Tủ chuyển nguồn tự động cao áp ASKVQC

  Bối cảnh và nguyên tắc cơ bản  

I.Nhu cầu công nghiệp

Trong các ngành công nghiệp hóa dầu, luyện kim và quy mô lớn khác, quy trình sản xuất phụ thuộc nhiều vào nguồn cung cấp điện ổn định.

Sản xuất hóa dầu

Trong sản xuất hóa dầu, các quá trình phản ứng hóa học đòi hỏi phải kiểm soát chính xác các thông số như nhiệt độ và áp suất. Ngay cả khi mất điện trong thời gian ngắn chỉ vài giây cũng có thể dẫn đến phản ứng phóng điện, gây ra sự cố an toàn và gây thiệt hại kinh tế đáng kể.

Ví dụ, trong bình phản ứng quan trọng của một nhà máy hóa dầu lớn, các phản ứng trùng hợp phức tạp diễn ra. Trong quá trình phản ứng, nhiệt độ phải được duy trì trong một phạm vi cụ thể, với độ lệch không quá ±2°C—điều kiện hoàn toàn phụ thuộc vào nguồn điện ổn định để vận hành hệ thống làm mát và máy khuấy. Nếu nguồn điện bị gián đoạn, nhiệt độ lò phản ứng tăng nhanh, dẫn đến phản ứng không thể kiểm soát được. Điều này không chỉ dẫn đến mất toàn bộ lô sản phẩm mà còn có thể gây nổ, gây ra mối đe dọa nghiêm trọng cho các cơ sở gần đó và sự an toàn của nhân viên.

Công nghiệp luyện kim

Trong ngành luyện kim, đặc biệt là sản xuất gang lò cao, bất kỳ sự bất thường nào về nguồn điện đều có thể dẫn đến sự đông đặc của sắt nóng chảy, gây hư hỏng thiết bị nghiêm trọng và phát sinh chi phí sửa chữa cực kỳ cao. Do đó, các ngành công nghiệp này đòi hỏi mức độ liên tục và độ tin cậy cung cấp điện cao nhất.

II.Hạn chế của hệ thống truyền tải điện tự động

Hệ thống chuyển mạch tự động truyền thống (ATS) có nhiều hạn chế trong ứng dụng công nghiệp

1. Thời gian chuyển đổi dài

Quá trình chuyển đổi diễn ra chậm, thường cần 1-2 giây từ khi mất điện đến khi truyền hoàn tất. Trong các ngành công nghiệp hóa dầu và luyện kim, nơi tải động cơ chiếm ưu thế, tác động ngược từ động cơ gây ra sự sụt giảm dần điện áp trên thanh cái. ATS phải đợi cho đến khi điện áp bus giảm xuống 20%-35% điện áp định mức trước khi kích hoạt. Vào thời điểm này, động cơ đã bị ảnh hưởng, tốc độ quay giảm, ảnh hưởng đến tính liên tục của sản xuất.

2. Cài đặt ngăn chặn hiện tại

Để tránh dòng điện khởi động cao do lệch pha hoặc lệch pha trong quá trình đóng nguồn điện dự phòng, hệ thống ATS truyền thống thường sử dụng độ trễ dài hơn và ngưỡng điện áp thấp hơn, kéo dài thêm thời gian chuyển mạch và không đáp ứng được nhu cầu sản xuất.

Ví dụ trường hợp:

Trong thời gian xảy ra sự cố lưới điện tại nhà máy luyện kim, sự can thiệp từ phía sau động cơ đã khiến ATS truyền thống mất 1,5 giây để hoàn tất quá trình truyền tải. Sự chậm trễ này dẫn đến:

- Giảm nhiệt độ trong lò nung sắt nóng chảy

- Thay đổi thành phần hóa học

- Chất lượng thép không đạt tiêu chuẩn nghiêm trọng

- Tổn thất gần như toàn bộ lô thép nóng chảy

- Thiệt hại kinh tế trực tiếp vượt quá hàng triệu RMB

III. Ưu điểm của giải pháp ASKVQC

Dòng sản phẩm ASKVQ HVATS được thiết kế đặc biệt để giải quyết những thách thức nêu trên.

Thiết kế & Ưu điểm tích hợp Với thiết kế tích hợp độc đáo kết hợp với nền tảng phần cứng/phần mềm tiên tiến, nó mang lại sự an toàn, linh hoạt, độ chính xác phản hồi nhanh và độ tin cậy cao. Trong quá trình truyền điện, nó hỗ trợ nhiều chế độ chuyển mạch để đảm bảo kết nối nguồn điện dự phòng nhanh chóng và an toàn với tác động tối thiểu đến động cơ.
Thiết kế mô-đun Với thiết kế tích hợp độc đáo kết hợp với nền tảng phần cứng/phần mềm tiên tiến, nó mang lại sự an toàn, linh hoạt, độ chính xác phản hồi nhanh và độ tin cậy cao. Trong quá trình truyền điện, nó hỗ trợ nhiều chế độ chuyển mạch để đảm bảo kết nối nguồn điện dự phòng nhanh chóng và an toàn với tác động tối thiểu đến động cơ.
Phần cứng & Kiểm soát ưu việt
Được trang bị bộ xử lý ARM hiệu suất cao và chip lấy mẫu AD chính xác để chuyển đổi cực nhanh (<400ms) và chính xác	Kết hợp thiết kế chống nhiễu trong cả phần cứng và phần mềm, được xác nhận bằng các thử nghiệm EMC cấp cao nhất của bên thứ ba để hoạt động ổn định trong môi trường công nghiệp khắc nghiệt	Thời gian chuyển mạch 400ms (so với hệ thống ATS truyền thống) giảm đáng kể tình trạng gián đoạn sản xuất

  Lắp ráp & cấu trúc hệ thống  

I.  Cấu trúc của HVATS

Đối với chuyển đổi nguồn điện áp 12kV và điện áp thấp hơn, ASKVQ HVATS cung cấp khả năng truyền tải tự động liền mạch.

Cột cực cách nhiệt kín cố định Cụm cực cách điện kín sử dụng quy trình đúc nhúng độc quyền, tích hợp buồng dập hồ quang chân không và các bộ phận mang dòng điện vào nhựa epoxy để cách điện rắn, thể hiện độ bền điện áp tần số điện 42kV.

1: Cột cực cách nhiệt cố định 2：Khóa liên động cơ học 3:Giao diện tay cầm lưu trữ năng lượng 4: Lưu trữ năng lượng và hiển thị trạng thái phân chia và đóng 5: Nút chuyển đổi thủ công 6：Khung gầm xe

Khóa liên động cơ khí Cơ chế này sử dụng sự ngăn chặn cơ học tích cực để thực thi hoạt động của một nguồn duy nhất, với những hạn chế về cấu trúc khiến cho các kết nối song song về mặt vật lý là không thể thực hiện được.
Các bộ phận khác Tay cầm sạc thủ công để sử dụng trong trường hợp khẩn cấp hoặc bảo trì. Màn hình trạng thái LED hiển thị vị trí sạc/chuyển đổi thông qua mã màu. Nút bấm khẩn cấp và xe đẩy khung gầm chế độ kép: - Hướng dẫn sử dụng: Vận hành bằng tay quay -Điện: Điều khiển từ xa

Kịch bản ứng dụng

Kết nối với trung tâm giám sát nguồn điện trung tâm qua Ethernet • Truyền dữ liệu theo thời gian thực và ghi lỗi tức thời • Cho phép chẩn đoán lỗi nhanh chóng và giảm thiểu thời gian ngừng hoạt động

III.Thông số kỹ thuật kết cấu thân tủ

Tủ ASKVQ được thiết kế có mục đích cung cấp khả năng kết nối mạch điện và lắp đặt cơ học cho các hệ thống chuyển mạch HV tích hợp.

Thiết kế thân tủ

Kích thước của tủ chính xác và cách bố trí bên trong hợp lý. Nó được trang bị một đầu vào đầu vào nguồn điện chính, một đầu vào đầu vào nguồn điện dự phòng và một đầu cuối đầu ra tải.

Truyền tải điện

Truyền tải điện đáng tin cậy đạt được thông qua bộ chuyển đổi dòng điện và thanh cái bằng đồng. Không gian lắp đặt được dành riêng cho việc lắp đặt các công tắc và bộ điều khiển HVATS nhằm đảm bảo sự tích hợp nhỏ gọn của hệ thống.

Chất liệu & Hiệu suất của Thân tủ

Thân tủ được làm bằng thép chất lượng cao, có độ bền cơ học tốt và hiệu suất che chắn điện từ. Các thanh cái đồng bên trong được làm bằng vật liệu đồng có tính dẫn điện cao. Diện tích mặt cắt đã được tính toán nghiêm ngặt để đáp ứng yêu cầu truyền dòng điện định mức. Hơn nữa, trong điều kiện dòng điện lớn, độ tăng nhiệt của thanh cái đồng được kiểm soát trong phạm vi hợp lý, đảm bảo sự ổn định trong truyền tải điện.

  Công nghệ cốt lõi  

I. Máy cắt chân không

Buồng dập hồ quang chân không là thành phần chính của công tắc ASKVQ HVATS.
Arc - Nguyên lý dập tắt

Nó sử dụng cường độ cách nhiệt cao và khả năng dập tắt hồ quang nhanh của môi trường chân không. Trong quá trình mở, các khối tiếp xúc bên trong buồng dập hồ quang chân không tách ra và hồ quang điện nhanh chóng bị dập tắt trong môi trường chân không, cắt đứt mạch điện một cách hiệu quả.
Thiết kế và tuổi thọ dịch vụ Ưu điểm

Quy trình thiết kế và sản xuất đặc biệt đảm bảo độ tin cậy cao và tuổi thọ lâu dài của buồng dập tắt hồ quang chân không, có thể chịu được nhiều thao tác đóng và mở. Thời gian dập tắt hồ quang của buồng dập hồ quang chân không cực kỳ ngắn, thường hoàn thành quá trình dập tắt hồ quang trong vòng vài mili giây, cải thiện đáng kể khả năng ngắt dòng điện sự cố của công tắc. Vật liệu tiếp xúc đặc biệt bên trong và thiết kế cấu trúc của nó có thể làm giảm hiệu quả mức độ xói mòn của các tiếp điểm, kéo dài tuổi thọ của buồng dập hồ quang. Dưới dòng điện ngắn mạch định mức, có thể thực hiện được hơn 30 thao tác mở.

II. Hệ thống thanh cái

Hệ thống thanh cái có nhiệm vụ phân phối và truyền tải điện năng.

Hiệu suất vật liệu : Vật liệu chất lượng cao được sử dụng, có điện trở thấp và khả năng mang dòng điện cao.

Cân nhắc về thiết kế:  Trong thiết kế, các yếu tố như phân bố dòng điện, tản nhiệt và độ bền cơ học đều được xem xét đầy đủ để đảm bảo hoạt động ổn định trong điều kiện tải cao. Đồng thời, hệ thống thanh cái phối hợp chặt chẽ với các công tắc, tủ và các bộ phận khác để đạt được khả năng truyền tải điện hiệu quả.

III. Khóa liên động cơ khí

Thiết bị khóa liên động cơ học là một bộ phận quan trọng để đảm bảo hệ thống vận hành an toàn.

Nguyên tắc khóa liên động

Hoạt động của công tắc được hạn chế thông qua cấu trúc cơ khí để đảm bảo rằng nguồn điện hai chiều sẽ không bị đóng đồng thời trong bất kỳ trường hợp nào.

Độ tin cậy và An toàn

Thiết kế khóa liên động này đơn giản và đáng tin cậy, ngăn ngừa hoạt động sai từ lớp vật lý và cải thiện tính an toàn và ổn định của hệ thống. Khóa liên động cơ học sử dụng nhiều bộ liên kết cơ học và cấu trúc khóa. Khi công tắc nguồn một chiều ở trạng thái đóng, khóa liên động cơ học sẽ khóa cơ cấu vận hành của công tắc nguồn một chiều, khiến nó không thể thực hiện thao tác đóng. Chỉ khi công tắc đã đóng được mở, thiết bị khóa liên động mới nhả khóa, cho phép công tắc bên kia thực hiện thao tác đóng, loại bỏ cơ bản khả năng nguồn điện hai chiều bị đóng đồng thời.

Chuyển chế độ kép - Đến - Đường dây

Ở chế độ đường dây kép đến, khi điện áp của đường dây số 1 bị lỗi và điện áp của đường dây số 2 bình thường và công tắc số 2 ở vị trí mở, bộ điều khiển sẽ tự động trì hoãn việc ngắt công tắc số 1 và sau đó trì hoãn việc đóng công tắc số 2; khi điện áp của đường dây số 1 phục hồi và công tắc số 1 ở vị trí mở, nó sẽ tự động thực hiện chuyển đổi ngược lại để đảm bảo tính liên tục của nguồn điện.

Trường hợp ứng dụng thực tế

Trong ứng dụng thực tế của một nhà máy nào đó, khi nguồn điện số 1 bị hỏng do lỗi, sau khi phát hiện nguồn điện số 2 bình thường, bộ điều khiển đã nhanh chóng hoàn thành việc chuyển từ nguồn điện số 1 sang nguồn điện số 2 trong vòng 400ms theo logic đã định sẵn, đảm bảo hoạt động bình thường của thiết bị sản xuất của nhà máy và tránh tình trạng gián đoạn sản xuất do mất điện.

  Lắp đặt & Vận hành  

I. Chuẩn bị lắp đặt

Trước khi lắp đặt TỦ HVATS SERIES ASKVQ, cần phải thực hiện một loạt công việc chuẩn bị. Trước hết, cần đảm bảo địa điểm lắp đặt đáp ứng yêu cầu của thiết bị. Địa điểm thi công phải khô ráo, thông gió tốt, không có khí ăn mòn và các chất dễ cháy nổ. Đồng thời, cần kiểm tra độ phẳng và khả năng chịu lực của nền lắp đặt. Độ lệch của độ cao của nền không được vượt quá giá trị quy định và khả năng chịu lực phải đáp ứng yêu cầu về trọng lượng của thiết bị. Ngoài ra, cần phải chuẩn bị các dụng cụ và vật liệu cần thiết để lắp đặt như cờ lê, tua vít, thước thủy cũng như các vật liệu như cáp nối và thép dẹt nối đất.

II. Lắp đặt tủ

Khi lắp đặt tủ phải được định vị và cố định theo đúng yêu cầu của bản vẽ thiết kế. Đầu tiên, di chuyển tủ đến vị trí lắp đặt và dùng thước thủy để điều chỉnh độ cao của tủ đảm bảo chúng ở trạng thái nằm ngang. Sau đó, cố định tủ vào bệ lắp đặt bằng bu lông. Mô-men xoắn siết chặt của bu lông phải đáp ứng các yêu cầu quy định. Trong quá trình lắp đặt tủ chú ý đến độ kín của các mối nối giữa các tủ để đảm bảo kết nối điện giữa chúng tốt.

III. Kết nối điện

Kết nối điện là một bước quan trọng trong quá trình lắp đặt. Khi thực hiện kết nối điện, bạn phải tuân thủ nghiêm ngặt sơ đồ mạch điện và sơ đồ nối dây.

Đầu tiên, kết nối các đường dây đến của nguồn điện chính và nguồn điện dự phòng, đảm bảo các kết nối chắc chắn và cách điện tốt. Sau đó, kết nối các cực đầu ra của tải, chú ý đến thứ tự pha và cực tính của tải. Ngoài ra, hãy kết nối mạch điều khiển, mạch tín hiệu, v.v. để đảm bảo rằng tất cả các kết nối mạch đều chính xác.

Khi kết nối cáp, hãy chú ý đến bán kính uốn và phương pháp cố định cáp để tránh làm hỏng cáp.

IV. Các bước vận hành

Sau khi cài đặt hoàn tất, công việc vận hành là cần thiết. Trước khi vận hành, tiến hành kiểm tra toàn diện thiết bị. Kiểm tra xem các kết nối điện có chắc chắn không, lớp cách điện có ở tình trạng tốt và tất cả các bộ phận có hoạt động tốt không.

Trong quá trình vận hành thử, trước tiên hãy thực hiện kiểm tra điện trở cách điện. Sử dụng máy đo điện trở cách điện để đo giá trị điện trở cách điện của từng mạch. Các giá trị điện trở cách điện phải đáp ứng các yêu cầu quy định. Sau đó, tiến hành kiểm tra điện áp chịu đựng để kiểm tra hiệu suất cách điện của thiết bị bằng cách đặt điện áp thử nghiệm. Tiếp theo, tiến hành chạy thử mạch điều khiển để kiểm tra xem tất cả các chức năng của bộ điều khiển có bình thường hay không, chẳng hạn như chuyển mạch thủ công, chuyển mạch tự động, chức năng bảo vệ, v.v. Cuối cùng, thực hiện kiểm tra tải. Trong điều kiện tải mô phỏng, hãy kiểm tra hoạt động của thiết bị để đảm bảo thiết bị có thể hoạt động bình thường.

  Vận hành & Bảo trì  

I. Những lưu ý trong quá trình vận hành

Trong quá trình vận hành thiết bị, cần phải thực hiện các biện pháp phòng ngừa sau. Đầu tiên, hãy chú ý đến tình trạng hoạt động của thiết bị. Quan sát màn hình hiển thị của bộ điều khiển để kiểm tra các thông tin như thông số điện, trạng thái chuyển mạch của thiết bị. Nếu phát hiện tình trạng bất thường cần có biện pháp xử lý kịp thời. Thứ hai, thường xuyên kiểm tra hình thức bên ngoài của thiết bị. Kiểm tra xem vỏ máy có bị biến dạng hoặc hư hỏng hay không và các kết nối của tất cả các bộ phận có chắc chắn hay không. Ngoài ra, hãy chú ý đến môi trường hoạt động của thiết bị. Giữ môi trường xung quanh thiết bị sạch sẽ, khô ráo để tránh ảnh hưởng của các yếu tố như bụi, ẩm lên thiết bị.

II.Nội dung bảo trì định kỳ

Công việc bảo trì định kỳ bao gồm vệ sinh thiết bị, kiểm tra các kết nối điện và kiểm tra trạng thái hoạt động của từng bộ phận. Thường xuyên vệ sinh bề mặt và bên trong thiết bị để loại bỏ bụi bẩn, mảnh vụn và giữ cho thiết bị luôn sạch sẽ. Kiểm tra xem các kết nối điện có bị lỏng hay không, nếu có hãy siết chặt chúng kịp thời. Kiểm tra trạng thái làm việc của từng bộ phận, chẳng hạn như trạng thái đóng mở của các công tắc và hoạt động của rơle. Nếu phát hiện bất kỳ sự bất thường nào, hãy thay thế linh kiện kịp thời. Ngoài ra, thường xuyên bôi trơn thiết bị để đảm bảo các bộ phận chuyển động của thiết bị hoạt động bình thường.

III.Các hạng mục bảo trì định kỳ

Ngoài việc bảo trì định kỳ, việc bảo trì định kỳ cũng được yêu cầu. Các hạng mục bảo trì định kỳ bao gồm kiểm tra hiệu suất cách điện, kiểm tra chức năng bảo vệ và kiểm tra chức năng liên lạc. Thường xuyên sử dụng máy đo điện trở cách điện để đo giá trị điện trở cách điện của từng mạch điện nhằm kiểm tra xem hiệu suất cách điện của thiết bị có tốt hay không. Kiểm tra xem các chức năng bảo vệ có bình thường hay không bằng cách mô phỏng các điều kiện lỗi để xem liệu thiết bị bảo vệ có thể hoạt động kịp thời hay không. Kiểm tra xem các chức năng giao tiếp có bình thường hay không bằng cách giao tiếp với máy tính chủ thông qua giao diện giao tiếp để kiểm tra xem việc truyền dữ liệu có bình thường hay không. Ngoài ra, hãy thường xuyên hiệu chuẩn thiết bị để đảm bảo độ chính xác của phép đo và độ chính xác của điều khiển.

  Thông số kỹ thuật  

  Câu hỏi thường gặp  

Câu hỏi thường gặp 1: Công tắc chuyển nguồn kép điện áp cao của bạn có tương thích với lưới điện 60Hz không?
Trả lời:
Bộ điều khiển ASKVQ của chúng tôi có thiết kế tần số rộng (tự động thích ứng 50/60Hz) với các thông số kỹ thuật chính sau:

Thời gian truyền: <12ms (đạt tiêu chuẩn IEEE 446)

Tự động điều chỉnh tần số lấy mẫu

Thiết kế cách điện kép 12/17,5kV

Câu hỏi thường gặp 2: Làm cách nào để ngăn chặn việc truyền sai do phóng điện hồ quang phía DC trong các ứng dụng PV?
Trả lời:
Hệ thống bảo vệ AISIKAI cung cấp:

Phát hiện hồ quang UV (phản hồi <2ms)

Chuyển logic khóa khi có sự cố hồ quang

Dự phòng CPU kép
Các thử nghiệm hiện trường cho thấy giảm từ 18 hoạt động sai/năm xuống 0 tại các nhà máy 200MW.

Câu hỏi thường gặp 3: Biện pháp bảo vệ nào được cung cấp cho môi trường ẩm ướt?
Trả lời:
Các tính năng bảo vệ chính bao gồm:

Vỏ nhôm IP55 (đã thử nghiệm sương muối)

Các điểm tiếp xúc mạ bạc (dung sai RH 95%)

Khoảng cách đường rò tối thiểu 15mm
Bảo trì yêu cầu làm sạch hai năm một lần bằng etanol khan (tài liệu P41).