Slučaj dizajna 12-kanalnog AC ulaznog ormarića sabirnice

Ciljevi i zahtjevi

Dizajnirajte 12-in-1-out AC kombinirani ormarić. Budući da se radi o izvanmrežnom projektu, zahtijeva samo funkciju kombiniranja.

Prema gornjem dijagramu principa, specifikacije ormarića su 5000kVA/800V. Ukupna struja koja ulazi u ormar je: 350kW * 12 / 800V / 1.732 ≈ 3031A. Prosječna struja po grani je 253A.

Proračun i dizajn glavne opreme

Ulazni prekidači u lijevanom kućištu (MCCB)

1. Količina: 12 jedinica, koje odgovaraju topologiji "12 inča". Jedan prekidač po ulaznoj grani za neovisnu zaštitu, izolirajući samo neispravnu granu bez utjecaja na ostale.

Nazivna struja: Ukupna izlazna struja ~3031A. Ravnomjerno podijeljen na 12 grana daje maksimalno ~253A po grani. Odabran je prekidač od 400 A kako bi se spriječilo okidanje od preopterećenja tijekom dugotrajnog rada. (Formula: I_ukupno=(P_ukupno) / (√3 * V_LL) )

Polovi: 3P (tro-fazni). Jezgra AC-sustava izvan mreže je tro-fazni strujni krug. Neutralni vod je spojen zasebno preko stezaljki (koje ne prekida prekidač), što pojednostavljuje dizajn i osigurava pouzdanu zaštitu za glavni tro-fazni krug.

Prekidna sposobnost: veća ili jednaka 50kA, sposobna brzo prekinuti procijenjenu struju kratkog-krakog-spoja jedne grane (~31,5kA) na 800V, sprječavajući oštećenje luka i osiguravajući pouzdanu izolaciju kvara.

Prekidač izlaznog okvira (FCB)

1. Količina: 1 jedinica, koja odgovara topologiji "1-out". Jedan glavni prekidač kontrolira kombinirani izlaz iz 12 ulaza.

2. Nazivna struja: Ukupna struja ~3031A. Odabran je okvirni prekidač od 4000 A (uzimajući u obzir ne-kontinuirano puno opterećenje i redundanciju u sabirnicama/kabelima), podržavajući kratko-vremensko preopterećenje i ispunjavajući visoke-zahtjeve izlazne snage.

3. Otpuštanje odgode podnapona: isključen-mrežni sustavi nemaju mrežnu podršku i skloni su fluktuacijama napona. Funkcija odgode sprječava neugodno okidanje tijekom prolaznih padova napona, osiguravajući stabilnost napajanja.

4. Polovi: 3P, pogodni za glavnu tro-faznu kombiniranu sabirnicu. Neutralni je ožičen neovisno, ne prolazi kroz glavni prekidač, fokusirajući zaštitu (preopterećenje, kratki-spoj) na tro-fazni glavni krug.

5. Prekidna sposobnost: veća ili jednaka 63kA, učinkovito prekidanje procijenjene ukupne struje kratkog-spoja sabirnice (~40kA) s brzim prekidanjem i dobrim gašenjem luka, sprječavajući eskalaciju kvara.

Okretni izolator (izolacijski prekidač)

Nazivna struja: Odgovara maksimalnoj struji izlazne strane od 3031 A kako bi se spriječilo zagrijavanje tijekom izolacije.

Funkcija: Za održavanje u-sustavima izvan mreže, pruža fizički prekid-bez luka u trofaznom-glavnom krugu, nudeći pouzdaniju izolaciju od prekidača za sigurnost osoblja.

Polovi: 3P, istovremeno odspajanje sve tri faze glavnog kruga, u skladu s konfiguracijom prekidača. Neutralni ne zahtijeva izolaciju (potvrđeno odvojeno tijekom održavanja), što pojednostavljuje rad uz ispunjavanje sigurnosnih standarda.

AC prenaponski zaštitni uređaj (SPD)

1. Nazivni napon: Odgovara nazivnom naponu sustava od 800 V AC kako bi se spriječio kvar SPD-a.

2. Nominalna struja pražnjenja (In): Scenarijima izvan-mreže nedostaje koordinirana mrežna zaštita od munje. Mora neovisno izdržati udarne napone munje. Kapacitet od 100 kA pokriva zahtjeve za područja s umjerenim munjama, apsorbirajući energiju munje.

3. Polovi: 4P (tri-faze + neutralni). Iako su prekidači 3P, neutralni vod i dalje zahtijeva zaštitu od prenapona kako bi se spriječilo oštećenje opreme prenaponom groma na neutralu, pružajući sveobuhvatnu zaštitu kruga.

3. Odabir opreme i popis materijala (BOM)

Na temelju specifikacija sustava (5000kVA/800Vac, 12-in-1-out, 253A po grani, 3031A ukupno), odaberite odgovarajuću opremu.

Kućište ormarića

Dimenzije: širina 1000 mm, dubina 1000 mm, visina 2200 mm, mora primiti 12 ulaznih prekidača, 1 veliki izlazni prekidač, sabirnice, strujne transformatore itd. Širina, dubina i visina moraju omogućiti raspored komponenti, prostor za hlađenje i usmjeravanje kabela.

Materijal: Metal za visoku mehaničku čvrstoću, otpornost na koroziju i udarce vanjske okoline, pogodan za potencijalnu vanjsku ugradnju u scenarijima izvan-mreže.

Ocjena zaštite: IP54 za zaštitu od prašine i vode, sprječava ulazak koji bi mogao prouzročiti-kratki spoj pod visokim naponom, osiguravajući sigurnost rada na otvorenom.

Sažetak odabira opreme (tablica)

4. Crteži

Blok dijagram ožičenja

Električni shematski dijagram

Dijagram modela