محول QDTB®
All figures are configurator-generated feasibility-level estimates; drawings are schematic deliverables pending refinement by a licensed design institute, not construction documents.
جميع الحلول

طاقة الكتلة الحيوية 500 كيلوواط: مجموعة توليد دوارة + محول رفع الجهد + قراءة معمقة للأحمال الداخلية

مجموعة توليد متزامنة بقدرة 500 kW (هيكل 1000 kVA) · محول رافع S13-M-500/10 · حمل ذاتي 80 kW · متصل بالشبكة

1 · TL;DR Conclusion

الخلاصة: تستخدم محطة الكتلة الحيوية بقدرة 500 كيلوواط مجموعة مولدات دوارة متزامنة بقدرة 500 كيلوواط (إطار 1000 كيلوفولت أمبير، الخدمة الرئيسية) + محول رفع الجهد S13-M-500/10 (0.4/10 كيلوفولت) + حمل داخلي 80 كيلوواط + ربط بالشبكة 10 كيلوفولت — إجمالي أداة التكوين ≈ 170,226 دولارًا. تتحمل مجموعة المولدات 100% من حمل الموقع البالغ 400 كيلوواط؛ ولا يحتوي محول رفع الجهد الواحد على N-1 (محطة وحدة واحدة) (مستوى الجدوى).

  • •مجموعة توليد متزامنة بقدرة 500 كيلوواط (إطار 1000 كيلوفولت أمبير، رئيسي) تحمل 100% من حمل الموقع البالغ 400 كيلوواط عند 63%
  • •محول رفع S13-M-500/10 (500 كيلوفولت أمبير زيتي) 0.4/10 كيلوفولت عند تحميل 84%
  • •حمل منزلي 80 كيلوواط (تغذية الوقود، مراوح ID/FD، مياه التغذية، التبريد)؛ محول واحد، بدون N-1
  • •ربط الشبكة 10 كيلوفولت، احتياطي 500 كيلوواط (V9 pass)، حماية التزامن مع الشبكة
  • •خسائر 78,702 كيلوواط ساعة/سنة (11,640 دولار)؛ ترقية SH15 توفر 284 دولار/سنة، فترة استرداد 3.4 سنة

2 · Solution Overview

محطة الكتلة الحيوية هي البنية الكلاسيكية للمولد الدوار + محول الرفع + حمل الاستهلاك الذاتي: يولد المولد المتزامن على قضيب 0.4 كيلوفولت، ويتصل حمل الاستهلاك الذاتي مباشرة بالقضيب، ويتم تصدير الفائض عبر محول الرفع إلى شبكة 10 كيلوفولت. تعتمد الموثوقية على التزامن مع الشبكة والاكتفاء الذاتي لحمل الاستهلاك الذاتي.

500 كيلوواط متزامن (إطار 1000 كيلوفولت أمبير)
مجموعة المولدات
S13-M-500/10 (500 كيلوفولت أمبير)
محول رفع الجهد
80 كيلوواط
حمل المنشأة
10 كيلوفولت
الربط بالشبكة
400 كيلوواط
الطلب
500 كيلوواط (V9 pass)
الاحتياطي
$170,226
الإجمالي
SourceRoleShare kWShare
Grid 10 kVbase0 kW0%
Diesel 500 kWbase400 kW100%

3 · Design Process & Rationale

1. تحديد المتطلبات

محطة كتلة حيوية بقدرة 500 كيلوواط = مولد متزامن دوار + حمل داخلي (تغذية الوقود، مراوح ID/FD، مياه التغذية، التبريد ≈ 80 كيلوواط). الاحتياجات الأساسية: اتصال مستقر بالشبكة + اكتفاء ذاتي للحمل الداخلي.

2. معمارية المصدر

مجموعة المولد هي المصدر الأساسي (الخدمة الرئيسية) التي تحمل 100% من حمل الموقع؛ شبكة 10 كيلوفولت هي الربط/الاحتياطي (shareKw=0). الآلة المتزامنة تولد على قضيب 0.4 كيلوفولت.

3. تحجيم محول الرفع

400 كيلوواط ÷ 0.8 معامل قدرة ≈ 500 كيلوفولت أمبير → محول رفع زيتي S13-M-500/10 (0.4/10 كيلوفولت)، تحميل 84% في النطاق الاقتصادي.

4. قضيب الحمل الداخلي

قضيب 0.4 كيلوفولت (GCK-1000) يغذي مباشرة الحمل الداخلي 80 كيلوواط + خرج مجموعة المولد، 8 مغذيات، أكبر محرك 55 كيلوواط بدء ناعم.

5. الربط بالشبكة والحماية

التزامن + حماية ضد الجزيرة/القدرة العكسية لفصل مجموعة المولد عند أعطال الشبكة؛ محول الرفع الواحد لا يحتوي على N-1 (محطة وحدة واحدة)، احتياطي 500 كيلوواط يغطي الحمل الداخلي.

6. الثانوي والمراقبة

اتصالات 61850 + SCADA تراقب حالة شبكة مجموعة المولد، جودة طاقة الحمل الداخلي ودرجة حرارة محول الرفع للتشغيل المستقر.

Pain Points → Solution → Evidence

Pain

فشل تزامن المولد / فقدان الخطوة يضرب المجموعة

Solution

مزامن + حماية القدرة العكسية/الخروج عن الخطوة + اتصالات سريعة 61850

Evidence

وضع الربط بالشبكة، قاعدة مجموعة المولدات تحمل 100% من الحمل، الانتقائية 6.8× محققة (V3)

Pain

انقطاع الحمل المنزلي يخاطر بإغلاق المرجل/التغذية

Solution

مآخذ ناقل 0.4 كيلوفولت تغذي الحمل المنزلي مباشرة + احتياطي 500 كيلوواط

Evidence

V9: احتياطي 500 كيلوواط ≥ الدرجة-1 + حمل الحريق — نجاح

Pain

محول رفع واحد يعني أن أي عطل يقتل المصنع

Solution

تحديد حدود الوحدة الواحدة + احتياطي + إصلاح سريع لقطع الغيار

Evidence

N-1 = واحد (لا N-1)، فجوة 400 كيلوواط — يجب تغطيتها بالاحتياطي/قطع الغيار

Pain

التوافقيات وVAR تتجاوز الحدود، مما يفشل الامتثال للشبكة

Solution

مفاعلات منزوعة الضبط + تعويض مكثف؛ APF إذا لزم الأمر

Evidence

V6 يشير إلى THDi فوق الحد (مشهد هجين متجدد) — يوصى بـ APF/SVG

4 · Key Parameter Deep-Read

ParameterValueBasisImpact & Boundary
مجموعة المولد500 كيلوواط متزامن (إطار 1000 كيلوفولت أمبير)محرك رئيسي للكتلة الحيوية 500 كيلوواط → مولد متزامن، خدمة رئيسيةحمل 63% على إطار 1000 كيلوفولت أمبير يحتفظ بهامش توسع وعابر
الحاجة الفعلية 625 كيلوفولت أمبير عند 0.8 معامل قدرة؛ احتياطي الإطار يساعد في البدء الأسود/الصدمة
محول رافعS13-M-500/10 (500 كيلوفولت أمبير)400 كيلوواط ÷ 0.8 معامل قدرة ≈ 500 كيلوفولت أمبيرربط بالشبكة الرافعة 0.4/10 كيلوفولت عند تحميل 84%
وحدة واحدة، بدون N-1؛ التوسع يحتاج 630/800 كيلوفولت أمبير
حمل الخدمات الداخلية80 كيلوواطتغذية الوقود، مراوح ID/FD، مياه التغذية، ملحقات التبريدمأخوذ مباشرة من قضيب 0.4 كيلوفولت للاستدامة الذاتية
أكبر محرك 55 كيلوواط بدء ناعم، هبوط 1.74% (ناجح)
الربط بالشبكةمرتبط بالشبكة 10 كيلوفولتالفائض يُصدَّر عبر المحول الرافع إلى 10 كيلوفولتقاعدة مجموعة المولد تحمل 100% من حمل الموقع
يحتاج مزامن + مانع الجزيرة/الطاقة العكسية + موافقة الشبكة
الاحتياطي500 كيلوواط (V9 ناجح)الشبكة/الاحتياطي يغطي حمل الخدمات الداخليةيبقى حمل الخدمات الداخلية قائماً أثناء صيانة أو عطل مجموعة المولد
يحتاج ATS نقل تلقائي (ATS-630 مضمّن)
الخسائر السنوية78,702 كيلوواط ساعة ($11,640)تحميل 84% + خسارة الخطترقية SH15 الأمورفي توفر $284/سنة
استرداد 3.4 سنة (V25)

5 · Drawing Deep-Read

Dwg 3/26مخطط أحادي الخط — مجموعة توليد متزامنة → قضيب 0.4 kV → حمل داخلي 80 kW + محول رفع S13-M-500/10 → شبكة 10 kV
Why: يُظهر المخطط الأحادي سلسلة التوليد-التوزيع-التصدير: تولّد المجموعة على قضيب 0.4 kV، ويُغذّى الحمل الداخلي مباشرة، ويُصدَّر الفائض عبر محول الرفع — الهيكل الكهربائي للمحطة.
Dwg 4/26طوبولوجيا النظام — قاعدة مجموعة التوليد · احتياطي الشبكة · محول الرفع · قضيب الحمل الداخلي
Why: تُجسّد الطوبولوجيا طبقات المصدر — مجموعة التوليد (أساسي)، الشبكة (احتياطي)، محول الرفع، الحمل الداخلي — موضع الهدف المزدوج: الربط بالشبكة مع الاكتفاء الذاتي.
Dwg 25/26نظام الوقود — تخزين وقود الكتلة الحيوية · خزان يومي + خزان تخزين · ~9000 لتر / احتياطي 72 ساعة
Why: يعتمد التشغيل المستمر للكتلة الحيوية على إمداد الوقود؛ يحدد مخطط الوقود حدود الخزان اليومي + التخزين (~9000 لتر لـ 72 ساعة استقلالية) — الضمان المادي لتوافر المحطة.
Dwg 14/26إعدادات الحماية — تزامن + حماية القدرة العكسية/فقدان التزامن · تدرج 0.3/0.2 ث
Why: تخشى المحطة المرتبطة بالشبكة فقدان التزامن والقدرة العكسية: يفصل المزامن مع حماية القدرة العكسية/فقدان التزامن مجموعة التوليد بسرعة عند أعطال الشبكة — خط الدفاع الثاني لأمان الشبكة.
Dwg 15/26منحنى تنسيق الحماية TCC — خط الدخول → الرفع → خط الدخول الجهد المنخفض → المغذي · اجتياز الانتقائية 6.8×
Why: يتحقق TCC من الانتقائية: عطل مغذي الحمل الداخلي يفصل تلك الدائرة فقط بينما تصمد الحماية الأعلى 0.3 ث، مع ضمان 6.8× للتدرج بحيث لا يؤدي عطل واحد أبداً إلى انقطاع المحطة بالكامل.

The following drawings are shown for reference (full set in the configurator “View design document”):

Dwg 1 · أساس التصميم الكهربائيDwg 2 · مفتاح الرموزDwg 5 · نظام التوزيعDwg 6 · نظام توزيع الجهد المتوسطDwg 7 · نظام توزيع الجهد المنخفضDwg 8 · حساب الدائرة القصيرةDwg 9 · الأكواد والمعايير المعمول بهاDwg 10 · البيانات الفنية للمعدات الرئيسيةDwg 11 · متطلبات البناء والاختبارDwg 12 · تقييم جودة الطاقةDwg 13 · بنية SCADADwg 16 · نظام التأريضDwg 17 · الحماية من الصواعق وارتفاع الجهد (LPS/SPD)Dwg 18 · مخطط توزيع المعداتDwg 19 · تعويض القدرة التفاعلية والتوافقياتDwg 20 · نقل الشبكة المصغرة بين وضع الربط بالشبكة / وضع الجزرDwg 21 · دائرة التحكم والإشارة الثانويةDwg 22 · شريط الأطراف (لوحات الحماية والتحكم)Dwg 23 · تخطيط الواجهة الأمامية للوحة وجدول اللوحةDwg 24 · نظام الطاقة المساعدة للتيار المستمرDwg 26 · نظام التأريض (TN-S)

6 · Operation Demo (Deep-Read)

تدفق الطاقة

مجموعة توليد متزامنة → قضيب 0.4 كيلوفولت (حمل 400 كيلوواط، تغذية 100% من المجموعة) → حمل المنشأة 80 كيلوواط + تصدير عبر محول رافع؛ فقد النظام 8.98 كيلوواط (2.25%)، الخط 4.96 كيلوواط + المحول 4.02 كيلوواط.

الربط بالشبكة والحماية

يتدرب على تزامن مجموعة التوليد، وفصل القدرة العكسية/الخروج عن التزامن عند أعطال الشبكة، وتغطية حمل المنشأة بالاحتياطي — سلسلتا الربط بالشبكة والاستدامة الذاتية بالكامل.

الموثوقية

المحول الرافع الوحيد لا يملك N-1 (فجوة 400 كيلوواط عند الفقد)؛ الاحتياطي 500 كيلوواط عبر ATS يغطي حمل المنشأة — معيار الموثوقية الرئيسي لمحطة وحدة واحدة.

الفقد والتكلفة

78,702 كيلوواط ساعة/سنة (11,640 دولارًا)؛ ترقية SH15 الأمورفي توفر 284 دولارًا/سنة مع فترة استرداد 3.4 سنوات (V25).

Other views (shown): LCC (تكلفة دورة الحياة) · جودة الطاقة والتوافقيات · مظهر الجهد · ميزات المخطط

7 · Economics & Payback

إجمالي المعدات ≈ 170,226 دولارًا: مجموعة المولدات 80,500 دولار، محول رفع الجهد 8,604 دولار، نظام الوقود 6,210 دولار، EMS 4,025 دولار، ATS 3,335 دولار. لا يوجد PV/BESS لذا لا يوجد نموذج استرداد تكلفة التوليد؛ يعتمد الاقتصاد على التشغيل: خسائر 11,640 دولارًا سنويًا، وترقية SH15 توفر 284 دولارًا سنويًا مع فترة استرداد 3.4 سنوات، واحتياطي الوقود البالغ ~9000 لتر / 72 ساعة هو بند التدفق النقدي للتشغيل المستمر.

$170,226
إجمالي المعدات
$80,500
مجموعة المولدات
$8,604
محول رفع الجهد
$11,640
تكلفة الفقد السنوية
3.4 سنة
فترة استرداد SH15
72 ساعة (~9000 لتر)
استقلالية الوقود

8 · FAQ

ما حجم المولد لمحطة كتلة حيوية بقدرة 500 kW؟
مجموعة توليد متزامنة دوارة بقدرة 500 kW، خدمة رئيسية، على إطار 1000 kVA (625 kVA فعلي عند 0.8 PF)، حمل 63%، مع حجز هامش عابر وتوسعي.
ما حجم محول الرفع؟
400 kW ÷ 0.8 = 500 kVA → محول رفع زيتي S13-M-500/10 (0.4/10 kV) عند تحميل 84%.
كم حمل المنزل، وكيف يُغذى؟
≈ 80 kW (تغذية الوقود، مراوح ID/FD، مياه التغذية، التبريد)، مأخوذ مباشرة من قضيب 0.4 kV للاستدامة الذاتية، أكبر محرك 55 kW بدء ناعم.
كيف يُربط بالشبكة؟
يولّد المولد على قضيب 0.4 kV؛ يُصدَّر الفائض عبر محول الرفع إلى 10 kV، مما يتطلب مزامنًا بالإضافة إلى حماية ضد الجزيرة/القدرة العكسية.
هل ينخفض حمل المنزل عند عطل المولد؟
لا — الاحتياطي 500 kW (مسار V9) يغطي حمل المنزل عبر النقل التلقائي ATS أثناء صيانة المولد أو عطله.
محول رفع واحد فقط — ماذا لو فشل؟
واحد، بدون N-1، لذا يؤدي العطل إلى إسقاط المحطة (فجوة 400 kW)؛ أضف احتياطيًا أو بديلًا لتقليل التوقف — حد متأصل لمحطة وحدة واحدة.
كم تكلفة المخطط؟
≈ $170,226: المولد $80,500، محول الرفع $8,604، نظام الوقود $6,210، EMS $4,025، ATS $3,335.
هل خسائر التشغيل مرتفعة؟
78,702 kWh/سنة ($11,640)؛ ترقية SH15 غير المتبلور توفر $284/سنة مع استرداد 3.4 سنة.
هل أحتاج معالجة التوافقيات؟
V6 يشير إلى THDi فوق الحد (افتراضي المشهد)؛ مع عدد قليل من ملحقات VFD عادة يكون خفيفًا — مفاعلات منزوعة الضبط + مكثفات، وAPF إذا لزم.

Special Considerations

  • يقوم المُكوِّن بنمذجة المولد المتزامن للكتلة الحيوية كمجموعة توليد دوارة للخدمة الأساسية (إطار 1000 kVA، 625 kVA فعلي عند 0.8 PF) — يجب تنسيق منظم المحرك الأولي للكتلة الحيوية والإثارة مع الشركة المصنعة للمولد.
  • محول الرفع مفرد (بدون N-1)؛ يؤدي العطل إلى إسقاط المحطة (فجوة 400 kW). أضف احتياطيًا (500 kW هنا) أو محولًا احتياطيًا لتقليل وقت التوقف للإصلاح.
  • يشير V6 إلى تجاوز THDi للحد (الافتراضي لمشهد الهجين المتجدد)؛ مع وجود عدد قليل من الملحقات VFD/البدء الناعم يكون هذا عادةً خفيفًا — أضف مفاعلات منزوعة الضبط و APF إذا لزم الأمر.
  • يتطلب الربط بالشبكة موافقة الشبكة + مزامن + حماية ضد الجزر/الطاقة العكسية؛ عطل الجهد المنخفض 17.6 kA → 25 kA قدرة قطع.
  • تقدير على مستوى الجدوى؛ الرسومات في انتظار معهد تصميم مرخص؛ نظام الوقود مُقدَّر لـ 72 ساعة استقلالية (~9000 لتر).

Turn this into your project

Open this exact scenario pre-loaded in the Power System Configurator, then generate the full design document or the operation & techno-economic assessment.

Open in Power System Configurator →

توريد شامل لمعدات الطاقة التقليدية والطاقة الشمسية

من تصميم نظام توزيع الطاقة إلى الطاقة الشمسية - المحولات، والمفاتيح الكهربائية، والمحطات الفرعية، ومعدات الطاقة الشمسية، بأحجامها وأسعارها في مكان واحد. استخدم الآلات الحاسبة لدينا للحصول على قائمة كاملة بالمواد وسعر FOB.