Високовольтний автоматичний перемикач ASKVQC

  Передумови та основний принцип  

I. Промисловий попит

У нафтохімічній, металургійній та інших галузях великої промисловості виробничі процеси сильно залежать від стабільного електропостачання.

Нафтохімічне виробництво

У нафтохімічному виробництві процеси хімічних реакцій вимагають точного контролю таких параметрів, як температура та тиск. Навіть коротке переривання електропостачання всього на кілька секунд може призвести до швидкоплинної реакції, викликаючи інциденти з безпекою та завдаючи значних економічних збитків.

Наприклад, у критичному корпусі реактора на великому нафтохімічному заводі відбуваються складні реакції полімеризації. Під час реакції температура повинна підтримуватися в певному діапазоні з відхиленнями, що не перевищують ±2°C — умова, яка повністю залежить від стабільного джерела живлення для роботи системи охолодження та мішалки. Якщо подача електроенергії припиняється, температура реактора швидко підвищується, що призводить до неконтрольованої реакції. Це не тільки призводить до втрати всієї партії продукту, але також може спричинити вибух, створюючи серйозну загрозу для найближчих об’єктів і безпеки персоналу.

Металургійна промисловість

У металургійній промисловості, особливо при виробництві чавуну в доменних печах, будь-яка несправність електропостачання може призвести до затвердіння розплавленого чавуну, що спричинить серйозне пошкодження обладнання та спричинить надзвичайно високі витрати на ремонт. Як результат, ці галузі вимагають найвищого рівня безперервності та надійності електропостачання.

II.Обмеження автоматичних систем передачі електроенергії

Традиційні системи автоматичного перемикання (ATS) мають численні обмеження в промислових застосуваннях

1. Тривалий час перемикання

Процес перемикання повільний, зазвичай потрібно 1-2 секунди від втрати живлення до завершення передачі. У нафтохімічній та металургійній промисловості, де домінують навантаження двигунів, зворотна ЕРС від двигунів викликає поступове зниження напруги шини. АВР має зачекати, доки напруга на шині впаде до 20%-35% від номінальної напруги перед активацією. До цього часу двигуни вже постраждали зі зниженою швидкістю обертання, що порушує безперервність виробництва.

2. Параметри запобігання пусковому струму

Щоб уникнути високих пускових струмів, викликаних протистоянням фаз або різницею фаз під час відключення резервного джерела живлення, традиційні системи ATS часто використовують триваліші затримки та нижчі порогові значення напруги, що ще більше подовжує час перемикання та не відповідає вимогам виробництва.

Приклад випадку:

Під час збою електромережі на металургійному заводі перешкоди від зворотної ЕРС двигуна призвели до того, що традиційному АВР знадобилося 1,5 секунди для завершення передачі. Ця затримка призвела до:

- Перепад температури доменного розплаву чавуну

- Змінений хімічний склад

- Сильно невідповідна якість сталі

- Майже повна втрата всієї партії розплавленої сталі

- Прямі економічні втрати, що перевищують мільйони юанів

III. Переваги рішення ASKVQC

Серія ASKVQ HVATS спеціально розроблена для вирішення вищезгаданих проблем.

Інтегрований дизайн і переваги Завдяки унікальній інтегрованій конструкції в поєднанні з передовими апаратними/програмними платформами, він забезпечує безпеку, гнучкість, швидку точність реагування та високу надійність. Під час передачі живлення він підтримує кілька режимів перемикання, щоб забезпечити швидке та безпечне резервне живлення з мінімальним впливом на двигуни.
Модульний дизайн Завдяки унікальній інтегрованій конструкції в поєднанні з передовими апаратними/програмними платформами, він забезпечує безпеку, гнучкість, швидку точність реагування та високу надійність. Під час передачі живлення він підтримує кілька режимів перемикання, щоб забезпечити швидке та безпечне резервне живлення з мінімальним впливом на двигуни.
Перевага обладнання та управління
Оснащений високопродуктивним процесором ARM і точними мікросхемами дискретизації AD для надшвидкого перемикання (<400 мс) і точного	Включає антиперешкодну конструкцію як в апаратному, так і в програмному забезпеченні, перевірену сторонніми тестами найвищого рівня електромагнітної сумісності для стабільної роботи в суворих промислових середовищах	Час перемикання 400 мс (порівняно з традиційними системами ATS) значно зменшує збої у виробництві

  Збірка та структура системи  

I.  Структура HVATS

Для комутації напруги 12 кВ і нижчої напруги ASKVQ HVATS забезпечує безперебійну можливість автоматичного перемикання.

Фіксована герметична ізоляційна колона Герметично закрита ізольована полюсна збірка використовує власний вбудований процес лиття, інтегруючи вакуумну камеру гасіння дуги та струмоведучі частини в епоксидну смолу для твердої діелектричної ізоляції, демонструючи стійкість до напруги промислової частоти 42 кВ.

1: фіксована колона ізоляції стовпа 2: Механічне блокування 3: Інтерфейс ручки зберігання енергії 4: Зберігання енергії та відображення стану розділення та закриття 5: кнопка ручного перемикання 6: шасі автомобіля

Механічне блокування Механізм використовує позитивну механічну заборону для забезпечення роботи з одного джерела зі структурними обмеженнями, які роблять електрично паралельні з’єднання фізично неможливими.
Інші частини Ручна зарядна ручка для екстреного використання або обслуговування. Світлодіодний дисплей статусу показує положення зарядки/перемикача за допомогою кольорових кодів. Аварійна ручна кнопка та дворежимний візок шасі: -Ручний: ручне керування -Електричний: з дистанційним керуванням

Сценарій застосування

Підключений до центрального центру моніторингу електроенергії через Ethernet • Передача даних у реальному часі та миттєва реєстрація несправностей • Забезпечує швидку діагностику несправностей і мінімізує час простою

III. Технічні характеристики корпусу корпусу

Спеціально розроблена шафа ASKVQ CABINET забезпечує механічне кріплення та підключення ланцюга живлення для інтегрованих систем комутації високої напруги.

Конструкція корпусу шафи

Розмір шафи точний, а внутрішнє планування розумне. Він оснащений вхідною клемою основного джерела живлення, вхідною клемою резервного джерела живлення та вихідною клемою навантаження.

Передача електроенергії

Надійна передача електроенергії досягається за рахунок перетворювача напруга-струм і мідних шин. Місце для встановлення зарезервовано для встановлення перемикачів і контролерів HVATS, щоб забезпечити компактну інтеграцію системи.

Матеріал і характеристики корпусу шафи

Корпус шафи виготовлений з високоякісної сталі, яка має хорошу механічну міцність і електромагнітне екранування. Внутрішні мідні шини виготовлені з мідних матеріалів з високою електропровідністю. Площа поперечного перерізу була строго розрахована відповідно до вимог передачі номінального струму. Крім того, за умови великого струму підвищення температури мідних шин контролюється в розумному діапазоні, забезпечуючи стабільність передачі електроенергії.

  Основна технологія  

I. Вакуумний вимикач

Вакуумна дугогасна камера є ключовим компонентом перемикача ASKVQ HVATS.
Принцип гасіння дуги

Він використовує високу міцність ізоляції та здатність до швидкого гасіння дуги вакуумного середовища. Під час процесу розмикання контактні блоки всередині вакуумної дуги - камера гасіння роз'єднуються, і електрична дуга швидко гасне у вакуумному середовищі, ефективно розриваючи ланцюг.
Переваги дизайну та терміну служби

Спеціальна конструкція та виробничі процеси забезпечують високу надійність і тривалий термін служби вакуумної дугогасної камери, яка витримує багаторазові операції закриття та відкриття. Час гасіння дуги у вакуумній камері гасіння дуги надзвичайно короткий, зазвичай процес гасіння дуги завершується протягом кількох мілісекунд, що значно покращує здатність перемикача переривати струми замикання. Його внутрішній спеціальний контактний матеріал і структурна конструкція можуть ефективно зменшити ступінь ерозії контактів, подовжуючи термін служби дугогасної камери. При номінальному струмі відключення короткого замикання можна досягти понад 30 операцій розмикання.

II. Система шин

Система збірних шин відповідає за розподіл і передачу електроенергії.

Ефективність матеріалу : застосовано високоякісний матеріал, який має низький опір і високу пропускну здатність.

Розгляд конструкції:  у конструкції повністю враховуються такі фактори, як розподіл струму, розсіювання тепла та механічна міцність, щоб забезпечити стабільну роботу в умовах високого навантаження. У той же час шинна система тісно взаємодіє з вимикачами, шафами та іншими компонентами для досягнення ефективної передачі електроенергії.

III. Механічне блокування

Механічний блокувальний пристрій є важливою частиною забезпечення безпечної роботи системи.

Принцип блокування

Робота перемикача обмежена механічною структурою, щоб гарантувати, що двосторонні джерела живлення не будуть закриті одночасно за будь-яких обставин.

Надійність і безпека

Ця конструкція блокування є простою та надійною, запобігає неправильній роботі з фізичного рівня та покращує безпеку та стабільність системи. Механічне блокування використовує кілька наборів механічних з’єднань і замикаючих структур. Коли односторонній вимикач живлення знаходиться в замкнутому стані, механічне блокування заблокує робочий механізм іншої сторони вимикача, не дозволяючи йому виконувати операції замикання. Тільки коли закритий вимикач розімкнеться, блокувальний пристрій звільнить блокування, дозволяючи протисторонньому перемикачу виконувати операції замикання, принципово усуваючи можливість одночасного замикання двосторонніх джерел живлення.

Подвійний - Вхідний - Передача в режимі лінії

У режимі подвійної вхідної лінії, коли напруга на лінії №1 зникає, а напруга на лінії №2 є нормальною, а перемикач №2 знаходиться у відкритому положенні, контролер автоматично затримує спрацьовування вимикача №1, а потім затримує закриття вимикача №2; коли напруга на лінії #1 відновлюється і перемикач #1 знаходиться у відкритому положенні, він автоматично виконує зворотне переключення, щоб забезпечити безперервність живлення.

Випадок практичного застосування

У практичному застосуванні на певному заводі, коли джерело живлення №1 вийшло з ладу через несправність, після виявлення, що джерело живлення №2 було нормальним, контролер швидко завершив перехід від джерела живлення №1 до джерела живлення №2 протягом 400 мс відповідно до попередньо встановленої логіки, забезпечуючи нормальну роботу виробничого обладнання заводу та уникаючи перерв у виробництві, спричинених відключенням електроенергії.

  Монтаж і введення в експлуатацію  

I. Підготовка до встановлення

Перед встановленням шафи HVATS СЕРІЇ ASKVQ необхідно провести ряд підготовчих робіт. Перш за все, необхідно переконатися, що місце установки відповідає вимогам обладнання. Місце має бути сухим, добре провітрюваним, вільним від корозійних газів і легкозаймистих і вибухових речовин. Одночасно слід перевірити рівність і несучу здатність фундаменту установки. Відхилення рівності фундаменту не повинно перевищувати заданого значення, а несуча здатність повинна відповідати вимогам маси обладнання. Крім того, необхідно підготувати інструменти та матеріали, необхідні для встановлення, такі як гайкові ключі, викрутки та ватерпаси, а також такі матеріали, як з’єднувальні кабелі та заземлююча плоска сталь.

II. Монтаж шафи

Під час встановлення шафи їх слід розташувати та закріпити відповідно до вимог проектних креслень. Спочатку перемістіть шафи до місця встановлення та за допомогою рівня відрегулюйте рівність шаф, щоб переконатися, що вони знаходяться в горизонтальному стані. Потім закріпіть шафи болтами на монтажній основі. Момент затягування болтів повинен відповідати встановленим вимогам. Під час встановлення шафи зверніть увагу на щільність з’єднань між шафами, щоб забезпечити хороше електричне з’єднання між ними.

III. Електричне підключення

Електричне підключення – важливий крок у процесі встановлення. При виконанні електричних підключень необхідно суворо дотримуватись електричної принципової схеми та схеми підключення.

Спочатку підключіть вхідні лінії основного джерела живлення та резервного джерела живлення, переконавшись, що з’єднання надійні та добре ізольовані. Потім підключіть вихідні клеми навантаження, звертаючи увагу на послідовність фаз і полярність навантаження. Крім того, підключіть ланцюг керування, ланцюг сигналу тощо, щоб переконатися, що всі з’єднання ланцюгів правильні.

При підключенні кабелів звертайте увагу на радіус вигину та спосіб кріплення кабелів, щоб уникнути пошкодження кабелів.

IV. Етапи введення в експлуатацію

Після завершення монтажу необхідно провести пусконалагоджувальні роботи. Перед введенням в експлуатацію провести комплексний огляд обладнання. Перевірте, чи електричні з’єднання надійні, ізоляція в хорошому стані та всі компоненти працюють належним чином.

Під час введення в експлуатацію спочатку виконайте перевірку опору ізоляції. Використовуйте тестер опору ізоляції, щоб виміряти значення опору ізоляції кожного кола. Значення опору ізоляції повинні відповідати встановленим вимогам. Потім виконайте випробування витримуваної напруги, щоб перевірити характеристики ізоляції обладнання, застосувавши тестову напругу. Потім виконайте введення в експлуатацію схеми керування, щоб перевірити, чи всі функції контролера працюють нормально, наприклад ручне перемикання, автоматичне перемикання, функції захисту тощо. Нарешті, виконайте перевірку навантаження. За імітованих умов навантаження перевірте роботу обладнання, щоб переконатися, що воно може працювати належним чином.

  Експлуатація та технічне обслуговування  

I. Запобіжні заходи під час експлуатації

Під час експлуатації обладнання необхідно дотримуватися наступних запобіжних заходів. По-перше, зверніть увагу на робочий стан обладнання. Спостерігайте за екраном дисплея контролера, щоб перевірити таку інформацію, як електричні параметри та стан перемикання обладнання. У разі виявлення будь-якої нестандартної ситуації необхідно своєчасно вжити заходів щодо її усунення. По-друге, регулярно оглядайте зовнішній вигляд обладнання. Перевірте, чи корпус не деформований і не пошкоджений, а також чи надійні з’єднання всіх компонентів. Крім того, зверніть увагу на робоче середовище обладнання. Тримайте довкілля навколо обладнання чистим і сухим, щоб уникнути впливу на обладнання таких факторів, як пил і волога.

II. Зміст поточного технічного обслуговування

Регулярні роботи з технічного обслуговування включають очищення обладнання, перевірку електричних з’єднань і перевірку робочого стану кожного компонента. Регулярно очищайте поверхню та внутрішню частину обладнання для видалення пилу та сміття та тримайте обладнання в чистоті. Перевірте, чи не ослаблені електричні з'єднання, і якщо так, то своєчасно підтягніть їх. Перевірте робочий стан кожного компонента, наприклад стан відкриття та закриття перемикачів і дію реле. Якщо виявлено будь-яку несправність, замініть компонент вчасно. Крім того, регулярно змащуйте обладнання, щоб забезпечити нормальну роботу його рухомих частин.

III. Елементи періодичного технічного обслуговування

Окрім планового технічного обслуговування, необхідне також періодичне технічне обслуговування. Елементи періодичного технічного обслуговування включають перевірку ефективності ізоляції, перевірку функцій захисту та перевірку функцій зв’язку. Регулярно використовуйте тестер опору ізоляції, щоб вимірювати значення опору ізоляції кожного контуру, щоб перевірити, чи хороша ізоляція обладнання. Перевірте, чи функції захисту є нормальними, імітуючи умови несправності, щоб побачити, чи може захисний пристрій спрацювати своєчасно. Перевірте, чи нормальні функції зв’язку, зв’язавшись із головним комп’ютером через інтерфейс зв’язку, щоб перевірити, чи нормально передаються дані. Крім того, регулярно калібруйте обладнання, щоб забезпечити його точність вимірювань і контроль.

  Технічні параметри  

  поширені запитання  

FAQ 1: Чи сумісний ваш високовольтний перемикач подвійного живлення з електромережами 60 Гц?
Відповідь:
наш контролер ASKVQ має широкочастотну конструкцію (автоадаптація 50/60 Гц) із такими основними характеристиками:

Час передачі: <12 мс (відповідає стандартам IEEE 446)

Автоматичне регулювання частоти дискретизації

Конструкція з подвійною ізоляцією 12/17,5 кВ

FAQ 2: Як запобігти помилковим перемиканням, спричиненим дугою на стороні постійного струму в фотоелектричних системах?
Відповідь:
Система захисту AISIKAI забезпечує:

Виявлення УФ-дуги (відповідь <2 мс)

Логіка блокування передачі під час замикання дуги

Резервування двох ЦП.
Польові випробування показують зниження з 18 помилкових операцій на рік до нуля на установках потужністю 200 МВт.

FAQ 3: Який захист забезпечується для вологого середовища?
Відповідь:
Ключові захисні функції включають:

Алюмінієвий корпус IP55 (випробувано на сольовий туман)

Посріблені контакти (допуск відносної вологості 95%)

Мінімальна відстань витоку 15 мм
Технічне обслуговування вимагає очищення безводним етанолом раз на два роки (документ P41).