Những điều cơ bản về thiết kế hệ thống DC của trạm biến áp: Pin, bộ sạc và bảo vệ

Thiết kế hệ thống DC của trạm biến áp Để có thể đưa ra quyết định mua, kiểm tra hoặc vận hành, cần có ranh giới kỹ thuật rõ ràng. Hệ thống DC của trạm biến áp cung cấp các thiết bị điều khiển cần phải duy trì hoạt động khi nguồn cấp điện không ổn định. Nó thường bao gồm pin, bộ sạc, bảng phân phối DC, bảo vệ, giám sát và hệ thống dây dẫn cung cấp cho các cầu ngắt, rơle, hệ thống truyền thông và đèn báo khẩn cấp. Thiết kế bắt đầu từ các tải trọng cần thiết và thời gian chờ tải, không nên dựa vào kích thước pin được ưa thích. Trạm biến áp ngoài trời nhỏ gọn được trình bày trong tài liệu tham khảo sản phẩm là một ví dụ hữu ích; hệ thống DC cuối cùng phải phù hợp với cấu trúc và triết lý bảo vệ của dự án.

Đầu tiên liệt kê các tải điện áp thấp

Xây dựng lịch sưởi tải cho các tải liên tục và tải tức thời. Yêu cầu liên tục có thể bao gồm các rơle bảo vệ, RTU, truyền thông, báo hiệu và đèn báo khẩn cấp. Yêu cầu tức thời có thể bao gồm việc ngắt cầu hoặc đóng cuộn dây, tiếp điểm và báo động. Ghi lại điện áp, dòng điện, dòng điện đột biến, thời gian hoạt động và liệu tải có thực sự cần thiết hay không. Không thêm dòng điện ghi trên bảng mà không kiểm tra khả năng hoạt động đồng thời.

Phân biệt tải thông thường, khẩn cấp và tương lai. Xác định các tải phải hoạt động trong trường hợp mất điện của bộ sạc, mất điện của trạm hoặc sự cố của xe buýt. Lịch trình nên hiển thị điện áp cuối pin, chiều dài dây dẫn, độ giảm điện áp và nhiệt độ thiết kế. Những giả định này ảnh hưởng đến công suất và khả năng bảo vệ.

Chọn phương thức đi xe bằng điện và dựa trên nguồn điện

Công suất pin cần thiết phụ thuộc vào cấu hình tải, thời lượng hoạt động, tốc độ sạc, nhiệt độ, độ tuổi của pin, điện áp cuối cùng và đường cong sạc của nhà sản xuất. Việc nhân đơn giản theo đơn vị Ampère giờ chỉ là ước lượng ban đầu. Hãy sử dụng dữ liệu của nhà cung cấp pin và tiêu chuẩn dự án để tính toán quy mô cuối cùng.

Hãy cho biết thiết kế có tính năng sạc kiểu float hay không, có bao gồm bộ sạc dự phòng không, sử dụng một hoặc hai bus DC hay có hệ thống chuyển tải không. Hóa học pin cũng sẽ thay đổi các yêu cầu về thông gió, giám sát và bảo trì. Không nên trộn lẫn giới hạn sạc hoặc điện áp cuối cùng của các loại pin khác nhau trong một phép tính.

Bộ sạc, phân phối và bảo vệ

Bộ sạc phải hỗ trợ tải DC thông thường trong quá trình nạp lại pin sau khi sạc và phải phù hợp với giới hạn của nhà sản xuất pin. Bảng phân phối cần có các thiết bị cấp nguồn, cách ly, bảo vệ quá dòng, giám sát và ghi nhãn rõ ràng. Các mạch ngắt điện cần có đường dẫn và giám sát đáng tin cậy.

Kiểm tra độ chọn lọc để đảm bảo lỗi nhánh không làm mất toàn bộ nguồn điện bảo vệ. Đánh giá hệ thống giám sát cách điện dương và âm, triết lý báo động lỗi đất và ảnh hưởng của lỗi một cực với đất. Đảm bảo việc xác định dây điện điều khiển và nguồn điện ở cả hai đầu và tách biệt khi cần thiết trong dự án.

Cáp điện và giảm điện áp

Tính toán điện áp tại thiết bị xa nhất trong thời gian hoạt động liên quan, bao gồm điện trở cáp, điện trở kết nối và điện áp đầu pin. Cuộn dây ngắt có thể nhạy cảm với điện áp hoạt động tối thiểu ngay cả khi tải trung bình có vẻ nhỏ. Bao gồm trường hợp hoạt động khởi động hoặc đồng thời được định nghĩa bởi chương trình chuyển mạch.

Sử dụng tuyến đường thực tế, kích thước đầu dây dẫn, phương pháp lắp đặt và môi trường xung quanh. Xác nhận tính đúng tính sai về cực và pha hoặc tính chính xác của đầu nối trước khi nối các cuộn dây và rơle. Một dây cáp được lắp ráp gọn gàng vẫn có thể bị nối sai đầu nối. Lưu giữ nhật ký kiểm tra từng điểm với bản vẽ khi hoàn thành công việc.

Giám sát và báo động

Một hệ thống DC hiện đại nên hiển thị các cảnh báo về sự cố của bộ sạc, sự cố của dòng điện xoay chiều, mức điện áp pin thấp, điện áp cao, sự cố trên dây điện, sự cố cầu chì hoặc cầu ngắt và các báo động nhiệt độ nếu có. Ma trận báo động nên nêu rõ nguyên nhân gây ra sự cố, thời gian chờ đợi, đích đến, hành vi khóa và phản ứng của người vận hành. Tránh việc chỉ sử dụng một điểm chung gọi là “lỗi DC” để che giấu nguồn gốc của sự cố.

Kiểm tra từng báo động tại đầu vào cảm biến hoặc tiếp điểm và theo dõi qua màn hình hiển thị tại chỗ, điều khiển từ xa và ghi nhật ký sự kiện. Xác nhận rằng sự cố liên lạc có thể phân biệt với tình trạng hoạt động bình thường của hệ thống. Lưu giữ các thiết lập và bản ghi firmware hoặc cấu hình đã được phê duyệt trong gói vận hành.

Khởi động và bảo trì

Việc vận hành nên bao gồm việc kiểm tra pin, ghi lại thông số mô-men xoắn hoặc kết nối, cài đặt bộ sạc, kiểm tra cực, giám sát cách điện, kiểm tra tính liên tục của bộ cấp điện, kiểm tra độ giảm điện áp, mô phỏng sự cố và khôi phục chức năng. Kiểm tra cấu hình chính xác được cung cấp và ghi lại các giá trị thô. Không bao giờ rút ngắn hoặc ngắt kết nối pin đang hoạt động mà không có phương pháp được phê duyệt.

Bảo trì nên theo dõi điện áp tự do, độ trễ, nhiệt độ, tình trạng pin hoặc khối pin, trạng thái của bộ sạc và lịch sử báo động. Tuân thủ các khoảng thời gian và yêu cầu thông gió của nhà sản xuất pin. Khi thay thế một chuỗi pin, hãy xem xét lại dung lượng, đầu nối, bảo vệ và cài đặt của bộ sạc thay vì coi đó như một sự thay thế trực quan tương tự.

Xác định ranh giới thiết bị

Hãy bắt đầu từ tài sản, lớp điện áp, cấu tạo và bản vẽ đã được phát hành chính xác. Một câu trả lời kỹ thuật hữu ích liên quan đến ranh giới vật lý: một trạm tiếp nhận, một hệ thống phụ trợ trạm biến áp hoặc một máy biến áp. Ghi lại nơi bắt đầu và kết thúc của quá trình đo lường hoặc quyết định, đồng thời xác định các thiết bị được loại trừ một cách cố ý. Điều này giúp tránh việc mô tả chung về danh mục bị nhầm lẫn với giá trị chấp nhận dự án.

Phân biệt rõ ràng tính chất của sản phẩm thông qua thiết kế, mua sắm và vận hành. Lưu ý các thông số về model, phụ kiện, vỏ bọc, giao diện cáp và điều kiện môi trường. Nếu vị trí lắp đặt khác với bản vẽ, hãy dừng lại và xin phê duyệt. Không sử dụng giá trị thiếu bằng số liệu từ một loại điện áp hoặc dòng sản phẩm khác.

Sử dụng tiêu chuẩn và bằng chứng từ nhà sản xuất cùng nhau

Tiêu chuẩn xác định khuôn khổ, các khái niệm và thuật ngữ thử nghiệm, trong khi các tài liệu của nhà sản xuất xác định các giới hạn về cấu tạo và hoạt động đã được kiểm chứng của thiết bị được cung cấp. Hai nguồn thông tin này cần được đọc cùng nhau. Một liên kết tiêu chuẩn không thể chứng minh rằng một sửa đổi chưa được xác nhận là chấp nhận được, và một tài liệu hướng dẫn sử dụng không thể thay thế các thông số kỹ thuật dự án hoặc các quy tắc an toàn áp dụng.

Đối với việc mua sắm, hãy yêu cầu về phạm vi tiêu chuẩn, xác nhận thiết kế hoặc thử nghiệm loại mẫu, hồ sơ thử nghiệm thông thường, giới hạn lắp đặt và mọi điều chỉnh đối với độ cao hoặc môi trường. Lưu trữ các chứng cứ cùng với hồ sơ tài sản. Khi có tranh chấp về kết quả, hãy so sánh các định nghĩa, điều kiện thử nghiệm và ranh giới trước khi so sánh số liệu.

Lập kế hoạch lắp đặt và vận hành

Chất lượng lắp đặt thường quyết định liệu thiết kế âm thanh có còn giữ được chất lượng trong thực tế không. Xác nhận nền móng, lối đi, việc nâng hạ, khoảng cách, thông gió, bán kính uốn cong cáp, nối đất, nhãn mác và giao diện điều khiển trước khi đưa thiết bị vào hoạt động. Sử dụng phương pháp và hệ thống giấy phép đã được phê duyệt. Một tủ điều khiển gọn gàng không đảm bảo rằng mọi mối liên kết, khớp nối hoặc cảm biến đều được kết nối đúng cách.

Việc vận hành nên chuyển từ việc kiểm tra tài liệu sang việc kiểm tra bằng mắt, vận hành cơ học, tính liên tục điện, logic chức năng, các bài kiểm tra bảo vệ hoặc điều khiển, và việc khôi phục lại chức năng cuối cùng. Ghi lại thông tin về thiết bị, cài đặt, giá trị thô, ngoại lệ, và người thực hiện kiểm tra. Giữ thiết bị cách ly khi nào một bài kiểm tra hoặc kiểm tra nào cũng gây ra nguy hiểm.

Điều chỉnh thay đổi và bàn giao

Việc thay đổi rào chắn, tuyến cáp, thiết lập thiết bị truyền tải, dây nối, vị trí van hoặc đường thông gió có thể làm thay đổi cơ sở thiết kế ban đầu. Thực hiện quy trình thay đổi có kiểm soát với sự tham gia của chủ sở hữu, đánh giá kỹ thuật, sửa đổi bản vẽ và chứng nhận chấp nhận. Các thiết bị thử nghiệm tạm thời phải được tháo dỡ hoặc được dán nhãn rõ ràng trước khi bàn giao.

Gói hoàn chỉnh cuối cùng nên bao gồm bản vẽ một dòng, hệ thống dây điện và bố trí công trình, bảng kiểm tra, cài đặt đã được phê duyệt, danh tính thiết bị, hướng dẫn bảo trì, các sai lệch và hồ sơ đào tạo. Một người vận hành trong tương lai nên có thể tái tạo quyết định mà không cần dựa vào trí nhớ hoặc hình ảnh không được chú thích.

Lưu ý về an toàn

Thiết bị điện có thể lưu trữ năng lượng và có thể được cấp nguồn từ nhiều nguồn khác nhau. Bài viết này không phải là hướng dẫn về việc chuyển mạch. Nhân viên có đủ trình độ phải tuân thủ các quy định địa phương, các yêu cầu về cách ly, kiểm tra không có điện, nối đất và giám sát. Đừng bao giờ chạm vào một khoang điện đang hoạt động hoặc phá vỡ các thiết bị an toàn để thực hiện đo lường.

Nếu thử nghiệm không thành công, vỏ máy bị hư hỏng, có tiếng ồn bất thường hoặc hiện tượng rò rỉ được phát hiện, hoặc cấu hình thực tế không rõ ràng, hãy giữ thiết bị trong tình trạng an toàn và báo cáo cho kỹ sư có thẩm quyền. Việc tiếp tục kích hoạt mà không có chẩn đoán có thể làm tăng thêm thiệt hại và rủi ro.

Cách sử dụng kết quả trong một dự án

Hãy bắt đầu từ thiết kế đã được phê duyệt và bản thiết kế cuối cùng. Hãy lưu ý trạng thái hoạt động, điểm đo, điều kiện môi trường và quyết định mà các bằng chứng phải hỗ trợ. Sau đó, hãy so sánh hồ sơ với tiêu chuẩn áp dụng, hướng dẫn của nhà sản xuất và kế hoạch chấp nhận dự án. Nếu thiếu một điều kiện tiên quyết, hãy giữ nguyên trạng hiện tại thay vì lấp đầy khoảng trống bằng một giá trị chung chung. Điều này sẽ cung cấp cho các đội ngũ mua sắm, vận hành và vận hành cùng một điểm tham chiếu.

Đối với yêu cầu của nhà cung cấp, hãy yêu cầu về cơ sở tính toán, quy trình xác nhận, giới hạn, hồ sơ thử nghiệm và sai lệch. Đối với công tác thi công tại công trường, hãy ghi lại tên người, dụng cụ, ngày giờ, ranh giới cách ly và việc kiểm tra phục hồi. Một bản ghi ngắn gọn sẽ hữu ích hơn so với một báo cáo dài dòng, vốn có thể che giấu những thông tin cần thiết để phê duyệt bước tiếp theo.

Hướng dẫn sản phẩm và kỹ thuật liên quan

Để biết thêm thông tin về sản phẩm Shenheng tương thích, vui lòng xem trang sản phẩm liên quan. Về chủ đề rộng hơn, hãy đọc Hướng dẫn kỹ thuật của nhà sản xuất. Đọc thêm: Hướng dẫn liên quan đầu tiên và Hướng dẫn liên quan thứ hai.

Nguồn và tiêu chuẩn

Nguồn tin từ cơ quan chức năng 1 · Nguồn tin từ cơ quan chức năng 2

Video cho ngữ cảnh hệ thống

Bài hướng dẫn thực tế của Practical Engineering này cung cấp thông tin cơ bản hữu ích về trạm biến áp, máy biến áp và thiết bị chuyển mạch. Đây là bối cảnh giáo dục, không phải hướng dẫn chuyển mạch hoặc kiểm tra.

Các câu hỏi thường gặp

Bước đầu tiên là gì?

Trước khi so sánh số liệu hoặc điều kiện nào đó, hãy xác định chính xác thiết bị và xác định ranh giới thiết kế hệ thống DC của trạm biến áp.

Có phải một trang danh mục có thể thay thế cho việc thiết kế dự án?

Không. Trang sản phẩm liên kết chỉ ra một dòng thiết bị của Shenheng phù hợp. Các mẫu sản phẩm, phụ kiện, tiêu chuẩn và kế hoạch tiếp nhận dự án được cung cấp sẽ quyết định cuối cùng.

Phải lưu giữ những bằng chứng nào?

Hãy giữ lại bản vẽ đã được phê duyệt, các dữ liệu thu được khi thực hiện đo, ảnh chụp, phương pháp thử nghiệm, chi tiết dụng cụ, sai lệch, thiết lập và bản ghi kết quả cuối cùng khi thi công.

Bài viết này có cho phép làm việc trực tiếp không?

Không. Nhân viên có đủ điều kiện phải tuân thủ chương trình an toàn điện tại công trường, hướng dẫn của nhà sản xuất và các quy định khác.