В рамках водородного проекта была создана электрическая система, которая выглядит знакомо, но работает иначе. Выпрямители преобразуют переменный ток в постоянный, батареи потребляют его при постоянном напряжении, а расположенная вокруг них установка работает с газом, обладающим очень широким диапазоном воспламеняемости.

В результате получается схема, где силовая электроника располагается в непосредственной близости от оборудования для работы с газом, где постоянный ток имеет такое же значение, как и переменный, и где маршруты прокладки кабелей прокладываются в обход оборудования, которое впоследствии невозможно переместить.

Прокладка кабелей на этих предприятиях — дело не экзотическое. Это обычная промышленная кабельная сеть, к которой добавляются три дополнительных вопроса: какую форму волны имеет ток, где может присутствовать газ и как ведет себя маршрут в условиях перегрузки.

Зал выпрямителей, где нет места для трассы.

Ситуация: На строящемся водородном заводе выпрямительные трансформаторы и преобразовательные шкафы были размещены в зале, размеры которого соответствовали размерам оборудования, а трассы прокладки кабелей были спроектированы уже после завершения строительства.

Вывод: Питающие кабели переменного тока, входящие в зал, шины постоянного тока, выходящие из него, а также цепи охлаждения и управления конкурировали за одну и ту же кабельную траншею и одни и те же отверстия в стенах. Для нескольких линий постоянного тока требовалось множество параллельных проводников на каждую полярность, что многократно увеличивало необходимое пространство.

Решение: Маршруты шин постоянного тока были перепланированы с разделением положительных и отрицательных групп, размеры лотков были увеличены, а места ввода кабеля были зафиксированы до установки шкафов.

Результат: Электропроводка соответствовала размерам здания, а перепланировка обошлась всего в две недели проектного времени вместо задержки строительства.

На водородном заводе силовая электроника, оборудование для обработки газа и вращающееся оборудование концентрируются на компактной территории, и кабельные трассы должны обеспечивать электроснабжение всех трех компонентов.

Группы нагрузки на водородном заводе

Четыре группы ведут себя по-разному и обычно формируются в разное время.

Первые две группы отличают водородный завод от обычной технологической площадки.

В фидере выпрямителя протекает ток, не имеющий чистой синусоидальной формы, поэтому кабель выбирается исходя из формы волны, а не на основе какого-либо одного параметра.

Почему сторона Вашингтона выглядит иначе

Постоянный ток не меняет направления, и это имеет два следствия для установки. На этих частотах практически отсутствует поверхностный эффект, и нет естественного нулевого значения тока, которое помогло бы защитному устройству разорвать цепь.

Отсутствие естественного нуля имеет большее значение для распределительного устройства, чем для кабеля, и оно по-прежнему влияет на изоляцию постоянного тока и на устранение неисправностей. Сам кабель выбирается с учетом стабильного тока и температуры, которой будет подвергаться изоляция.

Сложность шины постоянного тока заключается в количестве проводников. В системе, потребляющей большой ток, обычно используется несколько параллельных кабелей с одинаковой полярностью, и каждый из них должен иметь одинаковую длину, одинаковую трассу и одинаковую конструкцию, чтобы ток разумно делился.

Практическим следствием этого является то, что шина постоянного тока становится проблемой физического проектирования: множество параллельно соединенных проводников, каждый из которых подключен в пределах заданного температурного предела, и все они проложены таким образом, чтобы не нагреваться друг от друга сильнее, чем предполагалось в расчетах.

Шина постоянного тока идет от выпрямителя к блокам, и ее маршрут часто короткий, перегруженный и состоит из множества параллельно соединенных проводников.

Что говорится в заключении комиссии по расследованию

Пять фактов о растении меняют то, что следует цитировать.

Форма сигнала на стороне переменного тока

В фидерах выпрямителей протекают гармонические токи, и необходимо оценить тепловое воздействие этих токов на кабель.

Постоянный ток и количество проводников

Передаёт ли ток через стек один кабель или несколько параллельно расположенных, и как проложен маршрут для их передачи.

Там, где может присутствовать газ

Классифицированные зоны вокруг дымовых труб, газораспределительных устройств и вентиляционных отверстий определяют, где допустимы стыки.

Установленная окружающая среда и группировка

Компактные котельные и групповая прокладка кабелей в лотках приводят к повышению температуры и снижению номинальной мощности кабеля.

Предельная температура завершения

Многие клеммы для подключения постоянного тока выдерживают меньшую температуру, чем изоляция кабеля, и меньшая из этих двух величин определяет конструкцию.

Классификация зон вокруг газораспределительного оборудования определяет, какие участки трассы вообще могут быть снабжены соединением или концевым звеном.

Где эти установки испытывают трудности

В новых водородных проектах проблемы зачастую носят не только электрический, но и геометрический характер.

• Маршруты проложены с учетом расположения оборудования, что не оставляет места для необходимого количества параллельных проводников.
• Длина кабелей постоянного тока, различающаяся между параллельными участками, приводит к тому, что ток не делится, как предполагалось.
• Соединения или концевые участки, расположенные внутри классифицированной зоны, поскольку трасса была отремонтирована до введения зонирования.
• Сечение кабеля определяется только основным током, игнорируя нагрев, вызванный гармониками.
• Для переменного и постоянного тока используются отдельные поставщики, при этом ни одна из сторон не контролирует взаимодействие.

Последний пункт объясняет, почему остальные четыре были обнаружены с опозданием, и именно его следует исправить в первую очередь.

Гармонические токи вызывают нагрев проводников, при этом нейтраль и экран фидера могут быть затронуты сильнее, чем фазные проводники.

Газовые, вентиляционные и кабельные трассы

Водород воспламеняется в очень широком диапазоне концентраций и быстро рассеивается, поскольку он легкий. Эти два свойства определяют подход к обеспечению безопасности при работе с дымовыми трубами и газораспределительным оборудованием.

На практике при прокладке кабеля возникает ситуация, когда в некоторых местах недопустимо использование соединений, доступных клемм или компонентов, которые могут стать источником возгорания. Маршрут необходимо планировать с учетом зонирования, а не корректировать впоследствии.

Таким образом, проектирование вентиляции и прокладка кабелей взаимосвязаны. Кабель, проходящий через вентилируемое пространство, ведет себя иначе, чем кабель, проложенный под твердой плитой, где может скапливаться газ.

Там, где классификация допускает наличие соединения, оно обычно располагается за пределами зоны, что означает дополнительную длину и определенное положение, а не удобное.

Выбор и его последствия

Практически по каждому запросу, касающемуся водорода, принимаются три решения.

Каждый из этих факторов сам по себе не является необычным, а вместе они определяют, сколько меди потребуется на участке.

До утверждения маршрута

Четыре вопроса, на которые нужно ответить, пока макет еще можно перемещать.

Где расположены зоны?

Отметьте зоны, имеющие классификацию по уровню опасности, на том же чертеже, что и трассы прокладки кабелей, чтобы решения по ним принимались одновременно.

Сколько кондукторов на одном маршруте?

Перед тем как определять размеры лотков и траншей, подсчитайте их количество для стороны распределительного центра, поскольку от количества зависит занимаемое пространство.

Как будет обеспечено равенство пар?

Определите, как будут измеряться и поддерживаться одинаковая длина параллельных участков, и зафиксируйте это при монтаже.

Где будут размещены документы об увольнении?

Для их правильного размещения необходимо обеспечить пространство и установить температуру, которая часто определяется оборудованием, а не кабелем.

Примечания по вводу в эксплуатацию

Несколько проверок на этапе ввода в эксплуатацию предотвратят большинство последующих споров.

• Убедитесь, что длина каждого параллельного участка соответствует проектной.
• Зафиксируйте моменты затяжки клемм, поскольку при ослаблении соединения постоянного тока выделяют тепло и проводят постоянный ток.
• Проверьте схему соединения экранов и трассу заземления.
• Убедитесь, что во время строительства ни одно соединение или концевая муфта не оказались в пределах засекреченной зоны.
• Сохраните схемы прокладки кабелей в соответствии с фактическим состоянием здания, на которых отмечено количество проводников постоянного тока.

Большинство из них регистрируются один раз и используются на протяжении всего жизненного цикла растения.

Что необходимо поставщику

Точно рассчитать стоимость заказа на водородную электростанцию ​​несложно, если одновременно предоставить информацию о форме волны, токе, количестве проводников и условиях монтажа.

Производитель кабеля может подтвердить конструкцию, температурные пределы, варианты проводников и коэффициенты снижения номинальной мощности, применимые к установленной системе. Это касается именно кабельной части проекта.

Производитель не может определять зонирование, устанавливать защиту или планировку, чтобы маршруты соответствовали требованиям. Это задача проектировщика установки и отдела безопасности.

Если обе стороны согласовывают свои решения на раннем этапе, то на предприятии устанавливается кабельная сеть, соответствующая одновременно электрической схеме и требованиям безопасности, поэтому вопросы поднимаются на этапе запроса информации, а не на этапе ввода в эксплуатацию.

Исходные данные для запроса коммерческих предложений (RFQ) по водородному заводу

Эти характеристики позволяют выбирать кабель, учитывая одновременно форму волны, маршрут и классификацию.

• Ожидаемая форма волны и гармонический состав на фидерах выпрямителя.
• постоянный ток и количество параллельно соединенных проводников на каждую полярность
• Длина маршрутов для каждого параллельного участка и способы обеспечения их равенства.
• засекреченные зоны и места, где разрешены соединения
• установленная температура окружающей среды и группировка каждого маршрута
• тип клеммы и ее температурный предел
• экранирование и соединение, необходимые для цепей управления
• Документация и чертежи, необходимые для ввода в эксплуатацию, ожидаются заказчиком.

Технические стандарты, такие как IEC 60502 , IEC 60228 и IEC 60332, могут согласовывать терминологию, касающуюся конструкции кабеля и испытаний. Однако окончательное решение по системе по-прежнему принимается на основе утвержденной проектной спецификации, применимых местных правил и решений квалифицированного проектного органа.

Кабельные опоры JINCHUAN для электролизерных установок и систем распределения постоянного тока

Компания JINCHUAN Cable поставляет кабель для фидеров выпрямителей и систем распределения постоянного тока, а также может подтвердить наличие необходимых вариантов проводников, изоляции и экранирования для водородного завода.

Изучите диапазон размеров кабеля и профиль его производства , затем отправьте форму сигнала и маршрут так, чтобы конструкция соответствовала обоим параметрам.

Перед прокладкой маршрута пересчитайте проводники постоянного тока, потому что на участке, предназначенном для прокладки водородного кабеля, места не хватит раньше, чем закончится ток.

Часто задаваемые вопросы

Чем отличается прокладка кабелей на водородной электростанции?

Поскольку силовая электроника, системы газоснабжения и плотное размещение оборудования занимают небольшую площадь, это предъявляет дополнительные требования к размерам, трассировке и местам, где допускается соединение кабелей.

Что такое фидер выпрямителя?

Именно линия переменного тока, питающая выпрямитель, преобразует энергию для электролизерных блоков, и по ней протекает ток, не имеющий чистой синусоидальной формы.

Влияет ли гармонический ток на кабель?

Да, это так. Гармонические составляющие повышают нагрев проводников и могут влиять на нейтраль и экран сильнее, чем на фазы, поэтому при выборе сечения необходимо учитывать фактическую форму волны.

Как организована работа автобусов в Вашингтоне?

Обычно используется несколько параллельных кабелей на каждую полярность, которые должны быть одинаковой длины и проложены вместе таким образом, чтобы ток делился, как и предполагалось.

Почему в постоянном токе нет естественного нуля?

Постоянный ток не пересекает нулевую отметку дважды за цикл, поэтому прерывание зависит от устройства, а не от естественного нуля, что больше влияет на распределительное устройство, чем на кабель.

Что такое классификация территорий?

Он позволяет определить место, где может присутствовать легковоспламеняющаяся атмосфера, и установить, находится ли там соединение или доступное место для его завершения.

Можно ли устанавливать соединительные элементы вблизи дымовых труб?

Часто нет. Там, где применяется классификация, швы обычно располагаются за пределами зоны, что изменяет как длину, так и маршрут.

Какую температуру окружающей среды следует использовать?

Температура в пространстве, через которое фактически проходит кабель, включая влияние групп проводников и расположенного рядом оборудования, а не общая температура для всего предприятия.

Какие записи имеют наибольшее значение?

Фактически выполненные трассы с указанием количества проводников, длины параллельных участков, моментов затяжки клемм, схем экранирования и заземления, а также примененных классификационных границ.

Каким образом компания JINCHHUAN Cable может поддержать водородный проект?

Компания JINCHUAN Cable подтверждает конструкцию, температурные пределы и коэффициенты снижения номинальной мощности кабеля, поставляемого для линий переменного и постоянного тока электростанции.