applicato materiale di alta qualità, caratterizzato da bassa resistenza e capacità di carico di corrente elevata.

Considerazioni sulla progettazione:  nella progettazione, fattori quali la distribuzione della corrente, la dissipazione del calore e la resistenza meccanica sono pienamente considerati per garantire un funzionamento stabile in condizioni di carico elevato. Allo stesso tempo, il sistema di sbarre collabora strettamente con interruttori, armadi e altri componenti per ottenere una trasmissione di potenza efficiente.

III. Interblocco meccanico

Il dispositivo di interblocco meccanico è una parte importante per garantire il funzionamento sicuro del sistema.

Principio di interblocco

Il funzionamento dell'interruttore è limitato tramite una struttura meccanica per garantire che gli alimentatori bidirezionali non vengano chiusi contemporaneamente in nessun caso.

Affidabilità e Sicurezza

Questo design di interblocco è semplice e affidabile, previene malfunzionamenti da parte del livello fisico e migliora la sicurezza e la stabilità del sistema. L'interblocco meccanico adotta più serie di collegamenti meccanici e strutture di bloccaggio. Quando l'interruttore di alimentazione unidirezionale è nello stato chiuso, l'interblocco meccanico bloccherà il meccanismo di funzionamento dell'interruttore dell'altra direzione, impedendogli di eseguire operazioni di chiusura. Solo quando l'interruttore chiuso viene aperto il dispositivo di interblocco rilascerà il blocco, consentendo all'interruttore opposto di eseguire le manovre di chiusura, eliminando sostanzialmente la possibilità che gli alimentatori bidirezionali vengano chiusi contemporaneamente.

Doppio - In entrata - Trasferimento in modalità linea

Nella modalità doppia linea in ingresso, quando la tensione della linea n. 1 viene a mancare e la tensione della linea n. 2 è normale e l'interruttore n. 2 è in posizione aperta, il controller ritarda automaticamente l'attivazione dell'interruttore n. 1 e quindi ritarda la chiusura dell'interruttore n. 2; quando la tensione della linea n. 1 viene ripristinata e l'interruttore n. 1 è in posizione aperta, esegue automaticamente il trasferimento inverso per garantire la continuità dell'alimentazione.

Caso pratico di applicazione

Nell'applicazione pratica di una determinata fabbrica, quando l'alimentatore n. 1 si è guastato a causa di un guasto, dopo aver rilevato che l'alimentatore n. 2 era normale, il controller ha completato rapidamente il trasferimento dall'alimentatore n. 1 all'alimentatore n. 2 entro 400 ms secondo la logica preimpostata, garantendo il normale funzionamento delle apparecchiature di produzione della fabbrica ed evitando interruzioni della produzione causate da interruzioni di corrente.

  Installazione e messa in servizio  

I. Preparazione per l'installazione

Prima di installare il CABINET HVATS SERIE ASKVQ è necessario effettuare una serie di lavori preparatori. Innanzitutto è necessario assicurarsi che il luogo di installazione soddisfi i requisiti dell'apparecchiatura. Il sito deve essere asciutto, ben ventilato e privo di gas corrosivi e sostanze infiammabili ed esplosive. Allo stesso tempo, è necessario verificare la planarità e la capacità portante della fondazione di installazione. La deviazione del livello della fondazione non deve superare il valore specificato e la capacità portante deve soddisfare i requisiti di peso dell'attrezzatura. Inoltre, è necessario preparare gli strumenti e i materiali necessari per l'installazione, come chiavi inglesi, cacciaviti e livelle, nonché materiali come cavi di collegamento e messa a terra di acciaio piatto.

II. Installazione dell'armadietto

Durante l'installazione degli armadi, questi devono essere posizionati e fissati secondo i requisiti dei disegni di progetto. Innanzitutto, spostare gli armadietti nella posizione di installazione e utilizzare una livella a bolla per regolare la livellatura degli armadietti per assicurarsi che siano in uno stato orizzontale. Quindi, fissare gli armadi alla fondazione di installazione con i bulloni. La coppia di serraggio dei bulloni deve soddisfare i requisiti specificati. Durante il processo di installazione dell'armadio, prestare attenzione alla tenuta dei collegamenti tra gli armadi per garantire buoni collegamenti elettrici tra di loro.

III. Collegamento elettrico

Il collegamento elettrico è un passaggio cruciale nel processo di installazione. Quando si effettuano i collegamenti elettrici è necessario seguire scrupolosamente lo schema elettrico e lo schema elettrico.

Innanzitutto, collegare le linee in ingresso dell'alimentazione principale e dell'alimentazione di riserva, assicurandosi che i collegamenti siano saldi e ben isolati. Collegare quindi i terminali di uscita del carico, prestando attenzione alla sequenza delle fasi e alla polarità del carico. Inoltre, collegare il circuito di controllo, il circuito del segnale, ecc., per garantire che tutti i collegamenti del circuito siano corretti.

Quando si collegano i cavi, prestare attenzione al raggio di curvatura e al metodo di fissaggio dei cavi per evitare danni ai cavi.

IV. Passaggi di messa in servizio

Una volta completata l'installazione, è necessario il lavoro di messa in servizio. Prima della messa in servizio, effettuare un'ispezione completa dell'apparecchiatura. Controllare se i collegamenti elettrici sono sicuri, l'isolamento è in buone condizioni e tutti i componenti funzionano correttamente.

Durante la messa in servizio, eseguire prima un test della resistenza di isolamento. Utilizzare un tester della resistenza di isolamento per misurare i valori di resistenza di isolamento di ciascun circuito. I valori di resistenza di isolamento devono soddisfare i requisiti specificati. Quindi, eseguire un test della tensione di tenuta per testare le prestazioni di isolamento dell'apparecchiatura applicando una tensione di prova. Successivamente, eseguire una messa in servizio del circuito di controllo per verificare se tutte le funzioni del controller sono normali, come la commutazione manuale, la commutazione automatica, le funzioni di protezione, ecc. Infine, eseguire un test di carico. In condizioni di carico simulato, controllare il funzionamento dell'apparecchiatura per assicurarsi che possa funzionare correttamente.

  Funzionamento e manutenzione  

I.Precauzioni durante il funzionamento

Durante il funzionamento dell'apparecchiatura è necessario adottare le seguenti precauzioni. Innanzitutto, prestare molta attenzione allo stato operativo dell'apparecchiatura. Osservare lo schermo del controller per verificare informazioni quali i parametri elettrici e lo stato di commutazione dell'apparecchiatura. Se viene rilevata una situazione anomala, è necessario adottare misure tempestive per la gestione. In secondo luogo, ispezionare regolarmente l'aspetto dell'attrezzatura. Controllare se l'armadio è deformato o danneggiato e se i collegamenti di tutti i componenti sono sicuri. Inoltre, prestare attenzione all'ambiente operativo dell'apparecchiatura. Mantenere l'ambiente attorno all'apparecchiatura pulito e asciutto per evitare l'influenza di fattori quali polvere e umidità sull'apparecchiatura.

II.Contenuto della manutenzione ordinaria

Gli interventi di manutenzione ordinaria comprendono la pulizia dell'apparecchiatura, il controllo dei collegamenti elettrici e il controllo dello stato di funzionamento di ciascun componente. Pulire regolarmente la superficie e l'interno dell'apparecchiatura per rimuovere polvere e detriti e mantenerla pulita. Controllare se i collegamenti elettrici sono allentati e, in tal caso, serrarli tempestivamente. Controlla lo stato di funzionamento di ciascun componente, come lo stato di apertura e chiusura degli interruttori e l'azione dei relè. Se si riscontra qualche anomalia, sostituire tempestivamente il componente. Inoltre, lubrificare regolarmente l'attrezzatura per garantire il normale funzionamento delle sue parti mobili.

III.Articoli di manutenzione periodica

Oltre alla manutenzione ordinaria è necessaria anche la manutenzione periodica. Gli elementi di manutenzione periodica includono il controllo delle prestazioni di isolamento, il controllo delle funzioni di protezione e il controllo delle funzioni di comunicazione. Utilizzare regolarmente un tester della resistenza di isolamento per misurare i valori di resistenza di isolamento di ciascun circuito per verificare se le prestazioni di isolamento dell'apparecchiatura sono buone. Controllare se le funzioni di protezione sono normali simulando condizioni di guasto per vedere se il dispositivo di protezione può agire in modo tempestivo. Controllare se le funzioni di comunicazione sono normali comunicando con il computer host attraverso l'interfaccia di comunicazione per verificare se la trasmissione dei dati è normale. Inoltre, calibrare regolarmente l'apparecchiatura per garantirne l'accuratezza della misurazione e l'accuratezza del controllo.

  Parametri tecnici  

  Domande frequenti  

FAQ 1: Il tuo interruttore di trasferimento a doppia alimentazione ad alta tensione è compatibile con le reti elettriche a 60 Hz?
Risposta:
Il nostro controller ASKVQ presenta un design ad ampia frequenza (adattamento automatico a 50/60 Hz) con queste specifiche chiave:

Tempo di trasferimento: <12ms (conforme agli standard IEEE 446)

Regolazione automatica della frequenza di campionamento

Design a doppio isolamento 12/17,5 kV

FAQ 2: Come si evitano i falsi trasferimenti causati dall'arco lato CC nelle applicazioni fotovoltaiche?
Risposta:
Il sistema di protezione AISIKAI prevede:

Rilevamento arco UV (risposta <2ms)

Trasferisci la logica di blocco durante i guasti da arco

Ridondanza con doppia CPU
I test sul campo mostrano una riduzione da 18 false operazioni/anno a zero negli impianti da 200 MW.

FAQ 3: Quale protezione è prevista per gli ambienti umidi?
Risposta:
Le principali caratteristiche di protezione includono:

Custodia in alluminio IP55 (testata contro la nebbia salina)

Contatti argentati (tolleranza 95% RH)

Distanza minima di dispersione di 15 mm
La manutenzione richiede una pulizia semestrale con etanolo anidro (documento P41).