L '"aorte" du réseau d'alimentation et le centre central de la distribution de puissance intelligente
1. Définition et fonctions centrales du système de barres
Busbar est l'équipement de base du conducteur utilisé pour la distribution centralisée et la transmission de l'énergie électrique dans le système d'alimentation. Il est généralement en cuivre, en aluminium ou en alliage, avec une conductivité élevée, une faible résistance et une résistance à haute température. En tant que générateurs de connexion, transformateurs, dispositifs de distribution et équipement de distribution, le système de barre de barre de bus joue les rôles de base suivants dans la transmission de puissance:
Centre de distribution d'énergie électrique:
Après avoir concentré l'énergie électrique à partir de sources d'énergie (telles que les centrales électriques et les transformateurs), il est distribué à plusieurs circuits de branche selon les besoins pour former un réseau de distribution à plusieurs niveaux.
Route de tronc de transmission actuelle:
En tant que «autoroute» du courant, il porte un courant à haute densité (jusqu'à des milliers d'ampères), réduit la perte de transmission et améliore l'efficacité.
Garantie de stabilité du système
Assurer la stabilité de la tension par une connexion à faible impédance, réduire les interférences harmoniques et maintenir la fréquence de la grille et la qualité de la forme d'onde.
2. Le rôle clé du système de barre de barre dans la transmission de puissance
1. Distribution efficace de l'énergie et optimisation d'architecture de réseau
Adaptation de tension à plusieurs niveaux:
Dans la sous-station, le système de barre de barre est conçu en couches en fonction du niveau de tension:
Bus à haute tension (comme 220kV): relie le transformateur principal et le réseau électrique régional pour atteindre la transmission de puissance à longue distance;
Bus à moyenne tension (comme 10kV): se distribue aux utilisateurs industriels ou aux sous-stations de niveau inférieur;
Bus à basse tension (comme 400 V): fournit directement des équipements de terminaux (tels que les moteurs, l'éclairage).
Cas: Un système de transport en commun de la ville utilise un bar à moyenne tension de 10 kV pour connecter 35 sous-stations de traction. Chaque station utilise un transformateur de type sec pour réduire la tension à 750 V pour fournir le réseau de contact, réalisant la répartition unifiée de l'énergie pour l'ensemble du réseau.
Conception d'architecture redondante:
Améliorez la fiabilité de l'alimentation par le biais d'une structure de "barbar double" ou de barre de bus ". Par exemple, une centrale nucléaire utilise une double configuration de barre de barre. Lorsqu'un barreau est sous maintenance, l'autre barre de barre peut prendre de manière transparente toutes les charges.
2. Réduire la perte de transmission et améliorer l'efficacité énergétique
Conception à faible impédance:
La zone transversale de barreaux et la sélection des matériaux affectent directement la perte de résistance. Par exemple, la résistivité de la barre de cuivre (1,68 × 10⁻⁸Ω · m) n'est que 60% de celle de la barre d'aluminium, qui convient aux scénarios de transport à courant élevé.
Comparaison des données: un centre de données utilise une barre de cuivre avec une zone transversale de 6000 mm² pour remplacer les câbles traditionnels, réduire les pertes de transmission de 35% et économiser plus de 2 millions de yuans dans les factures d'électricité par an.
Optimisation de compatibilité électromagnétique:
Les barres fermées (comme les bus densément isolées) peuvent supprimer le rayonnement électromagnétique et réduire les interférences avec les instruments de précision, et conviennent à des scénarios tels que les hôpitaux et les laboratoires.
3. Soutenez l'expansion flexible et la réglementation intelligente
Structure modulaire:
La barre de bus adopte une conception d'interface standardisée pour soutenir l'expansion rapide des capacités. Par exemple, lorsqu'une nouvelle ligne de production est ajoutée à un parc industriel, seules 3 unités de plug-in doivent être installées à la fin de la barre d'origine, raccourcissant la période de construction de 70%.
Surveillance et contrôle intelligents:
Le système de barre de barres moderne intègre des capteurs de température, des transformateurs de courant et des modules de communication sans fil pour surveiller l'état de fonctionnement en temps réel.
Scénarios d'application:
A smart building automatically starts the backup circuit through abnormal bus temperature warning (>85 degrés) pour éviter les risques d'incendie;
L'algorithme AI analyse la courbe de charge de bus et ajuste dynamiquement la sortie du transformateur pour atteindre le rasage de pointe et le remplissage de la vallée.
Iii. Classification et évolution technologique des systèmes de bus
1. Classification par structure et objectif
Type Caractéristiques des scénarios d'application typiques
Conducteur nu en bus ouvert, bonne dissipation thermique mais salle de distribution à haute tension traditionnelle à haute sécurité
Conduit de bus ci-joint Entraîne
Conducteurs à phase multi-phase de bus commun Partagez une coque en métal pour économiser de l'espace
Bus fermé à isolation de la phase Chaque phase est protégé indépendamment et a une forte puissance nucléaire de résistance court-circuit, sous-station UHV
2. Tendance de l'évolution technologique
Innovation matérielle:
Le bus en alliage amorphe réduit la perte de courant de Foucault et le bus composite en fibre de carbone atteint un poids léger (réduction de poids de 40%).
Mise à niveau intelligente:
Le "bus numérique" avec une puce informatique de bord intégrée peut analyser les caractéristiques de défaut telles que le décharge partielle et le vieillissement de l'isolation en temps réel.
Design vert:
Utilisez le gaz isolant respectueux de l'environnement (comme l'air sec au lieu de SF₆) pour réduire les émissions de gaz à effet de serre.
Iv. Considérations de conception et normes de l'industrie pour les systèmes de barres
1. Paramètres de conception de clés
Capacité de charge de courant: Sélectionner la zone transversale de la barre de barres en fonction du courant de charge maximal (comme la charge de 2500A nécessite une barre de cuivre plus ou égale à 120 × 10 mm);
Capacité de résolution de court-circuit: doit respecter la norme CEI 61439 (comme 65KA / 1S);
Limite d'élévation de la température: La température de fonctionnement ne dépasse pas 90 degrés (GB 7251.1).
2. Normes et certifications de l'industrie
Normes internationales: IEC 62271-200 (barbe à haute tension), UL 857 (spécifications de sécurité des barres);
Normes intérieures: GB / T 8349 (barre de barre fermée), GB 7251 (services de commutation complète à basse tension).
V. cas de candidature typique de l'industrie
1. Centre de données: la "bouée de sauvetage" de l'alimentation à haute densité
Défi: La puissance d'une seule armoire passe de 5 kW à 20 kW, et les câbles traditionnels sont difficiles pour répondre aux exigences de la dissipation de l'espace et de la chaleur.
Solution: Utilisez un système de bus CC 480V pour réduire les pertes de conversion AC / DC (l'efficacité a augmenté de 3%), combinée avec des canaux de bus refroidis par liquide (la capacité de charge actuelle a augmenté de 50%).
Effet: Le PUE (efficacité de la consommation d'énergie) d'un centre de supercalcul est passé de 1,6 à 1,3.
2. Nouvelles stations d'énergie: assurance de fiabilité dans des environnements complexes
Défi: Corrosion par pulvérisation saline de l'énergie éolienne offshore, grande différence de température entre le jour et la nuit dans les centrales photovoltaïques (-30 degré ~ 70 degrés).
Solution: Utilisez le conduit de bus de shell en acier inoxydable 316L, le niveau de protection IP68 et le dispositif de chauffage et de déshumidification intégré.
Effet: Le MTBF (temps moyen entre les échecs) du système de bus d'un certain parc éolien offshore dépasse 100, 000.
Vi. Perspectives futures: développement intelligent et durable du système de barres
Technologie jumelle numérique:
Grâce à la modélisation 3D et à la cartographie des données en temps réel, prédisez la durée de vie des barres et optimisez la stratégie de maintenance.
Transmission d'énergie sans fil:
Étudiez la technologie de barreaux sans contact pour résoudre l'arc et porter les problèmes des connecteurs traditionnels.
Système de barres de carbone zéro:
Combiner les piles à combustible à hydrogène et les supercondensateurs pour construire une architecture de barre de bar à micro-réseaux autosuffisante.
Conclusion
En tant que «aorte» de la transmission de puissance, la conception et le niveau technique du système de barre de barres déterminent directement la fiabilité, l'efficacité énergétique et l'intelligence du réseau électrique. Poussée par l'objectif "double carbone", le système de barres de barre se transforme de la "transmission passive" à la "régulation active", et autonomisant continuellement la construction de nouveaux systèmes d'alimentation grâce à l'innovation matérielle, aux mises à niveau numérique et à la conception verte. À l'avenir, avec la vulgarisation des centrales électriques virtuelles et de l'énergie distribuée, le système de barre de barre deviendra le nœud central de l'Internet énergétique, poussant l'industrie de l'énergie dans une nouvelle ère de plus grande efficacité et intelligence.
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Produit Hydget Busbar
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