400 kW cho bệnh viện: nguồn cấp kép + máy biến áp khô N+1 + UPS 200 kVA + máy phát diesel 500 kVA
2× SCB13-400/10 N+1 · diesel 500 kVA · UPS 200 kVA/15 phút · cách ly y tế IT
1 · TL;DR Conclusion
Kết luận: một bệnh viện 400 kW sử dụng 2 máy biến áp khô SCB13-400/10 (N+1) + một máy phát diesel dự phòng 500 kVA + một UPS 200 kVA/15 phút — tổng thiết bị $200,667. Nguồn cấp đôi 10 kV với chuyển đổi tự động (chuyển mạch 2 giây) + cách ly IT y tế giữ cho các tải cấp 1/trọng yếu hoạt động ở mức tải máy biến áp 84% trong điều kiện N-1.
- •Dự phòng N+1: 2 máy biến áp khô SCB13-400/10 — một sự cố vẫn đáp ứng 84% nhu cầu (kết luận N-1: đạt).
- •Nguồn cấp kép: lưới 10 kV + diesel dự phòng 500 kVA — tự động chuyển trong 2 giây < 15 giây cho phép mất điện.
- •UPS online 200 kVA (15 phút / 40 kWh) chịu được mất điện mức mili giây cho tải y tế CNTT / ICU 120 kW.
- •Cách ly y tế IT (ES710) + bảo vệ hồ quang (ARB6, Cat 1) + mạch chuyên dụng chữa cháy với ATS chuyển cuối.
- •TCO máy biến áp: nâng cấp lên hợp kim vô định hình SH15 tiết kiệm ≈ 694 USD/năm (hoàn vốn ≈ 1,2 năm ở tải 84%).
2 · Solution Overview
Bệnh viện là phụ tải đòi hỏi độ tin cậy cao nhất: phòng mổ, ICU và thiết bị hỗ trợ sự sống không thể chịu gián đoạn, vì vậy toàn bộ cơ sở được thiết kế theo cấp 1 (400 kW), với 320 kW tải trọng yếu và 120 kW tải nhạy cảm CNTT y tế. Sơ đồ kết hợp nguồn cấp đôi 10 kV + chuyển nguồn tự động + máy phát diesel + UPS, cùng với cách ly IT y tế và nối đất đẳng thế, đáp ứng IEC 60364-7-710 cho khu vực y tế nhóm 2.
| Source | Role | Share kW | Share |
|---|---|---|---|
| Grid 10 kV | base | 320 kW | 100% |
| Diesel 400 kW | backup | 0 kW | 0% |
| UPS 200 kVA | backup | 0 kW | 0% |
3 · Design Process & Rationale
① Phân loại tải trước (400 kW → cấp 1 & quan trọng)
Chia 400 kW thành chiếu sáng 60 kW, động lực 280 kW, nhạy cảm 120 kW (IT y tế / ICU), quan trọng 320 kW, chữa cháy 60 kW. Theo IEC 60364 toàn bộ bệnh viện là cấp 1 (400 kW); tải quan trọng 320 kW yêu cầu nguồn khẩn cấp — cơ sở cho cấp nguồn kép + diesel + UPS.
② Cấp nguồn kép + kết hợp nguồn khẩn cấp
Lưới 10 kV (cơ sở) + diesel 500 kVA (dự phòng) + UPS 200 kVA (dự phòng). allowedOutage = 15 s điều khiển diesel tự động chuyển trong 2 s; tải nhạy cảm 120 kW cần mức ms, do đó UPS online 200 kVA.
③ Dự phòng máy biến áp N+1
Nhu cầu 320 kW / 0,9 PF ≈ 356 kVA → 2× SCB13-400/10 loại khô (N+1). Loại khô được chọn vì an toàn cháy trong nhà (không dầu); N+1 giữ tải 84% sau khi một máy ngắt.
④ Phân phối hạ thế + bus-tie + chuyển mạch
Tủ hạ thế MNS với tủ vào + bus-tie + tủ ra; ATS-630 (lưới/diesel), STS-630 (chuyển tĩnh UPS), GATS-630 (chuyển cuối cấp 1), FATS-630 (chuyển cuối chữa cháy).
⑤ Bảo vệ & chọn lọc
Phối hợp 50/51 (vào 0,6 s → máy biến áp 0,3 s), arc-flash ARB6 (Cat 1, 1,58 cal/cm²); ngắn mạch hạ thế 14,15 kA → 25 kA cắt (dự phòng 1,8×).
⑥ Hệ thống IT y tế cách ly
Tải IT y tế 120 kW (phòng mổ, ICU) nằm trên nguồn cách ly ES710 với giám sát cách điện — sự cố đầu tiên báo động nhưng không ngắt; UPS phòng mổ 20 kVA được báo giá theo dự án.
⑦ Kiểm tra chữa cháy + nối đất + độ tin cậy
Tải chữa cháy 60 kW trên mạch riêng với ATS chuyển cuối; nối đất đẳng thế TN-S (18 cọc); EPS 60 kW chiếu sáng khẩn cấp; kết luận N-1 đạt.
Pain Points → Solution → Evidence
Ngay cả một lần mất điện 15 giây cũng có thể làm gián đoạn ca phẫu thuật hoặc máy thở
Nguồn cấp đôi 10 kV + chuyển nguồn tự động (2 s) + UPS 200 kVA (duy trì 15 phút)
Kết luận nMinus1 đạt, switchTimeS 2 s < allowedOutageS 15 s; upsBattery runtimeMin 15
Sự cố chạm đất đầu tiên làm ngắt mạch IT y tế sẽ làm gián đoạn ca phẫu thuật
Nguồn cấp cách ly IT y tế (ES710) với giám sát cách điện — báo động khi có sự cố đầu tiên, không ngắt mạch
Danh mục vật tư bao gồm 'Nguồn cấp cách ly IT y tế ES710' + 'Hệ thống cách ly IT y tế'
Một máy biến áp bị hỏng sẽ làm mất điện toàn bộ bệnh viện
2× SCB13-400/10 N+1 — một tổ máy ngừng vẫn đáp ứng 84% nhu cầu
nMinus1 loadingPctAfter 84%, kết luận đạt
4 · Key Parameter Deep-Read
| Parameter | Value | Basis | Impact & Boundary |
|---|---|---|---|
| totalKw (tải kết nối) | 400 kW | tổng công suất định mức của tất cả thiết bị | quyết định việc chọn máy biến áp / máy phát / UPS nhu cầu 320 kW tại Kd 0,8 |
| loadGrade1 / loadCritical | 400 / 320 kW | IEC 60364 cấp-1 = bệnh viện | bắt buộc nguồn cấp kép + diesel dự phòng + UPS cấp-2/3 = 0 — tất cả đều là cấp-1 |
| allowedOutage | 15 s (s15) | yêu cầu nguồn cấp cấp-1 | ATS diesel trong 2 s; tải nhạy cảm được cấp UPS IT y tế cần mức ms → cầu UPS |
| transformer redundancy | N+1 (2× 400 kVA) | SCB13 loại khô, trong nhà | tải 84% sau N-1 đơn = tải 80% nhưng không dự phòng |
| loadSensitive (medical IT) | 120 kW | phòng mổ + ICU + hỗ trợ sự sống | UPS 200 kVA + nguồn cách ly ES710 tăng tuyến tính theo số phòng mổ |
| largestMotorKw / start mode | 37 kW / mềm | chiller HVAC / xử lý không khí | khởi động mềm hạn chế sụt áp động cơ lớn hơn → VFD |
5 · Drawing Deep-Read
The following drawings are shown for reference (full set in the configurator “View design document”):
6 · Operation Demo (Deep-Read)
Độ tin cậy (N-1)
Nhấp vào 'Sự cố lưới': máy phát diesel tiếp nhận trong 2 giây, điện áp đầu cực được duy trì; kịch bản N-1: một máy biến áp ngừng hoạt động vẫn tải 84% (kết luận: đạt).
Chất lượng điện năng
IT y tế + UPS cung cấp nguồn sạch cho tải nhạy cảm; THDi 15% ở phía hạ áp, UPS chuyển đổi kép trực tuyến loại bỏ nhiễu lưới.
Sự cố và bảo vệ
Ngắn mạch hạ áp 14,15 kA → cắt 25 kA (dự phòng 1,8×); hồ quang điện Cat 1 (1,58 cal/cm²); bảo vệ chính 0,6 giây.
Other views (shown): Dòng chảy phụ tải · Điện áp · Tổn thất · Sự cố và bảo vệ · Môi trường
7 · Economics & Payback
Tổng thiết bị $200,667 (mức khả thi). Đây là lưới điện + diesel + UPS — không có PV/lưu trữ, vì vậy trường hợp tài chính là tính sẵn sàng, không phải tiết kiệm năng lượng. Hai đòn bẩy có thể định lượng: TCO máy biến áp (hợp kim vô định hình SH15 tiết kiệm ≈ $694/năm, hoàn vốn 1,2 năm) và tổn thất (3,8 kW ≈ $9,918/năm ở mức $0,12/kWh).
8 · FAQ
Bệnh viện 400 kW cần máy biến áp nào?
Tại sao dùng N+1 thay vì một máy 630 kVA?
UPS cỡ nào cho phòng mổ?
Máy phát diesel tiếp nhận nhanh thế nào sau khi mất điện lưới?
Cách ly y tế IT có bắt buộc không?
Tải chữa cháy được xử lý thế nào?
Máy biến áp khô hay dầu cho bệnh viện?
Phương án này tốn bao nhiêu?
Làm sao giảm hóa đơn năng lượng máy biến áp?
Special Considerations
- Cách ly y tế IT (ES710) và UPS phòng mổ là 'giá theo yêu cầu' (poa) — không bao gồm trong tổng, báo giá riêng.
- Máy phát diesel 500 kVA mang 400 kW cấp 1 ở ≈ 100% tải — xác minh hồ sơ tải và biên dự phòng mở rộng.
- Ssc (ngắn mạch lưới 500 MVA) được giả định — xác nhận mức sự cố thực tế với đơn vị điện lực để cài đặt bảo vệ và cáp cuối cùng.
- Arc-flash Cat 1 (1,58 cal/cm²) là sơ bộ — cần nghiên cứu chính thức theo IEEE 1584 bởi kỹ sư có trình độ trước khi cấp phép.
- Bản vẽ là các sản phẩm sơ đồ chờ tinh chỉnh bởi viện thiết kế; tất cả số liệu là ước tính ở mức khả thi.
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
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.