Trường hợp thiết kế tủ thanh cái đầu vào AC 8 kênh

1.Mục tiêu và yêu cầu

Thiết kế tủ kết hợp AC 8-vào 1 ra. Vì đây là một dự án không nối lưới nên nó chỉ yêu cầu chức năng kết hợp.

Theo sơ đồ nguyên lý trên, thông số kỹ thuật của tủ là 3000kVA/800V. Tổng dòng điện vào tủ là: 350kW*8/800V/1.732 ≈ 2020A. Dòng điện trung bình trên mỗi nhánh là 253A.

2. Tính toán và thiết kế thiết bị chính

Bộ ngắt mạch vỏ đúc đầu vào (MCCB)

Số lượng: 8 chiếc, phù hợp với cấu trúc liên kết "8 inch". Một bộ ngắt cho mỗi nhánh đầu vào để bảo vệ độc lập, chỉ cách ly nhánh bị lỗi mà không ảnh hưởng đến các nhánh khác.

Đánh giá hiện tại: Tổng dòng điện đầu ra ~2020A. Chia đều cho 8 nhánh sẽ có tối đa ~253A mỗi nhánh. Bộ ngắt 400A được chọn để tránh vấp quá tải trong thời gian hoạt động kéo dài. (Công thức: I_total=(P_total) / (√3 * V_LL) )

Cực: 3P (Ba{1}}pha). Cốt lõi của hệ thống AC-không nối lưới là mạch nguồn ba-pha. Đường dây trung tính được kết nối riêng biệt thông qua các đầu cuối (không bị đứt bởi cầu dao), đơn giản hóa thiết kế và đảm bảo khả năng bảo vệ đáng tin cậy cho mạch chính ba{6}}pha.

Công suất ngắt: Lớn hơn hoặc bằng 50kA, có khả năng ngắt nhanh dòng điện ngắn mạch-nhánh{2}} ước tính (~31,5kA) ở 800V, ngăn ngừa hư hỏng hồ quang và đảm bảo cách ly lỗi đáng tin cậy.

Bộ ngắt mạch khung đầu ra (FCB)

Số lượng: 1 chiếc, phù hợp với cấu trúc liên kết "1-out". Một cầu dao chính điều khiển đầu ra kết hợp từ 8 đầu vào.

Đánh giá hiện tại: Tổng dòng điện ~2020A. Bộ ngắt khung 4000A được chọn (có tính đến-tải đầy không liên tục và dự phòng trong thanh cái/cáp), hỗ trợ quá tải-trong thời gian ngắn và đáp ứng nhu cầu công suất-cao.

Giải phóng độ trễ điện áp thấp:-Các hệ thống lưới không được hỗ trợ bởi lưới và dễ bị dao động điện áp. Chức năng trì hoãn ngăn cản sự vấp ngã phiền toái trong quá trình sụt giảm điện áp nhất thời, đảm bảo sự ổn định của nguồn điện.

Cực: 3P, thích hợp cho thanh cái kết hợp ba pha-chính. Dây trung tính được nối dây độc lập, không đi qua cầu dao chính, bảo vệ tập trung (quá tải, ngắn mạch-) trên mạch chính ba{4}}pha.

Công suất ngắt: Lớn hơn hoặc bằng 63kA, làm gián đoạn hiệu quả tổng dòng điện ngắn mạch ước tính-của bus (~40kA) với khả năng ngắt nhanh và dập tắt hồ quang tốt, ngăn chặn sự cố leo thang.

Công tắc cách ly quay (công tắc cách ly)

Xếp hạng hiện tại: Phù hợp với dòng điện tối đa 2020A của phía đầu ra để tránh nóng lên trong quá trình cách ly.

Chức năng: Để bảo trì trong các hệ thống-không nối lưới, nó cung cấp khả năng ngắt-hồ quang vật lý trong mạch chính ba-pha, mang lại khả năng cách ly đáng tin cậy hơn so với cầu dao để đảm bảo an toàn cho nhân viên.

Cực: 3P, ngắt đồng thời cả 3 pha của mạch chính, phù hợp với cấu hình của máy cắt. Dây trung tính không cần cách ly (được xác nhận chết riêng trong quá trình bảo trì), vận hành đơn giản mà vẫn đáp ứng các tiêu chuẩn an toàn.

Thiết bị bảo vệ chống sét AC (SPD)

Đánh giá điện áp: Phù hợp với điện áp định mức AC 800V của hệ thống để tránh lỗi SPD.

Dòng phóng điện danh nghĩa (Vào):-Các kịch bản tắt lưới thiếu khả năng chống sét phối hợp trên lưới. Nó phải chịu được điện áp sét một cách độc lập. Công suất 100kA đáp ứng yêu cầu cho khu vực có sét vừa phải, hấp thụ năng lượng sét.

Cực: 4P (Ba{1}}pha + Trung tính). Mặc dù cầu dao là 3P, đường dây trung tính vẫn yêu cầu bảo vệ chống đột biến điện để tránh hư hỏng thiết bị do quá áp do sét trên dây trung tính, mang lại khả năng bảo vệ mạch toàn diện.

3. Lựa chọn thiết bị và Bảng kê vật liệu (BOM)

Dựa trên thông số kỹ thuật của hệ thống (3000kVA/800Vac, 8 vào 1 ra, 253A mỗi nhánh, tổng 2020A), lựa chọn thiết bị phù hợp.

Vỏ tủ

Kích thước: Chiều rộng 1000mm, Chiều sâu 1000mm, Chiều cao 2200mm, Phải chứa 8 cầu dao đầu vào, 1 cầu dao đầu ra lớn, thanh cái, máy biến dòng, v.v. Chiều rộng, chiều sâu và chiều cao phải phù hợp với bố trí thành phần, không gian làm mát và định tuyến cáp.

Chất liệu: Kim loại cho độ bền cơ học cao, khả năng chống ăn mòn và va đập của môi trường ngoài trời, thích hợp để lắp đặt ngoài trời trong các trường hợp-không có lưới điện.

Xếp hạng bảo vệ: IP54 về khả năng chống bụi và nước, ngăn chặn sự xâm nhập có thể gây ra đoản mạch điện áp cao-, đảm bảo an toàn khi vận hành ngoài trời.

Tóm tắt lựa chọn thiết bị (Bảng)

4.Bản vẽ

Sơ đồ khối nối dây

Sơ đồ điện