変電所DCシステム設計の基本：電池、充電器、保護装置

変電所DCシステムの設計 購入、検査、または試運転の決定をサポートするには、明確なエンジニアリングの境界が必要となります。変電所DCシステムは、交流補助電源が停止した際に引き続き使用できる制御装置を提供します。これには通常、バッテリー、充電器、DC配電盤、保護装置、監視装置、ブレーカー、リレー、通信、非常用照明を供給する配線が含まれます。設計は、好みのバッテリーサイズではなく、必要な負荷と耐用時間に基づきます。製品リファレンスに示されているコンパクトな屋外型変電所は、実用的な筐体構成です。最終的なDCシステムは、プロジェクトのラインナップと保護理念に適合する必要があります。.

まずDC負荷をリストアップする

連続負荷と瞬間的な負荷用の負荷スケジュールを作成します。連続的な需要には、保護リレー、RTU、通信、表示、非常灯などが含まれます。瞬間的な需要には、ブレーカーのトリップやコイルの閉鎖、コンタクタやアラームなどが含まれます。電圧、電流、インザルス、デューティ期間、および負荷が必須かどうかを記録します。同時動作を確認せずにプレート式コンデンサーの定格電流を追加しないでください。.

通常の負荷、緊急時の負荷、将来の負荷を分けて表示します。充電器の故障、ステーションの停電、またはバスの故障時に動作しなければならない負荷を特定します。スケジュールには、想定されるバッテリーの終端電圧、導線長、電圧降下、設計温度が表示される必要があります。これらの仮定は容量と保護性能を左右します。.

乗り込みとバッテリー方式のどちらかを選択

必要なバッテリー容量は負荷パターン、駆動時間、放電速度、温度、老化限界、エンド電圧、およびメーカーの放電曲線に依存します。単純なアンペア時換算はあくまでも最初の見積もりです。最終的なサイジング計算にはバッテリーサプライヤーのデータとプロジェクト標準を参考にしてください。.

設計がフロート充電式であるかどうか、冗長充電器が含まれているかどうか、DCバスが1つまたは2つ使用されているかどうか、またはトランスファー方式を採用しているかどうかを判断してください。バッテリーの化学組成は換気、監視、メンテナンスの要件を変えます。異なる化学組成の充電制限やエンド電圧を1つの計算で組み合わせないでください。.

充電器、配線、保護

充電器は、放電後のバッテリーの回復中に通常のDC負荷に対応し、バッテリーメーカーの制限と連携する必要があります。配電盤にはフェーダー、絶縁、過電流保護、監視機能、明確なラベル付けが必要です。ブレーカーのトリップ回路には信頼性の高い経路と監視が必要です。.

選択性を確認して、分岐故障により保護電源全体が停止しないようにしてください。正および負の絶縁監視、地絡警報の考え方、および単極接地故障の影響を確認してください。制御および電源配線を両端に識別し、プロジェクトで必要とされる場合は分離してください。.

配線と電圧低下

該当する負荷期間中の最も遠いデバイスの電圧を計算します。これにはケーブル抵抗、接続抵抗、およびバッテリー端電圧が含まれます。ブレーカーコイルは、平均負荷が小さい場合でも、最小動作電圧に対して敏感になることがあります。スイッチングプログラムで定義された始動または同時動作のケースも考慮してください。.

実際の経路、コンダクターのサイズ、周囲環境、設置方法を使用してください。コイルやリレーを接続する前に、極性と位相、または端子の識別を確認してください。きちんとしたケーブルを間違った端子に接続しても問題はありません。現場図面に記載された点から点までのテスト記録を保管してください。.

監視とアラーム

現代のDCシステムは、充電器の故障、交流電源の故障、バッテリーの低電圧、高電圧、地絡、ヒューズまたはブレーカの作動、および温度アラームを適切に表示すべきである。アラームマトリックスには、トリガー、遅延、宛先、ラッチ動作、およびオペレータの応答を記載すべきである。ソースを隠蔽する単一の汎用的な「DC故障」ポイントは避けるべきである。.

センサーまたはリレー入力での各アラームのテストを行い、その結果をローカル表示、リモートコントロール、イベントログに記録します。通信障害が正常なシステムとは異なることを確認してください。委任パックに承認された設定やファームウェア、または構成記録を保管してください。.

導入および保守

導入作業には、バッテリー検査、トルクまたは接続記録、充電器のセットアップ、極性、絶縁物の監視、フィーダーの連続性、電圧低下のチェック、トリップおよびクロージャーシミュレーション、アラームテスト、復元作業が含まれるべきです。供給された正確な構成を確認し、生の値を記録してください。承認済みの方法がないまま、ライブバッテリーを短絡または切断しないでください。.

メンテナンスには、フローティング電圧、リップル、温度、セルまたはブロックの状態、充電器の状態、およびアラーム履歴の傾向を監視する必要があります。バッテリーメーカーの推奨周期と換気要件に従ってください。バッテリーを交換するときは、類似の製品として交換するのではなく、容量、コネクタ、保護、および充電器の設定を確認してください。.

機器の境界を定義する

正確な資産、電圧クラス、構造、およびリリースされた図面から始めましょう。有用なエンジニアリングの回答は物理的な境界に関連付けられます。それはラインナップ、変電所の補助システム、または1つの変圧器です。測定や決定の開始と終了地点を記録し、意図的に除外されている機器を特定します。これにより、一般的なカタログ記述がプロジェクトの承認値と混同されるのを防ぐことができます。.

設計、調達、および導入を通じて製品の同一性を維持します。付属のモデル、付属品、筐体、ケーブルインターフェース、および環境仮定を注意深く確認してください。設置された配置が図面と異なる場合は、停止して承認を得た配置に変更してください。異なる電圧クラスまたは製品ファミリーの数値で欠落した値を埋めることはありません。.

標準規格とメーカーの証拠を併用する

標準規格はフレームワーク、テストコンセプト、用語を定義しますが、製造元による文書は供給された機器の検証された構造および動作限界を規定します。この2つの資料は一緒に読む必要があります。標準規格は検証されていない変更が許容されることを証明するものではなく、パンフレットは適用されるプロジェクト仕様または安全規則に代わるものではありません。.

調達については、標準版、設計検証またはタイプテストの範囲、日常的な試験記録、設置制限、および高度や環境に対する補正をご依頼ください。証拠は資産記録と共に保管してください。結果が異議を唱えられた場合、数値の比較前に定義、試験条件、および境界を比較してください。.

設置および試運転計画

設置の品質は、現場で音響設計がそのまま残るかどうかを左右します。電源投入前に、基礎、アクセス、持ち上げ、クリアランス、換気、ケーブルの曲げ半径、アース接続、ラベル、および制御インターフェースを確認してください。承認済みの方法書および許可システムを使用してください。きちんとしたキャビネットは、すべての接続、インターロック、またはセンサーが正しく接続されていることを示すものではありません。.

稼働開始は文書確認から視覚検査、機械動作、電気的連続性、機能的論理、保護または制御試験、最終的な修復へと移行すべきです。機器の識別、設定、原値、例外、および検査を行った担当者の記録を記録してください。テストまたは検査により危険性が生じる場合は、機器を隔離してください。.

制御の変更と引き継ぎ

障壁、ケーブルルート、リレー設定、バッテリー接続位置、タップ位置、換気経路の変更は、元の設計基準を変更する可能性があります。所有者との調整、技術レビュー、図面の修正、および承認証の取得を通じて、管理された変更プロセスを実施してください。一時的なテスト手順は、引き渡し前に撤去または明確に記号化する必要があります。.

最終的なパッケージには、現況の1ライン図、配線図およびレイアウト図、テストシート、承認された設定、機器識別情報、メンテナンス手順、逸脱点、およびトレーニング記録が含まれるべきです。将来のオペレータは、メモやラベルのない写真に頼ることなく、その決定を再現できるようになるはずです。.

安全上の注意

電気機器はエネルギーを保持し、複数の供給源から電力を供給を受けることができます。この記事はスイッチングに関する指示ではありません。資格を有する職員は、地域の規制、絶縁、電圧の有無の確認、接地、監督の要件に従わなければなりません。電力を供給されているコンパートメントに手を伸ばしたり、ロックを解除したりして測定を行ってはなりません。.

テストが失敗した場合、筐体が損傷している、異常なノイズや放電が発生している、実際の構成が不明な場合は、資産を安全な状態に維持し、担当エンジニアに報告してください。診断なしでの繰り返し電源投入は損傷やリスクを増大させる可能性があります。.

プロジェクトでその結果をどのように利用するか

まず、リリースされた設計と最終的な設備仕様から始めましょう。操作状態、測定点、環境条件、および証拠が支持すべき決定事項をメモしておきます。次に、記録を該当する標準、製造元の指示書、およびプロジェクトの承認計画と比較します。前提条件が欠けている場合は、一般的な値でそのギャップを埋めるのではなく、その項目をそのまま残しておきます。これにより、調達、試運転、運用チームが同じ参照基準を持つことができます。.

仕入先からの問い合わせでは、計算方法、確認された手順、制限事項、試験記録、および逸脱点について確認してください。現場作業では、担当者、機器、日付、隔離境界、および復旧確認を記録してください。次のステップの承認に必要な事実を隠してしまう長い報告書よりも、簡潔な記録の方が有用です。.

関連製品およびエンジニアリングガイド

Shenheng製品の組み合わせに関する詳細は、こちらをご覧ください。 該当する製品ページ. より広範なトピックについては、こちらをお読みください。 親エンジニアリングガイド. 関連する記事： 最初の関連ガイド そして 2つ目の関連ガイド.

情報源と基準

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システムコンテキスト用の動画

このニュートラルなPractical Engineeringの解説書は、変電所、トランス、スイッチギアに関する有用な基礎知識を提供します。これはスイッチングやテストに関する指示ではなく、教育的な解説です。.

よくある質問

最初のステップは何ですか？

数値や条件を比較する前に、正確な機器を特定し、変電所の直流システム設計の限界を定義してください。.

カタログページがプロジェクトエンジニアリングを置き換えることは可能か？

いいえ。リンクされた製品ページには、関連するShenheng機器ファミリーが記載されています。付属のモデル、アクセサリー、規格、およびプロジェクトの承認計画が最終的な決定を下します。.

どのような証拠を保持すべきですか？

承認された図面、原資料、写真、試験方法、機器の詳細、偏差、設定、最終的な竣工記録を保管してください。.

この記事はライブワークを許可していますか？

いいえ。資格を有する職員は、現場の電気安全プログラム、絶縁手順、および製造元の指示に従う必要があります。.