Шкаф автоматического резервного переключателя высокого напряжения ASKVQC

  Предыстория и основной принцип  

I.Промышленный спрос

В нефтехимической, металлургической и других крупных отраслях промышленности производственные процессы сильно зависят от стабильного энергоснабжения.

Нефтехимическое производство

В нефтехимическом производстве процессы химических реакций требуют точного контроля таких параметров, как температура и давление. Даже кратковременное отключение электропитания всего на несколько секунд может привести к неконтролируемой реакции, что приведет к нарушениям безопасности и приведет к значительным экономическим потерям.

Например, в ответственном корпусе реактора крупного нефтехимического завода происходят сложные реакции полимеризации. В ходе реакции температуру необходимо поддерживать в определенном диапазоне с отклонениями, не превышающими ±2°С, — условие, полностью зависящее от стабильного источника питания для привода системы охлаждения и мешалки. Если питание прерывается, температура реактора быстро возрастает, что приводит к неконтролируемой реакции. Это не только приведет к потере всей партии продукции, но и может стать причиной взрыва, создающего серьезную угрозу для близлежащих объектов и безопасности персонала.

Металлургическая промышленность

В металлургической промышленности, особенно при доменном производстве чугуна, любое нарушение электропитания может привести к затвердеванию расплавленного чугуна, что приведет к серьезному повреждению оборудования и чрезвычайно высоким затратам на ремонт. В результате эти отрасли требуют высочайшего уровня непрерывности и надежности электроснабжения.

II.Ограничения систем автоматической передачи мощности

Традиционные системы автоматического переключения ( ABP ) имеют множество ограничений в промышленных приложениях.

1. Длительное время переключения

Процесс переключения медленный, обычно требуется 1–2 секунды от потери питания до завершения переключения. В нефтехимической и металлургической промышленности, где преобладают нагрузки на двигатели, противо-ЭДС двигателей вызывает постепенное снижение напряжения на шине. Перед активацией ABP должен дождаться, пока напряжение на шине не упадет до 20–35 % от номинального напряжения. К этому времени уже пострадали двигатели, скорость вращения которых снизилась, что поставило под угрозу непрерывность производства.

2. Настройки предотвращения пускового тока

Чтобы избежать высоких пусковых токов, вызванных противофазой или разностью фаз во время включения резервного питания, традиционные системы ABP часто используют более длительные задержки и более низкие пороговые значения напряжения, что еще больше увеличивает время переключения и не соответствует производственным требованиям.

Пример случая:

Во время сбоя в сети на металлургическом заводе из-за помех от противо-ЭДС двигателя традиционному ABP потребовалось 1,5 секунды для завершения передачи. Эта задержка привела к:

- Падение температуры в доменной печи расплавленного чугуна

- Измененный химический состав

- Серьезное несоответствие качества стали.

- Практически полная потеря всей партии расплавленной стали

- Прямые экономические потери, превышающие миллионы юаней.

III. Преимущества решения ASKVQC

Серия ASKVQ HV ABP специально разработана для решения вышеупомянутых задач.

Интегрированный дизайн и преимущества Благодаря уникальному интегрированному дизайну в сочетании с передовыми аппаратными и программными платформами он обеспечивает безопасность, гибкость, быструю точность реагирования и высокую надежность. Во время передачи мощности он поддерживает несколько режимов переключения, чтобы обеспечить быстрое и безопасное включение резервного питания с минимальным воздействием на двигатели.
Модульная конструкция Благодаря уникальному интегрированному дизайну в сочетании с передовыми аппаратными и программными платформами он обеспечивает безопасность, гибкость, быструю точность реагирования и высокую надежность. Во время передачи мощности он поддерживает несколько режимов переключения, чтобы обеспечить быстрое и безопасное включение резервного питания с минимальным воздействием на двигатели.
Превосходство в оборудовании и управлении
Оснащен высокопроизводительным процессором ARM и прецизионными микросхемами выборки AD для сверхбыстрого переключения (<400 мс) и точного	Включает в себя конструкцию защиты от помех как в аппаратном, так и в программном обеспечении, подтвержденную сторонними тестами на электромагнитную совместимость высочайшего уровня для стабильной работы в суровых промышленных условиях.	Время переключения 400 мс (по сравнению с традиционными системами ABP ) значительно снижает простои в производстве

  Сборка и структура системы  

I.  Структура HV ABP

Для коммутации мощности 12 кВ и более низкого напряжения ASKVQ HV ABP обеспечивает возможность плавного автоматического переключения.

Колонна с фиксированной герметичной изоляцией В герметичном изолированном полюсном блоке используется запатентованный процесс литья, в котором вакуумная дугогасительная камера и токоведущие части объединены в эпоксидную смолу для твердой диэлектрической изоляции, демонстрируя выносливость при напряжении промышленной частоты 42 кВ.

1: Колонна с изоляцией с фиксированным уплотнением 2: Механическая блокировка 3: Интерфейс ручки хранения энергии 4: хранение энергии, отображение состояния разделения и закрытия. 5: кнопка ручного переключения 6: шасси автомобиля

Механическая блокировка В механизме используется положительный механический запрет для обеспечения работы с одним источником, а структурные ограничения делают физически параллельные соединения физически невозможными.
Другие части Ручка ручной зарядки для использования в экстренных ситуациях или при техническом обслуживании. Светодиодный дисплей состояния показывает положение зарядки/переключателя с помощью цветовых кодов. Кнопка аварийного ручного управления и двухрежимная тележка шасси: -Руководство: ручное управление. -Электрический: с дистанционным управлением

Сценарий применения

Подключен к центральному центру мониторинга электропитания через Ethernet. • Передача данных в режиме реального времени и мгновенная регистрация неисправностей. • Обеспечивает быструю диагностику неисправностей и минимизирует время простоя.

III.Спецификации конструкции корпуса шкафа

Специально созданный шкаф ASKVQ обеспечивает механический монтаж и подключение силовых цепей для интегрированных систем переключения высокого напряжения.

Конструкция корпуса шкафа

Размер шкафа точен, а его внутренняя планировка разумна. Он оснащен входной клеммой основного источника питания, входной клеммой резервного источника питания и выходной клеммой нагрузки.

Передача электроэнергии

Надежная передача энергии достигается за счет преобразователя напряжение-ток и медных шин. Место для установки зарезервировано для установки высоковольтных переключателей ABP и контроллеров, чтобы обеспечить компактную интеграцию системы.

Материал и характеристики корпуса шкафа

Корпус шкафа изготовлен из высококачественной стали, которая обладает хорошей механической прочностью и электромагнитным экранированием. Внутренние медные шины изготовлены из медных материалов с высокой электропроводностью. Площадь поперечного сечения была строго рассчитана с учетом требований передачи номинального тока. Более того, в условиях большого тока повышение температуры медных шин контролируется в разумных пределах, обеспечивая стабильность передачи энергии.

  Основная технология  

I. Вакуумный выключатель

Вакуумная дугогасительная камера является ключевым элементом выключателя ASKVQ HV ABP .
Дуга – принцип гашения

Он использует высокую прочность изоляции и способность быстрого гашения дуги в вакуумной среде. В процессе размыкания контактные блоки внутри вакуумной дугогасительной камеры разделяются, и электрическая дуга быстро гасится в вакуумной среде, эффективно отключая цепь.
Преимущества дизайна и срока службы

Специальная конструкция и технология изготовления обеспечивают высокую надежность и длительный срок службы вакуумной дугогасительной камеры, выдерживающей многократное закрывание и открывание. Время гашения дуги в вакуумной дугогасительной камере чрезвычайно короткое, обычно процесс гашения дуги завершается в течение нескольких миллисекунд, что значительно улучшает способность выключателя прерывать токи повреждения. Его внутренний специальный контактный материал и конструкция конструкции позволяют эффективно снизить степень эрозии контактов, продлевая срок службы дугогасительной камеры. При номинальном токе отключения короткого замыкания можно выполнить более 30 операций размыкания.

II. Шинная система

Шинная система отвечает за распределение и передачу электроэнергии.

Характеристики материала : применяется высококачественный материал с низким сопротивлением и большой токовой пропускной способностью.

Учет проектирования:  При проектировании полностью учитываются такие факторы, как распределение тока, рассеивание тепла и механическая прочность, чтобы обеспечить стабильную работу в условиях высоких нагрузок. В то же время система шин тесно взаимодействует с выключателями, шкафами и другими компонентами для достижения эффективной передачи энергии.

III. Механическая блокировка

Механическое устройство блокировки является важной частью обеспечения безопасной работы системы.

Принцип блокировки

Работа переключателя ограничена механической конструкцией, чтобы гарантировать, что двусторонние источники питания не будут замкнуты одновременно ни при каких обстоятельствах.

Надежность и безопасность

Эта конструкция блокировки проста и надежна, предотвращает сбои в работе на физическом уровне и повышает безопасность и стабильность системы. Механическая блокировка использует несколько наборов механических связей и запирающих конструкций. Когда односторонний переключатель электропитания находится в закрытом состоянии, механическая блокировка блокирует рабочий механизм обратного переключателя, не позволяя ему выполнять операции включения. Только когда замкнутый переключатель разомкнут, устройство блокировки разблокирует блокировку, позволяя обратному переключателю выполнить операции включения, что принципиально исключает возможность одновременного закрытия двусторонних источников питания.

Передача в режиме двойной – входящей – линии

В режиме двойной входящей линии, когда напряжение линии №1 пропадает, а напряжение линии №2 нормальное, а переключатель №2 находится в разомкнутом положении, контроллер автоматически задерживает отключение переключателя №1, а затем задерживает закрытие переключателя №2; Когда напряжение линии №1 восстанавливается и переключатель №1 находится в разомкнутом положении, он автоматически выполняет обратное переключение, чтобы обеспечить непрерывность электропитания.

Практический пример применения

В практическом применении определенного завода, когда из-за неисправности вышел из строя источник питания №1, после обнаружения нормального источника питания №2 контроллер быстро выполнил переход от источника питания №1 к источнику питания №2 в течение 400 мс в соответствии с заданной логикой, обеспечив нормальную работу производственного оборудования завода и избежав перебоев в производстве, вызванных перебоями в подаче электроэнергии.

  Установка и ввод в эксплуатацию  

I. Подготовка к установке

Перед установкой ШКАФА ASKVQ SERIES HV ABP необходимо провести ряд подготовительных работ. Прежде всего необходимо убедиться, что место установки соответствует требованиям оборудования. Помещение должно быть сухим, хорошо вентилируемым, свободным от агрессивных газов, легковоспламеняющихся и взрывоопасных веществ. При этом следует проверить ровность и несущую способность фундамента установки. Отклонение горизонтальности фундамента не должно превышать заданную величину, а несущая способность должна соответствовать весовым требованиям оборудования. Кроме того, необходимо подготовить инструменты и материалы, необходимые для установки, такие как гаечные ключи, отвертки и спиртовые уровни, а также такие материалы, как соединительные кабели и заземляющий плоский стальной лист.

II. Установка шкафа

При установке шкафов их следует расположить и закрепить согласно требованиям проектных чертежей. Сначала переместите шкафы к месту установки и с помощью спиртового уровня отрегулируйте уровень шкафов, чтобы убедиться, что они находятся в горизонтальном состоянии. Затем прикрепите шкафы к фундаменту установки болтами. Момент затяжки болтов должен соответствовать указанным требованиям. В процессе установки шкафа обратите внимание на герметичность соединений между шкафами, чтобы обеспечить хорошее электрическое соединение между ними.

III. Электрическое подключение

Электроподключение – важный этап в процессе установки. При выполнении электрических соединений необходимо строго следовать электрической принципиальной схеме и схеме подключения.

Сначала соедините входящие линии основного источника питания и резервного источника питания, обеспечив надежность и хорошую изоляцию соединений. Затем подключите выходные клеммы нагрузки, обращая внимание на последовательность фаз и полярность нагрузки. Кроме того, подключите цепь управления, сигнальную цепь и т. д., чтобы убедиться в правильности соединений всех цепей.

При подключении кабелей обращайте внимание на радиус изгиба и способ крепления кабелей, чтобы не повредить кабели.

IV. Этапы ввода в эксплуатацию

После завершения монтажа необходимы пуско-наладочные работы. Перед вводом в эксплуатацию проведите комплексную проверку оборудования. Проверьте надежность электрических соединений, исправность изоляции и исправность всех компонентов.

При вводе в эксплуатацию сначала выполните проверку сопротивления изоляции. Используйте тестер сопротивления изоляции для измерения значений сопротивления изоляции каждой цепи. Значения сопротивления изоляции должны соответствовать указанным требованиям. Затем проведите испытание выдерживаемым напряжением, чтобы проверить характеристики изоляции оборудования, подав испытательное напряжение. Затем проведите ввод в эксплуатацию схемы управления, чтобы проверить, все ли функции контроллера работают нормально, например, ручное переключение, автоматическое переключение, функции защиты и т. д. Наконец, выполните нагрузочное испытание. В условиях моделируемой нагрузки проверьте работу оборудования, чтобы убедиться в его правильной работе.

  Эксплуатация и обслуживание  

I. Меры предосторожности во время работы

При эксплуатации оборудования необходимо соблюдать следующие меры предосторожности. Во-первых, обратите пристальное внимание на рабочее состояние оборудования. Наблюдайте за экраном контроллера, чтобы проверить такую ​​информацию, как электрические параметры и состояние переключения оборудования. При обнаружении какой-либо нештатной ситуации следует принять своевременные меры по ее устранению. Во-вторых, регулярно осматривайте внешний вид техники. Проверьте, не деформирован или не поврежден ли шкаф, а также надежность соединений всех компонентов. Кроме того, обратите внимание на условия эксплуатации оборудования. Поддерживайте окружающую среду вокруг оборудования чистой и сухой, чтобы избежать воздействия на оборудование таких факторов, как пыль и влага.

II. Содержание текущего технического обслуживания

Плановые работы по техническому обслуживанию включают очистку оборудования, проверку электрических соединений и проверку рабочего состояния каждого компонента. Регулярно очищайте поверхность и внутреннюю часть оборудования, удаляя пыль и мусор и поддерживая оборудование в чистоте. Проверьте, не ослабли ли электрические соединения, и если да, то своевременно их подтяните. Проверьте рабочее состояние каждого компонента, например состояние открытия и закрытия переключателей и действие реле. При обнаружении каких-либо отклонений своевременно замените компонент. Кроме того, регулярно смазывайте оборудование, чтобы обеспечить нормальную работу его движущихся частей.

III.Предметы периодического обслуживания

Помимо текущего обслуживания, требуется также периодическое техническое обслуживание. Периодическое техническое обслуживание включает проверку характеристик изоляции, проверку функций защиты и проверку функций связи. Регулярно используйте тестер сопротивления изоляции для измерения значений сопротивления изоляции каждой цепи, чтобы проверить, хорошие ли характеристики изоляции оборудования. Проверьте, в порядке ли функции защиты, смоделировав условия неисправности, чтобы увидеть, может ли защитное устройство сработать своевременно. Проверьте, работают ли функции связи, связавшись с главным компьютером через интерфейс связи, чтобы проверить, нормальна ли передача данных. Кроме того, регулярно калибруйте оборудование, чтобы обеспечить точность его измерений и точность контроля.

  Технические параметры  

  Часто задаваемые вопросы  

Часто задаваемые вопросы 1: Совместим ли ваш высоковольтный резервный переключатель двойного питания с электросетями 60 Гц?
Ответ:
Наш контроллер ASKVQ имеет широкочастотную конструкцию (автоадаптация 50/60 Гц) со следующими ключевыми характеристиками:

Время передачи: <12 мс (соответствует стандартам IEEE 446)

Автоматическая регулировка частоты дискретизации

Конструкция с двойной изоляцией 12/17,5 кВ

Часто задаваемые вопросы 2: Как предотвратить ложные переключения, вызванные искрением на стороне постоянного тока в фотоэлектрических приложениях?
Ответ:
Система защиты AISIKAI обеспечивает:

Обнаружение УФ-дуги (отклик <2 мс)

Логика блокировки переключения во время дугового замыкания

Резервирование двух процессоров.
Полевые испытания показывают снижение количества ложных срабатываний с 18 в год до нуля на станциях мощностью 200 МВт.

Часто задаваемые вопросы 3: Какая защита обеспечивается во влажной среде?
Ответ:
К основным защитным функциям относятся:

Алюминиевый корпус IP55 (проверено соляным туманом)

Посеребренные контакты (допуск относительно относительной влажности 95 %)

Минимальное расстояние утечки 15 мм.
Для технического обслуживания требуется очистка безводным этанолом раз в два года (документ P41).