岸上电力工程指南

如何为集装箱式岸电系统选择冷却与 HVAC 规格

不要根据箱式岸电系统的尺寸或岸电功率(kVA)来选择 HVAC 的尺寸。.

电气额定值告诉你系统能提供多少功率。但它并不能告诉你电室内的热量到底有多少。.

冷却方式取决于机箱内的设备、转换器和变压器的冷却方式、其热量的释放位置以及容器最终如何将热量排泄到外部环境中。.

关键的区别

集装箱式岸上电力系统必须解决两个不同的热能问题:

  • 将热量远离电气元件。.
  • 将热量从箱体内移走。.

它们是相关的,但不是同一个问题。.

集装箱式岸上电力系统,配备一体化电气设备
集装箱式岸上电力系统 电气设备和环境控制必须集成在一个整体系统中。.

从电气室内的热源开始

在选择空调设备之前,首先要确定设备内部实际安装了哪些设备。.

  • 变频柜
  • 相位转换器或隔离变压器
  • 高压开关设备和低压开关设备
  • 控制柜
  • 辅助动力设备
  • 风机及其他电气辅助设备

每件设备以不同的方式产生热量。转换器损耗随运行负荷的变化而变化。变压器的温度也随负载和冷却条件的变化而变化。开关设备、导体和辅助设备都会向房间中添加更多热量。.

有用的问题不是:“这是一个 630 kVA 的岸上电力系统,我们需要多少台空调?”而是:“在预定运行条件下,控制室内能保持多少热量?”

两个系统可以具有相同的额定功率,但仍需要不同的冷却方式。将变压器置于容器内的做法会改变冷却需求。同样,变压器柜的数量、操作模式以及同时运行的设备数量也会影响冷却需求。.

对于固定户外安装,我们 集装箱式岸上供电系统 该页面展示了如何将转换设备、变压器、开关设备和环境控制设备集成到一个整体系统中。.

机柜风量无法将热量从容器中排出

所提到的岸上供电设计采用风冷技术,用于将冷却剂输送到变流器设备内部。.

离心式风机用于电力柜和变压器柜。电力柜的布置是将空气从正面和背面引入,并在柜体的上部使用大风量风机。电力单元的风道设计相对短且宽。.

岸上电源变频器的内部组件
在考虑箱体散热之前,电力电子设备和内部转换器组件需要进行柜级冷却处理。.

内部气流起着重要的作用。它将热量从动力装置和其他内部组件中带走。.

但热度并未消失。.

如果暖气被排出到一个封闭的电气室中,房间的制冷系统仍然需要吸收这些热量。.

一个实用的回顾提出了三个问题:

  • 如何从组件中去除热量?
  • 这些热量离开柜子后会跑到哪里去?
  • 它最终是如何在围栏外被拒绝的?

如果第三个问题没有明确的答案,增加更多风扇并不会解决热问题。.

集装箱式岸上电力系统内的冷却气流
内部机柜的风扇可以将热量从电气元件上转移出去,而 HVAC 系统则控制电气室的温度。.

为什么相对封闭的空调系统还是有用的

技术参考书中使用的冷却解决方案采用工业空调技术,适用于环境相对恶劣或尘土多的应用场合。.

与传统方式相比,电气室不再依赖室外空气,而是与外界环境保持相对隔离。电气设备排放的热气通过空调系统进行冷却,并返回到设备区域。.

但这并不意味着所有集装箱式岸上电力系统都需要采用相同的布置方式。.

对某些安装来说,采用更开放式的通风系统可能更为合适。而对其他安装来说,相对封闭的空调室可能更为合适。.

对于沿海项目,应分别确认湿度、空气中的污染和盐份暴露情况,而不应仅根据电气规格进行假设。.

带冷却系统的户外集装箱式岸上电力设备
外部冷却设备及其服务许可应与容器布局一起考虑。.

630 kVA 示例:四台定制型 5P 空调机组

一个 630 千安V培的项目参考提供了一个有用的例子。.

在该配置中,电气室内包含隔离变压器和其他机柜。技术解决方案采用四台定制的 5P 型工业空调机组来控制机箱的冷却系统。.

项目参考
630 kVA
岸上电源配置
4×5P
定制化的工业交流变压器
项目特定
并非适用于所有HVAC尺寸规格的通用规则

这确实是有用的项目案例,但并不是定尺的标准。.

你不应该得出结论,每个 630 kVA 的岸上电力系统都需要四台 5P 装置。.

变压器布置、变流器损耗、外壳尺寸、户外环境或运行负荷的变化,以及所需的 HVAC 容量也会随之发生变化。.

如果有人只向您提供岸上电源的功率V(kVA),请问他们使用了什么热负荷和运行假设条件。.

高效制冷始于空调的内部设计

冷却系统的可靠性不仅仅取决于安装了多少台空调机组。.

内部冷却风扇也需要可靠的电源和故障监控功能。.

在所提到的转换器冷却设计中,风扇有两条供电路径。.

其中一个来自外部 V 的三相四线供电系统,第二个则通过内部变压器从主电源系统中获取电力。该设计允许在两个电源之间进行切换,而不会中断风机供电。.

同样的技术解决方案也为冷却系统故障的应对提供了指导。.

在首次冷却报警时,转换器不会立即关闭。在发出本地声音/视觉报警、控制器显示警告信息以及将报警发送至监控系统中时,它仍可以继续运行。.

如果问题仍未修复且温度达到设定的上限,转换器将关闭。.

岸上供电系统的冷却风机供电和故障响应
所述冷却设计采用两个风扇电源,如果温度达到设定的上限,就会将冷却故障从报警状态升级到关机状态。.

对于新项目,您应该确定哪些冷却故障会产生警告,哪些温度会受到监控,操作是否可以继续进行,以及什么情况需要关闭系统。.

不要认为安装多个空调就能自动实现 N+1 的冷却冗余。在其中一台设备无法供电的情况下,仍需要对实际项目进行评估。.

不要用一个房间的温度来代表每个组件。

总体容器温度是有用的,但它并不能告诉你系统的完整热态。.

变压器就是一个很好的例子。.

在所提到的设计中,变压器配备了冷却风扇和温度监测系统。每个低压绕组相位都安装了温度传感器。.

温度控制器显示三个绕组温度,并提供高温报警和过温跳闸输出。它还能监测温度传感器和风扇故障。.

虽然一台变压器绕组或其他内部元件的温度正在接近其极限,但该设备仍可能处于正常温度范围之内。.

因此,温度监测应针对那些实际存在热风险的设备进行。.

我们能从以下几点中看到变流器、变压器、开关设备、监控和保护之间的更广泛的关系: 岸电系统架构与组件 页面.

布局阶段必须考虑气流流动问题

冷却设计部分是电气问题,部分是机械布局问题。.

一个风扇只能通过自己所能到达的路径来移动空气。.

车内配置、进气口位置、排气方向以及空调机的安装位置都会影响最终结果。.

如果暖通空气直接返回设备入口,冷却性能就会受损。如果HVAC供气系统仅覆盖房间的一部分,则一个传感器可能会显示出良好的温度,而另一部机柜则运行得更加热。.

维护也需要空间。风扇、过滤器和空调部件最终都需要检修或更换。.

  • 进气口间隙
  • 暖气出口路径
  • HVAC 的供货和退货位置
  • 变压器和机柜的安装空间
  • 温度传感器的位置
  • 维修访问权限

在容器的布置仍具有一定的灵活性时,应检查这些问题。在柜子、变压器、电缆线路和门已固定好之后,冷却问题就很难纠正了。.

负载测试期间应该检查哪些内容?

无负载检查可以告诉你风扇和空调是否可以启动。.

它并不能说明电气设备在产生正常运行热量时的行为方式。.

技术文档包含多个载荷测试程序。.

工厂测试参考

  • 额定负载 30%
  • 额定载荷 60%
  • 额定负载 100%
  • 直到温度稳定为止,一直跑下去
  • 继续满载运转一小时

单独的负载测试参考

  • 逐渐增加到100% 个负载
  • 100% 次负载操作持续 60 分钟
  • 装载和卸载测试
  • 连续全负载数据记录
  • 20–30% 次负载变化测试

这些是项目测试程序,并非适用于所有岸电系统的通用验收标准。.

在系统实际产生热量时,应检查冷却性能。.

在热力检修期间,有用的观察结果包括变压器温度、变频器冷却状态、风机运行情况、机箱温度以及任何高温报警情况。.

岸上交流电转换器的工厂验收测试
负载测试提供了无负荷启动检查无法提供的运行证据。.

工厂测试和现场测试各有不同的用途。工厂可以验证设备、控制逻辑和规定的测试条件。现场则需要考虑实际安装环境和最终的封闭结构布置。.

我们的 岸电制造和FAT 该页面解释了功能测试、保护检查和项目定义的负载测试如何融入交付流程。.

在确认VHAC安排之前我们需要做些什么

如果您要求我们评估集装箱式岸上电力系统上的冷却系统,请不要仅提交所需的 kVA 值。.

发送实际的操作条件。.

电气

  • 额定容量
  • 输入电压和频率
  • 输出电压和频率
  • 转换器的配置
  • 预计的连续运行负荷

设备

  • 变压器的额定功率和位置
  • 设备安装在封闭装置内部
  • 同时运行的系统数量
  • 如有设备损失数据,请提供

网站条件

  • 最大环境温度
  • 湿度
  • 灰尘或空气中的污染物
  • 适用的沿海或盐水接触情况

机械与控制

  • 集装箱或电气室尺寸
  • 拟议设备布局
  • 首选的冷却方式
  • 温度和冷却报警
  • 冷却故障的必要应对措施

如果已有布局图纸,请将其包含在内。这样可以为 HVAC 评审提供真正的工程依据。.

因此,冷却装置可以与电气布局、气流路径、监控和维护通道一起检查,而无需将其视为单独的附件。.

常见问题解答

HVAC 的容量是否只能通过岸上电源的 kVA 来选择?

没有。. VKA等级描述的是电气容量,而非设备内部剩余的热量。变压器的位置、转换器损耗、机柜布置、运行负荷和环境条件也会影响所需的冷却量。.

转换柜内的风扇足够吗?

并非必然如此。. 机柜风扇可以将热量从内部组件转移出去。如果这种热量被释放到封闭的电气室中,HVAC 或通风系统仍然需要将其从封闭空间中排出。.

每个630千V瓦的海滨电力系统都需要四台5P空调吗?

没有。. 在 630 kVA 的参考配置中使用了四台定制化的 5P 单元。这只是项目的成果,而非通用的尺寸计算规则。.

如果安装了多个空调,那是否意味着冷却系统就不再需要了?

不是自动的。. 您仍然需要计算当一个单元不可用时会发生什么情况。剩余的容量可以支持全负载、部分负载或仅足够的时间进行控制性关闭。这需要在项目层面进行定义。.

是否应该将变压器温度与房间温度分开监测?

是的。 所提到的变压器设计采用绕组温度传感器、温度显示器、高温报警和过温断路器信号。房间温度本身无法判断变压器的热状况。.

一台无载荷的工厂测试能否证明HVAC的容量足够?

没有。. 无负载测试可以验证基本运行情况。当电气系统处于负载运行且产生热量时,热性能就更为重要。.

讨论您的集装箱式岸上电力冷却需求

请向我们提供您的系统容量、电压和频率、变压器配置、设备布局、现场温度和湿度以及拟议的集装箱尺寸。.

如果拥有设备损耗数据或现有布局图纸,请同时发送这些文件。.

在最终确定容器布置之前,我们可以检查内部气流路径、机箱冷却方式、HVAC 容量、冷却故障响应以及温度监测点。.

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