Мегаваттық зарядтау жүйесі трансформаторының нұсқаулығы: Ауыр тәртіптегі жүк көліктерін зарядтау орталықтары үшін қуатты есептеу

 

Техас штатындағы бір автопарк операторы өткен айда бізге тіркегіштерді зарядтау орталығы үшін жер учаскесінің жоспарын жіберді: төрт мегаваттық деңгейдегі орындар, тарату орталығының жанындағы алаңға 25 жылға арналған жалға алу шарты және 1,5 МВА-ға дейінгі қуат қоры. Жоспар әзірлеушінің электрондық кестесінде жақсы көрінді. Бірақ ол жақсы емес еді. Екі MCS диспенсері максималды қуатта жұмыс істеген кезде үшінші тіркегіш әлі орнына келіп қоймаған кезде ғана жер учаскесінің негізгі автоматтық қосқышы іске қосылар еді — ал қуат беруші ұйым әлі де жер учаскесіне нақты қажетті орта кернеулі жабдықтардың модернизациясына 30 айлық мерзім берген еді.

The мегаваттық зарядтау жүйесі бұл ауыр тәрізді электрлендіру зарядтау мәселесінен тұрақты қуат мәселесіне айналған жер. SAE J3271 стандарты бойынша нормаланған MCS 1 250 В және 3 000 А дейін жұмыс істейді, пик қуаты — 3,75 МВт 1 250 В және 3 000 А, пик қуаты — 3,75 МВт әрбір диспенсер — ең жылдам жеңіл автокөліктерді зарядтау құрылғысынан он еседен астам жылдам, сонымен қатар стандартты демалыс уақыты ішінде класы 8-ге жататын тягачты төмен заряд деңгейінен шамамен 80%-ға дейін зарядтауға жеткілікті. Осы мегаваттардың әрқайсысы бірнеше ай бұрын белгіленген трансформатор арқылы өтуі керек. Бұл нұсқаулықта MCS хабтарын уақытында іске қосу үшін қажетті өлшемдеу есептеулері, орта кернеу шындықтары және сатып алу реті қарастырылады.

 

Мегаватты зарядтау жүйесі торап үшін не өзгертеді

MCS — бұл үлкен тұрақты токпен жылдам зарядтау құрылғысы емес; бұл басқа класстық электр жүктемесі. 350 кВт қуатты жеңіл автокөліктерді зарядтау құрылғысы 480 В кернеуде фаза басына бірнеше жүздеген ампер ток тартады. Толық қуатта жұмыс істейтін бір MCS диспенсерінің айнымалы ток кіріс тогы көптеген төмен кернеулі коммерциялық қызметтердің беруі мүмкін емес деңгейде болады, сондықтан жүк машиналарын зарядтау хабтары әдетте арнайы трансформаторы бар орта кернеулі қызметке қосылады. АҚШ Энергетикалық Департаментінің AFDC зарядтау инфрақұрылымы деректері бұл ығысуға тікелей бақылау жүргізеді: тұрақты токпен жылдам зарядтау қазір тарихтағы ең тез өсетін публикалық зарядтау сегменті болып табылады, ал осы бағдарлама орташа және ауыр тоннажды көліктер үшін 3,75 МВт-қа дейінгі қуат деңгейлерінде MCS дамуын құжаттайды.

Екі орнату үлгісі басымдыққа ие, бірақ олар әртүрлі көлемде. Коридорлық хабтар күндіз бірден төртке дейін жүк машиналарын қабылдайды, ал көліктер арасында ұзақ тыныштық аралықтары болады. Депо зарядтау жүкті тұрақты түрде түнгі уақытқа — 20:00-ден 05:00-ке дейін — шоғырландырады: 40 трактор бір мезгілде қосылады; бұл әрбір розеткада төмен шыңдықты қамтамасыз етеді, бірақ трансформаторға әлдеқайда қатты жүктеме түсіреді. Ол IEA-ның электр көліктерін бақылауы 2026 жылы коммерциялық көліктердің электрленуінің үдеу алуын көрсетеді, ал деполар — бұл жүктеме алғаш рет торапқа қосылатын орын.

 

MCS хабтары үшін трансформатордың өлшемі: Ешкім екі рет өтпейтін математика

Диспенсерден бастаңыз, сосын кері қарай жұмыс істеңіз. 480 В үш фазалы қызметте 1,2 МВт MCS диспенсері шамамен әр фазаға 1400–1500 А тартады бір рет зарядтағыштың пайдалы әсер коэффициенті мен қуат коэффициенті ескерілген кезде — бұл көптеген төмен кернеулі жерге орнатылатын құрылғылардың мүмкіндігінен асады. 3,75 МВт-та осы есептеу нәтижесі шамамен фаза басына 4 500 А , сондықтан мегаваттық класстың тұрақтары әдетте орташа кернеулі бастапқы желіден (12,47 кВ, 13,8 кВ немесе 25 кВ) станциялық деңгейдегі трансформатор арқылы қоректенеді.

Трансформатордың өлшемін анықтау mCS хабы үшін есептеу мыналарға негізделеді:

 

Алаңның конфигурациясы	Типтік трансформатор ұсынысы (болжамды жоспарлау)
2 × 1,2 МВт MCS диспенсерлері, коридорлық алаң	2,5–3,0 МВА орташа кернеулі трансформатор
4 × 1,2 МВт MCS диспенсерлері, коридорлық алаң	4,0–5,0 МВА, ONAF суытылатын
8 × 1,2 МВт диспенсерлер, депо бойынша зарядтаумен	6,0–8,0 МВА немесе параллель жұмыс істейтін екі 4 МВА құрылғы
2 × 3,75 МВт сынақ стенді, келешектегі кеңейту үшін	ең аз 6,0 МВА, қосымша айнымалы ток қосқыштарының орындарымен

 

Сол сандардың артындағы үш кіріс — орнатылған қуат (диспенсерлердің номиналды қуаттарының қосындысы — төрт 1,2 МВт стенді 4,8 МВт орнатылған қуат), бір уақытта қолдану коэффициенті (коридорлық орталықтар үшін 0,5–0,7; белгіленген түнгі зарядтаумен жабдықталған деполар үшін 0,7–0,85) және өсу резерві. Ауыр жағдайдағы зарядтау орындары әдетте үш жыл ішінде стендтерді кеңейтеді, ал 25–50% резервтік қуат немесе екінші трансформаторды орналастыруға арналған дайын орын өмірлік циклдың ортасында қайта жасаудан әлдеқайда арзан.

Бұлар — жоспарлау көрсеткіштері, жүктеме зерттеуінің орнына қойылатын нұсқа емес. Бірліктің назар аударыңыз: шамамен 2 МВ болғанда, талқылау кВА-дан МВА-ға ауысады, ал мегаваттық зарядтау жүйесі техникалық сипаттамада осылай көрсетілуі керек — бұл коммерциялық қызметтің жаңартылуы емес, станциялық деңгейдегі инженерлік жұмыс.

 

Орта кернеумен қосылу: Неге MCS орындары кіші станцияларға ұқсайды

Бір реттік орталық 1,5 МВт-тан асқан кезде, орын коммерциялық қызмет болып қалмайды, біріктіру жобасына айналады. Бұл кестені құрылғыдан гөрі көбірек өзгертеді. Қуат желісіне әсер ету зерттеулері, қорғаныс координациясы және орта кернеулі трансформатордың өзі жиі зарядтау жабдықтарының жеткізілуінен ұзағырақ уақыт алады — бұл көптеген жобалардың жоспарлану ретіне дәл қарама-қарсы.

Бұл класстағы орын үшін трансформатордың техникалық сипаттамасы да шағын коммерциялық қондырғыда ешқашан кездеспейтін талаптарды қамтиды: үздіксіз депо жұмысы үшін ONAF суыту, пайдаланушының кернеу терезесі кең болған жағдайда жүктеме кезінде реттелетін таптағыштар, 2026 жылы (келесі кезең — 2029 жыл) қолданысқа енген DOE энергия тиімділігі деңгейлері үшін төмен жоғалтулары бар өзектер және орындағы апаттық токта қысқа тұйықталуға төзімділік туралы құжатталған дәлелдер.

Бір практикалық реттілік ережесі айларды үнемдейді: интерконнектік өтініші берілген кезде трансформатор өндірісінің орнын бекіту керек, рұқсат алғаннан кейін емес. Қолданыстағы құрылғының зерттеуі басқа екіншілік кернеу немесе өзгерген қысқа тұйықталу тогын көрсеткен кезде трансформатордың тапсырысы — өзгерістерді қабылдауға тиісті ұзақ мерзімді тапсырыс; сондай-ақ, коммуналдық масштабта жұмыс істейтін зауыттар қазіргі уақытта бекітілген орында құрылғыны қайта жобалауды жаңа орын құруға қарағанда әлдеқайда оңай орындайды.

 

Гармоникалар, Салқындату және Жұмыс циклы: MCS жүктемелері офис жүктемелері емес

Мегаватттық зарядтағыштар — өнеркәсіптік масштабтағы импульстық қуат көздері. Қазіргі заманғы MCS архитектуралары активті алдыңғы шеттерді пайдаланады, олар жеке диспенсерде ток искажениясын төмен ұстайды, бірақ хаб бір шинаға бірнеше диспенсерді, сонымен қатар объектінің жүктемелерін біріктіреді және жалпы гармоникалық токты әлі де басқару керек. Осы жерде MCS трансформаторы спецификация өзінің егжей-тегжейлілігін алады: ANSI/IEEE C57.110 стандарты бойынша K-рейтингті дизайн немесе ортақ қосылу нүктесінде сүзгілеумен қамтамасыз етілген инженерлік гармоникалық зерттеу — объектінің IEEE 519 шектерінде қалуын қамтамасыз етеді, бұл шектерді коммуникациялау кезінде қолданыс ұйымы тексереді.

Салқындату — екінші маңызды сұрақ. Құрғақ типті трансформаторлардың қатаң жылу шектері бар және ішкі зарядтау залдарына сай келеді; ал сыртқы хабтар үшін стандартты шешім — радиаторлық блоктары мен ONAF салқындатуы бар майлы трансформаторлар, себебі олар IEEE C57.91 бойынша қысқа мерзімді асырмалы жүктемені көтеруге қабілетті, ал деподағы кешкі пик жүктеме өтеді. Сағат 20.00-де бір уақытта 40 автокөлік депоға қосылса, бұл айнымалы жүктеме емес — бұл әр түні қайталанатын тұрақты асырмалы жүктеме сынағы, сондықтан трансформатор осыған сәйкес таңдалуы керек.

Бірінші реттік сатып алушылардың көбінесе үшінші айнымалыны — төмен кернеу жағын — ұмытады. Сұйықтықпен суытылатын MCS кабельдері, диспенсер электроникасы және ажыратқыш құрылғылары барлығы тұрақты кернеуді қажет етеді; импедансы артық немесе тап диапазоны тар трансформатор мегаваттық импульстар кезінде кернеуді төмендетеді және қосымша шағын уақытта зарядтау қуатын шектейді — ол уақытта жүргізуші сағатқа қарап отырады. Импедансы мен тап конфигурациясы зарядтау жылдамдығын диспенсердің номиналы сияқты анықтайды.

 

 

Камаз зарядтау хабына кіруге сертификаттау мен стандарттар кедергі болады

MCS объектісі үшін сертификаттау тізбегі пассажирларға арналған орнату үшін ұзындау, себебі жабдықтар класы әртүрлі. SAE J3271 мегаваттық коннекторды және оның қауіпсіздік архитектурасын анықтайды; UL 2202 тұрақты токпен жылдам зарядтау жабдығын қамтиды; Ұлттық электрлік кодексінің 625-тармағы орнатуды реттейді, ал БЭР-дің eVSE тізбегі үшін жалпы бағыттау көрсеткіштері трансформатордың өзі мыналардың бірі болуы керек: UL тіркелген трансформатор aQSH-tyң saytlary üshin, Kanadada CSA sertifikatı alғan, qorıғyş standartы (Şimali Amerikada döñgeli qurğylar üshin IEEE C57.12.28) syzba paketinde körsetilgen.

Bul ölshemdegi jumyslarda eki tekseru isı özi paydasynda bolady. Birinshisi, satyp aluğa barlyq berilgen model menen reytıng üshin sertifikatlaytyn dosye sұrayyndar — jalyпы sertifikat emes. Ekinshisi, megavatt reytıngında sızıqtı sertifikatlaytyn dokumentterdegi kosmetik kемшılık paydalanyshylyqqa tekserıletın kезде delıl darıjasy bolyp qalady, sondyqtan satyp aluǵa arnalğan buyırysqa deyn zavodtyq sınaq reporttaryny menen dizayn aile-sı üshin qysqa tұyqyrlyqqa tuıraqtylyq daleyleri sұrayyndar. Provincial menen state tekserushiler birinshiden ataqtağı etiketke qaraydy; olardyñ kütetin barlyq belgiler etikette boluy kerek.

Үшін ağırlıq avtomashinalary üshin zaryadtaу jumyslarda sertifikatlaytyn dosyenı paydalanyshylyqtyñ tekseru tızmasy boyynsha, ony zavodtyq broshyuralar boyynsha emes, qurğyda qoldanylatyn nomer, sınaq reporty menen standart nesily, barlyqy jıberiletın birlikke uyqas boluy kerek.

 

Sahe tәjiribesi: MCS transformatoryn satyp aluğa barlyq berilgen teklifte biz ne sұraymyz?

Флоттық операторлардан келетін ең көп таралған сұрақ — MVA бірлігіне келетін баға туралы. Ал пайдалы сұрақ — үшінші жылы стансаның жұмыс циклы қандай болады деген сұрақ. Бұл — біздің инженерлік тобымыз әрбір ауыр тонналық автокөліктерді зарядтау тапсырысын қарастырғанда өтетін кезең:

 

• Тәуліктік терезе — уақыт сызығында көрсетілген. Егер 21:00-ден 05:00-ге дейін 30 тракторды зарядтау қажет болса, трансформатор белгілі бір шыңы бар, шамамен үздіксіз жүктемені қабылдайды, кездейсоқ үлгі емес. Біз осы қисыққа сәйкес өлшемдеп, одан кейін IEEE C57.91 арқылы анықталған асығысу шектерін тексереміз.
• Стансаның қолжетімді қысқа тұйықталу тогы. Мегаваттық хаб қатты қалалық автобуста қысқа тұйықталу жүктемесін ауылдық деподағыдан бірнеше есе жоғары көрсетуі мүмкін. Осы MCS трансформаторы спецификация орташа жағдай емес, нақты орнатылатын стансаның шарттарына шыдай алуы керек.
• Келесі стойка саны үшін қосымша қуат қоры. Автокөліктерді зарядтау өсуі көптеген дамытушылардың болжамдарынан асып кетуде; екінші трансформатор орны, қосымша кабель каналы мен коммутациялық құрылғылар бөлігі — бетон құйылған кезде арзан қорғаныс тәсілі.
• Қосымша нұсқа. Пайдалылық жаңартуы шектеуші фактор болған жағдайда, орталықты аккумуляторлық сақтау құрылғысымен бірге қолдану көлік құралдарын жоғары қуатта зарядтауға және желінің жүктемесін тегіс ұстауға мүмкіндік береді — бұл шешім трансформатордың техникалық сипаттамасымен бірге талқылануға тиіс.

 

Біз MCS жобалары үшін трансформаторлық шешімдерді Қытайдың Цзянсу провинциясындағы 120 000 м² аумағы бар зауытымызда, Eaton компаниясымен жасалған қосымша кәсіпорын ретінде өндіреміз; UL, CSA, IEEE және DEKRA сертификаттау жұмыстары біздің портфолиомызға кіреді — мұнайға батырылған және құрғақ типті трансформаторлар, бірнеше жүздеген кВА-дан станциялық деңгейге дейінгі қуаттар. MCS жобалары үшін өндіріске дейінгі қарау әрқашан бірдей: жұмыс циклы мен температураның көтерілуі бойынша есептеулер, орнындағы апаттық токқа қарсы қысқа тұйықталуға төзімділік, диспенсердің нақты алдыңғы бөлігіне қарсы гармоникалық жүктеме және өндіріс басталғаннан бұрын жиналған сертификаттау құжаты.

 

MCS орталығының трансформаторына берілген баға ұсыныстарындағы қызыл ескертпелер

Қол қоюдан бұрын әрбір баға ұсынысына осы тексерулерді жүргізіңіз және жауап жоқ болса, оны қызыл ескертпе ретінде қабылдаңыз:

 

Тексеру	Сенімді тұтынушы көрсететіні
Өлшемдеу негізі	Жүктеме зерттеуі: қосылу коэффициенті, депо жұмыс қисығы және өсу рұқсаты көрсетілген
Орта кернеу дизайні	ONAF қабілеттілігі, тап диапазоны және аймақтың қысқа тұйықталу тогына шыдайтындығы туралы дәлел
Гармоникалық жүктеме	K-рейтинг немесе диспенсер флотына сәйкес келетін құжатталған сүзгі зерттеуі
Сертификаттау	Дәл рейтингке және қорғау құрылғысы стандартына сәйкес UL/CSA тіркеу файлы
Кестенің нақтылығы	Өзара байланыс уақыт сызығына қатысты өндіріс слоты жазбаша көрсетілген

 

Төменгі кернеу каталог парағынан MCS хаб трансформаторын бағалайтын тәжірибелік тұтынушы осы жобаны түсінбеген. Мегаваттты зарядтау аймақтың қысқа тұйықталу тогынан, жұмыс циклынан және өзара байланыс күнінен кері бағытта құрылады — ал трансформатор осы үш фактордың қиылысу нүктесі.

 

Қолданыс зерттеуі жабылғаннан бұрын трансформатордың техникалық сипаттамасын анықтаңыз

The мегаваттық зарядтау жүйесі ауысу торап жаңартуларының қарқынынан тезірек жүріп жатыр, ал трансформатор — бұл камиондық хаб аймағы уақытында немесе тағы бір жылға қосымша қоректендіру желісін күтудің шешуші элементі. Бізге өзіңіздің диспенсер тізіміңізді, депо зарядтау терезесін, қызмет көрсетуші электр компаниясының деректерін және мақсатты қосу күнін ryan-transformers.com жіберіңіз, содан кейін біздің инженерлеріміз салқындату схемасын, сертификаттау жолын және нақты өндіріс уақытын көрсететін өлшемдік ұсыныс береді. Уақытында ашылатын жобалар — бұл өзара байланыс зерттеуі тіркелгенге дейін трансформатордың техникалық сипаттамасы аяқталған жобалар.

Автор туралы: Бұл мақала Райан Электрик инженерлік тобы тарапынан жазылған — бұл Жәнсу провинциясында орналасқан, Солтүстік Америка, Оңтүстік-Шығыс Азия және Орта Шығыста электр тораптарын, автопарк операторларын, EPC контракторларын және инфрақұрылымдық дамытушыларды қызметкерлерімен қамтамасыз ететін Eaton серіктесі және UL/CSA сертификатталған трансформатор өндірушісі.