Canllaw Dewis Is-orsaf Compact a Pheirianneg

 

1. Rhagymadrodd

 

Mae is-orsaf gryno yn system ddosbarthu pŵer parod sydd wedi'i ymgynnull yn y ffatri. Mae'n integreiddio offer switsio foltedd uchel, newidydd pŵer, ac offer dosbarthu foltedd isel, ynghyd â dyfeisiau mesur, amddiffyn, rheoli a dyfeisiau ategol, i gyd wedi'u gosod y tu mewn i amgaead wedi'i selio. Yn ymarferol, mae'n uned trawsnewid pŵer "parod-i-ddefnyddio" gyflawn.

Mae'r rhan fwyaf o gydrannau wedi'u-osod a'u profi cyn eu danfon, ac mae'r system gyfan yn cael ei chyflwyno fel un pecyn integredig. Mae'r dull hwn yn gwella cysondeb ac yn lleihau gwaith adeiladu ar-safle, a dyna pam y defnyddir systemau is-orsaf gryno yn eang mewn rhwydweithiau pŵer modern.

Datblygodd y cysyniad yn wreiddiol yn Ewrop a chyfeirir ato'n aml fel "is-orsaf blwch arddull Ewropeaidd-." Heddiw, mae is-orsafoedd cryno wedi dod yn rhan allweddol o systemau dosbarthu craff, yn enwedig mewn prosiectau is-orsafoedd solar ac is-orsafoedd ynni gwynt lle mae lleoliad cyflym a dibynadwyedd yn hanfodol.

Yn SCOTECH, mae Mr Li, peiriannydd trawsnewidydd gyda mwy na 30 mlynedd o brofiad maes, yn aml yn disgrifio'r is-orsaf gryno fel "cynnyrch sy'n edrych yn syml y tu allan, ond yn dibynnu'n fawr ar fanylion peirianneg y tu mewn."

 

2. Gofynion a Manylebau Technegol​​​​​​​

 

 

 

2.1 Gofynion Technegol Craidd

Rhaid i'r system fodloni'r safonau perfformiad gofynnol canlynol:

• Perfformiad inswleiddio: sefydlog o dan amodau foltedd graddedig
• Gallu-gwrthsefyll cylched byr: Yn fwy na neu'n hafal i 20kA / 3s
• Terfyn codiad tymheredd: Llai na neu'n hafal i 65K
• Dosbarth amddiffyn (awyr agored): heb fod yn is na IP23D
• Gwrthiant seilio: Llai na neu'n hafal i 4Ω
• Yn gydnaws ag amlder grid lleol (50Hz / 60Hz) yn dibynnu ar ranbarth y prosiect

Mewn prosiectau gwirioneddol, mae problemau sylfaenu ac awyru yn llawer mwy cyffredin na methiannau trawsnewidyddion eu hunain, yn enwedig mewn ardaloedd arfordirol a lleithder uchel.

 

2.2 Amodau Gweithredu Cyffredinol

Mae is-orsaf gryno fel arfer wedi'i dylunio ar gyfer yr amodau amgylcheddol canlynol:

• Tymheredd amgylchynol: -40 gradd i +40 gradd (gellir ei addasu ar gyfer hinsoddau eithafol)
• Uchder: Llai na neu'n hafal i 1000m (mae uchder uwch yn gofyn am ddyluniad derynnol)
• Dim dirgryniad difrifol na sioc fecanyddol
• Dim amgylchedd nwy cyrydol neu lwch trwm
• Osgoi ardaloedd gosod sy'n dueddol o lifogydd neu'n isel
• Angen amodau gweithredu wedi'u hawyru'n dda

Soniodd Mr Li y gallai prosiectau anialwch a phrosiectau arfordirol ddefnyddio'r un strwythur is-orsaf gryno, ond gall y strategaethau gwrth-cyrydu ac oeri mewnol fod yn hollol wahanol.

 

2.3 Pwyntiau Rheoli Manyleb Dechnegol

Mewn ymarfer peirianneg, rhaid diffinio nifer o baramedrau allweddol yn glir cyn dyfynbris a gweithgynhyrchu:

• Capasiti graddedig (ystod kVA)
• Lefel foltedd graddedig (systemau 10kV / 20kV / 35kV)
• Gofynion brand cydran (ABB, Schneider, Siemens, ac ati)
• Lefel amddiffyn (graddfa IP)
• Deunydd amgaead (strwythur metel neu anfetel)

Mae'r paramedrau hyn yn effeithio'n uniongyrchol ar strwythur cost, amser dosbarthu, a chyfluniad dyluniad cryno'r is-orsaf. Maent hefyd yn hollbwysig yn ystod gwerthusiad gwneuthurwyr is-orsaf gryno ar gyfer prosiectau rhyngwladol.

 

3. Safonau Rhyngwladol a Chydymffurfiaeth

 

 

Ar gyfer prosiectau byd-eang, mae cydymffurfio â safonau rhyngwladol yn hanfodol. Rhaid i ddyluniad is-orsaf gryno alinio â gofynion IEC a grid rhanbarthol i sicrhau eu bod yn cael eu derbyn mewn gwahanol farchnadoedd.

 

3.1 Safonau IEC Craidd

Mae'r safonau rhyngwladol pwysicaf yn cynnwys:

• IEC 62271-202: Is-orsafoedd parod
• IEC 60076 gyfres: Trawsnewidyddion pðer
• IEC 60439 / IEC 61439: Cydosodiadau gêr switsh foltedd -isel
• Cyfres IEC 62271: Offer switsio foltedd uchel ac offer rheoli

Mewn prosiectau tramor, mae cwsmeriaid fel arfer yn talu sylw manwl i adroddiadau FAT, data cynnydd tymheredd, ac ardystio cydrannau yn hytrach na dim ond y rhif safonol ei hun.

 

3.2 Gwahaniaethau Safonol Rhanbarthol

Mae gan farchnadoedd gwahanol ddisgwyliadau cydymffurfio gwahanol. Mae Ewrop yn dilyn gofynion IEC a CE yn bennaf, tra bod yr Unol Daleithiau yn cymhwyso safonau ANSI / IEEE. Yn aml, mae angen-godau grid cyfleustodau penodol ar brosiectau'r Dwyrain Canol, yn enwedig ar gyfer amgylcheddau tymheredd uchel.

 

4. Strwythur System a Dylunio Swyddogaethol

 

4.1 Adran Foltedd Uchel

Mae'r adran foltedd uchel yn delio â rheolaeth pŵer sy'n dod i mewn, switsio ac amddiffyniad. Yn nodweddiadol mae'n cynnwys torwyr cylched gwactod, datgysylltwyr, trawsnewidyddion cerrynt, ac atalwyr ymchwydd. Ei brif swyddogaeth yw sicrhau cysylltiad grid diogel ac ynysu namau.

 

4.2 Compartment Trawsnewidydd

Y compartment trawsnewidyddion yw'r uned trosi ynni craidd. Gall newidydd is-orsaf gryno fod yn olew trochi neu'n sych yn dibynnu ar ofynion y rhaglen. Mae mathau trochi olew yn cael eu defnyddio'n eang mewn gosodiadau awyr agored oherwydd gwell perfformiad oeri, tra bod-newidyddion math sych yn cael eu ffafrio mewn amgylcheddau sy'n sensitif i dân.

 

4.3 Low-Voltage Compartment

Mae'r adran foltedd isel yn gyfrifol am ddosbarthu pŵer terfynol, mesuryddion, amddiffyniad, ac iawndal pŵer adweithiol. Mae'n sicrhau foltedd allbwn sefydlog a gweithrediad diogel ar gyfer defnyddwyr terfynol.

 

5. Dosbarthiad Is-orsafoedd Compact

​​​​​​​

 

Mae strwythur a swyddogaeth is-orsaf gryno yn amrywio yn dibynnu ar senarios cais.

O safbwynt swyddogaethol, gellir rhannu systemau yn -is-orsafoedd math dosbarthu ac yn -is-orsafoedd math cynhyrchu. Defnyddir yr olaf yn gyffredin mewn prosiectau is-orsafoedd solar ac is-orsafoedd ynni gwynt, lle mae pŵer yn cynyddu cyn integreiddio'r grid.

Yn strwythurol, gall cynlluniau gynnwys I{0}}type, U-type, L-math, a ffurfweddiadau cynhwysydd modiwlaidd. Dewisir gwahanol ddulliau dylunio is-orsaf gryno yn seiliedig ar ofod gosod, cyfyngiadau cludo, a gofynion cynnal a chadw.

Mae addasu amgylcheddol hefyd yn bwysig. Gellir addasu systemau is-orsaf gryno ar gyfer ymwrthedd cyrydiad arfordirol, gweithrediad tymheredd uchel yr anialwch, neu amodau uchder uchel.

 

6. Trosolwg Dewis Offer Trydanol

 

Mae is-orsaf gryno yn integreiddio cydrannau trydanol lluosog, pob un wedi'i ddewis yn seiliedig ar ofynion system ac amodau dylunio is-orsaf gryno.

Mae cydrannau foltedd uchel yn cynnwys torwyr cylchedau gwactod, switshis llwyth, ynysyddion, trawsnewidyddion cerrynt, ac atalyddion ymchwydd. Mae'r rhain yn sicrhau newid diogel ac amddiffyn pŵer sy'n dod i mewn.

Mae cydrannau foltedd isel yn cynnwys torwyr cylched cas wedi'u mowldio, torwyr cylchedau aer, cysylltwyr, trosglwyddyddion, mesuryddion, a banciau cynhwysydd. Mae eu perfformiad yn effeithio'n uniongyrchol ar ddibynadwyedd is-orsaf gryno ac ansawdd pŵer.

 

7. Egwyddorion Dethol Offer Allweddol

 

7.1 Rhesymeg Dewis Torrwr Cylchdaith

Mae torwyr cylched gwactod yn cael eu ffafrio ar gyfer cymwysiadau diwydiannol oherwydd eu gallu torri uchel a'u bywyd gwasanaeth hir. Maent yn addas ar gyfer gweithrediadau newid aml ac amgylcheddau cerrynt nam uchel.

Mae switshis llwyth, ar y llaw arall, yn fwy cost-effeithiol ac yn cael eu defnyddio mewn systemau llwyth sefydlog. Fodd bynnag, ni allant dorri ar draws -ceryntau cylched byr a rhaid eu defnyddio gyda ffiwsiau.

Ar gyfer prosiectau allforio, mae angen i weithgynhyrchwyr is-orsaf gryno hefyd gadarnhau dewis brand, gofynion gweithredu â llaw neu fodur, a manylebau cyfleustodau cyn y dewis terfynol.

 

7.2 Dewis Torri Foltedd Isel

Rhaid dewis torwyr foltedd isel yn seiliedig ar nodweddion llwyth:

• Cerrynt graddedig: 1.25–1.5 × cerrynt llwyth
• Lefel foltedd: safon system 0.4kV
• Pwyliaid: 1P / 2P / 3P / 4P
• Torri gallu: gwerthoedd Icu / Ics
• Dewis cromlin daith yn seiliedig ar y math o lwyth

Mae dewis torrwr cywir yn bwysig ar gyfer perfformiad amddiffyn is-orsafoedd cryno cyffredinol a-sefydlogrwydd gweithredol hirdymor.

 

8. Dewis Trawsnewidydd a Chynllunio Capasiti

 

Y trawsnewidydd is-orsaf gryno yw cydran graidd y system gyfan. Yn y rhan fwyaf o achosion, mae ei ddetholiad yn effeithio'n uniongyrchol ar effeithlonrwydd, perfformiad diogelwch, a sefydlogrwydd gweithredu hirdymor.

Defnyddir trawsnewidyddion trochi olew yn eang mewn cymwysiadau awyr agored oherwydd eu bod yn gwasgaru gwres yn well a'u cost gymharol is. Ar y llaw arall, mae trawsnewidyddion math sych yn fwy cyffredin mewn amgylcheddau dan do neu amgylchedd sy'n sensitif i dân lle mae gofynion diogelwch yn uwch.

Fel arfer cyfrifir y capasiti yn seiliedig ar y galw am lwyth gwirioneddol, gydag ymyl ychwanegol o 10-20% wedi'i neilltuo ar gyfer ehangu yn y dyfodol. Mae'r ystod safonol fel arfer rhwng 50kVA a 2500kVA, yn dibynnu ar faint y prosiect a'r senario cais.

Mewn prosiectau ynni adnewyddadwy, mae dewis trawsnewidyddion is-orsaf gryno hefyd yn dibynnu ar allbwn gwrthdröydd, foltedd cysylltiad grid, ac amodau amgylcheddol y safle.

 

9. Strwythur Amgaead a Dyluniad Mecanyddol

 

Defnyddiau

• Metel: dur, dur di-staen, alwminiwm-blatiau wedi'u gorchuddio â sinc
• An-metel: GRC, concrit wedi'i atgyfnerthu â gwydr ffibr, paneli cyfansawdd

 

Nodweddion Strwythurol

• Dyluniad cwbl gaeedig, gwrth-dywydd
• lefel amddiffyn IP43 ac uwch
• Dyluniad trafnidiaeth fodwlar neu integredig

Mae dewis deunydd amgáu yn rhan bwysig o ddyluniad is-orsaf gryno, yn enwedig ar gyfer amgylcheddau arfordirol, llaith neu anialwch lle mae ymwrthedd cyrydiad a pherfformiad thermol yn hollbwysig.

 

10. Gofynion Sylfaen a Gosod

 

Mae sylfaen sefydlog yn hanfodol ar gyfer gweithrediad diogel. Ni ddylai cryfder concrid fod yn is na C30, a dylai goddefgarwch dimensiwn fod o fewn 5mm.

Dylid codi'r sylfaen o leiaf 300mm uwchben lefel y ddaear i atal dŵr rhag cronni. Rhaid cynnal ymwrthedd sylfaen o fewn 4Ω, gan sicrhau diogelwch trydanol o dan amodau bai.

Dylid cadw digon o le cynnal a chadw o amgylch yr offer, fel arfer dim llai na 1.2m.

Ar gyfer gosodiadau is-orsafoedd cryno yn yr awyr agored, mae draeniad priodol a thriniaeth gwrth-cyrydu hefyd yn cael eu hargymell i wella dibynadwyedd hirdymor.

 

11. Gosod a Chomisiynu

 

Cyn egnioli, rhaid cwblhau cyfres o brofion sylfaenol, gan gynnwys profion gwrthiant inswleiddio, dilysu sylfaen, gwiriadau cyfnewid amddiffyn, a phrofion gweithredu dim llwyth.

Yn ystod y gosodiad, rhaid sicrhau aliniad mecanyddol rhwng yr is-orsaf gryno a'r sylfaen yn iawn. Mae angen i gysylltiadau trydanol hefyd ddilyn gofynion rheoli torque llym ac inswleiddio.

Yn dibynnu ar anghenion y prosiect, gellir darparu cymorth dewisol megis canllawiau comisiynu o bell neu gymorth technegol ar-safle i sicrhau cychwyn llyfn a gweithrediad dibynadwy.

Ar gyfer prosiectau EPC rhyngwladol, mae llawer o weithgynhyrchwyr is-orsaf gryno hefyd yn darparu dogfennaeth gomisiynu, cofnodion FAT, a gwasanaethau cymorth technegol fel rhan o'r pecyn dosbarthu.

 

Casgliad

Mae is-orsaf gryno bellach yn ateb seilwaith craidd ar gyfer systemau dosbarthu pŵer modern. Gyda galw cynyddol gan is-orsafoedd solar, is-orsafoedd ynni gwynt, ac uwchraddio grid trefol, mae rôl systemau is-orsafoedd cryno mewn prosiectau ynni byd-eang yn parhau i ehangu.

Cred Mr Li y bydd prosiectau is-orsaf gryno yn y dyfodol yn rhoi mwy o sylw i effeithlonrwydd cludiant, ailosod modiwlaidd, ac integreiddio ynni adnewyddadwy yn hytrach na swyddogaethau dosbarthu pŵer sylfaenol yn unig.