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

กำลังไฟสนามบิน 500 kW: GPU 400 Hz + ไฟส่องสว่างรันเวย์ + UPS ในรูปแบบการจ่ายไฟคู่ N+1

2×SCB13-500/10 N+1 · 400 kW ดีเซลสำรอง · 150 kVA UPS (15 นาที) · บริดจ์ GPU 400 Hz

1 · TL;DR Conclusion

สรุป: สนามบินขนาด 500 kW แห่งนี้ใช้ระบบจ่ายไฟ 10 kV + หม้อแปลงแห้ง SCB13-500/10 จำนวน 2 ตัว (N+1) พร้อมเครื่องกำเนิดดีเซลสำรอง 400 kW และ UPS 150 kVA ครอบคลุมโหลดทางวิ่งเกรด 1/ATC 100% สะพาน GPU 400 Hz ทำให้ THDi สูงถึง 30% ดังนั้น PFC 150 kvar จึงถูกดีจูนและแนะนำให้ใช้ APF — ยอดรวมจากตัวกำหนดค่า ≈ $456,014 (ระดับความเป็นไปได้)

  • •หม้อแปลงแห้ง SCB13 ขนาด 2×500 kVA แบบ N+1; โหลด 84% หลังจากสูญเสียหนึ่งหน่วย อยู่ในช่วง 60–85%
  • •ห่วงโซ่จ่ายไฟคู่: กริด 10 kV + ดีเซล 400 kW + UPS 150 kVA = สำรอง 550 kW ครอบคลุมพอดีเกรด-1 (500) + ดับเพลิง (50)
  • •คอนเวอร์เตอร์ GPU 400 Hz ให้ 150 kW แบบไม่เป็นเชิงเส้น (30% THDi); PFC ดีจูน 150 kvar ป้องกันการสั่นพ้อง APF กำจัดขีดจำกัด
  • •UPS 150 kVA (120 kW, 15 นาที, 384 Vdc) รักษา ATC/การสื่อสารระหว่างการถ่ายโอนดีเซล 2 วินาที
  • •กระแสลัดวงจร 28.9 kA (MV) / 17.6 kA (LV); สายเคเบิล 300 mm² ผ่านการตรวจสอบความร้อน (ขั้นต่ำ 44 mm²)

2 · Solution Overview

สนามบินเป็นสถานที่ระดับ 1 ที่มีความน่าเชื่อถือสูง: ไฟ runway/approach, ATC และการสื่อสารไม่สามารถดับได้ โครงการ 500 kW นี้รวมการจ่ายไฟจากการไฟฟ้า 10 kV, หม้อแปลงแห้ง N+1, ดีเซลสำรอง 400 kW และ UPS 150 kVA โดยมีโหลดบริดจ์จ่ายไฟภาคพื้นดิน (GPU) 400 Hz ถูกจำลองเป็นแหล่งกำเนิดไม่เชิงเส้น 150 kW

2×500 kVA (N+1)
ความจุหม้อแปลง
SCB13-500/10
รุ่นหม้อแปลง
10 kV / 0.4 kV
แรงดันไฟฟ้า
400 kW ดีเซล + 150 kVA UPS
สำรอง
500 kW
โหลดที่ติดตั้ง
400 kW (kd 0.8)
ความต้องการ
150 kvar (4×38)
PFC
30% (400 Hz GPU)
THDi
SourceRoleShare kWShare
Grid 10 kVbase400 kW100%
Diesel 400 kWbackup0 kW0%
UPS 150 kVAbackup0 kW0%

3 · Design Process & Rationale

1. การระบุความต้องการ

สนามบินเป็นเกรด 1 — ไฟรันเวย์ ATC และการสื่อสารต้องไม่สูญเสียพลังงาน สะพาน GPU 400 Hz เป็นโหลดไม่เชิงเส้นแบบความถี่แปรผัน เรากำหนด: การดับไฟที่อนุญาต ≤15 วินาที โหลดไฟบนวงจรเฉพาะ และโหลดไวที่รองรับด้วย UPS (ATC/เรดาร์)

2. การจำแนกโหลด

500 kW ทั้งหมดถือเป็นเกรด 1 (แนวปฏิบัติสนามบิน): วิกฤต 300 kW ไม่เชิงเส้น 150 kW (คอนเวอร์เตอร์ 400 Hz) ไว 150 kW (ATC) ไฟ 50 kW โปรไฟล์นี้กำหนดส่วนผสมแหล่งจ่ายและการจัดการฮาร์มอนิก

3. แหล่งจ่ายและส่วนผสม

โครงสร้างจ่ายคู่: กริด 10 kV เป็นฐาน (100%) บวกดีเซลสำรอง 400 kW และ UPS 150 kVA เป็นห่วงโซ่ฉุกเฉิน — สำรอง 550 kW = เกรด 1 (500) + ไฟ (50) การตรวจสอบ V9 รายงานความครอบคลุม 100%

4. การเลือกขนาดหม้อแปลง

ความต้องการปรากฏ Sd=400/0.95≈421 kVA → ระดับ 500 kVA เพื่อความต่อเนื่องเมื่อหน่วยเดียวล้มเหลว เราเลือก N+1 → 2×SCB13-500/10 ชนิดแห้ง (ในร่ม ไม่ใช้น้ำมัน ปลอดภัยจากไฟ) โหลด 84%

5. การจ่ายและการป้องกัน

อินคอมเมอร์ MV KYN28A-12 → หม้อแปลงแห้ง 2 ตัว → บัส LV MNS (มีบัสไท) การป้องกันใช้โอเวอร์เคอร์เรนต์ 50/51 พร้อมการประสาน 0.3/0.2 วินาที คู่ประสานทั้ง 5 ผ่าน

6. รีแอกทีฟและฮาร์มอนิก

PF เป้าหมาย 0.95 ต้องใช้ 150 kvar (4×38 kvar แบงก์ดีจูน) ไดรฟ์ 400 Hz ดัน THDi ถึง 30% เกินขีดจำกัด 15% มาก รีแอกเตอร์ดีจูนเพียงป้องกันการขยาย — ต้องใช้ APF เพื่อกำจัดจริง

7. ความน่าเชื่อถือและข้อกำหนดพิเศษ

N+1 รักษาโหลด 84% หลังสูญเสียหนึ่งหน่วย ดีเซลรับช่วงใน 2 วินาที ขณะที่ UPS ประคอง ATC 15 นาที ไฟรันเวย์และวงจร GPU ในร่มจ่ายแยกเพื่อหลีกเลี่ยงการรบกวน

Pain Points → Solution → Evidence

Pain

ไฟสนามบินดับไม่ได้ — การสูญเสียแหล่งจ่ายหนึ่งต้องไม่ทำให้สนามบินมืด

Solution

จ่ายคู่ + N+1: กริด + ดีเซล 400 kW + ห่วงโซ่ฉุกเฉิน UPS 150 kVA

Evidence

V9: สำรอง 550 kW = เกรด 1 500 + ไฟ 50 (100%); V4 N-1 โหลด 84% ผ่าน

Pain

คอนเวอร์เตอร์ GPU 400 Hz บิดเบือนบัสและทำให้แบงก์ตัวเก็บประจุร้อนเกิน

Solution

รีแอกเตอร์ดีจูน 150 kvar ป้องกันเรโซแนนซ์ พร้อม APF เพื่อล้างค่าที่เกิน

Evidence

โปรไฟล์โหลด THDi 30% (150/500 kW ไม่เป็นเชิงเส้น) เกินขีดจำกัด 15% มาก

Pain

ATC/การสื่อสารขัดข้องระหว่างการถ่ายโอนจากกริดเป็นดีเซล

Solution

UPS 150 kVA (15 นาที) เชื่อมโหลดที่ไวต่อการรบกวนอย่างไร้รอยต่อ

Evidence

UPS 150 kVA/120 kW · 15 นาที · 384 Vdc · 97 Ah ครอบคลุมการถ่ายโอน 2 วินาที

Pain

ความเสี่ยงน้ำมัน/ไฟไหม้ในสถานีไฟฟ้าย่อยในอาคาร

Solution

หม้อแปลงแห้ง SCB13 (ไม่มีน้ำมัน หน่วงไฟ)

Evidence

transModel SCB13-500/10 ชนิดแห้ง — ในอาคาร ปลอดภัยจากไฟ

4 · Key Parameter Deep-Read

ParameterValueBasisImpact & Boundary
ความจุหม้อแปลง500 kVA ×2 (N+1)Sd=400/0.95≈421 kVA → ระดับ 500 kVA; N+1 → 2 หน่วยโหลด 84% ประหยัด; ไม่มีไฟดับเมื่อสูญเสียหนึ่งหน่วย
เพิ่มเป็น 630 kVA หากความต้องการ >450 kW
ความครอบคลุมสำรอง550 kW (ดีเซล 400 + UPS 150)เกรด-1 500 + ไฟ 50 = 550V9 สำรอง 100% สูญเสียเป็นศูนย์สำหรับโหลดวิกฤต
เพิ่มดีเซล/UPS หากโหลดวิกฤตเติบโต
THDi30%คอนเวอร์เตอร์ 400 Hz เป็นโหลดไม่เชิงเส้นแบบรวมศูนย์ (150 kW)เกินขีดจำกัด 15%; ต้องใช้ PFC ดีจูน + APF
พิกัด APF สรุปจากสเปกตรัมฮาร์มอนิก
พิกัด UPS150 kVA / 120 kWรักษา ATC/การสื่อสาร (ไวต่อสัญญาณ) เป็นเวลา 15 นาทีแบตเตอรี่ 384 Vdc 97 Ah ถ่ายโอนไม่มีช่องว่าง
เพิ่มสตริงแบตเตอรี่เพื่อรันไทม์นานขึ้น
โหลด N-184%Sd 421/500 หลังสูญเสียหนึ่งหน่วยถ่ายโอน 2 วินาที ≤ 15 วินาทีที่อนุญาต ผลตัดสินผ่าน
หนึ่งหน่วยอาจโอเวอร์โหลดเมื่อโหลดเติบโต
ลัดวงจรMV 28.9 / LV 17.6 kAระดับฟอลต์ 500 MVA + หม้อแปลง uk=4%ความสามารถตัด HV 31.5 kA / LV 25 kA (มาร์จิน 1.1×/1.4×)
ยืนยันระดับฟอลต์จริงกับกริด (toConfirm: ssc)
PFC150 kvar (4×38)avgPf 0.85 → pfTarget 0.95 ช่องว่างPF ผ่าน ลดโหลดและสูญเสียหม้อแปลง
ฮาร์มอนิก 400 Hz — ดีจูนเพื่อป้องกันการขยายที่ 5/7

5 · Drawing Deep-Read

Dwg 3/26แผนภาพเส้นเดียว — จ่ายไฟ 10 kV → KYN28A-12 → 2×SCB13-500/10 → บัสแรงดันต่ำ MNS → ฟีดเดอร์รันเวย์ / GPU / ATC
Why: แผนภาพเส้นเดียวเป็นแกนหลัก: แสดงโครงสร้างจ่ายไฟคู่ — กริด ดีเซล และ UPS ต่างจ่ายเข้าบัสแรงดันต่ำ N+1 หมายความว่าหม้อแปลงตัวใดตัวหนึ่งสามารถหลุดได้โดยไม่ดับไฟ และไฟรันเวย์กับ GPU 400 Hz อยู่บนฟีดเดอร์แยกกัน นี่คือหลักประกันเชิงโครงสร้างเบื้องหลัง «ไฟรันเวย์ดับไม่ได้»
Dwg 4/26โทโพโลยีระบบ — กริด 10 kV (หลัก) + ดีเซล 400 kW (สำรอง) + UPS 150 kVA (ออนไลน์) → บัสแรงดันต่ำ
Why: โทโพโลยีกำหนดแต่ละแหล่งจ่ายให้ตรงกับระดับแรงดัน: กริดที่แรงดันกลาง ดีเซลและ UPS ที่แรงดันต่ำ โดยการเชื่อมข้ามระดับแรงดันต้องผ่านหม้อแปลงเท่านั้น ช่วยยืนยันด้วยภาพว่าการเดินสายจ่ายไฟคู่ไม่มีความขัดแย้ง
Dwg 12/26การประเมินคุณภาพไฟฟ้า — THDi 30% > ขีดจำกัด 15% · แนะนำ 150 kvar ดีจูน + APF
Why: แผนภาพคุณภาพไฟฟ้าประเมินความเสี่ยงฮาร์มอนิกของบริดจ์ 400 Hz เป็นตัวเลข: THDi 30% สูงเป็นสองเท่าของขีดจำกัด 15% ดังนั้นรีแอกเตอร์ดีจูนเพียงหยุดการขยาย — APF จำเป็นอย่างยิ่งในการกำจัด นี่คือหลักฐานตรงสำหรับปัญหาจุดเจ็บ «ฮาร์มอนิกเผาคาปาซิเตอร์»
Dwg 14/26การตั้งค่าป้องกัน — 50/51 โอเวอร์เคอร์เรนต์ · อินคัมมิ่ง 0.6 วิ → หม้อแปลง 0.3 วิ → ฟีดเดอร์ 0.1 วิ ผ่าน 5 คู่
Why: แผนภาพป้องกันกำหนดทุกขั้นและทุกค่า: อินคัมมิ่งแรงดันกลาง หม้อแปลง อินคัมมิ่งแรงดันต่ำ และฟีดเดอร์ ไล่ระดับที่ 0.6/0.3/0.1 วิ เพื่อให้ความผิดพร่องปลายน้ำทริปเฉพาะวงจรของตัวเอง — ไม่มีความผิดพร่องเดียวที่ทำให้สนามบินทั้งแห่งดับ
Dwg 15/26เส้นโค้งประสานการป้องกัน TCC — อินคัมมิ่ง 50/51 (0.6 วิ) → อินคัมมิ่งแรงดันต่ำ (0.3 วิ) → ฟีดเดอร์ (0.1 วิ) ไล่ระดับ 0.3/0.2 วิ
Why: TCC พิสูจน์ความเลือกสรร: ความผิดพร่องปลายน้ำทริปเฉพาะฟีดเดอร์ของตน ขณะที่เบรกเกอร์ต้นน้ำยังคงอยู่ ทั้ง 5 คู่ผ่านเกณฑ์การไล่ระดับ ≥0.2 วิ

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

Dwg 1 · พื้นฐานการออกแบบทางไฟฟ้าDwg 2 · คำอธิบายสัญลักษณ์Dwg 3 · แผนภาพเส้นเดียวDwg 4 · แผนภาพโครงสร้างระบบDwg 5 · ระบบจำหน่ายDwg 6 · ระบบจำหน่ายแรงดันกลางDwg 7 · ระบบจำหน่ายแรงดันต่ำDwg 8 · การคำนวณกระแสลัดวงจรDwg 9 · รหัสและมาตรฐานที่ใช้บังคับDwg 10 · ข้อมูลทางเทคนิคของอุปกรณ์หลักDwg 11 · ข้อกำหนดการก่อสร้างและการทดสอบDwg 12 · การประเมินคุณภาพไฟฟ้าDwg 13 · สถาปัตยกรรม SCADADwg 14 · การกำหนดค่าการป้องกันDwg 15 · เส้นโค้งประสานการป้องกัน TCCDwg 16 · ระบบต่อลงดินDwg 17 · การป้องกันฟ้าผ่าและแรงดันเกิน (LPS/SPD)Dwg 18 · แผนผังการจัดวางอุปกรณ์Dwg 19 · การชดเชยกำลังไฟฟ้ารีแอกทีฟและฮาร์มอนิกDwg 20 · การถ่ายโอนไมโครกริดเชื่อมต่อโครงข่าย / แยกโดดDwg 21 · วงจรควบคุมและสัญญาณทุติยภูมิDwg 22 · แถบขั้วต่อ (ตู้ป้องกันและควบคุม)Dwg 23 · การจัดวางด้านหน้าตู้และการจัดตารางตู้Dwg 24 · ระบบจ่ายไฟเสริมกระแสตรงDwg 25 · ระบบน้ำมันเชื้อเพลิงดีเซลDwg 26 · ระบบต่อลงดิน (TN-S)

6 · Operation Demo (Deep-Read)

การไหลของพลังงาน

ความต้องการจากกริด 400 kW → สวิตช์เกียร์แรงกลาง → หม้อแปลง SCB13 สองตัว → บัสแรงต่ำ → 14 ฟีดเดอร์ (รันเวย์ / GPU / ATC) หม้อแปลงคู่แบ่งกัน ~42% ต่อตัว เมื่อสูญเสียหนึ่งตัว อีกตัวรับ 84%

ความผิดพร่องและการถ่ายโอน

เมื่อกริดขาด ดีเซลซิงโครไนซ์ภายใน 2 วินาที ขณะที่ UPS รักษา ATC 15 นาที ฟีดเดอร์ผิดพร่องจะทริปเฉพาะฟีดเดอร์นั้น (0.1 วินาที) โดยต้นน้ำคง 0.3 วินาที — การเลือกทำงานยังคงอยู่

คุณภาพไฟฟ้าและฮาร์มอนิก

บริดจ์ 400 Hz ทำให้ THDi อยู่ที่ 30% เปรียบเทียบสเปกตรัมฮาร์มอนิกก่อน/หลังการบำบัดด้วยดีทูนรีแอกเตอร์ + APF เพื่อหาสาเหตุและวิธีแก้ “ฮาร์มอนิกเผาคาปาซิเตอร์”

การสูญเสียและค่าไฟฟ้า

การสูญเสียแบบแห้ง p0=1.16 / pk=4.88 kW ≈102,071 kWh/ปี (≈$12,249 ที่ $0.12/kWh) หน่วย SH15 อะมอร์ฟัสน้ำมันจะประหยัด ≈7,434 kWh/ปี แต่แลกกับความปลอดภัยไร้น้ำมัน

Other views (shown): การทำงาน 24 ชั่วโมง · โปรไฟล์แรงดันไฟฟ้า · คุณสมบัติของแผนผัง · การลดพิกัดตามสภาพแวดล้อม

7 · Economics & Payback

อุปกรณ์รวมของตัวกำหนดค่า ≈ $456,014 (ระดับความเป็นไปได้ รวม 2×SCB13-500/10 หม้อแปลงแห้ง, สวิตช์เกียร์ MV/LV, ดีเซลคอนเทนเนอร์ 500 kVA, UPS 150 kVA, PFC 150 kvar และสายเคเบิล) เศรษฐศาสตร์มุ่งเน้นที่เบี้ยประกันความน่าเชื่อถือบวกกับการสูญเสีย: ≈102,071 kWh/ปี ($12,249); หน่วยน้ำมันอสัณฐาน SH15 จะประหยัด ≈$892/ปี แต่สนามบินในร่มชอบแบบแห้งที่ไม่มีน้ำมัน — ความปลอดภัยเหนือประสิทธิภาพ

$456,014
อุปกรณ์ทั้งหมด
102,071 kWh
การสูญเสียรายปี
$12,249/ปี
ต้นทุนการสูญเสีย
$892/ปี
การประหยัด SH15
550 kW (100%)
ความครอบคลุมสำรอง

8 · FAQ

ต้องใช้หม้อแปลงขนาดใดสำหรับสนามบิน 500 kW?
ที่ kd=0.8 ความต้องการคือ 400 kW ≈ 421 kVA → ระดับ 500 kVA; เพื่อไม่ให้ไฟดับเมื่อหน่วยเดียวเสียหาย ใช้ 2×500 kVA N+1 (84% หลังจากสูญเสียหนึ่งหน่วย)
ทำไมต้องใช้ชนิดแห้งสำหรับสนามบิน?
สถานีไฟฟ้าย่อยในอาคารสนามบินไวต่ออัคคีภัย ชนิดแห้ง SCB13 ไม่มีน้ำมันและหน่วงไฟ ต้นทุนการสูญเสียไม่มีโหลดสูงกว่าน้ำมันอสัณฐานเล็กน้อย แต่ความปลอดภัยชนะ
ดีเซลสำรองสำหรับสนามบินต้องใหญ่แค่ไหน?
เกรด-1 500 + ดับเพลิง 50 = 550 kW ต้องครอบคลุม 100%; ดีเซล 400 kW + UPS 150 kVA = 550 kW โดยดีเซลทำเป็นชุดเครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบคอนเทนเนอร์ 500 kVA
GPU 400 Hz คืออะไรและทำไมจึงส่งผลต่อการออกแบบ?
หน่วยจ่ายไฟภาคพื้นดิน 400 Hz เป็นตัวแปลงความถี่ที่จ่ายไฟให้เครื่องบินบนลานจอด — โหลดไม่เชิงเส้นแบบรวมศูนย์ที่ดัน THDi ถึง 30% ต้องใช้ PFC แบบดีจูน plus APF
UPS สำรองได้นานแค่ไหน?
UPS 150 kVA/120 kW ที่นี่สำรองได้ 15 นาที (384 Vdc, 97 Ah) — เพียงพอสำหรับช่วงเปลี่ยนผ่านดีเซล 2 วินาที; เพิ่มชุดแบตเตอรี่เพื่อรันไทม์นานขึ้น
อะไรสำรองไฟให้แสงสว่างทางวิ่ง?
แสงสว่างทางวิ่งเป็นเกรด-1: ปกติจ่ายจากบัส LV หม้อแปลงคู่; เมื่อกริดขาด ดีเซล 400 kW เข้ารับช่วงโดยมี UPS เชื่อมต่อ — ไฟดับเป็นศูนย์
ทำไมต้องหม้อแปลงคู่ N+1?
สนามบินหยุดทั้งหมดไม่ได้เมื่อหม้อแปลงเดียวเสีย; N+1 ให้โหลด 84% หลังจากสูญเสียหนึ่งหน่วย การถ่ายโอน 2 วินาที ≤ 15 วินาทีที่อนุญาต — ผ่าน
THDi 30% เป็นปัญหาหรือไม่?
ใช่ — สองเท่าของขีดจำกัด 15% รีแอกเตอร์ดีจูนเพียงหยุดเรโซแนนซ์; ต้องใช้ APF เพื่อกำจัด มิฉะนั้นแบงก์คาปาซิเตอร์จะร้อนเกินและเสียหาย
แพ็กเกจสนามบินราคาเท่าไร?
ยอดรวมจากตัวกำหนดค่า ≈ $456,014 (ระดับความเป็นไปได้) ครอบคลุมหม้อแปลงคู่ สวิตช์เกียร์ MV/LV ดีเซล UPS และ PFC; ติดต่อวิศวกรของเราเพื่อขอใบเสนอราคาอย่างเป็นทางการ

Special Considerations

  • ระดับความผิดพร่องของระบบค่าเริ่มต้นคือ 500 MVA — ยืนยันค่าจริงกับบริษัทการไฟฟ้า (ส่งผลต่อการตั้งค่าป้องกันและความร้อนของสายเคเบิล; toConfirm: ssc)
  • THDi ~30% เกินขีดจำกัด; รีแอกเตอร์ดีจูนเพียงป้องกันการขยาย — เพิ่ม APF เพื่อล้างคำเตือนจริง
  • 500 kW ทั้งหมดถือเป็นเกรด 1; หากโหลดปลายทางบางส่วนสามารถลดระดับได้ แบ็คอัปดีเซล/UPS (และค่าใช้จ่าย) สามารถลดลงได้
  • การประเมินระดับความเป็นไปได้; แบบยังรอสถาบันออกแบบที่ได้รับใบอนุญาต ไม่ใช่เอกสารก่อสร้าง

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 →

การจัดหาอุปกรณ์ทั่วไปและอุปกรณ์พลังงานแสงอาทิตย์แบบครบวงจร

ตั้งแต่การออกแบบระบบจำหน่ายไฟฟ้าไปจนถึงพลังงานแสงอาทิตย์ เช่น หม้อแปลง สวิตช์เกียร์ สถานีไฟฟ้าย่อย และอุปกรณ์พลังงานแสงอาทิตย์ ขนาดและใบเสนอราคาในที่เดียว ใช้เครื่องคิดเลขของเราเพื่อรับรายการวัสดุและราคา FOB ที่สมบูรณ์