摘要:
2020年至今,微控飛輪UPS在海拔4300米的高原高寒地區(qū),已穩(wěn)定運行近兩年,穩(wěn)定充放電上千次,為某高海拔方艙醫(yī)院重要負荷的安全可靠運行,保駕護航。
1、項目地點在哪里
西藏以西,天上阿里——中國最為荒涼的一片神秘之地。阿里地區(qū),是西藏自治區(qū)唯一一個以地區(qū)命名的地級行政單位 ,平均海拔在4500米以上,被稱為“世界屋脊之屋脊”、“世界第三極”、“生命之禁區(qū)”。
是的,沒錯,微控的飛輪UPS就安裝在這里,運行在這里,一直在這里。
故事,就從這里開始。
那么,設(shè)備怎么運輸上去的呢?坐火車?yán)玻?ldquo;坐上火車去*”。不僅如此,微控的飛輪設(shè)備還上得了Y - 20呢!
2、項目背景怎樣呢
為適應(yīng)未來應(yīng)急工程需要,適應(yīng)高寒、高海拔的地理環(huán)境與氣候條件,保障應(yīng)急醫(yī)療工程設(shè)計及建設(shè)的時效性,達到快速、有效救治病人的目的,2020年,微控為西藏阿里地區(qū)某高海拔方艙醫(yī)院提供了一套飛輪UPS應(yīng)急電源保障系統(tǒng)。
該系統(tǒng),部署于海拔4300米的高原環(huán)境:最低環(huán)境溫度零下45℃,最高環(huán)境溫度26℃。采用模塊化集裝箱式設(shè)計,利用飛輪物理儲能系統(tǒng)高安全性、高可靠性、超長壽命、環(huán)境適應(yīng)性強等優(yōu)勢,提高方艙醫(yī)院供電安全等級。并且,實現(xiàn)快速部署,滿足方艙醫(yī)院低碳環(huán)保的發(fā)展需求。
方艙醫(yī)院的負荷設(shè)計,分為一級負荷、二級負荷及三級負荷。其中,項目一期一級負荷設(shè)計功率約為400kW。方艙醫(yī)院外引一路10kV電源,另配置3臺沃爾沃品牌的柴油發(fā)電機組。市電電源和柴油發(fā)電機組經(jīng)ATSE自動切換開關(guān)和飛輪UPS等設(shè)備為一級負荷母線供電。
項目配置1臺600kVA UPS不間斷電源系統(tǒng)和2臺VDC XXT 450kW飛輪儲能設(shè)備。飛輪UPS系統(tǒng)保證一級負荷在市電中斷后持續(xù)提供不小于15s的電力供應(yīng),柴油發(fā)電機組正常啟動后,ATSE自動切換開關(guān)切換至柴油發(fā)電機組側(cè)供電。
3、相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)了解一下
2020年2月6日,《新型冠狀病毒感染的肺炎傳染病應(yīng)急醫(yī)療設(shè)施設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》T/CECS 661-2020發(fā)布實施。標(biāo)準(zhǔn)明確了應(yīng)急醫(yī)療設(shè)施快速建設(shè)技術(shù)路線和技術(shù)規(guī)定,在8 電氣及智能化中,要求新建的應(yīng)急醫(yī)療設(shè)施項目應(yīng)由城市電網(wǎng)提供雙重電源供電,對于恢復(fù)供電時間要求0.5s以下的設(shè)備還應(yīng)設(shè)置不間斷電源裝置,并配置柴油發(fā)電機組。柴油發(fā)電機組的容量,應(yīng)滿足用電負荷(如手術(shù)室、重癥監(jiān)護室、搶救室等)要求,并在正常電源中斷時自動啟動,在15s內(nèi)為負載供電 。
(飛輪儲能產(chǎn)品,可完全替換傳統(tǒng)鉛酸蓄電池,構(gòu)成飛輪UPS不間斷電源系統(tǒng),與柴油發(fā)電機組配套,集成飛輪UPS集裝箱或飛輪UPS移動式應(yīng)急電源車,實現(xiàn)快速移動部署,可為客戶提供最安全、最經(jīng)濟、最高效的應(yīng)急供電解決方案。)
4、科普小課堂
高海拔、高寒等特殊環(huán)境因素,對蓄電池的性能有哪些影響呢?
a)溫度
蓄電池的放電容量與環(huán)境溫度是密切相關(guān)的。
蓄電池的容量是在環(huán)境溫度為25℃時測定的,當(dāng)使用環(huán)境溫度不同時,蓄電池的放電容量會有所不同。環(huán)境溫度每升高1℃,電池容量會相應(yīng)增加0.8%。在大于40℃的溫度范圍內(nèi),蓄電池的放電容量會達到一個峰值;反之,環(huán)境溫度每降低1℃,電池容量也會相應(yīng)減少0.8%:這就不難解釋為什么電池在冬天的容量會變小 了。
(環(huán)境溫度與電池容量下降,并不是嚴(yán)格的線性關(guān)系。同時,也與各個廠商蓄電池的產(chǎn)品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)有關(guān)。)
b)氣壓
海拔每升高100米,大氣壓就下降5毫米汞柱(0.67千帕)。西藏自治區(qū)平均海拔高達4000米以上。高海拔導(dǎo)致了低大氣壓的形成:這也是西藏自治區(qū)空氣稀薄、氧氣缺乏的根本原因所在。由GB/T 19638.1﹣2014可知,蓄電池安全閥應(yīng)在1~49kPa 范圍內(nèi)可靠的開啟和關(guān)閉。因此,氣壓對蓄電池也有影響。高海拔的地方氣壓低會引起蓄電池安全閥提早開啟,致使電池內(nèi)部的氣壓壓力降低,其內(nèi)部水蒸氣加快揮發(fā)速度,這種揮發(fā)將直接引起電解液粘稠度、內(nèi)阻增加,加重了電極極化影響。蓄電池容量會明顯減小 。
c)光照
高原地區(qū)用電環(huán)境陽光照射比較強。陽光中紫外線作用在電池上,造成電池組內(nèi)部局部溫度升高,甚至高于同組中其他電池溫度10℃以上。溫度的變化會造成電池整組或個別只電池壽命縮短,影響整組電池的使用。高溫會導(dǎo)致電池浮充壽命縮短。經(jīng)驗表明,溫度每升高10℃,電池壽命縮短一半。另外,陽光的紫外線也對電池內(nèi)部的安全閥產(chǎn)生影響 ,造成安全閥提前老化,影響電池安全閥的正常開關(guān)閥。
d)用電環(huán)境
西藏自治區(qū)大多地區(qū)使用當(dāng)?shù)厮姀S等未接入國家電網(wǎng)的電源,電源穩(wěn)定性較差。供電環(huán)境差 ,會造成蓄電池頻繁放電。放電次數(shù)增多,放電深度增大,嚴(yán)重影響蓄電池的使用安全性及使用壽命。
(科普小課堂部分內(nèi)容參考文獻《高海拔地區(qū)UPS蓄電池的使用與維護》)
5、關(guān)于VYCON及微控公司
VYCON公司2003年成立于美國洛杉磯,是全球最領(lǐng)先的磁懸浮飛輪生產(chǎn)制造商。 2018年,沈陽微控新能源技術(shù)有限公司將VYCON公司的飛輪儲能技術(shù)引入中國,在中國首先實現(xiàn)了高速磁懸浮飛輪的批量化生產(chǎn)。VYCON公司現(xiàn)為沈陽微控新能源技術(shù)有限公司的全資子公司。
微控高速磁懸浮飛輪儲能設(shè)備的核心技術(shù),包括高速永磁同步電機、用于懸浮和維持飛輪轉(zhuǎn)子高速運行的五自由度主動磁懸浮軸承等。產(chǎn)品20年使用壽命期間,軸承免維護。同時,具備可靠性高、功耗低等優(yōu)勢。 產(chǎn)品全球部署量接近3000臺。
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