Электрический шкаф промышленной системы выпрямителя

Обзор

Электрические шкафы выпрямительной системы являются основным силовым оборудованием, преобразующим переменный ток (AC) в стабильный постоянный ток (DC), и широко используются в промышленности, энергетике, транспорте и других отраслях.
Преобразование переменного тока в постоянный: модули выпрямителя эффективно преобразуют электрическую энергию в стабильные напряжения постоянного тока (например, 24 В, 48 В и 220 В постоянного тока).
Управление питанием: выполняя функцию «промежуточного узла» силовой системы, соединяет системы распределения электроэнергии на стороне верхнего потока с нагрузками на стороне нижнего потока (такими как электродвигатели, устройства хранения энергии и зарядные станции).
Интеллектуальное управление: интегрированная цифровая система управления в реальном времени отслеживает и регулирует выходные параметры для обеспечения качества электроэнергии.

Основные компоненты

Выпрямление: трехфазная мостовая схема выпрямителя (тиристор/диод — на выбор)
Трансформатор: Трехфазный разделительный трансформатор 1000 кВА (с регулированием напряжения на нейтральной точке)
Модуль выпрямителя: Тиристорный модуль (например, MFC1000-16, номинальный ток 1000 А, выдерживаемое напряжение 1600 В)
Управление: Интеллектуальное управление с ПЛК (поддерживает удаленный мониторинг и локальное управление через сенсорный экран)
Защита: Защита от перегрузки по току/короткого замыкания (автоматическое отключение выключателя), защита от перенапряжения (варистор), защита от пониженного напряжения, защита от перегрева (датчик температуры, связанный с воздушной/водяной системой охлаждения)

Схема принципа работы

Вход сетевого питания (380 В переменного тока)
↓
Распределительный щит управления (включение выключателя → питание управляющего трансформатора → включение системы)
↓
Основной шкаф выпрямителя (регулирование напряжения трехфазного трансформатора → преобразование переменного тока в постоянный модулем выпрямителя)
↓
Стабильный выход постоянного тока (адаптируется к требованиям нагрузки, например, 520 В постоянного тока, высокий ток 1600 А)
↓
Нагрузка на выходе (Электролиз/Гальванопокрытие/Работа двигателя постоянного тока)
↓
Срабатывание при перегрузке/коротком замыкании → срабатывание автоматического выключателя → отключение питания системы

Основные преимущества

Высокая эффективность и энергосбережение
КПД ≥ 95% (IGBT Решение ) позволяет экономить более 15% энергии по сравнению с традиционными решениями на тиристорах;
Коэффициент мощности ≥ 0,95, снижает потери в сети;
Высокая надежность
Средняя наработка на отказ (MTBF) ≥ 100 000 часов (данные Vertiv);
Перегрузочная способность: 150% от номинального тока в течение 2 часов, 200% от номинального тока в течение 1 минуты;
Гибкая адаптируемость
Широкий диапазон входного напряжения (380 В ± 15%) адаптируется к нестабильным сетевым условиям;
Настраиваемое выходное напряжение (24 В ~ 1500 В постоянного тока) соответствует различным требованиям нагрузки.

Основные параметры

Сценарии применения

Промышленное производство
Гальванопокрытие/Электролиз: Предоставляет стабильный постоянный ток (например, 1000 А при 24 В) для обеспечения равномерного покрытия;
Привод двигателя постоянного тока: Используется в оборудовании, таком как прокатные станы и краны, с точностью регулирования скорости ≤0,1%.

Железнодорожный транспорт
Тяговое электроснабжение метро: Выход 750 В/1500 В постоянного тока, поддерживает динамический запуск и остановку поезда;
Вспомогательное электроснабжение для скоростных железных дорог: Предоставляет стабильное питание постоянного тока 220 В для систем кондиционирования и освещения.

Новый энергетический сектор
Сетевое фотоэлектрическое подключение: Преобразует выходную мощность переменного тока инвертора в стабильную мощность постоянного тока для подключения к аккумуляторам хранения энергии или сети;
Преобразование энергии ветра: Используется совместно с преобразователем частоты для реализации управления скоростью с постоянной частотой двойного питания двигателя. Центр обработки данных
Поддержка ИБП: Совместимость с ИБП Eaton/Schneider для обеспечения двойного преобразования электропитания;
Источник питания сервера: Выходное напряжение 48 В постоянного тока, поддержка архитектуры HVDC (высоковольтный постоянный ток), повышение эффективности на 3%;

Зарядка электрических автомобилей
Станция сверхбыстрой зарядки: Выходное напряжение 1000 В/600 А постоянного тока, полная зарядка до 80% за 30 минут;
Станция замены аккумуляторов: Быстрая зарядка аккумуляторных блоков, поддержка одновременной работы нескольких зарядных устройств.

Энергетическая и химическая промышленность
Производство водорода путем электролиза воды: Предоставляет ток постоянного тока высокой чистоты (например, 5000 А@48 В), снижает энергопотребление до 4,2 кВт·ч/нм³;
Бурение нефтяных скважин: Привод буровых насосов, лебедок и другого оборудования, способность работать при температурах до -40 °C.

Благодаря интеграции эффективного преобразования электроэнергии, интеллектуального управления и высоконадежного проектирования, шкафы электрических систем выпрямителей стали ключевыми компонентами современных энергетических систем, способствуя модернизации промышленности и преобразованию энергетики.