Алыскы кен ачуу үчүн микросеттик чечимдер: трансформатор жана коммутациялык жабдууларды тандоо

Markaziy Azia, Janubiy Amerika jana basqa off-grid regiondogy remotto kazyluu proyektlery kuch tarybynyn tarqatuu maselisine duch kelet, al emes grid-baglanyskan zavod. Kazyluu ozi kuch tarybynyn kergiligi jana jylgylygyn kamtaytyshtyruu kerek, jana industriyanyn eng agyr yuktaryny synsyzdykta qabyl aluu kerek. Chong mill motorlory tuurduu chalgyz yktyshar, shovelller jana drillerler belgisiz tsiklda ishteyt, jana crusherler tez-tez ozygorup, garmonikaga toluu talaptuu kuch tarybynyn talabyn beret - jana kofte 100 km den artuk aralukta kompetenttuy bakytuu bazasyndan. Proyekt egeleri uchun, satyp aluu mewlesinde saylanagan jaylar mikrosertkada juugorko ishtebilish kabilieti jete ala alba, jana ishtebilishka toktogonchuluuk yaratpa, bu asyl jaylarda belgilenebilet.

1. Ostonodogu kazyluu mikrosertkasynyn ishtebilish kabilieti jana rezerv kuch taryby

Kichinek, izolyatsiyalanган шахта микросетинде чоң мотордун ишке кирүүсү бардык системаны камтыган окуя. Баштапкы ток жергиликтүү генераторлордон, трансформаторлордон жана онлайн болгон аккумулятордук энергия сактоо тутумдарынан өтөт; бул бирдей шинага кошулган бардык мотордун башкаруу борборлорун таасирлеп, кернеу төмөндөт. Контактордун ажырашы, VFD-нын иштебеши жана үзгүлтүз процесс токтотулушу пайда болушу мүмкүн. Дизел генераторлор резервдик жана көпчүлүк убакытта жетишпеген энергияны толтуруу үчүн негизги мааниге ээ, бирок алар төмөн жүктөмдүүлүктө тез жыштык жана кернеу колдоосун экономикалык түрдө камсыз кыла албайт. Тез реакция берүү үчүн аккумулятордук энергия сактоо тутумдарын колдонуу кеңири таралып баар. Ал эми генераторлор жана трансформаторлор бардык мүмкүн болгон иштөө шарттарында, башкача айтканда, туруктуу жүктөмдүүлүк эмес, эң жаман иштөө шарттарына ылайык тандалышы керек.

Бул таратуу жабдууларынын техникалык талаптарын белгилөө логикасын өзгөртөт. Трансформаторлор жана коммутациялык жабдуулар өтүштүк кернеу жана токтун чегинде иштешүүгө эсептелген болушу керек, ал эми коргоо параметрлери генераторлордун, аккумулятордук сактоо тутумдарынын жана моторлордун микросетке берген авариялык тогу менен координацияланышы керек.

2. Двигателдин ишке кирүүсү, талаа жүктөрү жана трансформатордун тандалышы

Кен башкаруу трансформатору үчүн эң маанилүү тандоо – кыска токтун каршылыгы. Төмөн каршылык ири двигательди ишке киргизгенде кернеэни төмөндөтөт, бирок трансформатордун экинчи тармагындагы кыска токтун чогулган чыгышын көтөрөт – бул орто кернеэли коммутациялык жабдуулардын, кабелдердин жана шинанын төзүмдүүлүгүнө дагы да жогорку талаптар коёт. Трансформатор аздап арзан болушу мүмкүн; бирок коммутациялык жабдуулар жана кабелдер ошондой эмес.

Моторду башкаруу борборлорун камсыз кылган майга чөгүп кеткен бөлүштүрүү трансформаторлору үчүн, практикалык импеданс диапазону көбүнчө 5-6% түзөт, бул моторду баштоо чыңалуусун колдоону төмөнкү коммутаторлор үнөмдүү иштете турган мүчүлүштүк токко тең салмакта Трансформаторду иштеген жүктү кошуп, чындыгында чогуу иштеген моторлордун баштапкы kVA өлчөмүнө ылайыкташтыруу керек, андан кийин мотордун терминалдарында жана коңшулаш MCC шилтемелериндеги кабыл алынган чыңалуунун чеги менен текшерилет. VFD проникновение жогору болсо, гармониялык жүктөө жана кошумча катушка жылытуу да эске алынышы керек.

Майга чөгүп турган трансформаторлор бул жерде артыкчылыкты сактап калышат: суюк муздатуучу каражаттар жылуулук массасын жана ашыкча жүктөлүүгө туруштук берет, кургак типтеги агрегаттар катуу чөйрөдө, чаң көп чөйрөдө күрөшүп келишет - эгерде резервуар

3. Жаштардын Экологиялык деградациялоо: бийиктик, суук, чаң жана транспорт

IEC бийиктик түзөтмөсү 1000 м жогору болгондо кеңири белгилүү, бирок көп учурда туура колдонулбайт. Стандарт таза аба жана -5 °C–+40 °C диапазонундагы сырткы температураны предположение кылат. Бийиктик жана өткөрүүчү тозолор бирге келгенде — бул Орто Азия жана Андлардын кен башкаруу ортосунда жалпы таралган — тозо чөгүштөрү басым түзөтмөсүнүн болжолдогондой гана эмес, беттеги чыгыш кернеосун төмөндөтөт. Туура чечим — бийиктикке негизделген изоляциялык түзөтмө, чыгыш аралыгын узартуу, жогорку IP деңгээли жана конденсацияга каршы чаралардын бириктирилген колдонулушу.

Салкын климат дагы бир катмар кошот. Солтук Казакстанда жана башка Орто Азия кен башкаруу райондорунда, төмөн температурадагы май формулалары жана салкынга чыдамдуу кошумча заттар трансформатордун -40 °C температурада күчтүүлүктүн төмөндөтүлүшү же кошумча жылытуу колдонбостон иштей алуусун аныктайт. Ушул эле учурда, бирдей трансформатор +40 °C жаздык сырткы температурада жылытманы чыгарууга тийиш; ошондуктан, жылытма режимин тандау — ONAN же ONAF — заводдун эталон шарттарына эмес, нааданын чын сырткы температуралык диапазонуна негизделүү тиешели.

Тозолор да чалгындыктын ток көзүнүн корпусын тандау стратегиясын аныктайт. Атмосфералык аба менен изоляцияланган чалгындык абаны изоляциялоо жана салкындатуу үчүн колдонот; тозолуу ачык карьер же концентраттоочу ортодо бул аба жаңгырык болуп калат. Газ менен изоляцияланган же коргогуч катуу изоляцияланган чалгындык ток көзүнүн иштеген бөлүктөрүн сайттын атмосферасынан ажыратат жана кернеэни төмөндөтпөй, бийикликте колдонууга мүмкүндүк берет, ошондуктан негизги орто кернеэли чалгындык ток көзү жана маанилүү МСС-тер үчүн ал таанылган тандоо болуп саналат.

Ташуу чектөөлөрү — үчүнчү орто чөйрөлүк өзгөрүлүш. Трансформатор же Э-үй фабрикадагы баасына карабастан, жол же темир жол маршруту боюнча жетишип турган салмаа же өлчөмдөрдүн чегинен ашып кетсе, ал арзан турбайт. Скид менен жабдылган жана контейнерге салынган трансформатор станциялары сайттагы цивилдык иштерди жана ишке киргизүү убактысын азайтат — адатта, түзүлгөн туруктуу трансформатор станциялары үчүн 30–60 күн, ал эми алдын ала интеграцияланган мобильдүү бирдиктер үчүн 5–10 күн — бирок бул жалгыз гана фабрикадан кене капкасына чейинки ташуу коридоруна ылайык инженердик түрдө иштелип чыкса гана.

4. Алыскы кен аймагында таратуу үчүн жабдуулардын конфигурациясы

Алыскы кен аймагындагы микросеттеги таратуу системасы адатта үч функционалдык катмарга бөлүнөт.

Майлуу токтун таркатуу трансформаторлорунун 18 бирдигин

Булар ортоңку кернешидеги кен таратуусунун негизги жабдуулары болуп калат, эгер алар сайттын амбиент температурасынын диапазонуна, бийиктикке жана чачырангыч заттарга каршы төзүмдүүлүккө ылайык тандалган болсо. Борбордук Азиядагы долбоорлор үчүн бул ЭАБ/ГОСТ-туу документация жана суук климат үчүн май жана кошумча жабдуулардын конфигурациясы дегенди билдирет. Чили жана Перудагы кен башкаруу секторунун тарыхый талабына ылайык ANSI/NEMA ток кескичтери үчүн трансформатордун экинчи тараптагы кернеши жана импедансы ANSI-де белгиленген төмөнкү деңгээлдеги жабдууларга туура келүү керек, башкача айтканда, улуттук электр тармагы стандарты IEC болгондой.

Компакттук трансформатордук подстанциялар жана E-үйлөр

Бул пакеттер трансформаторду, ортоңку кернештеги (MV) коммутациялык жабдыктарды, төмөн кернештеги (LV) таратуу, корголуу жана башкаруу системаларын заводдо интеграцияланган корпуско бириктирип берет. Алардын мааниси жөнөкөйлүк эмес, балким, интеграция жана рутиндык сыноо иштеринин сапасын камсыз кылуу мүмкүнчүлүгү чектелген курулуш лагеринен контролдолгон заводдун шарттарына которулушу. Корпус сайттын тозойтучу заттардын өтүшүнө каршы деңгээли, конденсацияга каршы өнөрүшү жана чыныгы күн нуру жана сырткы жүктөм шарттарындагы ички температуранын көтөрүлүшү үчүн белгиленүү талап кылынат.

Ортоңку кернештеги (MV) жана төмөн кернештеги (LV) коммутациялык жабдыктар

Коммутациялык жабдыктар кирүүчү трансформаторлорду жана жергиликтүү генерацияны таратуу фидерлерине кошот, ал эми MCC'лер контакторлорду, жумшак иштөөчү стартёрлорду жана VFD'лерди камтыйт. Коммутациялык жабдыктар кен ачуу электр энергиясынын системасындагы капталга кеткен чыгымдардын (CAPEX) 30 проценттен аз болот, бирок негизги тактада бир гана ажыратуу бүткүл заводдун иштешин токтотуп калат. Техникалык талаптарда ички дуга сыноосу өткөрүлгөн корпуслор, жетиштүү блокировкалар жана трансформатордун импедансы менен мотордун иштөө профили менен координацияланган корголуу системалары биринчи орунда турушу керек.

5. Сатып алуудан мурда техникалык тастыктоо чек-листи

Сайт жана система негизи

• Бийиктикти, эң жогорку жана эң төмөнкү сырткы температураны жана чөп-чөп же башка ластануу классификациясын текшерип чыгыңыз; аймакка ылайык келген жалпы төмөндөтүүнү талап кылыңыз.
• 50 Гц же 60 Гц электр тармагын жана жергиликтүү электр тармагынын стандартын же электр тармагына кошулуу талаптарын текшерип чыгыңыз.
• Орто Азия үчүн ЭАК/ГОСТ сертификатын жана төмөн температурада иштеген май менен кошумча заттардын техникалык талаптарын текшерип чыгыңыз; Чили жана Перу үчүн ANSI/NEMA коммутациялык куралдарынын стандартдары колдонулуп жатканын же жок экенин текшерип чыгыңыз.

Трансформатордун техникалык талаптары

• Бир убакта иштей алган эң ири моторлордун санын, алардын иштөө кВА жана ток профилдерин, моторлордун терминалдарында жана жанындагы МСС шиналарында жол берилген керне төмөндөшүн көрсөтүңүз.
• Трансформатордун импедансын оптималдуу маани катары көрсөтүңүз, негизги маани эмес; ал төмөнкү орто керне тармагындагы коммутациялык куралдарга башкарылбай турган кыска ток деңгээлин түзбөгөнүн текшерип чыгыңыз.
• Иштөө режимин (ONAN же ONAF) чындыкта жайгашкан аймактын сырткы температурасына ылайык көрсөтүңүз жана максималдуу сырткы температурада жумушчу күчүн күчтүү салынган суутунсуз көрсөтүңүз.
• Майда иштеген бирдиктер үчүн, минималдуу сырткы температура үчүн майдын түрүн, резервуардын тыгыздалуу ыкмасын жана майды сактоо системасын тастыктаңыз.

Түзүлүш жана коргоо

• Тозолорго каршы изоляция стратегиясын тандаңыз: ток өткөрүүчү тозо менен жабык кабина жана желдетүү системасы болгон учурда гана AIS; жогорку тозо же жогорку бийликте иштеген негизги плата үчүн GIS же SSIS.
• Негизги орто кернеулий ток кескичи үчүн ички дуга классификациясын жана дугага чыдамдуу конструкцияны тастыктаңыз.
• Трансформатордун импедансын, мотордун ишке кирүүсүндөгү чапталган токту жана генераторлор менен аккумуляторлордон келген авариялык токтун координациясы боюнча коргоо изилдөөлөрүн талап кылыңыз.

Колло, ташуу жана текшерүү

• Ташуу үчүн чектөөлөрдү – салмақ, өлчөмдөр, көтөрүү чекиттерин – сайтка чейинки наадан маршрутка ылайык тастыктаңыз; скид-монтируемый же контейнерде жасалган подстанциялар үчүн сатып алуу талаптарын берүүгө чейин ташуу инженердик сызмаларын талап кылыңыз.
• Заводдук кабыл алуу сыноосунун (FAT) көлөмүн белгилеңиз: трансформатордун жөнөкөй сыноолору IEC 60076-1 боюнча жана коммутациялык аппараттардын жөнөкөй сыноолору IEC 62271-200 боюнча; дизайндын үй-бүлөсү үчүн IEC типтеги сыноо долбоорлорун талап кылыңыз, бир гана бирдиктин жөнөкөй сертификатын эмес.
• Сайттын ишке киргизилүүсүнүн көлөмүн жана заводдогу интеграциялык сыноо сайтта ток берүү убактысын кыскарта алышын текшерүү.

6. Жабдууларды иштеп жаткан шарттарга ылайыкташтыруу

Бир гана каталогдун продуктулары борбордук азиялык суук жана чачыранган сайттар менен түштүк америкалык бийиктиктеги, сейсмикалык зоналардагы шахталар үчүн туура келбейт. Май менен изоляцияланган таратуу трансформаторлору шахталардагы мотордун жүктөмүнө талап кылынган термалдык туруктуулукту жана жүктөмдүн ашып кетүүсүнө төзүмдүүлүктү камсыз кылат, бирок алардын май системасы, тыгыздаштыруу жана кошумча жабдуулары суукта иштөөгө жана чачыранган заттардын кирүүсүнө ылайыкташтырылышы керек. Компакттук подстанциялар гана сырткы орчондун жана загрязнителдердин чыныгы профилине негизделген корпусдун термалдык жана кирүүгө каршы дизайнда сайтка интеграциялоо рискисин кыскартат. Ортоңку күчтүү (MV) коммутациялык жабдуулар иштеп жаткан убакытты коргойт, жана анын изоляция стратегиясы чачыранган заттар жана бийиктик шарттарына каршы тандалышы керек, анткени алар аба менен изоляцияланган конструкциялардын сапатын төмөндөтөт.

Цзянсу Юнита компаниясынын өнөрөт ассортименти — май менен толтурулган таратуу трансформаторлору, компакттук куту түрүндөгү трансформатордук подстанциялар жана орто жана төмөн кернеүдөгү коммутациялык жабдуулар — бул үч трансформатор катмарын Түштүк Америка, Орто Азия жана башка алыскы казылуу райондорунун рыногуна туураланат. Түзүлүшчүнүн тарапынан кандайдыр бир талап койгондой, трансформатордун импедансын мотордун ишке кирүүсүнүн изилдөөсүнөн чыгарып, экологиялык түзөтүлүштөрдү баалоого алынган деп эсептөөгө эмес, чындыгында эсептөөгө, заводдун сыноо далилдери трансформатордын конструкциялык тобун жана конкреттүү орнотулган конфигурацияны камтышы керек.

Алыскы казылуу микросетинде каталогдун башталышы боюнча тандалган жабдууларга жокко чыгарылбаган убакыт жок; алардын электрдик жана экологиялык шарттарында чыдамдуулугуна негизделген тандалыш керек.

7. Колдонуу сценарийлары жана жабдуулардын каршылыгы

Бул үч жабдуу катмары казылуудан тышкары да колдонулат. Төмөнкү таблицада типтүү иштөө режимдери белгилүү техникалык талаптарга каршы коюлган, анда орнотулган жабдуулардын кызматта чыдамдуулугу чечилет.

Таблица 1: Типтүү колдонуу сценарийлары, тармактын тармагындагы талаптар жана сунушталган жабдуулардын конфигурациялары.

8. Ал эмне болгон? Көп берилүүчү суроолор

Суроо 1. Неге трансформатордун кыска токтун импедансы минералдык микросетте эң маанилүү тандоо?

Себеби, бул бардык таратуу системасына таасир этет. Төмөн импеданстар чоң мотордун иштөөсү учурунда кернеэни төмөндөт, бирок экинчи тармактагы кыска туташуу тогу артып кетет, ошондуктан орто кернеэли өчүрүлгүчтөр, кабелдер жана шиндар төмөнкү тармакта көбүрөөк токтун таасирине чыдай алат. Трансформатор аз гана арзан болушу мүмкүн; бирок өчүрүлгүчтөр жана кабелдер арзан эмес.

Суроо 2. Моторду башкаруу борборлоруна нефть менен толтурулган трансформаторлор үчүн кандай импеданс практикалык?

5–6 проценттик диапазон даярдыкта турган минералдык казылуу системаларында жалпысынан иштейт: мотордун иштөөсү үчүн кернеэни камсыз кылуу жана төмөнкү тармактагы өчүрүлгүчтөрдүн талаа деңгээлин чыдай алуусу ортосундагы тең салмак. Так маани мотордун иштөөсү боюнча изилдөө негизинде негизделши керек, каталогдун өнөктүрүлгүсү катары алынбаши керек, жана VFD колдонулуу жогорку болгон учурда кайрадан текшерилши керек.

Суроо 3. IEC боюнча 1000 м бийиктикте жогорулаш үчүн түзөтүү тозгоолуу минералдык казылуу сайты үчүн жетиштүүбү?

Жок. Стандарт таза аба жана -5 Cден +40 Cге чейинки орточо температура диапазонун кабыл алат. Бийиктик өткөргүч тозойго тушса, беттеги чыгыш кернеши басымдын түзөтүшүнөн көбүрөөк азаят. Туура техникалык талаптар: бийиктикке негизделген изоляциялык түзөтүш, өсүрүлгөн чыгыш аралыгы, жогорку IP деңгээли жана конденсацияга каршы чаралар.

С4. Дизел генераторлору гана тез жыштык жана кернеши туруктуу сактоону камсыз кыла алабы?

Генераторлор резервдик жана убактылуу энергия камсыз кылуу үчүн маанилүү, бирок алар төмөн жүктөмдө тез жыштык жана кернеши туруктуу сактоону экономикалык жагынан камсыз кыла албайт. Батареялык энергия сактагычтары бул тез реакцияны барынча камсыз кылат, ал эми генераторлор жана трансформаторлор стационардуу жүктөмгө гана эмес, иштеп баштоонун эң жаман мүмкүн болгон сценарийине ылайык талап кылынат.

С5. Компакттук подстанциялар сайттагы рискти кантип азайтат жана ПО чыгарылганга чейин эмнени текшерүү зарыл?

Заводдук интеграция түзүлүш лагеринен, сапатын текшерүү мүмкүнчүлүгү чектелген жерден, башкача айтканда, түзүлүштүк электр станциялары үчүн 30–60 күн, ал эми алдын ала интеграцияланган бирдиктер үчүн 5–10 күн ичинде ишке киргизилет, жабык көлөмдүн сыртка кириши жана ички жылуулук дизайнды чыныгы күн нуру жана сырткы температура жүктөмүнө ылайык текшерүү жана ташуу өлчөмү — салмагы, өлчөмдөрү жана көтөрүү чекиттери — заводдон кенге чейинки чыныгы маршрутка ылайык текшерүү тапшырма берилгенге чейин аткарылат.

бийиктиги