Câu trả lời nhanh: Việc đặt vị trí bộ tiếp điểm chính của BESS nên tạo ra ranh giới cách ly rõ ràng giữa mỗi nguồn pin và mọi đường dẫn DC đang hoạt động. Hầu hết các kiến trúc đều chuyển đổi cả dây dẫn âm và dây dẫn dương, phối hợp một nhánh sạc trước xung quanh một bộ tiếp điểm chính, đặt cảm biến điện áp ở cả hai bên của ranh giới, và giữ các cầu chì, thiết bị ngắt dịch vụ, và lối vào bảo trì trong một chuỗi bảo vệ được ghi nhận. Vị trí chính xác tuân theo phân tích rủi ro của hệ thống, chứ không phải là sơ đồ chung chung chỉ gồm một dòng.
Hướng dẫn này biến chủ đề này thành quy trình thiết kế, vận hành và tìm nguồn cung ứng BESS có thể đánh giá được. Nó sử dụng một thiết bị tiếp xúc thực tế của Sayoon làm tài liệu tham khảo trực quan cho sản phẩm, đồng thời đảm bảo rằng mọi đánh giá, trình tự và quyết định về an toàn đều gắn liền với hệ thống cuối cùng và tài liệu hướng dẫn của nhà sản xuất hiện tại.
Bản đồ quyết định kỹ thuật
| Trạng thái hệ thống | Điều kiện điện năng dự kiến | Tập trung vào thiết kế |
|---|---|---|
| Dây sạc | Tại đầu ra của dây dẫn trước một bus DC chung | Cho phép một chuỗi dữ liệu bị lỗi được tách biệt khỏi các nguồn song song |
| Rack hoặc hộp đựng | Ở biên giới giá treo | Định nghĩa về cách ly dịch vụ và vận hành |
| Giao diện PCS | Gần đầu vào DC của bộ chuyển đổi | Cung cấp các chỉ số về việc sạc trước, xả và cảm biến chuyển đổi |
| Chi nhánh phụ | Chỉ khi chi nhánh có thể cung cấp dữ liệu cho bus mới có thể thực hiện được. | Ngăn chặn đường điện không được giám sát |
Tham khảo sản phẩm và phạm vi áp dụng
The Bộ phận tiếp xúc DC điện áp cao kín SEV30ADXL Đây là một ví dụ về một dòng sản phẩm thực tế có liên quan. Hãy xem xét Hướng dẫn sử dụng động cơ tiếp xúc DC điện áp cao và Hướng dẫn lựa chọn khởi động từ DC (contactor DC) Đối với quy trình làm việc tổng thể. Một kết quả tương đồng về hình thức hoặc dòng điện danh nghĩa không chứng nhận một mô hình cho BESS. Xác nhận điện áp, dòng điện tải, công suất hoạt động, cực, cách điện, nhiệt độ, môi trường, tuổi thọ, lắp đặt, thiết bị điều khiển và bảo vệ cùng nhau.
Hãy bắt đầu với ranh giới cô lập
Xác định tất cả các nguồn có thể cung cấp năng lượng cho hệ thống DC: chuỗi pin, tụ điện biến áp, nguồn cấp dự phòng, một rack khác, bộ sạc và bất kỳ thiết bị thử nghiệm nào được kết nối. Xác định ranh giới cần được ngắt điện để có thể tắt hệ thống bình thường, ứng phó khẩn cấp và bảo trì. Một tiếp điểm chỉ đặt ở cực dương của pin có thể làm cho dây dẫn âm trở nên không liên kết với cảm biến, giám sát cách điện hoặc các mạch biến áp. Việc ngắt cả hai dây dẫn có thể tạo ra ranh giới rõ ràng hơn, nhưng cũng đòi hỏi quy trình xác định trình tự và chẩn đoán cụ thể hơn. Việc phân tích mối nguy hiểm phải xác định các dây dẫn nào được nối, những phần nào vẫn còn được cấp điện và cách xác nhận sự vắng bóng điện áp.
Đặt các cảm biến điện áp ở cả hai phía của ranh giới dự kiến. Cảm biến ở phía cuộn dây xác nhận nguồn phát; cảm biến ở phía bus xác nhận các điều kiện sạc, xả, hàn và cấp điện ngược. Các tiếp điểm phụ giúp xác định vị trí của cuộn dây nhưng không thể chứng minh đường dẫn chính vẫn còn điện thế. Bộ điều khiển nên so sánh lệnh, dòng điện cuộn dây, thông tin phản hồi phụ và điện áp bus trước khi tuyên bố sự cô lập.
Điều phối các nguồn điện dương và âm
Một giải pháp phổ biến sử dụng một van điện từ chính trong mỗi cực. Quy trình đóng và mở van phụ thuộc vào chiến lược giám sát cách điện, yêu cầu của bộ chuyển đổi và mô hình lỗi. Tránh cho rằng trình tự tương tự phù hợp với mọi hệ thống có tiếp đất hoặc không tiếp đất. Xác định các trường hợp khởi động và dừng bình thường, dừng khẩn cấp, mất điện điều khiển, mất tín hiệu liên lạc và khôi phục. Bao gồm thời gian trễ tối đa giữa hai nguồn điện chính và phản ứng khi chỉ có một thiết bị hoạt động.
Một tiếp điểm hàn trên một cực sẽ thay đổi đường dẫn cách ly còn lại. Việc chẩn đoán phải xác định trạng thái này trước khi cực còn lại đóng lại. Nếu sử dụng một tiếp điểm đơn để thực hiện thử nghiệm có kiểm soát, nên hạn chế thời gian và chứng minh rằng không có dòng điện nguy hiểm nào có thể chạy qua các đường dẫn đo hoặc phụ trợ.
Đặt phần đầu nối sạc trước một cách cố ý
Con đường sạc trước thường bỏ qua một van cầu chì chính để sạc cho đường nối DC của bộ chuyển đổi trước khi cả hai đều nhận tải từ nguồn điện. Kết nối vật lý của nó xác định hướng dẫn nào được chuyển đổi trước và điện áp nào được hiển thị cho từng cảm biến. Đặt điện trở, van cầu chì sạc trước và thiết bị bảo vệ ở nơi mà một thiết bị sạc trước ngắn mạch hoặc hàn không thể phá vỡ ranh giới cách ly chính. Sử dụng điện áp bus được đo, không chỉ là bộ hẹn giờ, để ủy quyền đóng chính.
Kiểm tra điện trở nối đất ở trường hợp xấu nhất, sự khác biệt điện áp, dung sai của điện trở, năng lượng xung, khoảng thời gian làm mát và số lần thử thất bại liên tiếp. Một tiếp điểm sạc trước không tự động phù hợp để mở dòng điện gây ra sự cố. Khi hết thời gian chờ, ngừng thử lại, mở đường dẫn an toàn đã thiết lập, cho phép xả điện có kiểm soát và duy trì dấu điện áp.
Điều chỉnh các cầu chập và các thiết bị ngắt dịch vụ
Bộ phận ngắt điện là thiết bị ngắt điện năng sự cố; bộ phận tiếp xúc là thiết bị chuyển mạch có kiểm soát; bộ phận ngắt dịch vụ là thiết bị ngắt điện trong quá trình bảo trì. Thứ tự của chúng ảnh hưởng đến việc có bao nhiêu dây điện còn hoạt động trong quá trình thay thế và dây dẫn nào được bảo vệ. Phân tích dòng điện sự cố tiềm ẩn từ mỗi chuỗi song song. Bộ phận ngắt điện trên một chuỗi phải tự ngắt điện nếu không có bộ phận tiếp xúc khác trong chuỗi này để vượt quá giới hạn định mức.
Xác định vị trí của thiết bị ngắt điện thủ công để kỹ thuật viên được ủy quyền có thể tạo ra sự cách ly cần thiết mà không phải tiếp cận các thiết bị đang hoạt động. Các thiết bị ngắt điện có thể báo vị trí, nhưng quy trình vẫn đòi hỏi sự cách ly được phê duyệt, xác nhận không có điện áp và kiểm soát năng lượng đã được lưu trữ.
Ngăn chặn dòng điện ngược từ thiết bị song song
Xe buýt BESS có thể tiếp tục hoạt động sau khi một giá đỡ được mở vì các giá đỡ khác và thiết bị PCS vẫn còn kết nối với nhau. Đặt các tiếp điểm dây hoặc tiếp điểm giá đỡ ở những vị trí ngăn dòng điện ngược đó. Khi một nhánh có thể kích hoạt phần điện được cho là đã được cô lập thông qua các bộ lọc, cảm biến, máy sưởi hoặc các đầu nối thử nghiệm, hãy đưa nó vào phân tích ranh giới hoặc thêm một thiết bị ngắt kết nối được điều khiển riêng biệt.
Việc vận hành nên mở một nguồn tại một thời điểm trong khi ghi điện áp ở cả hai phía của mọi ranh giới. Lặp lại quá trình này khi thiết bị PCS được cấp nguồn, các rack liền kề đang hoạt động và trong các trạng thái sạc và xả được cho phép bởi dự án. Điện áp bất thường sẽ được điều tra trước khi đưa thiết bị vào sử dụng.
Thiết kế hướng đến khả năng bảo trì
Vị trí điện tốt nhất vẫn có thể không an toàn nếu các cực không thể tiếp cận, dây dẫn không thể được hỗ trợ, hoặc nhiệt từ cầu chì làm tăng nhiệt độ của bộ phận tiếp xúc. Giữ khoảng cách và độ giãn cách được phê duyệt xung quanh các cực nguồn điện. Cung cấp hỗ trợ cho thanh dẫn để tránh sự rung động và tải trọng lắp ráp không truyền sang phần vỏ kín. Cho phép tiếp cận đầu dò tại các điểm thử định nghĩa mà không để lộ kim loại còn hoạt động xung quanh.
Lên lịch phía nguồn, phía tải, cực, chân cuộn dây, chân phụ và các điểm đo an toàn. Duy trì khoảng cách giữa dây dẫn điện áp cao và dây dẫn điện điều khiển. Xác nhận hướng lắp đặt, momen khóa của ốc vít, độ phẳng của dây dẫn, rào chắn cách điện, luồng không khí trong thùng thiết bị và khoảng cách thay thế theo bản vẽ chính xác.
Xác nhận chuỗi hoàn chỉnh
Kiểm tra giá đỡ có mục đích sản xuất với bộ điều khiển thực tế, các driver, cảm biến, linh kiện sạc trước, cầu chì, busbar và biến tần. Ghi lại lệnh, điện áp và dòng điện cuộn dây, trạng thái phụ trợ, điện áp bộ lưu điện, điện áp bus và dòng điện nhánh trên một máy thời gian. Thực hiện các điều kiện lạnh và nóng, nguồn cấp điện thấp, mất kết nối, lỗi cảm biến, mô phỏng phản hồi hàn và dừng khẩn cấp.
Các tiêu chí chấp nhận phải xác định yêu cầu áp dụng và độ không chắc chắn của phép đo. Việc khởi động thành công sau này không được xóa bỏ sự không phù hợp trước đó. Lưu lại ảnh chụp lỗi đầu tiên, ngăn chặn việc tự động đóng lại khi trạng thái cách ly không được xác định và yêu cầu đánh giá có kiểm soát.
Chuẩn bị một bộ tài liệu đánh giá vị trí việc làm
Gói tài liệu đánh giá nên bao gồm sơ đồ một dòng, bố trí vật lý, ranh giới cách ly, nghiên cứu về dòng điện yếu, tính toán phối hợp bảo vệ, tính toán trước và sau sạc, vị trí cảm biến, hệ thống dây điện, trạng thái phần mềm, quy trình dịch vụ, và bằng chứng thử nghiệm. Bao gồm mọi nguồn có khả năng gây ra dòng điện cho bus và mọi trạng thái trong đó rack kết nối với một bộ chuyển đổi chung.
Đối với yêu cầu báo giá, vui lòng cung cấp điện áp tối đa, dòng điện liên tục và đỉnh, dạng sóng tạo và ngắt, hướng dòng điện, dòng điện lỗi tiềm ẩn, nhiệt độ, vỏ bọc, độ cao, cách lắp đặt, giao diện dây dẫn, cung cấp cuộn dây, hệ thống ngắt, logic phản hồi, mục tiêu tuổi thọ và các phê duyệt cần thiết. Liên tiếp điện tử đã chọn phải được xác nhận về khả năng hoạt động đầy đủ.
Kiểm soát an toàn và bằng chứng
Đối xử với pin, tụ đồng bộ, tụ biến áp, giá đỡ song song, vật tư phụ trợ và thiết bị thử nghiệm như các nguồn năng lượng nguy hiểm cho đến khi một người được ủy quyền áp dụng quy trình cách ly vị trí và xác nhận trạng thái cần thiết bằng các thiết bị có hiệu suất. Không nối tiếp các chân tiếp nhận tín hiệu, không ép buộc cuộn dây, không phá vỡ các rào cản điện áp cao và không mở thiết bị ngoài phạm vi chức năng chuyển mạch được cấp phép. Một BESS có thể vẫn duy trì trạng thái hoạt động từ một hướng không rõ ràng trên sơ đồ điện đơn giản.
Xây dựng các giới hạn chấp nhận dựa trên dữ liệu chính xác của sản phẩm, các yêu cầu hệ thống đã được phê duyệt và các thử nghiệm đại diện. Lưu giữ mã đặt hàng, bản sửa đổi bản vẽ, tùy chọn cuộn dây, bản đồ tiếp xúc, bố cục dây dẫn, vị trí dụng cụ, hiệu chuẩn, nhiệt độ, phiên bản phần mềm, dạng sóng gốc, tiêu chí thông qua/không thông qua, sai lệch và người đánh giá. Phân tách các dữ kiện đo lường khỏi các giải thích. Khi thiếu bằng chứng, hãy ghi lại hành động mở thay vì nhập một giá trị thông thường.
Hướng dẫn kỹ thuật liên quan
Sử dụng Hướng dẫn định cỡ điện trở precharge, Hướng dẫn về tính hợp lý của phản hồi của người điều khiển, Hướng dẫn chịu dòng điện ngắn mạch, và Hướng dẫn phối hợp cách nhiệt như các kiểm tra bổ sung. Các trang này đề cập đến các quyết định khác nhau và nên được áp dụng cho cùng một ranh giới hệ thống đã được phê duyệt.
Video giáo dục
Contactor là gì và hoạt động như thế nào? bởi Electrician U cung cấp thông tin về hoạt động của bộ ngắt điện và công tắc điện áp cao. Nó không thay thế các yêu cầu thiết kế bằng văn bản hoặc việc xác nhận riêng cho từng sản phẩm.
Xem video giáo dục trên YouTube.
Các câu hỏi thường gặp
Luật đầu tiên khi lắp đặt bộ tiếp điện chính là gì?
Xác định ranh giới của mạch và mọi nguồn có khả năng cung cấp năng lượng cho nó, sau đó xác minh chính xác hoạt động của thiết bị dựa trên các dạng sóng điện áp và dòng điện đã đo được.
Liệu thông tin phản hồi bổ sung có thể chứng minh rằng các liên hệ chính vẫn còn mở không?
Không. Phân tích mối tương quan giữa trạng thái phụ với điện áp bus, dòng điện chuỗi, dòng điện cuộn dây, thời gian và tất cả các đường dẫn hồi tiếp có thể xảy ra.
Liệu một contactor có nên thay thế cầu chì dây không?
Không. Bộ phận tiếp xúc cung cấp chức năng chuyển mạch có kiểm soát, trong khi cầu chì bảo vệ dòng điện quá tải. Nhiệm vụ chịu tải và ngắt dòng của chúng phải được phối hợp.
Dữ liệu nào nên được bao gồm trong yêu cầu cung cấp báo giá cho bộ phận tiếp xúc BESS?
Đưa vào phạm vi điện áp, dạng sóng dòng điện, chế độ làm việc bật/tắt, hướng dòng điện, tính năng sạc trước, dòng điện quá tải, bảo vệ, nhiệt độ, cách lắp đặt, điều khiển cuộn dây, phản hồi và mục tiêu tuổi thọ.
Các tài liệu tham khảo có thẩm quyền
- Tiêu chuẩn OSHA 1910.147 – Kiểm soát năng lượng nguy hiểm
- Tiêu chuẩn OSHA 1910.333 — Thực hành công việc điện
- IEC 60947-4-1 — Van cầu và bộ khởi động động cơ
- Bộ Năng lượng Hoa Kỳ — lưu trữ năng lượng
Hãy sử dụng các phiên bản và yêu cầu được thông qua trong dự án. Các tiêu chuẩn và thông số kỹ thuật có thể thay đổi, vì vậy nhóm kỹ thuật chịu trách nhiệm phải xác nhận thiết kế cuối cùng.
