项目背景
内蒙古某大型矿业集团矿区重卡快充站,需要一套适应夏季极端高温、强日照、多粉尘恶劣工况的供电充电系统,匹配矿用重卡大电流连续充电、车辆集中到站、24 小时不间断运营的核心需求。
一、方案架构
采用"箱变 + 充电堆 + 预留浸没式扩容"一体化供电充电系统:1 台 2500KVA 高温多尘专用欧式箱变 + 1 套 2400kW 全矩阵功率共享充电堆,箱变低压侧专项配置 6 路 3P 800A 专用充电堆进线回路,同时预留 2 路 3P 800A 扩容备用回路,满足后期大功率浸没式充电桩加装需求。
- 系统总配置容量:2500KVA(箱变)+ 2400kW(基础充电堆)+ 800kW(预留扩容)
- 额定电压:高压 10kV / 低压 0.4kV / 直流 1000V
- 充电终端:1 台主机 + 10 台双枪终端,合计 20 把 7 米国标充电枪
- 单枪最大输出:300A / 400A 可选,支持 24 小时连续满功率输出
- 防护等级:箱变 IP54 / 充电桩 IP54 / 浸没式一体机 IP65
二、2500KVA 箱变(矿区高温多尘专用)
高压室:3 台 HXGN15-12 全密封环网柜,采用全密封防尘结构适配矿区多粉尘环境,配备完整五防联锁保护。进线柜配置电动负荷开关、电压互感器、氧化锌避雷器、应急 UPS 与带电显示装置;计量柜预留供电部门专用 CT/PT 计量安装位;出线柜配置真空断路器与微机综合保护器,具备过流、速断、接地故障全套保护。
变压器室:SCB18-2500KVA 一级能效全铜干式变压器,专为重载工况设计:H 级耐高温绝缘材质(最高耐温 180℃),自带绕组温度监测、超温报警、超温跳闸三重保护;标配一用一备 IP54 防护强制散热风机,智能温控启停,进风口加装高密度不锈钢防尘网,杜绝粉尘堆积。
低压室:4 台 GGD 标准开关柜,进线柜配置 4000A 智能框架断路器 + Ⅰ+Ⅱ级组合式浪涌保护器;出线柜共 8 路 3P 800A 塑壳断路器(6 路供 2400kW 充电堆 + 2 路预留扩容);补偿柜配置 2 台 150Kvar SVG 静止无功发生器(总容量 300Kvar),5ms 极速响应,稳定全站功率因数 ≥0.95。
三、2400kW 集中式充电堆(矿用重卡专用)
功率模块:40 台 60kW 高效直流充电模块,模块效率 ≥96.5%(满载),无主从并联架构,支持热插拔在线更换,IP20 防尘设计内置防尘滤网。
PDU 全矩阵功率调配:行业最新 PDU 全矩阵无阻塞功率调配技术,任何一把充电枪均可调用全部 40 个模块的可用功率,需求响应 ≤10ms,实现"0 模块闲置",功率利用率从传统 70% 提升至 100%,可提升充电站日均充电量 15%-20%,有效解决矿用重卡集中到站时的功率分配难题。
充电终端:10 台落地式双枪直流充电终端,标配 7 米加长国标枪线,适配矿用重卡车身长、油箱侧置导致的插拔距离需求,避免拖拽损坏枪线。枪型支持 300A / 400A / 混合配置多种选择。
元器件品质承诺:所有 300A/400A 充电枪对应的内部铜排、熔断器、接触器、模块输出端子、连接电缆均采用与标称电流完全匹配的规格,支持额定电流下连续 24 小时满功率输出,可提供国家认可检测机构出具的满功率输出检测报告。
四、预留扩容:400kW 浸没式双枪一体机
基于矿区运营数据的弹性扩容设计:运营初期仅启用 6 路基础回路,3-6 个月后通过箱变监测系统统计充电堆平均功率利用率与变压器负载率曲线,当利用率达标时按需加装 400kW 浸没式双枪一体机,无需停电改造箱变内部。
- 无惧粉尘:绝缘油全浸没冷却,元器件与外界粉尘完全隔离
- 长时不降频:散热效率为传统风冷 3 倍以上,可连续 10 小时满功率输出
- 低损耗:设备效率 ≥97%,无风扇设计,维护量降低 80% 以上
- 零中断扩容:预留 800A 备用回路,后期仅需连接电缆即可通电运行
五、电缆选型与施工
直流功率电缆采用 4+1 五芯铠装双回路并联供电:300A 枪配 4×120+1×70mm² 铠装电缆,400A 枪配 4×185+1×95mm² 铠装电缆。提供三种敷设方式:
| 对比维度 | 地下电缆沟(推荐) | 地面盖砖直埋 | 地面桥架 |
|---|---|---|---|
| 抗重型矿卡碾压 | ✅ 完全承受 | ✅ 完全承受 | ⚠ 需搭建 2.5m 龙门架 |
| 防尘效果 | ✅ 完全防尘 | ✅ 完全防尘 | ⚠ 易积尘 |
| 夏季散热 | ✅ 最佳 | ✅ 良好 | ⚠ 较差 |
| 电磁干扰屏蔽 | ✅ 最佳(土壤屏蔽) | ✅ 良好(分层敷设) | ⚠ 一般(需单独接地) |
| 扩容灵活性 | ⚠ 需二次开挖 | ⚠ 可局部开挖 | ✅ 直接敷设 |
混凝土设备基础标准做法:充电堆主柜基础 1600×1200×200mm(C25 混凝土,4 根 M16×200 地脚螺栓);双枪终端基础 800×600×200mm(4 根 M12×150 地脚螺栓);基础高出地面 10cm,预留接地端子与联合接地网可靠连接,接地电阻 ≤4Ω。
六、系统电气拓扑
10kV 市电 → 高压进线柜 → 高压计量柜 → 高压出线柜 → 2500KVA 干式变压器 → 4000A 低压总进线柜 → 6 路 3P 800A 专用出线回路 → 2400kW 充电堆主柜 → 直流输出至 10 台双枪充电终端;2 路备用 800A 回路预留后期扩容使用。
总结
本方案针对矿区高温、多尘、重载的极端工况做了全链路专项设计,从箱变防尘散热、PDU 功率调配到浸没式扩容预留,保障矿卡 24 小时不间断充电运营。佐白电气提供现场勘探、方案设计、设备供应、施工指导一站式服务,正规厂家直供、正品保障、专业团队,欢迎咨询:180 5838 7365。
