System prostowniczy przemysłowy Szafa elektryczna

Przegląd

Szafy systemu prostownika są urządzeniami zasilania podstawowego, które przekształcają prąd zmienny (AC) w stabilizowany prąd stały (DC), szeroko stosowane w przemyśle, energetyce i transporcie.
Konwersja prądu zmiennego/stałego: Moduły prostownika skutecznie przekształcają energię elektryczną w stabilne napięcia prądu stałego (np. 24 V, 48 V i 220 V DC).
Zarządzanie energią: Pełniąc rolę „węzła pośredniego” systemu zasilania, łączy systemy rozdzielcze górnego rzędu z obciążeniami dolnym rzędem (np. silniki, urządzenia do magazynowania energii i stacje ładowania).
Sterowanie inteligentne: Zintegrowane systemy sterowania cyfrowego monitorują i dostosowują parametry wyjściowe w czasie rzeczywistym, zapewniając jakość energii.

Kluczowe komponenty

Prostownia: Trójfazowy obwód prostownika mostkowego (opcjonalnie tyrystorowy/diodowy)
Transformator: transformator trójfazowy o mocy 1000kVA z punktem neutralnym do regulacji napięcia
Moduł prostownika: Moduł tyrystorowy (np. MFC1000-16, prąd znamionowy 1000A, napięcie wytrzymałe 1600V)
Sterowanie: Inteligentne sterowanie PLC (obsługujące zdalne monitorowanie i lokalną obsługę przez ekran dotykowy)
Ochrona: Ochrona przed przeciążeniem/zwarcie (samoczynne wyłączenie wyłącznika), ochrona przed przepięciem (warystor), ochrona przed niedosprężeniem, ochrona termiczna (czujnik temperatury połączony z systemem chłodzenia powietrznego/wodnego)

Schemat zasady działania

Wejście zasilania sieciowego (380V AC)
↓
Szafa sterująca rozdziałem energii (zamknięcie wyłącznika → zasilanie transformatora sterującego → włączenie systemu)
↓
Główna szafa prostownika (regulacja napięcia transformatora trójfazowego → konwersja prądu przemiennego na stały w module prostownika)
↓
Stałe wyjście prądu stałego (dostosowalne do wymagań obciążenia, np. 520V DC, wysoki prąd 1600A)
↓
Obciążenie wtórne (Elektroliza/Galwanotechnika/Praca silnika prądu stałego)
↓
Wyzwalacz usterki (przeciążenie/zwarcie) → Rozwarcie wyłącznika → Wyłączenie zasilania systemu

Kluczowe zalety

Wysoka wydajność i oszczędność energii
Sprawność przetwarzania ≥ 95% (IGBT Rozwiązanie ) oszczędność energii o ponad 15% w porównaniu z tradycyjnymi rozwiązaniami tyrystorowymi;
Współczynnik mocy ≥ 0,95, zmniejszenie strat w sieci;
Wysoka niezawodność
Średni czas między uszkodzeniami (MTBF) ≥ 100 000 godzin (dane Vertiv);
Przydatność do przeciążeń: 150% prądu znamionowego przez 2 godziny, 200% prądu znamionowego przez 1 minutę;
Elastyczna adaptowalność
Szeroki zakres napięcia wejściowego (380V ± 15%) dostosowuje się do niestabilnych środowisk sieciowych;
Dostosowalne napięcie wyjściowe (24V~1500V DC) spełnia różne wymagania obciążenia.

Podstawowe parametry

Scenariusze zastosowań

Produkcja przemysłowa
Galwanotechnika/Elektroliza: Dostarcza stabilny prąd stały (np. 1000A @ 24V), zapewniający równomierne powłoki;
Napęd silnika prądu stałego: Stosowany w urządzeniach takich jak walcownie i suwnice, z dokładnością regulacji prędkości ≤0,1%.

Transport szynowy
Zasilanie trakcyjne metra: Wyjście 750V/1500V DC, wspierające dynamiczne uruchamianie i zatrzymywanie pociągów;
Zasilanie pomocnicze dla kolei szybkobieżnej: Dostarcza stabilne 220V DC do systemów klimatyzacji i oświetlenia.

Sektor Energii Odnawialnej
Fotowoltaika do sieci: Konwertuje prąd przemienny z falownika na stabilny prąd stały w celu podłączenia do baterii magazynujących energię lub do sieci;
Konwersja energii wiatrowej: Stosowana razem z przetwornicą częstotliwości w celu uzyskania sterowania prędkością z regulowaną częstotliwością w silniku dwustronnie zasilanym. Centrum danych
Wsparcie dla UPS: współpracuje z systemami Eaton/Schneider UPS, zapewniając zasilanie z podwójną konwersją
Zasilanie serwera: Wyjście 48 V prądu stałego, obsługuje architekturę HVDC (prąd stały wysokiego napięcia), zwiększa wydajność o 3%

Ładowanie pojazdów elektrycznych
Stacja szybkiego ładowania: Wyjście 1000 V/600 A prądu stałego, pełne naładowanie do 80% w ciągu 30 minut
Stacja wymiany baterii: szybko ładuje zestawy baterii, wspiera jednoczesną pracę wielu ładowarek

Przemysł energetyczny i chemiczny
Produkcja wodoru przez elektrolizę wody: zapewnia prąd stały o wysokiej czystości (np. 5000 A@48 V), obniża zużycie energii do 4,2 kWh/Nm³
Wiertnictwo naftowe: napędza pompy błotne, wózki i inne urządzenia, może pracować w temperaturach do -40°C

Poprzez integrację wydajnej konwersji energii, inteligentnej kontroli oraz projektowania o wysokiej niezawodności, szafy elektryczne systemu prostownika stały się komponentami kluczowymi współczesnych systemów energetycznych, przyczyniając się do modernizacji przemysłowej i transformacji energetycznej.