Trạm sạc xe điện 500 kW tại 0,4 kV: 4×22 kW AC + 2×120 kW DC với APF + PFC
Cấp nguồn trực tiếp 0,4 kV · Tủ điện hạ thế 421 kVA · APF 288 A · PFC 75 kvar
1 · TL;DR Conclusion
Kết luận: trạm sạc EV 500 kW (4×22 kW xoay chiều + 2×120 kW một chiều) với nguồn cấp trực tiếp 0,4 kV cần tủ điện hạ áp 421 kVA + APF 288 A + PFC 75 kvar — tổng thiết bị $58.375. Không có máy biến áp trung áp nghĩa là không có tổn thất sắt; thách thức là 722 A dòng điện hạ áp, vì vậy THD và điều khiển công suất phản kháng là toàn bộ vấn đề.
- •Cấp nguồn trực tiếp 0,4 kV — 500 kW → 722 A; không có máy biến áp trung thế nghĩa là không có tổn thất sắt 24/7.
- •4×22 kW xoay chiều (88 kW) + 2×120 kW một chiều (240 kW) = 328 kW bộ sạc; nhu cầu 400 kW tại Kd 0,8.
- •APF 288 A + PFC 75 kvar xử lý THDi ≈ 50% từ bộ sạc một chiều và tải phản kháng.
- •Tủ điện vào hạ thế 421 kVA (MNS-630); ngắn mạch hạ thế 15,19 kA → cắt 25 kA (biên độ 1,6×).
- •Tổng thiết bị $58.375 — rẻ nhất trong ba phương án vì máy biến áp trung thế + thiết bị đóng cắt được loại bỏ.
2 · Solution Overview
Trường hợp sạc nhanh đô thị 'điện áp thấp - dòng điện cao' kinh điển: 4×22 kW xoay chiều + 2×120 kW một chiều = 328 kW bộ sạc, cộng với phụ tải phụ đến 500 kW được kết nối, cấp nguồn trực tiếp ở 0,4 kV (722 A). Không có máy biến áp trung thế nghĩa là không có tổn thất sắt và không có thiết bị đóng cắt trung thế, nhưng nhiệt do dòng điện cao hạ thế, sóng hài bộ chỉnh lưu một chiều (THDi ≈ 50%) và các vấn đề công suất phản kháng/hệ số công suất của bộ sạc chiếm ưu thế — được giải quyết bằng APF 288 A + PFC 75 kvar.
| Source | Role | Share kW | Share |
|---|---|---|---|
| Grid 0.4 kV | base | 400 kW | 100% |
Máy tính Thiết kế Trạm Sạc EV
Tính toán kích thước máy biến áp, hệ thống phân phối và hạ tầng trạm sạc cho trạm sạc xe điện với bảng kê vật tư đầy đủ và sơ đồ đơn tuyến.
3 · Design Process & Rationale
① Có khả thi cấp nguồn trực tiếp hạ áp không?
500 kW tại 0,4 kV = 722 A; tủ hạ áp 421 kVA (MNS-630) chịu dòng thiết kế 608 A. Lưu ý: các hub > 500 kW nên chuyển sang kết nối trung áp 10 kV.
② Hỗn hợp bộ sạc & đa dạng
AC 22 kW (bộ sạc trên xe, PFC) so với DC 120 kW (bộ chỉnh lưu ngoài, sóng hài cao) hoạt động khác nhau; Kd 0,8 → nhu cầu 400 kW.
③ Tải phi tuyến → APF
2× DC120 = 240 kW tải chỉnh lưu (50% phi tuyến), THDi ≈ 50% → APF-288A (bộ lọc sóng hài tích cực 288 A).
④ Bù công suất phản kháng
PFC tự động 75 kvar (bộ điều khiển RPC-12, 4 cấp) bù tải cảm của bộ sạc đến PF mục tiêu 0,95.
⑤ Bảo vệ & chọn lọc hạ áp
Sự cố hạ áp 15,19 kA (máy biến áp thượng nguồn uk = 4% giả định) → khả năng cắt 25 kA (biên 1,6×), phối hợp 50/51 hai cấp.
⑥ Quản lý nhiệt dòng lớn
722 A qua cáp chính YJV 240 mm² ×2 song song + 6× cáp YJV 50 mm²; thanh cái cần giám sát nhiệt độ trực tuyến.
Pain Points → Solution → Evidence
722 A tại 0,4 kV làm quá nhiệt thanh cái và các tuyến cấp nguồn
Thanh cái MNS-630 + các tuyến cấp nguồn song song 240 mm² + giám sát nhiệt độ trực tuyến
shortCircuitCalc cable 240 mm², cableOk true
Bộ sạc nhanh DC bơm THDi ≈ 50%, gây nhiễu bảo vệ và đo lường
APF 288 A (APF-288A) lọc sóng hài tại thanh cái hạ áp
BOM APF-288A ($8,096)
Tải cảm ứng của bộ sạc có PF thấp, gây phạt công suất phản kháng
PFC tự động 75 kvar (RPC-12 + chuyển mạch 4 cấp)
BOM PFC 75 kvar + RPC-12 + CJ19-63 ×4
4 · Key Parameter Deep-Read
| Parameter | Value | Basis | Impact & Boundary |
|---|---|---|---|
| điện áp lưới | 0,4 kV (cấp trực tiếp hạ áp) | trung tâm sạc đô thị được cấp từ lưới hạ áp gần đó | không có máy biến áp trung áp, tổn thất sắt bằng không 722 A — các trung tâm > 500 kW nên chuyển sang 10 kV |
| totalKw / kd | 500 kW / 0,8 | tính đồng thời sạc công cộng | nhu cầu 400 kW → tủ điện 421 kVA độ đồng thời cao hơn → tủ điện 630 kVA |
| loadNonlinear | 250 kW (50%) | 2× bộ chỉnh lưu DC120 | APF 288 A THDi ≈ 50% khi chưa bù |
| avgPf | 0,9 | bộ sạc AC có PFC + PF của bộ sạc DC | PFC 75 kvar → mục tiêu 0,95 PF thấp hơn → bù lớn hơn |
| circuitCount | 6 | 4 tuyến AC + 2 tuyến DC | 6× tuyến cáp YJV 50 mm² nhiều bộ sạc hơn → nhiều tuyến hơn |
5 · Drawing Deep-Read
The following drawings are shown for reference (full set in the configurator “View design document”):
6 · Operation Demo (Deep-Read)
Dòng chảy phụ tải
Cấp trực tiếp 0,4 kV, 722 A — kéo thanh trượt để xem dòng điện và độ sụt; tổn thất ∝ I², đó là lý do kiểm soát dòng điện quan trọng trong tình huống dòng điện cao.
Chất lượng điện năng
THDi 50% chưa bù → APF xuống < 5%; PFC nâng PF từ 0,9 lên 0,95.
Sự cố và bảo vệ
Sự cố hạ áp 15,19 kA → ngắt 25 kA (biên độ 1,6×), phối hợp hai cấp 50/51.
Other views (shown): Dòng chảy phụ tải · Điện áp · Sự cố và bảo vệ · Chất lượng điện năng
7 · Economics & Payback
Tổng thiết bị $58.375 (mức khả thi) — thấp nhất trong ba kịch bản vì máy biến áp trung áp + tủ đóng cắt trung áp được loại bỏ. Không có PV/lưu trữ, vì vậy các đòn bẩy là tổn thất và hệ số công suất: không có máy biến áp nghĩa là không có tổn thất sắt 24/7 (một đơn vị 500 kVA sẽ đốt ~1 kW không tải); tổn thất đường dây tỷ lệ với I² ở 722 A, do đó PFC nâng PF từ 0,9→0,95 giảm dòng điện ~5% và tổn thất ~10%.
8 · FAQ
Trạm sạc 500 kW có thể chạy ở 0,4 kV không?
Hỗn hợp bộ sạc nào được giả định?
Tôi có cần máy biến áp không?
Tại sao cần APF?
Bao nhiêu PFC?
Mức sự cố hạ áp là bao nhiêu — khả năng cắt có đủ không?
Toàn bộ sơ đồ tốn bao nhiêu?
Rủi ro lớn nhất là gì?
Special Considerations
- 500 kW tại 0,4 kV = 722 A — xác minh rằng đơn vị điện lực cho phép đấu nối hạ áp với quy mô này; các trạm sạc > 500 kW thường chuyển sang đấu nối trung áp 10 kV.
- THDi ≈ 50% từ bộ sạc DC — APF 288 A là bắt buộc, và xác nhận chỉnh lưu tích cực phía bộ sạc.
- Mức dòng ngắn mạch thanh cái hạ áp được giả định từ máy biến áp thượng nguồn uk=4% — xác nhận máy biến áp thượng nguồn thực tế cho các mức dòng ngắn mạch.
- Tất cả các số liệu là ước tính ở mức khả thi; các bản vẽ là sơ đồ, đang chờ viện thiết kế tinh chỉnh.
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 →Related Scenarios
Related Products
S13/S20 máy biến áp siêu tổn hao thấp cho trạm sạc công cộng, 250kVA-3150kVA
Máy biến áp khô SCB độ ồn thấp cho các kịch bản sạc trong nhà và cộng đồng
Trạm biến áp kiểu lắp ghép cho trạm sạc tích hợp tủ phân phối hạ thế
Tủ phân phối thông minh GGD/MNS dùng cho phân phối điện của trụ sạc
Bộ lọc sóng hài cho tuân thủ chất lượng điện năng của trạm sạc
Cung cấp một lần các thiết bị năng lượng mặt trời và thông thường
Từ thiết kế hệ thống phân phối điện đến năng lượng mặt trời - máy biến áp, thiết bị đóng cắt, trạm biến áp và thiết bị năng lượng mặt trời, được định cỡ và báo giá ở một nơi. Sử dụng máy tính của chúng tôi để nhận hóa đơn nguyên vật liệu và giá FOB đầy đủ.