ارتقای پشتیبان AC در زیر ایستگاه های برق: به حداقل رساندن MTTR با ماژول های اینورتر گرم قابل تعویض

در جریان های کاری خودکار ایستگاه های فرعی برق مدرن، رله های حفاظت از میکرو کامپیوترها، واحدهای ریموت ترمینال (RTU) ،و اتوبوس های ارتباطی با فرکانس بالا به قدرت AC با کیفیت بالا وابسته هستندوقتی که اینورترهای سنتی در معرض تخریب سخت افزاری قرار می گیرند، سیم کشی پیچیده نقطه به نقطه و محدودیت های ساختاری یکپارچه آنها منجر به پیچیدگی های بالا می شود،جریان های کاری تعمیرات ساحلی وقت گیراین وابستگی زمان متوسط تعمیر (MTTR) را افزایش می دهد و اتوماسیون زیر ایستگاه های ثانویه را در آستانه شکست فاجعه بار تحویل برق قرار می دهد.این تجزیه و تحلیل فنی بررسی می کند که چگونه استفاده از فناوری اینورتر ماژولار قابل تعویض در حال گرم، MTTR سیستم را به حداقل می رساند تا مسیرهای برق پشتیبان AC را تقویت کند..

نگهداری چرخه عمر و اصطکاک عملیاتی در سیستم های برق مرکزی

ایستگاه های فرعی سنتی بر روی طراحی های واحد و متمرکز با ظرفیت واحد متکی هستند.مانند ماژول های ترانزیستور دو قطبی گیت عایق (IGBT) یا تخته های محرک گیت شلیک، به دلیل استرس طولانی مدت شبکه الکتریکی یا حرارتی خراب می شود ، کل مرحله اینورتر به طور کامل از کار خارج می شود. پس از آن ایستگاه فرعی مجبور به وارد شدن به حالت دور زدن استاتیک می شود ،قرار دادن تجهیزات نظارت ثانویه حیاتی در معرض مواد خام، مسیرهای شبکه خدمات عمومی بدون شرایط با تداخل الکترومغناطیسی ضخیم است.

در یک توپولوژی متمرکز، کابل داخلی با اتوبوس باتری ایستگاه 48Vdc و سیستم های AC دستی محلی درهم پیچیده و متصل می شود.اپراتورهای تعمیر و نگهداری ایستگاه های فرعی استاندارد نمی توانند تعویض قطعات جداگانه را انجام دهند.این تاسیسات باید منتظر مهندسان تخصصی برنامه های کاربردی در زمینه باشند تا با ابزارهای تشخیصی مناسب و اجزای سخت افزاری مناسب به سایت های فرعی اغلب دور افتاده سفر کنند.فرآیند بازیابی حاصل از این فرآیند شامل جدا کردن شبکه، سیم کشی مجدد خسته کننده، استخراج وزن فیزیکی، نصب مجدد و راه اندازی پارامتر گسترده معمولاً چندین روز طول می کشد.این حلقه ترمیم طولانی (MTTR بالا) نشان دهنده یک آسیب پذیری بسیار خطرناک در عملیات خدمات عمومی است.

چگونه معماری های گرم قابل تعویض عملیات ایستگاه های فرعی با زمان توقف صفر را مهندسی می کنند

یکپارچه سازی سیستم های اینورتر ماژولار قابل تعویض گرم نقشه صنعتی لازم را برای از بین بردن تنگنایی های MTTR در ایستگاه های فرعی برق فراهم می کند.زیرساخت های مکانیکی بسیار مقیاس پذیر، کل ظرفیت خروجی در میان ماژول های انفرادی اینورتر موازی کور می باشد.

وقتی مرکز کنترل اتوماسیون محور (از طریق یک دروازه نظارت هوشمند با استفاده از پروتکل های Inview) یک خرابی خاص در ماژول اینورتر را نشان می دهد،پرسنل ایستگاه های فرعی می توانند به عنوان اولین پاسخ دهندگان فوری عمل کنند.از آنجا که ماژول های فردی از یک رابط ساختاری بدون ابزار استفاده می کنند و وزن تقریباً4.3 کیلوگرم، اپراتورهای ساحلی می توانند واحد آسیب دیده را بدون مجموعه ابزار پیشرفته استخراج کنند. به طور انتقادی این جایگزینی در حالی اتفاق می افتد که سیستم به طور کامل فعال و عملیاتی باقی می ماند (عملیات سیستم زنده) ،بدون مجبور کردن انتقال بای پاس یا قدرت برش به بار های حساس AC. اپراتور به سادگی یک ماژول یدکی با مشخصات یکسان را به سوراخ شاسی فشار می دهد، اجازه می دهد حلقه های کنترل دیجیتال داخلی برای کالیبراسیون، شبکه متصل شوند،و با اتوبوس موازی در عرض چند ثانیه همگام شونداین فرآیند MTTR واقعی ایستگاه را از یک پنجره چند روزه به چند دقیقه کاهش می دهد.

معیارهای انتخاب اینورترهای حیاتی برای محیط های کاربردی متقاضی

برای اطمینان از عملکرد پایدار در دراز مدت در برابر افزایش شدید برق و نوسانات دمای محیطتیم های تدارکات مهندسی که بازسازی های پشتیبان AC ایستگاه را انجام می دهند باید معیارهای طراحی تجربی سختگیرانه را اجرا کنند.:

· طول عمر عملیاتی سخت افزار (MTBF بالا): ماژول های انفرادی اینورتر باید با استفاده از پروتکل های قابل اطمینان نظامی استاندارد شوند. در دمای محیط 30 درجه سانتیگراد و 80٪ بار مداوم،MTBF تک ماژول ارزیابی شده تحتMIL-217-Fبايد از معيار بالاتر باشه240،000 ساعتبرای به حداقل رساندن احتمال شکست سخت افزار.

· عایق ولتاژ بالا و قدرت دی الکتریک: از آنجا که ایستگاه های فرعی محیط های رعد و برق با فرکانس بالا و سوئیچینگ هستند، سیستم اینورتر باید مدارهای متمایز را جدا کند.قدرت دی الکتریک بین مسیرهای ورودی DC و خروجی AC باید دارای یک درجه بندی گواهی شده باشد4300 Vdcبرای جلوگیری از نقص ولتاژ بالا از نقض لایه های کنترل ولتاژ پایین حساس.

· تعادلات مقررات ورودی و خروجی قوی: هنگامی که اتوبوس باتری DC ایستگاه از شارژ / تخلیه عمیق بین طیف گسترده ای از32VDC تا 63VDC، خروجی ولتاژ AC حالت ثابت اینورتر باید در محدوده±1%در طول برخورد ناگهانی 0٪ تا 100٪ بار گذرا، تنظیم ولتاژ پویا باید کمتر از<۵٪و به طور کامل در داخل100 ms.

· بقای محیط زیست و حفاظت از محفظه: سخت افزار اینورتر زیر ایستگاه باید به طور دقیق باETS300-019-2-3 کلاس 31(بررسی عملیاتی) وETS300-019-2-2 کلاس 31(تجربه حمل و نقل) سیستم باید تحویل موج سینوس خالص ثابت را در طیف دمایی-20 تا 65 درجه سانتیگراد(با کاهش فشار بیش از 40 °C) و مقاومت تا 96 ساعت در سال ازرطوبت نسبی 95٪ بدون فشرده سازی.