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

400 كيلوواط لمستشفى: تغذية مزدوجة + محول جاف N+1 + UPS بقدرة 200 kVA + ديزل بقدرة 500 kVA

2× SCB13-400/10 N+1 · ديزل 500 kVA · UPS 200 kVA/15 دقيقة · عزل طبي IT

1 · TL;DR Conclusion

الخلاصة: مستشفى بقدرة 400 كيلوواط يستخدم محولين جافين SCB13-400/10 (N+1) + مولد ديزل احتياطي 500 كيلوفولت أمبير + UPS بقدرة 200 كيلوفولت أمبير/15 دقيقة — إجمالي المعدات 200,667 دولارًا. مصدر تغذية مزدوج 10 كيلوفولت مع نقل تلقائي (تبديل خلال 2 ثانية) + عزل IT طبي يحافظ على الأحمال الحرجة/من الدرجة الأولى تعمل عند تحميل محول بنسبة 84% تحت ظروف N-1.

  • •التكرار N+1: محولا جافان SCB13-400/10 — عند انقطاع أحدهما لا يزال يلبي 84% من الطلب (حكم N-1: ناجح).
  • •تغذية مزدوجة: شبكة 10 كيلوفولت + ديزل احتياطي 500 كيلوفولت أمبير — نقل تلقائي خلال 2 ثانية < 15 ثانية انقطاع مسموح.
  • •UPS متصل 200 كيلوفولت أمبير (15 دقيقة / 40 كيلوواط ساعة) يصمد أمام انقطاعات بمستوى الميلي ثانية لأحمال تكنولوجيا المعلومات الطبية / العناية المركزة 120 كيلوواط.
  • •عزل طبي IT (ES710) + حماية من القوس الكهربائي (ARB6، فئة 1) + دائرة حريق مخصصة مع ATS نقل نهائي.
  • •التكلفة الإجمالية للمحول: الترقية إلى سبيكة SH15 غير المتبلورة توفر ≈ 694 دولارًا سنويًا (فترة الاسترداد ≈ 1.2 سنة عند تحميل 84%).

2 · Solution Overview

المستشفى هو الحمل الأكثر تطلبًا من حيث الموثوقية: غرف العمليات والرعاية المركزة وأجهزة دعم الحياة لا تتحمل أي انقطاع، لذلك صُمم المرفق بالكامل كدرجة 1 (400 كيلوواط)، مع 320 كيلوواط أحمال حرجة و120 كيلوواط أحمال حساسة لتقنية المعلومات الطبية. يجمع المخطط بين مصدرين مزدوجين 10 كيلوفولت + نقل تلقائي + ديزل + UPS، بالإضافة إلى عزل IT الطبي والتأريض متساوي الجهد، بما يتوافق مع IEC 60364-7-710 للمواقع الطبية من المجموعة 2.

400 kW / 320 kW
الحمل المتصل / حمل الطلب
2× SCB13-400/10 (N+1)
محولات جافة
500 kVA · 400 kW
مولد ديزل احتياطي
200 kVA · 15 min
UPS متصل بالإنترنت
10 kV تغذية مزدوجة + ATS
طوبولوجيا التغذية
$200,667
إجمالي المعدات (مستوى الجدوى)
SourceRoleShare kWShare
Grid 10 kVbase320 kW100%
Diesel 400 kWbackup0 kW0%
UPS 200 kVAbackup0 kW0%

3 · Design Process & Rationale

① صنّف الحمل أولاً (400 kW → درجة 1 وحرج)

قسّم 400 kW إلى إضاءة 60 kW، قدرة 280 kW، حساس 120 kW (IT طبي / ICU)، حرج 320 kW، حريق 60 kW. وفقاً لـ IEC 60364 فإن المستشفى بالكامل من الدرجة 1 (400 kW)؛ الحمل الحرج 320 kW يستلزم مصدر طوارئ — الأساس لتغذية مزدوجة + ديزل + UPS.

② تغذية مزدوجة + مزيج مصدر الطوارئ

شبكة 10 kV (أساسي) + ديزل 500 kVA (احتياطي) + UPS 200 kVA (احتياطي). allowedOutage = 15 s يقود النقل التلقائي للديزل في 2 s؛ الحمل الحساس 120 kW يحتاج مستوى ms، ومن هنا UPS المتصل 200 kVA.

③ تكرار محول N+1

الطلب 320 kW / 0.9 PF ≈ 356 kVA → 2× SCB13-400/10 جاف (N+1). يُختار الجاف لسلامة الحريق الداخلية (بدون زيت)؛ N+1 يحافظ على تحميل 84% بعد فصل وحدة واحدة.

④ توزيع الجهد المنخفض + bus-tie + مفاتيح النقل

لوحة LV من نوع MNS مع لوحات دخول + bus-tie + مغذيات؛ ATS-630 (شبكة/ديزل)، STS-630 (نقل ساكن UPS)، GATS-630 (نقل نهائي درجة 1)، FATS-630 (نقل نهائي حريق).

⑤ الحماية والانتقائية

تنسيق 50/51 (دخول 0.6 s → محول 0.3 s)، arc-flash ARB6 (Cat 1، 1.58 cal/cm²)؛ قصر الدائرة LV 14.15 kA → 25 kA قدرة قطع (هامش 1.8×).

⑥ نظام IT الطبي المعزول

أحمال IT الطبية 120 kW (غرفة العمليات، ICU) على مصدر طاقة معزول ES710 مع مراقبة العزل — العطل الأول ينذر لكن لا يفصل؛ يتم تسعير UPS لغرفة العمليات 20 kVA حسب المشروع.

⑦ فحوصات الحريق + التأريض + الموثوقية

حمل الحريق 60 kW على دائرة مخصصة مع ATS نقل نهائي؛ تأريض متساوي الجهد TN-S (18 قضيب)؛ EPS 60 kW إضاءة طوارئ؛ حكم N-1 ناجح.

Pain Points → Solution → Evidence

Pain

حتى انقطاع التيار لمدة 15 ثانية يمكن أن يقطع عملية جراحية أو جهاز تنفس

Solution

مصدر تغذية مزدوج 10 كيلوفولت + نقل تلقائي (2 ثانية) + UPS بقدرة 200 كيلوفولت أمبير (تحمل 15 دقيقة)

Evidence

حكم nMinus1 ناجح، switchTimeS 2 ثانية < allowedOutageS 15 ثانية؛ upsBattery runtimeMin 15

Pain

أول خطأ أرضي يفصل دائرة تقنية المعلومات الطبية سيقطع العملية الجراحية

Solution

مصدر تغذية معزول لتقنية المعلومات الطبية (ES710) مع مراقبة العزل — إنذار عند أول خطأ، دون فصل

Evidence

قائمة المواد تتضمن 'مصدر تغذية معزول لتقنية المعلومات الطبية ES710' + 'نظام عزل تقنية المعلومات الطبية'

Pain

فشل محول واحد سيؤدي إلى انقطاع الكهرباء عن المستشفى بأكمله

Solution

2× SCB13-400/10 N+1 — خروج وحدة واحدة لا يزال يخدم 84% من الطلب

Evidence

nMinus1 loadingPctAfter 84%، الحكم ناجح

4 · Key Parameter Deep-Read

ParameterValueBasisImpact & Boundary
totalKw (الحمل المتصل)400 kWمجموع القدرة المقدرة لجميع المعداتيحدد تحجيم المحول / المولد / UPS
الطلب 320 kW عند Kd 0.8
loadGrade1 / loadCritical400 / 320 kWIEC 60364 الدرجة-1 = مستشفىيفرض مصدر تغذية مزدوج + ديزل طوارئ + UPS
الدرجة-2/3 = 0 — كل شيء من الدرجة-1
allowedOutage15 ث (s15)متطلب التغذية من الدرجة-1ATS الديزل خلال 2 ث؛ الحمل الحساس يحصل على UPS
IT الطبي يحتاج مستوى مللي ثانية → جسر UPS
transformer redundancyN+1 (2× 400 kVA)SCB13 جاف، داخليتحميل 84% بعد N-1
مفرد = تحميل 80% لكن بدون تكرار
loadSensitive (medical IT)120 kWغرفة العمليات + العناية المركزة + دعم الحياةUPS 200 kVA + تغذية معزولة ES710
يتناسب خطياً مع عدد غرف العمليات
largestMotorKw / start mode37 kW / ناعممبرد HVAC / معالجة الهواءبدء التشغيل الناعم يحد من هبوط الجهد
محركات أكبر → VFD

5 · Drawing Deep-Read

Dwg 3/26مخطط أحادي الخط — تغذية مزدوجة 10 kV → 2× SCB13-400/10 → MNS جهد منخفض (ATS/STS/GATS/FATS)
Why: يوضح مسار الطاقة الكامل من شبكة 10 kV + الديزل عبر محولات N+1 إلى قضبان الدرجة الأولى / الحرجة / الحريق — الرسم الأساسي للمخطط.
Dwg 14/26تكوين الحماية — تنسيق 50/51 + وميض القوس ARB6 (Cat 1)
Why: تنسيق المراحل 0.6 ث → 0.3 ث يضمن الانتقائية؛ حماية وميض القوس ARB6 (Cat 1، 1.58 cal/cm²) تحمي الأفراد واللوحات.
Dwg 20/26التحويل بين الشبكة والجزيرة — منطق التحويل التلقائي شبكة–ديزل (BZT)
Why: عند فقدان الشبكة يتولى الديزل تلقائياً خلال 2 ث (< 15 ث المسموح) — التوقيت الذي يجعل التغذية المزدوجة موثوقة.
Dwg 16/26نظام التأريض — تساوي الجهد TN-S + تأريض معزول IT طبي
Why: تتطلب الأماكن الطبية ربط تساوي الجهد — TN-S + 18 قضيباً تحافظ على فروق جهد دقيقة في مناطق المرضى، مما يمنع الصدمات الدقيقة.

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

Dwg 1 · أساس التصميم الكهربائيDwg 8 · حساب الدائرة القصيرةDwg 15 · منحنى تنسيق الحماية TCCDwg 24 · نظام الطاقة المساعدة للتيار المستمرDwg 25 · نظام وقود الديزلDwg 13 · بنية SCADADwg 12 · تقييم جودة الطاقةDwg 17 · الحماية من الصواعق وارتفاع الجهد

6 · Operation Demo (Deep-Read)

الموثوقية (N-1)

انقر على 'فشل الشبكة': يتولى الديزل المهمة خلال ثانيتين، ويظل جهد الأطراف ثابتًا؛ سيناريو N-1: خروج محول واحد لا يزال يحمّل بنسبة 84% (الحكم: ناجح).

جودة الطاقة

تقنية المعلومات الطبية + UPS توفران إمدادًا نظيفًا للأحمال الحساسة؛ THDi بنسبة 15% على جانب الجهد المنخفض، ويقضي UPS المزدوج التحويل المتصل بالإنترنت على اضطرابات الشبكة.

الأعطال والحماية

قصر الدائرة على الجهد المنخفض 14.15 كيلو أمبير → قطع 25 كيلو أمبير (هامش 1.8×)؛ وميض القوس فئة 1 (1.58 كالوري/سم²)؛ الحماية الرئيسية 0.6 ثانية.

Other views (shown): تدفق الحمل · الجهد · الخسائر · العطل والحماية · البيئة

7 · Economics & Payback

إجمالي المعدات 200,667 دولارًا (مستوى الجدوى). هذا هو الشبكة + الديزل + UPS — لا يوجد PV/تخزين، لذا فإن الحالة المالية هي التوافر، وليس توفير الطاقة. رافعتان قابلتان للقياس: التكلفة الإجمالية للملكية للمحول (سبيكة SH15 غير المتبلورة توفر ≈ 694 دولارًا/سنويًا، فترة الاسترداد 1.2 سنة) والخسائر (3.8 كيلوواط ≈ 9,918 دولارًا/سنويًا عند 0.12 دولار/كيلوواط ساعة).

$200,667
إجمالي المعدات
$9,918/سنويًا
خسائر المحول + الخط السنوية
$694/سنويًا
التوفير السنوي لترقية SH15
1.2 سنة
فترة استرداد تكلفة ترقية SH15

8 · FAQ

ما المحول الذي يحتاجه مستشفى بقدرة 400 kW؟
2× SCB13-400/10 من النوع الجاف (N+1)، بقدرة 400 kVA لكل منهما. الطلب 320 kW (Kd 0.8)؛ وحدة واحدة 400 kVA تحمل 84% تحت N-1، والثانية احتياطية.
لماذا N+1 بدلاً من وحدة واحدة 630 kVA؟
وحدة واحدة 630 kVA تعمل بحمل خفيف لكن بدون احتياطي — عطل المحول يغرق المستشفى في الظلام. N+1 (اثنان 400 kVA) يحافظ على تحميل 84% بعد تعطل وحدة، مما يلبي احتياجات موثوقية المستشفى.
ما حجم UPS لغرفة العمليات؟
UPS متصل 200 kVA / 160 kW مع احتياطي 15 دقيقة (بطارية 40 kWh)، يغطي حمل IT الطبي/العناية المركزة 120 kW؛ غرف العمليات الفردية تضيف UPS متصل 20 kVA (يُسعّر حسب المشروع).
ما مدى سرعة تولي الديزل بعد انقطاع الشبكة؟
مفتاح التحويل التلقائي (BZT) يبدّل خلال 2 ثانية — أقل بكثير من 15 ثانية المسموح بها لحمل الدرجة الأولى؛ الأحمال الطبية الحساسة تستمر عبر UPS أثناء التحويل.
هل العزل الطبي IT إلزامي؟
نعم. IEC 60364-7-710 يتطلب نظام IT مع مراقبة العزل للمواقع الطبية من المجموعة 2 (غرفة العمليات، العناية المركزة) — العطل الأول ينبّه دون فصل، مما يتجنب انقطاع الجراحة.
كيف يُعالج حمل الحريق؟
حمل الحريق 60 kW على دائرة مخصصة (fireDedicated=yes) مع ATS تحويل نهائي (FATS-630)، يتحول تلقائياً إلى مصدر الطوارئ عند فقدان الشبكة.
محول جاف أم مغمور بالزيت للمستشفى؟
النوع الجاف (SCB13). المستشفيات داخلية بسلامة حريق صارمة — الوحدات الجافة خالية من الزيت وغير قابلة للاشتعال. الفقد بدون حمل الأعلى قليلاً يُعوَّض بخيار السبيكة غير المتبلورة (SH15).
كم تكلفة هذا المخطط؟
حوالي 200,667 دولاراً للمعدات (مستوى الجدوى)، تشمل محولي جاف، ديزل 500 kVA، UPS 200 kVA، مفاتيح جهد منخفض MNS، عزل طبي IT ومراقبة ثانوية — 42 بنداً.
كيف أخفض فاتورة طاقة المحول؟
الترقية إلى سبيكة غير متبلورة SH15: ينخفض الفقد بدون حمل من 0.98 kW إلى 0.1 kW، موفراً ≈ 694 دولاراً/سنة (تحميل 84%) مع استرداد ≈ 1.2 سنة.

Special Considerations

  • عزل IT الطبي (ES710) ومزود الطاقة غير المنقطع لغرفة العمليات بسعر عند الطلب (poa) — مستبعد من الإجمالي، يُسعّر بشكل منفصل.
  • الديزل 500 kVA يحمل 400 kW درجة 1 عند ≈ 100% تحميل — تحقق من ملف الحمل وهامش التوسع الاحتياطي.
  • Ssc (قصر دائرة الشبكة 500 MVA) مفترض — أكد مستوى العطل الفعلي مع شركة الكهرباء لإعدادات الحماية والكابل النهائية.
  • قوس الوميض فئة 1 (1.58 كالوري/سم²) أولي — مطلوب دراسة رسمية IEEE 1584 من مهندس مؤهل قبل التصاريح.
  • الرسومات هي مخرجات تخطيطية بانتظار تنقيح معهد التصميم؛ جميع الأرقام تقديرات على مستوى الجدوى.

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.