Инфраструктура зарядки электромобилей: трансформатор и IEC 61851

Проектирование распределения для AC/DC-зарядки с учётом одновременной нагрузки, мощности трансформатора, гармоник, защиты и управления нагрузкой.

1. Определите тип и обязанности EVSE

IEC 61851-1:2017 охватывает оборудование питания электромобилей и требования к его электробезопасности, подключению и эксплуатации до 1,000 V AC или 1,500 V. DC. IEC 61851-23:2023 охватывает DC электрооборудование с входом AC до 1,000 V или DC ввод до 1,500 V и максимум на стороне автомобиля до 1,500 V DC.

В проекте площадки должны быть предусмотрены пункты зарядки AC, зарядные станции DC, одновременная зарядка в депо, общественная быстрая зарядка и двунаправленная работа. Максимальная мощность зарядного устройства не совпадает с совпадающим спросом на объекте.

2. Определение размеров трансформатора и фидера

Для сбалансированного трехфазного фидера первая проверка полной мощности:

S = √(3) · ULL · I

Затем примените фактическое совпадение, профиль зарядки, разнесение, окружающую среду, тепловой класс трансформатора, падение напряжения, предполагаемую неисправность и будущее расширение. Включите вспомогательные системы отопления, вентиляции и кондиционирования, оплату/связь, освещение, противопожарные системы и аккумуляторное оборудование.

Ввод дизайнаОбязательная проверка
ТрансформеркВА, полное сопротивление, диапазон отводов, гармоники, повышение температуры, нейтраль и заземление
ФидерДопустимая нагрузка, падение напряжения, короткое замыкание, экран/PE, группировка и прокладка кабеля
ЗащитаВыключатель, RCD/DC дифференциальный ток, УЗИП, изоляция, аварийный останов и селективность
УправлениеДинамическое управление нагрузкой, интерфейс OCPP/ISO 15118, ограничение нагрузки и восстановление после сбоя

3. Качество и безопасность электроэнергии

Быстрые зарядные устройства представляют собой преобразовательную нагрузку. Смоделируйте гармонический ток, дисбаланс, мерцание, бросок тока, компоненты DC, регенеративные или двунаправленные режимы и тепловую реакцию трансформатора. Проверьте защиту от прикосновения, защитное разделение, целостность защитного провода и местную систему заземления.

Зарядная связь не заменяет электрическую блокировку. Станция должна определить, что происходит после потери соединителя, перегрева, повреждения изоляции, аварийной остановки, потери связи или отключения электроэнергии.

4. Приемка на объекте

  • Проверьте модель зарядного устройства, разъем, прошивку, пределы выходного напряжения/тока и заявленную рабочую температуру.
  • Проверьте коэффициент трансформации, последовательность фаз, полное сопротивление, изоляцию, защиту, контроль УЗО/DC, аварийный останов и SCADA.
  • Проверьте максимальную одновременную нагрузку, контролируемое линейное изменение, сброс нагрузки, перезапуск, изоляцию неисправностей и безопасное восстановление.
  • Сохраняйте единство объекта, групп зарядных устройств, предположений о потреблении и границ обслуживания с точной установленной конфигурацией.

*Источники: IEC 61851-1:2017; IEC 61851-23:2023; IEC 61851-24:2023; IEC 62477-1.*