Hệ thống phân phối điện được đánh giá cao cho các hoạt động quy mô doanh nghiệp

Khi một cơ sở hyperscale ở Bắc Virginia xây dựng địa điểm mới 100-megawatt của mình, hệ thống phân phối điện của nó không phải là một suy nghĩ sau. Nó là mục đắt nhất trong danh sách dự án vốn, nó bị trì hoãn lâu nhất trong việc mua sắm, và nó là hệ thống cho phép độ dung sai lỗi thấp nhất. Thiết kế bao gồm dịch vụ chính 34,5 kV, được biến đổi xuống 480 V và 208 V tại giá đỡ, cũng như các nguồn cấp A/B dự phòng đến từng tủ, các tính toán năng lượng sự cố hồ quang cho mỗi thanh cái, và hệ thống SCADA với việc giám sát dòng điện, điện áp, nhiệt độ, và phóng điện từng phần cho mỗi cầu dao từ bảng chuyển mạch chính xuống các đơn vị nhánh. Nếu có một sai sót với chỉ một thanh cái hoặc cầu dao có định mức ngắt không đúng, toàn bộ chứng nhận thời gian hoạt động của trung tâm dữ liệu sẽ bị đặt vào rủi ro.

Tóm tắt Hệ thống: Hệ thống phân phối điện quy mô doanh nghiệp hàng đầu là một hệ thống toàn diện của các thiết bị chuyển mạch, bảng điều khiển, bảng điện, máy biến áp, cầu dao, đường dây bus, và thiết bị giám sát điện năng chuyển giao điện từ điểm dịch vụ tiện ích đến tất cả các tải trong một doanh nghiệp. Các đặc điểm chính của một hệ thống như vậy bao gồm phối hợp chọn lọc (một sự cố sẽ được xóa tại điểm cố định bởi thiết bị thượng nguồn gần nhất mà không ảnh hưởng đến các phần khác của hệ thống), khả năng mở rộng và phát triển (hệ thống có thể đáp ứng sự tăng trưởng tải mà không cần thiết kế lại), tính minh bạch năng lượng (lượng năng lượng sử dụng bởi mỗi thiết bị điện được giám sát liên tục và có thể được theo dõi), và khả năng bảo trì (không cần phải dừng toàn bộ hệ thống để sửa chữa và thay thế các thành phần). Các nhà sản xuất thiết bị phân phối điện lớn nhất thế giới, chẳng hạn như Schneider Electric, Siemens, ABB, Eaton, và HUYU, sản xuất các gói tích hợp từ bảng chuyển mạch trung áp đến cầu dao và đầu nối điện áp thấp cùng với các công cụ giao tiếp và phần mềm để giải quyết nhiều câu hỏi liên quan đến hệ thống.

Kiến trúc của Hệ thống Phân phối Điện Doanh Nghiệp

The → Cái hệ thống phân phối điện ở cấp doanh nghiệp được sắp xếp theo các lớp nhất định, mỗi lớp có một mức điện áp cụ thể, các thiết bị bảo vệ và thiết bị riêng. Cấu trúc tổng thể là phân cấp: điện được cấp vào cơ sở tại lối vào dịch vụ, thường ở điện áp trung (4,160 V đến 34,500 V ở Bắc Mỹ; 3,300 V đến 33,000 V ở các thị trường khác), trải qua nhiều giai đoạn biến đổi và được phân phối đến người sử dụng cuối ở mức điện áp sử dụng (480 V cho động cơ cảm ứng và quạt; 208 V hoặc 120 V cho chiếu sáng, ổ cắm và máy tính cá nhân ở Bắc Mỹ; 400 V và 230 V cho các thị trường IEC). Các yếu tố chính được sử dụng ở mỗi giai đoạn được trình bày trong bảng dưới đây.

Nguyên tắc thiết kế quan trọng: Điều gì phân biệt một hệ thống hàng đầu với một hệ thống đủ tiêu chuẩn

Các hệ thống phân phối điện được đánh giá cao nhất trong kinh doanh không chỉ đơn thuần là một tập hợp thiết bị đáp ứng các yêu cầu mã cần thiết. Những hệ thống này được thiết kế ngay từ đầu để đáp ứng một tổ hợp các tiêu chí về hiệu suất và hoạt động vượt xa các yêu cầu an toàn. Một vài tiêu chí quan trọng nhất bao gồm sự phối hợp chọn lọc (có nghĩa là việc lựa chọn và cài đặt các thiết bị bảo vệ trong toàn bộ đường phân phối, từ máy cắt chính đến các MCB, được chỉ đạo theo cách mà khi có sự cố xảy ra ở bất kỳ phần nào, lỗi sẽ được loại bỏ bởi thiết bị gần nhất ở phía thượng nguồn và ánh sáng ở các phần khác sẽ không bị ảnh hưởng; sự phối hợp chọn lọc giữa các hệ thống có điện áp khác nhau có nghĩa là thực hiện một phân tích phối hợp thời gian-dòng điện kỹ lưỡng và đây là điều tạo nên sự khác biệt giữa một hệ thống hàng đầu và một hệ thống tối thiểu theo mã), khả năng mở rộng và phát triển (hệ thống được thiết kế cho sự gia tăng tải dự kiến trong khoảng thời gian 10-20 năm tới; đó là lý do tại sao trong các thông số kỹ thuật của các xếp hạng bus thiết bị đóng cắt, công suất máy biến áp và các khe của bảng điện, một biên độ bổ sung khoảng 20-30% được đặt trên các giá trị ban đầu ước tính cho phép thêm các mạch mà không cần thay đổi thiết bị quan trọng), tính minh bạch và báo cáo năng lượng (theo quy tắc, tất cả các mạch quan trọng của một hệ thống doanh nghiệp hiện đại đều được theo dõi từ thiết bị đóng cắt đến bảng điện, và thậm chí đến từng mạch riêng lẻ, với sự trợ giúp của hệ thống giám sát năng lượng cho phép nhận bảng điều khiển trong thời gian thực và thực hiện phân tích xu hướng tiêu thụ năng lượng), cũng như khả năng bảo trì và liên tục dịch vụ (các thành phần thiết yếu của hệ thống có thể được đưa ra khỏi hoạt động để sửa chữa mà không cần tắt hoàn toàn hệ thống; thiết kế máy cắt có thể rút ra, thiết bị đóng cắt bus đôi và công tắc cách ly vượt qua cho phép đội ngũ bảo trì thực hiện sửa chữa mà không bị gián đoạn nguồn cung cấp điện).

Cách chọn hệ thống phân phối phù hợp cho ngành và môi trường của bạn

Nhu cầu phân phối điện của một trung tâm dữ liệu là đáng kể so với yêu cầu của một cơ sở sản xuất dược phẩm, một tòa nhà văn phòng cao trên bầu trời, hoặc một hệ thống năng lượng mặt trời. Việc xác định vị trí của hệ thống phân phối điện theo lĩnh vực và vị trí vật lý trở thành bước thiết kế liên quan.

Các Nhà sản xuất Thiết bị Phân phối Điện Doanh nghiệp Hàng đầu

Thị trường thiết bị phân phối điện doanh nghiệp toàn cầu được điều hành bởi một số ít các công ty quốc tế sản xuất thiết bị cho toàn bộ dải điện áp và dòng điện – từ thiết bị đóng cắt trung thế đến bảng điện hạ thế, cũng như bộ ngắt mạch. Một số nhà sản xuất luôn được xếp hạng hàng đầu trong thiết kế, sản xuất và dịch vụ hệ thống phân phối điện doanh nghiệp.

Schneider Electric (Pháp) là một trong những nhà sản xuất thiết bị phân phối điện lớn nhất thế giới. Công ty có dải sản phẩm rộng gồm thiết bị đóng cắt trung thế, thiết bị đóng cắt và bảng điện hạ thế, bảng điều khiển, busway và bộ ngắt mạch. Công ty vận hành nhiều thương hiệu, bao gồm Square D và Masterpact. Nền tảng EcoStruxure của họ bổ sung một chiều kích mới cho sản phẩm, từ đó tạo điều kiện tích hợp giám sát điện năng, quản lý năng lượng cũng như tự động hóa tòa nhà trong toàn bộ hệ thống phân phối. Sức mạnh của Schneider nằm ở phạm vi toàn cầu, hệ sinh thái phần mềm và phần cứng tích hợp, cùng cơ sở lắp đặt rộng rãi trong các tòa nhà thương mại, trung tâm dữ liệu và nhà máy công nghiệp. Chiến lược giá của Schneider thuộc phân khúc trung đến cao cấp.

Siemens (Đức) Công ty là nhà lãnh đạo toàn cầu trong hạ tầng điện. Công ty có nhiều sản phẩm bao gồm thiết bị đóng cắt trung thế cách điện khí và không khí, thiết bị đóng cắt và bảng điện hạ thế, busway và các bộ ngắt mạch dạng vỏ đúc Sentron và loại nhỏ. Công ty có nền tảng vững chắc về kỹ thuật, tự động hóa tích hợp và phân phối điện (TIA Portal tại giám sát điện SENTRON), và hiện diện mạnh trong các ứng dụng công nghiệp, trung tâm dữ liệu và tiện ích. Công ty có vị trí giá ở phân khúc cao cấp.

ABB (Thụy Sĩ/Thụy Điển) là nhà lãnh đạo toàn cầu về điện khí hóa và tự động hóa, cung cấp thiết bị phân phối bao gồm thiết bị đóng cắt cao thế, thiết bị đóng cắt hạ thế (MNS và System pro E power), bảng điện và các dòng bộ ngắt mạch Emax 2 và Formula. Trong số các điểm mạnh khác, ABB có tích hợp kỹ thuật số tiên tiến. Giải pháp ABB Ability cung cấp giám sát tiêu thụ điện năng dựa trên đám mây và dự đoán nhu cầu bảo trì.

Eaton (Ireland/Mỹ) là nhà sản xuất thiết bị phân phối điện quan trọng tại Bắc Mỹ và toàn cầu, với các sản phẩm như thiết bị đóng cắt trung thế, thiết bị đóng cắt và bảng điện hạ thế, bảng điều khiển, busway, và đầy đủ các loại bộ ngắt mạch vỏ đúc và nhỏ dưới các thương hiệu Cutler Hammer và Eaton. Sức mạnh của Eaton nằm ở mạng lưới sản xuất và phân phối lớn tại Bắc Mỹ, kinh nghiệm rộng trong thị trường tòa nhà thương mại và công nghiệp, cùng mức giá cạnh tranh trung bình.

HUYU (Trung Quốc) là nhà sản xuất thiết bị bảo vệ và phân phối điện áp thấp. Dải sản phẩm bao gồm các bộ ngắt mạch nhỏ (MCBs), bộ ngắt mạch vỏ đúc (MCCBs), thiết bị dòng rò (RCDs và RCBOs), bộ ngắt mạch định mức dòng điện một chiều (DC) cho hệ thống năng lượng mặt trời và lưu trữ pin, thiết bị bảo vệ chống sét và công tắc chuyển mạch tự động. HUYU cũng hợp tác với Eaton trong dự án kết hợp chuyên môn kỹ thuật toàn cầu và quản lý chất lượng với sản xuất kinh tế và định hướng chất lượng. Đối với khách hàng doanh nghiệp như nhà sản xuất bảng điều khiển, nhà phân phối hoặc quản lý cơ sở, HUYU cung cấp cả thiết bị bảo vệ đã được kiểm tra và chứng nhận với mức giá trung bình đồng thời duy trì thời gian giao hàng nhanh nhất và hỗ trợ kỹ thuật liên tục. Trong hệ thống phân phối ở bất kỳ quy mô nào, các bộ điều chỉnh và bảo vệ lắp trong bảng điều khiển là các thành phần thiết yếu phải hoạt động đúng cách và sản phẩm của HUYU được sản xuất theo tiêu chuẩn đó với chứng nhận UL, TUV và CE. Để xem chi tiết về chứng nhận mà mỗi bộ ngắt mạch trong hệ thống doanh nghiệp phải có, bài viết của chúng tôi về các cầu dao UL 489 giải thích khung thử nghiệm và liệt kê.

Câu hỏi thường gặp

Ai là nhà phân phối điện hàng đầu tại Hoa Kỳ?

Ở Hoa Kỳ, Sonepar (bao gồm Hagemeyer và OneSource), WESCO (với Anixter), Graybar, Rexel (bao gồm Gexpro) và CED (Consolidated Electrical Distributors) là những nhà bán buôn điện hàng đầu về doanh thu và mạng lưới phân phối. Các nhà phân phối điện này không sản xuất thiết bị phân phối mà là nhà cung cấp, giao thiết bị do các nhà sản xuất như Schneider Electric, Siemens, Eaton và ABB sản xuất đến người dùng cuối, nhà cung cấp hệ thống và kỹ sư bảo trì.

Công ty nào sản xuất hộp phân phối (db box) tốt nhất?

Lựa chọn nhà sản xuất bảng phân phối (db box) phụ thuộc vào ứng dụng, tiêu chuẩn địa phương và chứng nhận yêu cầu. Trong số các nhà sản xuất hàng đầu trong lĩnh vực này có Hager, Schneider Electric và Legrand ở thị trường Vương quốc Anh và IEC, và Eaton, Siemens, Schneider Electric (Square D) ở Bắc Mỹ. HUYU cung cấp các bảng phân phối và thiết bị an toàn đã được chứng nhận, giá cả cạnh tranh cho thị trường IEC, cùng với tài liệu cần thiết cho việc lắp đặt chuyên nghiệp.

Có bốn loại hệ thống phân phối nào?

Theo tiêu chuẩn quốc tế IEC 60364, được nhiều quốc gia chấp nhận, có bốn loại cơ bản của hệ thống phân phối điện, được định nghĩa theo cách bố trí tiếp đất. Loại đầu tiên gọi là TN-S (tiếp đất sử dụng dây trung tính và dây bảo vệ riêng biệt). Loại thứ hai là TN-C-S (tiếp đất sử dụng dây trung tính trong hệ thống phân phối và tách hai dây này tại điểm đầu vào dịch vụ). Thứ ba là hệ thống TT (tiếp đất nguồn kèm theo việc lắp đặt điện cực tiếp đất độc lập riêng). Cuối cùng, loại thứ tư của hệ thống điện là hệ thống IT (tiếp đất nguồn bằng cách cách ly khỏi đất hoặc kết nối trở kháng cao với đất). Việc lựa chọn hệ thống tiếp địa xác định loại thiết bị bảo vệ cần thiết và trở kháng vòng lỗi đất tối đa phải đáp ứng. Hướng dẫn của chúng tôi về hệ thống cung cấp điện đã giải thích chi tiết từng loại.

Ai là nhà phân phối điện lớn nhất thế giới?

Sonepar, một công ty tư nhân của Pháp, là nhà phân phối điện lớn nhất thế giới về doanh thu, với hoạt động tại hơn 40 quốc gia và doanh số hàng năm vượt quá 30 tỷ euro. WESCO (bao gồm Anixter) và Rexel là những nhà phân phối lớn tiếp theo, với dấu chân toàn cầu đáng kể tại Bắc Mỹ, Châu Âu và Châu Á - Thái Bình Dương. Các nhà phân phối này không sản xuất thiết bị; họ là nhà cung cấp dịch vụ logistics, tồn kho và dịch vụ kết nối các nhà sản xuất với người dùng cuối lắp đặt và bảo trì thiết bị.

Tài liệu tham khảo

• Schneider Electric — Giải pháp phân phối điện doanh nghiệp. Nhà sản xuất thiết bị đóng cắt trung thế và hạ thế, bảng điều khiển, tủ điện, busway và bộ ngắt mạch tích hợp phần mềm giám sát năng lượng và quản lý năng lượng.
• Siemens — Phân phối điện và giám sát năng lượng. Nhà sản xuất thiết bị đóng cắt trung thế và hạ thế, bộ ngắt mạch Sentron và nền tảng giám sát năng lượng SENTRON.
• ABB — Giải pháp điện khí hóa và phân phối. Nhà sản xuất thiết bị đóng cắt trung thế, thiết bị đóng cắt hạ thế (MNS), bộ ngắt mạch không khí Emax 2 và nền tảng giám sát năng lượng ABB Ability.
• Eaton — Thiết bị phân phối điện cho ứng dụng thương mại và công nghiệp. Nhà sản xuất thiết bị đóng cắt trung thế và hạ thế, bảng điều khiển, busway và bộ ngắt mạch vỏ đúc cho thị trường Bắc Mỹ và toàn cầu.

Hệ thống phân phối điện được đánh giá hàng đầu cho các hoạt động quy mô doanh nghiệp không được xác định bởi một thương hiệu duy nhất hay một thành phần duy nhất, mà bởi kiến trúc tích hợp các thành phần đó thành một tổng thể phối hợp, có thể mở rộng và minh bạch. Một hệ thống được phối hợp chọn lọc, để một lỗi trên mạch nhánh không làm tối toàn bộ tòa nhà. Một hệ thống được trang bị thiết bị đo đạc, để biết và quản lý tiêu thụ năng lượng của từng mạch. Một hệ thống có thể bảo trì, để các thành phần quan trọng có thể được bảo dưỡng mà không cần ngừng hoạt động cơ sở. Và một hệ thống được xây dựng trên các thiết bị bảo vệ đã được chứng nhận, kiểm tra và tài liệu đầy đủ — các bộ ngắt mạch, RCD, bộ bảo vệ chống sét — sẽ ngắt khi cần và giữ khi nên, cho hàng thập kỷ phục vụ tin cậy. HUYU sản xuất các thiết bị bảo vệ đó cho các hệ thống doanh nghiệp cung cấp năng lượng cho các trung tâm dữ liệu, nhà máy, bệnh viện và các công trình năng lượng tái tạo của tương lai.