Pagpili ng Transformer para sa mga Proyektong Pangmimina: Mahahalagang Pag-iisip para sa mga Lokasyon na Off-Grid at Grid-Connected

Ang katiyakan ng suplay ng kuryente ng isang mina ay direktang nakaaapekto sa kaligtasan ng produksyon at sa kahusayan ng operasyon. Bilang pangunahing kagamitan para sa pagbabago ng kuryente, ang pagpili ng transformer ang nagdedetermina kung ang buong sistema ng kuryente para sa pangingisda ay maaaring tumakbo nang maayos. Gayunpaman, ang mga mina na hindi konektado sa grid at ang mga mina na konektado sa grid ay naiiba sa istruktura ng pinagkukunan ng kuryente at sa paraan ng operasyon, kaya iba rin ang pokus sa pagpili ng transformer. Ang artikulong ito ay naglalista ng mga pangunahing punto sa pagpili ng transformer para sa parehong sitwasyon.

Ang isang off-grid na mina ay umaasa nang buo sa sariling mga pinagkukunan ng kuryente (mga generator na pampadulas, solar PV, pag-iimbak ng enerhiya, atbp.) at hindi nakakonekta sa panlabas na grid. Ang sistema ay dapat magbalanse ng pagbuo at pagkonsumo ng kuryente nang real time nang mag-isa. Ibig sabihin, ang mga pagbabago sa pinagkukunan ng kuryente (tulad ng di-pantay na kalikasan ng solar PV) ay dapat abusuhin ng mga system na nag-iimbak ng enerhiya at ng mga backup na generator, na nagdudulot ng mas mataas na pangangailangan sa patuloy na suplay.

Ang isang grid-connected na mina ay nakakonekta sa panlabas na grid, na gumagampan bilang pangunahing o backup na pinagkukunan ng kuryente at nagbibigay ng matatag na suporta sa boltahe at frequency. Ang mina ay maaaring bumili ng kuryente mula sa grid at, kung ang mga kondisyon ay paborable, bahagyang mag-self-supply gamit ang renewable generation. Ang sistema ay relatibong mas simple.

Ang pagpili ng transformer para sa isang proyektong pangmimina ay nakabase una sa antas ng kaligtasan ng lokasyon ng pag-install.

Transformers na Nababahura sa Langis gumagamit ng insulating oil bilang pamamaraan para sa paglamig at pagkakabukod. May malakas na kakayanan sa sobrang karga at mabuting pagkalat ng init, kaya mainam para sa mga surface substations, bukas na lugar ng pagmimina, at iba pang mga sitwasyon na may mababang panganib ngunit mataas na karga. Mas mababa ang gastos sa pagbili nito, mature na ang teknolohiya, at nag-aalok ito ng magandang halaga sa mga kondisyon ng mataas na kapasidad ng suplay ng kuryente. Gayunpaman, may panganib ang insulating oil sa pagbubuhos at sunog, at kailangang subukan nang regular ang kalidad ng langis.

Dry-type transformers gumagamit ng epoxy resin casting para sa pagkakabukod. Walang langis, hindi nasusunog, at tumututol sa apoy, kaya mainam para sa mga underground tunnel at working face na may mataas na konsentrasyon ng gas o nakapipigil na espasyo. Kompakto ito, protektado laban sa alikabok at kahalumigmigan, at may simple na pang-araw-araw na pagpapanatili. Ang mga kahinaan nito ay mas mataas na gastos sa pagbili at medyo limitado ang kakayanan sa sobrang karga.

Sa maikling salita: piliin muna ang dry-type para sa mga high-risk na underground area; ang oil-immersed naman ay maaaring i-prioritize para sa surface at low-risk na mga sitwasyon.

Paghahambing ng Mga Sitwasyon ng Paggamit

1. Adaptasyon sa mga pagbabago ng power source. Ang mga off-grid system ay karaniwang gumagamit ng hybrid na setup na "diesel generation + solar PV + energy storage." Ang mga pagbabago sa output ng PV at ang pag-on/off ng diesel generator ay parehong nagdudulot ng pagbabago sa voltage at frequency. Kailangan ng transformer ng mabuting kakayahan sa voltage regulation; maaaring kailanganin ang modelo na may on-load tap-changing upang harapin ang madalas na pagbabago sa gilid ng power source.

2. Kakayahan na tiisin ang epekto ng load. Ang malalaking kagamitan tulad ng mga crusher at ball mill sa mga mina ay maaaring kumuha ng mga starting current na ilang beses ang rated value. Ang isang off-grid system ay walang malakas na suporta mula sa grid, kaya ang transformer ay dapat may sapat na overload margin upang maiwasan ang matinding pagbaba ng voltage ng sistema kapag nagsisimulang gumana ang mga motor. Ang pagpili ng capacity ay dapat batay sa aktwal na load curve kasama ang makatwirang redundancy.

3. Mga kondisyon sa transportasyon at pag-install. Madalas na limitado ang mga daanan patungo sa malalayong mining sites, kaya kailangang isaalang-alang ang mga dimensyon at timbang ng transformer, pati na rin ang feasibility ng on-site assembly. Kung ang isang oil-immersed transformer ay nangangailangan ng on-site oil filling, kailangan din na magkaroon ng oil treatment equipment at angkop na kondisyon.

1. Pagsasama ng short-circuit impedance. Sa panahon ng operasyon na konektado sa grid, ang impedance ng maikling kircuit ng transformer ay dapat i-coordinate sa kakayahan ng maikling kircuit ng grid. Ang sobrang mababang impedance ay nagdudulot ng labis na kasalukuyang maikling kircuit, na tumataas sa pasanin sa switchgear; ang sobrang mataas na impedance ay nagdudulot ng labis na regulasyon ng boltahe. Ang pagsusuri ay dapat batay sa inaasahang kasalukuyang maikling kircuit na ibinibigay ng grid.

2. Pagpili ng vector group. Ang mga beban sa pagmimina ay kasama ang malaking bahagi ng di-linear na kagamitan tulad ng mga frequency converter at soft starter, at ang mga harmonic current ay maaaring makaapekto sa operasyon ng transformer. Ang vector group na Dyn11 ay gumagana nang mas mahusay kaysa sa Yyn0 sa paglaban sa mga harmonic at sa pagpapababa ng third harmonics, kaya ito ay karaniwang pinipili para sa mga distribution transformer sa mga mina na konektado sa grid.

3. Pagsasaayos ng kapasidad at reserba para sa pagpapalawak. Ang paglago ng karga sa mga mina na konektado sa grid ay karaniwang medyo matatag. Ang kapasidad ng transformer ay maaaring itakda sa "aktwal na karga × 1.1–1.2," na may nakalaang espasyo para sa pagpapalawak batay sa plano para sa buong buhay ng mina. Ang sobrang malaking kapasidad ay hindi lamang nagpapataas ng mga pagkawala kapag walang karga, kundi binababa rin nito ang power factor.

Para sa proyekto ng Nishbash coal mine sa Uzbekistan, ibinigay namin ang tatlong European-style prefabricated substation na konektado sa grid, bawat isa ay may kapasidad na 3150 kVA at voltaheng 10/0.4 kV. Ang high-voltage switchgear, low-voltage switchgear, at mga transformer sa loob ng mga substation na ito ay lahat ginawa ng aming kumpanya. Para sa proyektong ito, pinili namin ang pinakangangkop na kagamitan batay sa mga katangian ng mina mismo, kasama ang iba pang mga salik tulad ng taas sa dagat, temperatura, at kahalumigmigan.

Lalo na sa pagpili ng transformer, binigyan namin ng lubos na pansin ang mga kinakailangan para sa koneksyon sa grid. Sa huli, pinili namin ang isang oil-immersed transformer na may Dyn11 vector group at 5.5% short-circuit impedance.

Q1. Kailangan ba ng mga transformer para sa pagmimina na gumamit ng mga modelo na partikular sa pagmimina?

Para sa mga lugar sa ilalim ng lupa at sa mga lugar na may panganib na pagsabog, kailangang gamitin ang mga transformer na sumusunod sa mga pamantayan sa pagmimina (karaniwang uri o uri na laban sa apoy). Ang mga substation sa ibabaw at mga lugar ng bukas na hukay ay maaaring gumamit ng karaniwang industrial na transformer, ngunit kinakailangan nilang tumugon sa mga kinakailangan sa antas ng proteksyon at anti-corrosion.

Q2. Maari bang gamitin ang dry-type transformers nang labas ng bahay?

Oo, ngunit kailangan ng isang protektibong kabanayan, karaniwang may antas ng proteksyon na IP54 o mas mataas, upang harapin ang alikabok at madikit na kondisyon.

Q3. Maaari bang gamitin ng isang off-grid na mina ang isang karaniwang grid-connected na transformer?

Hindi inirerekomenda. Ang mga katangian ng pinagkukunan ng kuryente at mga pattern ng epekto ng karga sa mga off-grid na sistema ay lubhang naiiba sa mga grid-connected na sistema. Ang isang karaniwang grid-connected na transformer ay maaaring hindi kayang harapin ang madalas na pagbabago ng boltahe at ang mga epekto ng starting current.

Ang pangunahing pagkakaiba sa pagpili ng transformer para sa mga off-grid at grid-connected na mina ay nasa mga iba’t ibang pangangailangan na inilalagay ng mga katangian ng pinagkukunan ng kuryente sa transformer . Ang mga sitwasyon na nasa labas ng grid ay nangangailangan ng mga transformer na may mas malakas na pag-aadjust sa boltahe at mas malaking margin para sa sobrang karga upang mapagtagumpayan ang mga pagbabago ng mga sariling pinagkukunan ng kuryente at ang epekto ng mga karga. Ang mga sitwasyon na konektado sa grid ay mas nakatuon sa pagkakapareho ng impedance, pagpapababa ng mga harmonic, at koordinasyon kasama ang mga proteksyon ng grid. Sa parehong mga sitwasyon, ang antas ng kaligtasan ay palaging ang unang pangunahing kriterya sa paghihiwalay ng mga transformer na may langis at mga dry-type — ang mga dry-type ay ilalagay sa ilalim ng lupa, samantalang ang mga may langis ay ilalagay sa ibabaw. Ang prinsipyong ito ay hindi nagbabago kahit ang minahan ay nasa labas ng grid o konektado sa grid.