Régulateur de tension pour l'industrie de l'énergie

TIPS：Cette solution se concentre sur l'application des stabilisateurs de tension sans contact de la série AVR de BKPOWER dans l'industrie de l'énergie, répondant aux besoins précis en énergie dans la production d'énergie, le pétrole et le gaz, et les nouvelles énergies avec une régulation de tension de précision ±1%, une conception redondante N+1, et une résistance aux vibrations à haute température. Couvrant la protection des équipements électriques, l'optimisation de la connexion au réseau des nouvelles énergies et la conception antidéflagrante pour le pétrole et le gaz, la solution aide les entreprises du secteur de l'énergie à atteindre un temps de fonctionnement des équipements de 99,99% et à réduire leur consommation d'énergie.

Ⅰ. Défis de la stabilité de l'alimentation dans l'industrie de l'énergie

1. Exigences de fiabilité des équipements critiques

• Les systèmes de contrôle des turbines à vapeur dans les centrales thermiques nécessitent des fluctuations de tension ≤±1%, sinon les erreurs de régulation de vitesse supérieures à 0,5% entraîneront des vibrations de l'unité dépassant les normes.
• Lorsque les convertisseurs des éoliennes sont affectés par des creux de tension, le délai de réponse du système de tangage dépasse 50 ms, ce qui réduit l'efficacité de la production d'énergie de 8%.
• Les interférences harmoniques de tension dans les moteurs d'entraînement supérieurs des plates-formes de forage pétrolier augmentent la température des roulements de 20℃, réduisant la durée de vie de 30%.

2. Risques opérationnels dans des conditions de travail difficiles

• Dans les environnements désertiques à haute température (≤70℃), les méthodes traditionnelles de traitement de l'eau et de l'air peuvent être utilisées. stabilisateursL'efficacité de la dissipation de la chaleur diminue de 40%, ce qui déclenche une protection contre les surcharges pour les onduleurs photovoltaïques.
• La corrosion par brouillard salin (concentration de NaCl ≥500ppm) sur les plateformes éoliennes offshore accélère l'oxydation des contacts mécaniques, augmentant la résistance des contacts de 200%.
• Les équipements des mines de charbon souterraines sont exposés à des risques d'explosion de gaz, et les étincelles produites par les stabilisateurs traditionnels peuvent être à l'origine d'accidents.

3. Défis posés par les fluctuations dans la connexion au réseau des nouvelles énergies

• L'intermittence de l'énergie éolienne/solaire provoque un scintillement de la tension du réseau, ce qui réduit l'efficacité de la charge/décharge des convertisseurs de stockage d'énergie (PCS) de 12%.
• Les dispositifs électroniques d'alimentation des réseaux intelligents sont sensibles aux transitoires de tension, les interruptions de 0,1 seconde entraînant la perte de données du système de dispatching.

Ⅱ. Architecture des solutions de la série AVR

1. Système de protection de l'énergie à trois couches

• Couche 1 : Régulation dynamique de la tension de précision
  La technologie de la balance magnétique sans contact permet d'obtenir une précision de tension de ±1% avec une réponse de <8ms, ce qui convient aux besoins de réglage rapide des turbines à gaz.
• Couche 2 : Gouvernance harmonique à large bande
  Les filtres harmoniques 3-31ème intégrés contrôlent le THD en dessous de 2,5%, éliminant les interférences de l'onduleur avec les dispositifs de protection des relais.
• Couche 3 : Conception de redondance de niveau industriel
  Architecture parallèle de sauvegarde à chaud N+1 avec un temps de commutation en cas de défaillance d'un point unique de <3ms, répondant aux exigences de "zéro temps d'arrêt" des centrales électriques.

2. Déploiement des scénarios énergétiques

Ⅲ. Paramètres techniques et configurations du noyau

1. Modèle de puissance de l'équipement énergétique

• Formule de calcul:
  Puissance totale de l'équipement × 1,8 (facteur de sécurité dynamique) + marge d'expansion de 30% (pour l'intégration de nouvelles énergies)
• Étude de cas: Un centre de contrôle de parc éolien avec une charge totale de 250KW :
  250KW × 1,8 = 450KVA → Recommander le modèle AVR-500KVA, en réservant l'espace 30% pour l'extension du système de stockage d'énergie.

2. Comparaison des indices techniques

Ⅳ. Stratégies de protection spécifiques à l'industrie

1. Solutions de protection des équipements de production d'énergie

• Systèmes de contrôle des turbines à gaz:
  Deux stabilisateurs indépendants en parallèle avec des modules de rétablissement dynamique de la tension (DVR) suppriment les chutes de tension pendant le démarrage.
• Clusters d'onduleurs photovoltaïques:
  Des algorithmes intelligents de distribution d'énergie ajustent dynamiquement la précision de la régulation de la tension en fonction de l'intensité de la lumière du soleil, augmentant ainsi l'efficacité de la production d'énergie de 5%.
• Données d'essai: Après le déploiement de l'AVR-300KVA dans une centrale photovoltaïque, les alarmes de défaut de l'onduleur ont diminué de 85%.

2. Solutions pour l'extraction du pétrole et du gaz

• Systèmes d'entraînement supérieur des appareils de forage:
  Déséquilibre de tension triphasé corrigé à ≤1%, assurant une fluctuation de la vitesse du moteur ≤0,5%, améliorant la durée de vie du bit de 15%.
• Équipement de production pétrolière offshore:
  Revêtement anti-corrosion en téflon + boîtier en acier inoxydable 316L, passant le test du brouillard salin de 1 500 heures sans corrosion.
• Étude de cas: Un champ pétrolier offshore utilisant un AVR-200KVA a réduit les coûts de maintenance de l'équipement électrique de 40%.

3. Solutions de connexion au réseau pour les nouvelles énergies

• Convertisseurs pour parcs éoliens:
  La technologie de modulation de tension à large bande s'adapte aux fluctuations de l'énergie éolienne, augmentant l'efficacité de la charge/décharge des PCS à 96% (moyenne de l'industrie 92%).
• Station de stockage d'énergie Systèmes BMS:
  Modules stabilisateurs de tension indépendants avec Alimentation de l'ASI garantit un temps de commutation de 0 ms, évitant ainsi la perte des données de gestion de la batterie.

Ⅴ. Énergie Environnement Adaptabilité Conception

1. Caractéristiques exclusives pour des conditions de travail difficiles

• Conception anti-vibration:
  Cartes de circuits imprimés entièrement enrobées + supports antichocs, passant le test IEC 60068-2-6 (accélération de 50G), convenant aux environnements vibratoires des générateurs.
• Fonctionnement à large température:
  Fonctionnement stable à -30℃~+70℃, avec des modules de chauffage PTC activés dans les scénarios à basse température (taux de chauffage 5℃/min).
• Niveau de protection:
  Protection IP66 contre la poussière et l'eau, adaptée aux environnements extrêmes tels que les déserts et les zones offshore.

2. Adaptation aux industries spéciales

• Conception antidéflagrante:
  Coffrets antidéflagrants pour les sites pétroliers et gaziers, certifiés Ex d IIC T6, adaptés aux zones dangereuses de la zone 1.
• Résistance aux interférences électromagnétiques:
  Structure de blindage multicouche avec une efficacité de blindage ≥60dB dans la bande 100MHz~1GHz, évitant les interférences du système SCADA.

Ⅵ. Surveillance intelligente et exploitation et maintenance

1. Capacité d'intégration de l'internet de l'énergie

• Protocole IEC 61850:
  Téléchargement en temps réel de la tension, des harmoniques et d'autres données vers les systèmes de gestion de l'énergie (EMS), ce qui permet d'analyser la corrélation entre l'efficacité de la production d'électricité et la qualité de l'énergie.
• Modélisation des jumeaux numériques:
  Des modèles virtuels construits à partir de données d'exploitation en temps réel prédisent la durée de vie des transformateurs avec une erreur ≤3%, ce qui permet d'avertir à l'avance de leur remplacement.

2. Système de maintenance prédictive

• Détection d'huile en ligne:
  Contrôle des particules métalliques dans l'huile de lubrification du module de la balance magnétique avec une précision d'avertissement d'usure de 97% (ISO 4406 niveau ≤18/16/13).
• Imagerie thermique infrarouge:
  Surveillance à distance de la distribution de la température interne dans les stabilisateurs, avec une erreur d'identification des points chauds ≤1℃ pour prévenir les défaillances dues à la surchauffe.

Ⅶ. Certification d'installation et de conformité

1. Normes de mise en œuvre pour les sites énergétiques

• Système de mise à la terre:
  Electrode de mise à la terre indépendante ≥10m des réseaux de mise à la terre des équipements, résistance de mise à la terre ≤4Ω, empêchant les interférences de boucle de terre avec les signaux de protection des relais.
• Déploiement du câble:
  Câbles haute tension et de signalisation posés en couches séparées avec un espacement de ≥30cm, conformes aux spécifications GB 50217-2018.

2. Processus d'essai et d'acceptation

• Test de cycle à haute et basse température:
  -30℃~+70℃ cycle 10 fois, séjour de 4 heures par cycle, pas de dégradation des performances.
• Test de performance antidéflagrant:
  Test de pression du boîtier antidéflagrant (1,5 fois la pression de travail, 30 minutes sans fuite), conforme à la norme GB 3836.2.

Ⅷ. Services d'exploitation et de maintenance à cycle complet

1. Plan de maintenance de la qualité énergétique

• Inspections trimestrielles:
  • Détection de l'amplitude des vibrations (ajuster les supports de montage si ≥5G)
  • Nettoyage de la poussière du ventilateur de refroidissement (remplacer lorsque l'efficacité baisse de 15%)
• Étalonnage annuel:
  Étalonné avec la source d'étalonnage Fluke 5520A, erreur d'étalonnage de la précision de la tension ≤±0,1%.

2. Mécanisme d'intervention d'urgence

• Station d'énergie Service exclusif:
  Des centres d'intervention en 4 heures sont établis à moins de 300 km des bases énergétiques, avec des modules de rechange remplaçables à chaud.
• Plate-forme de télédiagnostic:
  Surveillance en temps réel de plus de 200 centrales énergétiques dans tout le pays, générant automatiquement des rapports d'analyse de l'arbre des défaillances pour les anomalies de tension.

Références

1. Commission électrotechnique internationale (CEI)Site officiel : www.iec.ch
2. Underwriters Laboratories (UL)Site officiel : www.ul.com
3. Comité européen de normalisation (CEN)Site officiel : www.cen.eu
4. Standardization Administration of China (SAC) Site web officiel : www.sac.gov.cn
5. Zhongguancun Energy Storage Industry Technology Alliance (CNESA)Site web officiel : www.cnESA.org
6. Organisation internationale de normalisation (ISO)Site officiel : www.iso.org