1. Nền hệ thống

Với tốc độ đô thị hóa nhanh chóng, các hệ thống giao thông hiện đại như tàu điện ngầm và đường sắt nhẹ đã trở thành một phần quan trọng trong cơ sở hạ tầng thành phố. Để đảm bảo hệ thống tàu điện ngầm hoạt động ổn định và an toàn, hệ thống cung cấp điện phải có độ tin cậy và khả năng phục hồi cao. Đặc biệt trong trường hợp mất điện, hỏng hóc thiết bị hoặc các trường hợp khẩn cấp khác, điều quan trọng là phải đảm bảo nguồn điện liên tục cho các hệ thống quan trọng để tránh gián đoạn hoạt động.

2. Yêu cầu cơ bản

Hệ thống cấp điện một chiều cho tàu điện ngầm phải đáp ứng các yêu cầu cơ bản sau:

• Nguồn điện liên tục: Đảm bảo rằng hệ thống chiếu sáng, giám sát và dữ liệu tiếp tục nhận được nguồn điện ổn định ngay cả khi mất điện.
• Độ tin cậy cao: Hệ thống phải được trang bị tính năng chuyển mạch tự động, bảo vệ quá áp, bảo vệ quá dòng và các chức năng an toàn khác để đảm bảo an toàn và hoạt động bình thường của thiết bị.
• Giám sát thông minh: Hệ thống phải có khả năng giám sát và cảnh báo lỗi theo thời gian thực để đảm bảo vận hành trơn tru và quản lý dễ dàng.

3. Kiến trúc giải pháp

Để đáp ứng những nhu cầu này, EVEREXCEED cung cấp hệ thống cấp nguồn DC hoàn chỉnh có Bộ chỉnh lưu điều khiển pha uXcel và Bộ chỉnh lưu chuyển mạch tần số cao dòng HF, kết hợp với bộ pin và DC tiên tiến thiết bị phân phối. Hệ thống sẽ bao gồm các thành phần chính sau:

a) Mô-đun chỉnh lưu DC

• Bộ chỉnh lưu điều khiển pha uXcel: Chuyển đổi nguồn AC từ bảng phân phối AC thành nguồn DC, cung cấp điện cho các hệ thống tàu điện ngầm như hệ thống chiếu sáng, giám sát và dữ liệu. Bộ chỉnh lưu uXcel mang lại hiệu quả và độ ổn định cao, có khả năng xử lý các biến động điện áp từ lưới và đảm bảo đầu ra nguồn DC ổn định.
• Bộ chỉnh lưu chuyển mạch tần số cao HF: Lý tưởng cho các hệ thống có yêu cầu nghiêm ngặt về kích thước và trọng lượng, nó mang lại hiệu suất chuyển đổi cao hơn và chiếm ít không gian hơn.

b) Ngân hàng pin

• Bộ pin được kết nối với bảng phân phối DC và được sử dụng làm nguồn điện dự phòng. Trong trường hợp mất điện AC, bộ pin sẽ tự động xả để tiếp tục cấp nguồn cho hệ thống liên lạc, chiếu sáng, giám sát và các hệ thống quan trọng khác, đảm bảo nguồn điện không bị gián đoạn. Khi có nguồn điện xoay chiều, bộ pin vẫn ở chế độ sạc nổi, hoạt động như một tụ điện lớn để lọc mọi điện áp nhiễu từ bộ chỉnh lưu và duy trì nguồn DC chất lượng cao.

c) Bảng phân phối DC

• Bảng phân phối DC được trang bị các kết nối cho hai bộ pin và hỗ trợ sử dụng song song. Nó có tính năng bảo vệ quá áp, bảo vệ quá dòng, báo động điện áp thấp và các chức năng an toàn khác.
• Bảng phân phối hỗ trợ giám sát thông minh, cho phép giám sát theo thời gian thực các thông số chính như điện áp đầu ra DC, dòng sạc/xả pin và dòng điện từ các mạch con riêng lẻ.
• Hệ thống có thể phát hiện và cảnh báo từ xa cho người dùng trong trường hợp điện áp bất thường, hỏng cầu chì, điện áp ắc quy yếu hoặc cầu dao ngắt điện.

4. Tính năng hệ thống

• Thiết kế dự phòng: Hệ thống DC áp dụng thiết kế song song hai pin để nâng cao độ tin cậy, đảm bảo hệ thống tiếp tục hoạt động ngay cả khi một pin bị hỏng.
• Bảo vệ quá tải: Cả bảng phân phối DC và bộ chỉnh lưu đều được trang bị bảo vệ quá tải để ngăn ngừa hư hỏng thiết bị do tải quá mức.
• Hiệu quả năng lượng: Bộ chỉnh lưu điều khiển pha uXcel và Bộ chỉnh lưu chuyển mạch tần số cao HF mang lại hiệu suất chuyển đổi cao, giảm tổn thất năng lượng và cải thiện tính kinh tế tổng thể của hệ thống.
• Quản lý thông minh: Hệ thống giám sát thông minh tích hợp cho phép người vận hành tàu điện ngầm xem dữ liệu theo thời gian thực về trạng thái của hệ thống cung cấp điện, nâng cao hiệu quả bảo trì và thời gian phản hồi.

5. Thông số kỹ thuật

• Điện áp đầu ra DC: Hệ thống có thể được tùy chỉnh để cung cấp các đầu ra điện áp DC khác nhau dựa trên nhu cầu cụ thể của các hệ thống như chiếu sáng, giám sát và liên lạc.
• Dải dòng điện: Bộ chỉnh lưu và bộ pin có thể điều chỉnh dòng điện đầu ra để đáp ứng các yêu cầu tải khác nhau của các hệ thống con khác nhau.
• Chế độ sạc pin: Hệ thống hỗ trợ cả chế độ sạc thả nổi và sạc cân bằng, đảm bảo tuổi thọ pin dài và hiệu suất tối ưu.

6. Vận hành và bảo trì hệ thống

• Giám sát và cảnh báo theo thời gian thực: Thông qua hệ thống giám sát tích hợp, người vận hành có thể giám sát hệ thống cấp nguồn DC 24/7 và giải quyết mọi vấn đề tiềm ẩn trước khi chúng dẫn đến thời gian ngừng hoạt động.
• Bảo trì định kỳ: Nên kiểm tra tình trạng thường xuyên của bộ pin để đảm bảo hoạt động ổn định lâu dài.
• Tự động chuyển đổi & dự phòng: Trong trường hợp mất điện hoặc lỗi thiết bị, hệ thống sẽ tự động chuyển sang sử dụng nguồn pin, đảm bảo không bị gián đoạn các hoạt động quan trọng.

7. Lợi ích ứng dụng

Hệ thống cấp nguồn DC này giải quyết hiệu quả các vấn đề về độ tin cậy nguồn điện trong hệ thống tàu điện ngầm, đảm bảo hệ thống chiếu sáng, giám sát và dữ liệu hoạt động liên tục ngay cả khi mất điện. Ngoài ra, khả năng giám sát và phát hiện lỗi thông minh còn cải thiện đáng kể hiệu quả vận hành và thời gian phản hồi, giúp giảm thiểu rủi ro và duy trì hoạt động vận chuyển an toàn và suôn sẻ.