استقرار راه حل های برق در آفریقای جنوبی: اینورترهای محدوده ورودی گسترده که قابلیت اطمینان پست را تضمین می کند

در مناطق صنعتی آفریقای جنوبی و بخش های معدن دورافتاده، ناهنجاری های شدید شبکه برق که با کم ولتاژ مزمن، کاهش ناگهانی ولتاژ مشخص می شود،و کاهش بار مکرر یک خطر مداوم برای ایستگاه های فرعی الکتریکی استهنگامی که تحت قطع شبکه بزرگ قرار می گیرند، اینورترهای صنعتی قدیمی با محدودیت های ورودی محدود به طور معمول مجبور به حالت تخلیه باتری می شوند.این چرخه مداوم تخریب حرارتی و پیری باتری های ذخیره پشتیبان را تسریع می کند، که یکپارچگی عملیاتی کل شبکه حفاظت ثانویه را در معرض خطر جدی قرار می دهد.选型راهنمای انتخاب بررسی می کند که چگونه پیاده سازی اینورترهای ماژولار با پنجره های ورودی گسترده AC تضمین ثبات خروجی طولانی مدت و زمان کار مداوم در شبکه های بسیار ناپایدار را تضمین می کند.

خطرات عملیاتی ظریف اینورترهای ورودی باریک در محیط های کم ولتاژ

برای عایق بندی مدارهای داخلی حساس از استرس، اینورترهای صنعتی معمولی معمولا آستانه ورودی AC پایین خود را به حاشیه های استاندارد بین 180 و 190 وات محدود می کنند.در داخل ایستگاه های فرعی آفریقای جنوبی، با این حال، تعامل پویا ترانسفورماتورهای اصلی اولیه یا چرخه بار های بزرگ موتور صنعتی اغلب ولتاژ خط خدمات محلی را به پایین ترین سطح غیر منتظره پایین می آورد.

در اين شرايط، اينورتر هاي تک محفظه ي قدیمی ولتاژ خط پايين را به عنوان خارج از محدوده طبقه بندي مي کنند و مسیر شبکه را جدا مي کنند،هدایت بار بحرانی به طور مستقیم به بانک باتری ایستگاه متصل به اتوبوس 48Vdc DCاین فرکانس بالا میان چرخه تخلیه کم عمق و عمیق باتری باعث ایجاد یک اثر حرارتی تجمعی مخرب می شود.عدم ثبات عمر عملیاتی رشته های باتری سرب یا لیتیومبعلاوه mechanical or static switching operations risk injecting phase displacement lag or microsecond-level voltage interruptions into business-critical secondary devices (such as protection relays and RTU terminals)، که شبکه های کنترل برق را به خطر می اندازد.

ارزش مهندسی استراتژیک تحمل های ورودی گسترده AC در شبکه های خشن

برای کاهش کاهش ولتاژ شدید یا شرایط ولتاژ بیش از حد، تهیه اینورترهای ماژولار طراحی شده با پنجره های ورودی AC گسترده برای دستیابی به دسترسی بالا به زیر ایستگاه بسیار مهم است.ماژول های پیشرفته برق غیرمتمرکز دارای طیف ورودی بسیار قوی هستند، باقی می ماند در حال حاضر آنلاین و عملیاتی در سراسر طیف گسترده ای از ولتاژ150 واک تا 293 واک L-N.

مزایای فنی این طراحی زمانی آشکار می شود که یک زیر ایستگاه یک افزایش ولتاژ گذرا را تا293 واکیا افت شدید ناشی از بار تا150 واتبجای جدا کردن شبکه برق، ماژول اینورتر محکم به خط AC متصل می شود.مدارهای پویا تبدیل قدرت افزوده (EPC) به طور مداوم نسبت تبدیل داخلی را تنظیم می کننداگر ولتاژ به طور مستقیم بیش از 150 Vac کاهش یابد، سیستم یک کاهش قدرت خطی را اعمال می کند (به عنوان مثال،که 1600 ولت در 150 وکت تولید می کند.این امر از زیرساخت باتری ایستگاه محافظت می کند و اختلال های گذرا ولتاژ مرتبط با تغییر مسیر قدرت مکرر را از بین می برد.

پارامترهای مهندسی اینورترهای حیاتی برای زیرآبخانه های برق آفریقای جنوبی

برای اطمینان از اینکه زیرساخت های اینورتر جدید می توانند در محیط های پر گرد و غبار، تداخل الکترومغناطیسی بالا و پروفایل های شبکه تخریب شده مقاومت کنند،تیم های خرید مهندسی باید انتخاب های سخت افزاری را با مشخصات کمی دقیق ارزیابی کنند.:

· آستانه های حالت ثابت ورودی و خروجی AC: سیستم باید تحمل ورودی150 - 293 Vac L-N، در حالی که پورت DC آن باید با استاندارد ادغام شود48 Vdc (گسترش عملکرد: 32 - 63 Vdc)در طول این نوسانات ورودی، انحراف ولتاژ خروجی AC در حالت ثابت باید در محدوده±1%با یک انحراف هارمونیک کامل (THD) < 3٪، که تضمین می کند که امواج سینوس خالص به صورت خالص ارائه می شوند.

· عملکرد صفر انتقال و بازیابی گذرا: در هنگام قطع ناگهانی برق، حداکثر زمان قطع ولتاژ سیستم و کل مدت ولتاژ گذرا باید دقیقاً0 ثانیه (0 ثانیه)در عین حال، زمان بازیابی ضربه بار در طول 10٪ تا 90٪ مراحل بار باید باقی بماند≤ 0.4 msبرای جلوگیری از کار نادرست رله های محافظ میکرو کامپیوتری.

· قابلیت زنده ماندن محیط زیست و استاندارد های صنعتی: سخت افزار باید باETS300-019-2-3 کلاس 31(بررسی عملیاتی) وGR3108 کلاس 2سیستم باید با اطمینان در محدوده دمای-20 تا 65 درجه سانتیگراد(با استفاده از درجه حرارت بالاتر از 40 درجه سانتیگراد)رطوبت نسبی 95٪ بدون فشرده سازیتا 96 ساعت در سال

· طول عمر افزوده سخت افزاری و مشخصات پوسته مکانیکی: بر اساس استاندارد نظامی ارزیابی شدهMIL-217-Fپروتکل ها در 30 °C محیط و 80٪ بار در حال اجرا مداوم، MTBF ماژول فردی باید بیش از240،000 ساعت. رال فرعی فیزیکی باید در یک کمپکت قرار گیرد2RUپوشش و ویژگی ضد خوردگی، بسیار با دوامفولاد آلوزینکمحفظه بیرونی

مزیت های عملیاتی موازی ماژولار و قابل تعویض در مکان های دور

بخش قابل توجهی از ایستگاه های صنعتی آفریقای جنوبی در بخش های معدن یا استخراج جدا شده واقع شده اند که زیرساخت های حمل و نقل حداقل است.که منجر به پنجره پاسخ پشتیبانی فنی سازنده تجهیزات اصلی (OEM) می شود که چندین روز طول می کشد. اگر یک اینورتر متناوب معمولی کنترل مرکزی منطق هیئت مدیره توسط یک برق تحریک شده به خطر می افتد، کل لایه پشتیبان ایستگاه بلافاصله شکست می خورد، که بهبود زمینه را پیچیده می کند.

در مقابل، یک سیستم اینورتر ماژولار 2RU با استفاده از معماری ECI غیرمتمرکز اجازه می دهد تا32 ماژولکه در یک ماتریس موازی آنلاین اجرا می شود، از بین بردن هر نقطه ی واحد شکست.واحدهای موازی باقیمانده بلافاصله جریان بار را توزیع می کنند تا ایستگاه فرعی فعال باشدچون هر ماژول انفرادی اینورتر وزن یک قابل کنترل4.3 کیلوگرمو از يه دستگاه بدون ابزار استفاده ميکنهقابل تعویض گرمدر این حالت، یک برقکار استاندارد در محل کارخانه می تواند ماژول آسیب دیده را به طور ایمن خارج کند و در عرض دو دقیقه به یک ماژول یدکی اضافه کند.عملکرد سیستم زندهاین روش پلگ و پلی MTTR را به حاشیه های نزدیک به صفر کاهش می دهد.پرداختن به خطرات عملیاتی مرتبط با نگهداری از سایت های ساحلی دور.