Análisis de conocimiento de la industria de gabinetes eléctricos.

El gabinete rectificador delta de CC es un tipo de equipo de suministro de energía de CC especialmente diseñado para subestaciones, plantas de energía, estaciones base de comunicaciones, tránsito ferroviario, centros de datos y redes inteligentes. Proporciona principalmente un suministro de energía CC ininterrumpido, estable y confiable para cargas de control, cargas de energía e iluminación de emergencia de sistemas de energía de 110 kV y menos. A diferencia de los gabinetes de distribución de energía de CA ordinarios, el valor principal de los gabinetes de energía de CC es que cuando se interrumpe la alimentación de la red de CA, pueden confiar en el paquete de baterías internas para continuar suministrando energía a los dispositivos de protección, circuitos de control e iluminación de emergencia, asegurando así que la capacidad de aislamiento de fallas y la continuidad operativa del sistema de energía no se pierdan debido a cortes de energía.

 

Un gabinete de alimentación de CC completo generalmente consta de cuatro partes: sistema de entrada de CA, conjunto de módulos de carga, paquete de baterías y unidad de monitoreo, y admite cuatro funciones remotas (telemetría, control remoto, señalización remota, ajuste remoto), lo que lo hace capaz de funcionar sin supervisión. En la definición del producto del gabinete rectificador delta de CC, el nivel de voltaje de salida es el parámetro de especificación principal - las salidas de CC comunes incluyen 110 V (para control de carga), 220 V (para cargas de energía y dispositivos de protección) y 48 V (para equipos de comunicación). Diferentes niveles de voltaje corresponden a diferentes estrategias de gestión de carga y requisitos de monitoreo de aislamiento. Aunque el precio del gabinete eléctrico es un término de consulta amplio, para los gabinetes de alimentación de CC, el paquete de baterías a menudo representa la proporción más alta en la estructura de precios (hasta más del 40% del costo de todo el gabinete). Por lo tanto, al seleccionar, no sólo debe centrarse en el precio del gabinete en sí, sino que también debe evaluar exhaustivamente el costo de vida útil total del tipo y la capacidad de la batería.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Los gabinetes de alimentación de CC modernos generalmente adoptan ideas de diseño en capas modulares e inteligentes. Su arquitectura central generalmente se puede dividir en tres niveles: capa de conversión de energía, capa de almacenamiento de energía y capa de control inteligente. Cada capa trabaja en conjunto a través de un bus de comunicación interno. El núcleo de la capa de conversión de energía es el módulo de carga de conmutación de alta-frecuencia, que utiliza una topología de conmutación suave como la resonancia LLC para convertir la entrada trifásica de 380 V CA en una salida de CC estable. La eficiencia de conversión puede alcanzar más del 93% y el factor de potencia no es inferior a 0,92. El módulo de carga adopta N+1 configuración de respaldo en caliente -, es decir, la cantidad real de módulos requeridos es N y se agrega un módulo de repuesto. Cuando falla algún módulo en funcionamiento, el módulo de repuesto se coloca automáticamente sin afectar la salida del sistema. Todos los módulos admiten el intercambio en caliente-y el personal de operación y mantenimiento puede reemplazar los módulos defectuosos sin cortes de energía. El desequilibrio máximo de la corriente de salida entre módulos es inferior al ±3%. La capa intermedia de almacenamiento de energía se compone principalmente de paquetes de baterías. Las baterías de plomo-selladas-ácidas y reguladas por válvulas son actualmente la corriente principal, con capacidades que van desde 17 Ah hasta 1000 Ah.

 

En escenarios de aplicaciones de alto nivel-, se están adoptando gradualmente las baterías de fosfato de hierro y litio. Su ciclo de vida puede alcanzar más de 5.000 veces y su densidad energética es mayor. Sin embargo, se requiere un sistema de gestión de baterías dedicado para garantizar la seguridad. Como "cerebro" del sistema, la capa de control inteligente integra el módulo de monitoreo, el módulo de monitoreo de aislamiento y el módulo de inspección de la batería. El sistema de monitoreo de nueva generación admite una pantalla táctil LCD de gran tamaño-, que puede monitorear cientos de parámetros como el voltaje del bus, la corriente de carga, el voltaje del terminal de la batería y la temperatura de la celda en tiempo real. También admite cuatro funciones remotas a través de RS485, bus CAN o interfaz Ethernet, lo que facilita el acceso al sistema SCADA o sistema DCS de la subestación. En los sistemas de productos de marcas internacionales, como el gabinete eltek y el gabinete rectificador delta, también se adopta la arquitectura de tres capas-mencionada anteriormente. La diferencia radica en la diferencia entre la topología del módulo de carga y la pila de protocolos de comunicación del sistema de monitoreo - el primero presta más atención a la adaptación al sistema de monitoreo del entorno dinámico de la estación base de comunicación, mientras que el segundo tiene un soporte más maduro para el estándar IEC61850 en aplicaciones de sistemas de energía.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

La tecnología principal de los gabinetes de alimentación de CC se centra en tres direcciones: módulos de carga de alta-frecuencia, gestión inteligente de la batería y confiabilidad del suministro de energía del sistema. En términos de tecnología de suministro de energía conmutada de alta-frecuencia, los modernos gabinetes de alimentación de CC han reemplazado por completo los rectificadores de silicio y los rectificadores de tiristores tradicionales, utilizando tecnología de conmutación suave-de alta-frecuencia para lograr una alta eficiencia y una baja ondulación de los módulos de carga. Los indicadores técnicos típicos incluyen: rango de voltaje de entrada 380 V ± 15 % (el diseño de amplio rango lo hace adecuado para subestaciones remotas con grandes fluctuaciones de la red eléctrica), coeficiente de ondulación menor o igual a 0,1 % (una ondulación baja es beneficiosa para extender la vida útil de la batería y reducir la interferencia en los equipos de control posteriores) y la precisión de estabilización de corriente y voltaje es mejor que ±0,5 %. En términos de diseño modular, la tecnología N+1 hot backup y live hot-hacen que la expansión y el mantenimiento del sistema sean extremadamente convenientes - cuando la carga del sistema aumenta, solo necesita insertar módulos de carga adicionales para aumentar la capacidad de salida sin reemplazar todo el gabinete.

 

En términos de tecnología de administración de la batería, el módulo de monitoreo inteligente cambia automáticamente la batería entre los estados de carga igual y carga flotante y ajusta automáticamente el voltaje de carga de acuerdo con la temperatura ambiente (el coeficiente de compensación de temperatura suele ser -3 mV/grado/celda única) para evitar la sobrecarga a altas temperaturas o la subcarga a bajas temperaturas. El sistema de nueva generación está equipado con una función de diagnóstico de IA. Al analizar la curva de voltaje de la batería, la tendencia de cambio de la resistencia interna y los datos históricos de carga y descarga, puede predecir la vida útil restante de la batería y brindar recomendaciones de reemplazo, logrando la transición de la inspección regular al mantenimiento del estado.

 

En productos como el gabinete de baterías Eaton 9390, el gabinete de baterías Eaton 9395 y el gabinete de baterías Eaton 93pm, los conceptos técnicos anteriores se reflejan completamente. - Los gabinetes de baterías de Eaton y los sistemas de alimentación de CC de soporte adoptan una estrategia de gestión térmica unificada y realizan ajustes de vinculación de los parámetros de carga y la temperatura ambiente de la batería a través de puntos de muestreo de temperatura compartidos para evitar la expansión de las diferencias de rendimiento entre celdas individuales debido a los gradientes de temperatura dentro del gabinete. El enchufe eléctrico dentro del gabinete es un detalle que fácilmente se pasa por alto, pero en realidad es muy importante en el gabinete del rectificador delta de CC. - se debe reservar un enchufe de CA para mantenimiento en el gabinete (generalmente ubicado dentro de la puerta del gabinete o en la pared lateral) para facilitar la depuración en el sitio por parte del personal de operación y mantenimiento que utiliza computadoras portátiles o instrumentos de prueba. La fuente de alimentación de esta toma debe ser independiente del sistema de CC monitoreado y tener una protección contra fugas separada.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Al seleccionar, concéntrese en los siguientes parámetros: capacidad de la batería (calculada en función de la potencia de la carga descendente y el tiempo de respaldo requerido), nivel de voltaje de salida (que coincide con el equipo de carga), número de módulos de carga (la configuración N+1 es el requisito mínimo) y tipo de interfaz de comunicación (si admite el acceso al sistema de monitoreo existente). Para las fuentes de alimentación de cajas de PC, como el gabinete principal más fresco con smps de 450 W o el gabinete principal más fresco con smps de 650 W, aunque el nombre también contiene "fuente de alimentación", su escenario de aplicación es completamente diferente al de un gabinete rectificador delta de CC - el primero es una fuente de alimentación conmutada estándar incluida dentro de la caja de la computadora. Solo suministra energía a la placa base de la computadora personal y a los dispositivos periféricos. No tiene interfaces de batería, monitoreo de aislamiento ni cuatro funciones remotas, y no se puede utilizar. La composición del precio del gabinete eléctrico varía mucho según las diferentes especificaciones técnicas - el precio de un gabinete de energía de 110 V CC equipado con una batería de plomo-ácido de 100 Ah y un gabinete de energía de 220 V CC equipado con una batería de fosfato de hierro y litio de 500 Ah puede diferir en más de cinco veces, por lo que se debe adjuntar una lista de configuración detallada al realizar la consulta.

 

 

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