Itin šaltuose kasybos regionuose šiaurėje, pvz., Mohėje, kur žiemos temperatūra įprastai nukrenta iki -40 laipsnių, lauke naudojama elektros įranga ištisus metus- susiduria su dideliais iššūkiais, įskaitant apledėjimą, užšalimą, trapumą žemoje-temperatūros ir mechaninių strigčių. Itin žemos temperatūros aplinkoje standartiniai skirstomieji įrenginiai yra labai linkę į gedimus, pvz., mechaninį užstrigimą, izoliacijos gedimą, sandariklio sukietėjimą ir tepalo kietėjimą, o tai neleidžia normaliai užsidaryti ir paleisti. Tai tiesiogiai veda prie atviros-kasybos įrangos prastovos ir elektros paskirstymo sistemų paralyžiaus. Daugelis inžinierių mano, kad žemos temperatūros išjungimas ir paleidimo gedimai yra pramonės norma, o iš tikrųjų įrangai tiesiog trūksta specialių dizaino pritaikymų dideliam šalčiui. Šis specializuotas skirstomasis įrenginys, pritaikytas -sukurtas ekstremalioms Mohe atvirosios{13}}kasyklos eksploatavimo sąlygoms, įveikia žemos-temperatūros apribojimus, taikomus įprastinei įrangai, ir užtikrina patikimą, vieną{15}}bandymą uždaryti net esant ekstremalioms minuso užšalimo sąlygoms. Tarp įvairiųskirstomųjų įrenginių tipaipritaikyta pramonės ir kasybos scenarijams, ši specialiai{0}}sukurta įranga, skirta dideliems šalčiams, iš naujo apibrėžė atviros-duobės energijos paskirstymo šiauriniuose regionuose veikimo standartus. Tiek24 kV skirstomieji įrenginiaikasyklos pagrindiniam maitinimo šaltiniui ir oro -izoliuotiems skirstomiesiems įrenginiams (AIS), paprastai naudojamiems lauke, buvo atlikti specialūs žemos-temperatūros atnaujinimai, todėl jie yra tinkamiausias pasirinkimas skirstant energiją itin šaltose kasybos vietose.
Didžioji dauguma bendrosios paskirties -skirstymo įrenginių yra sukurti taip, kad atlaikytų tik nuo -20 laipsnių iki +40 laipsnių temperatūrą, todėl jie visiškai netinkami ekstremalioms Mohe lauko sąlygoms. Didelis šaltis gali pakenkti įprastos įrangos apsaugai įvairiais matmenimis,-įskaitant mechaninę struktūrą, izoliacijos charakteristikas, elektros grandines ir sandarinimo medžiagas,{7}}dėl to gali kilti paleidimo gedimų. Remiantis realiu-pasaulio projektu atviroje-kasykloje Mohėje, šiame straipsnyje bus išaiškinta pagrindinė techninė logika, lemianti sėkmingą pirmą-sėkmingą ekstremalių{11}}šaltų skirstomųjų įrenginių uždarymą, palyginami skirtumai tarp įvairių tipų skirstomųjų įrenginių pritaikymo žemai{13}}temperatūrai ir 4 mygtukų modifikavimo sprendimai. skirstomuosius įrenginius (AIS) ypač šaltomis sąlygomis.
1. -40 laipsnio ekstremalios šalčio sąlygos: keturios pagrindinės įprastų skirstomųjų įrenginių gedimo priežastys
Mohe atvira{0}}kasykla yra neapsaugota lauko aplinka su dideliais šalčiais, kur dėl nakties žemos temperatūros kartu su vėju, sniegu ir šalčiu lengvai susidaro ploni ledo ir šalčio sluoksniai ant skirstomųjų įrenginių išorinių ir vidinių paviršių. Tokiomis sąlygomis įprasti skirstomieji įrenginiai dažnai sugenda ir negali tinkamai užsidaryti. Pagrindinės priežastys sutelktos į keturis pagrindinius aspektus,{3}}bendras silpnumas, būdingas visiems standartamsskirstomųjų įrenginių tipaižemos{0}}temperatūros aplinkoje.
Pirma, mechaniniai komponentai užšąla ir užstringa. Esant -40 laipsnių temperatūrai, tepalai, naudojami tipinėse mechaninėse spyruoklėse, transmisijos strypuose ir valdymo mechanizmuose, visiškai sukietėja, prarasdami tepimo funkciją. Tai žymiai padidina mechaninį atsparumą ir sumažina sukimo momentą, reikalingą atidarymo ir uždarymo operacijoms, dėl to tiesiogiai užstringa uždarymo mechanizmai ir sugenda.
Antra, sandarinimo medžiagos žemoje temperatūroje tampa trapios. Įprasti guminiai tarpikliai sukietėja ir sutrūkinėja esant dideliam šalčiui, todėl vėjas, sniegas ir drėgmė gali prasiskverbti į korpusą ir suformuoti vidinį ledą, kuris trukdo jungiklio veikimui.
Trečia, pablogėja izoliacijos charakteristikos. Standartinės izoliacinės medžiagos tampa trapesnės ir mažiau atsparios esant itin žemai{1}}temperatūrai, todėl jos yra linkusios į mikro-įtrūkimus ir žymiai sumažina izoliacijos ribas.
Ketvirta, antrinėse grandinėse atsiranda elektros poslinkis. Žema temperatūra sukelia parametrų poslinkius relėse ir apsauginiuose įtaisuose, dėl kurių atsiranda neteisinga uždarymo logika ir suveikia blokavimo mechanizmai.
Dėl šių problemų kartu smarkiai padidėja standartinių gedimų dažnisoru{0}}izoliuoti skirstomieji įrenginiai (AIS)ypač šaltoje, atviroje{0}}kasybos aplinkoje. Net įprastinis24 kV skirstomieji įrenginiai, jei jis nėra specialiai sukurtas žemoje{0}}temperatūroje, dažnai nukentės dėl uždarymo gedimų ir įrangos atsisakymo veikti, nes visiškai nepatenkins nuolatinės atviros{1}}kasybos gavybos energijos tiekimo poreikių.
2. Įrangos pasirinkimas ir pritaikymas dideliam šalčiui: skirtingų tipų skirstomųjų įrenginių žemos{1}}temperatūros tolerancijos svyravimai
Įvairių tipų skirstomieji įrenginiai, dažniausiai naudojami skirstant pramonę ir kasybos energiją, skirtingos konstrukcijos ir izoliacijos metodai turi didelių skirtumų, kaip prisitaikyti prie{0}}šalto oro. Dėl šių skirtumų universalus pasirinkimas tampa nepraktiškas; Vietoj to labai svarbu tiksliai pritaikyti-kasyklos darbo sąlygas.
Oro-izoliaciniai skirstomieji įrenginiai (AIS), kurie remiasi oro izoliacija ir atvira ventiliacijos konstrukcija, pasižymi paprasta konstrukcija ir puikiu šilumos išsklaidymu. Tačiau jis prastai atsparus užšalimo temperatūrai. Įprastuose AIS įrenginiuose trūksta sandarios šilumos izoliacijos ir aktyvių ledo šalinimo Ant izoliuojančių paviršių susikaupęs šerkšnas ir ledas gali sukelti paviršiaus sekimą, iškrovas ir mechaninius užstrigimus. Todėl standartinė AIS įranga gali patikimai veikti tik patalpose, kuriose yra aplinkos temperatūros. Norint efektyviai veikti atšiauriomis šalčio sąlygomis Mohe atvirose{8}}duobėse, reikia atlikti specializuotus pakeitimus.
24 kV skirstomieji įrenginiai, kurie yra pagrindinės kasybos srities energijos paskirstymo sistemos šerdis, tiekia elektrą visai įrangai, susijusiai su kasybos, transportavimo ir drenažo operacijomis atvirose-kasyklose, todėl reikia itin didelio uždarymo darbų patikimumo ir veikimo stabilumo. Standartinė 24 kV skirstomoji įranga paprastai pasižymi sudėtinga mechanine konstrukcija ir daugybe tikslių komponentų, kurie yra linkę į nepakankamą sukimo momentą ir parametrų poslinkį žemos temperatūros aplinkoje. Dėl to tokia įranga yra pagrindinis dėmesys{6}}pritaikantis prie šalto oro, taip pat pagrindinis pritaikytas modelis šiame Mohe projekte.
3. Pagrindinis techninis sprendimas: penki individualūs dizainai, skirti vienam stulpui užsidaryti esant -40 laipsnių ledo sąlygomis
Reaguodama į ekstremalias Mohe atvirosios{0}}duobės kasyklos- darbo sąlygas, įskaitant iki -40 laipsnių temperatūrą, ledu-dengtus paviršius ir stiprų vėją bei sniegą-, projekto komanda atliko visapusišką žemos-temperatūros pritaikymą ir pagrindinės energijos paskirstymo įrangos atnaujinimą. Atsižvelgdama į penkis pagrindinius matmenis-struktūrą, medžiagas, temperatūros valdymą, logiką ir apsaugą-, komanda visiškai išsprendė uždarymo žemoje{10}}temperatūroje iššūkius, suteikdama galimybę pritaikyti-sukurta 24 kV skirstomoji įranga ir modifikuota oro{13}}izoliuota oro ledu padengtomis sąlygomis.
1. Specializuota žemos temperatūros mechaninė sistema, apsauganti nuo užšalimo ir veikimo mechanizmų užblokavimo
Visi veikimo mechanizmai buvo pakeisti specializuotais amortizatoriais, atspariais itin žemai temperatūrai, leidžiančiais dirbti plačiame temperatūrų diapazone nuo -45 laipsnių iki +55 laipsnio ir visiškai pašalinant žemoje-temperatūros kietėjimo riziką; Spyruoklės-energijos-saugojimo mechanizmų sukimo momento parametrai buvo optimizuoti naudojant įmontuotą-žemos-temperatūros atsparumo perteklinį perteklių, siekiant kompensuoti padidėjusį mechaninį atsparumą ypač šaltoje aplinkoje, užtikrinant pakankamą galią uždarymo ir atidarymo operacijoms ir pašalinant uždarymo užstrigimą bei gedimo{9}}gedimus jų šaltinyje. Šis sprendimas vienu metu yra suderinamas su visų tipų skirstomųjų įrenginių mechaninėmis konstrukcijomis projekte.
2. Aktyvi pastovios-temperatūros-apledėjimo sistema: pašalina ledą-susijusius pavojus spintos viduje
Spintoje yra įmontuota{0}}išmanioji pastovios-temperatūros šildymo ir drėgmės šalinimo sistema, kuri realiu laiku stebi vidinę temperatūrą ir drėgmę. Jis automatiškai įjungia šildymą esant žemai temperatūrai ir sausinimą, kai drėgmės lygis yra aukštas, taip užkertant kelią kondensatui, ledui susidaryti ir šalčiui kauptis spintelės viduje. Norėdami išspręsti atviros konstrukcijos projektavimo apribojimusoru{0}}izoliuoti skirstomieji įrenginiai (AIS), sumontuoti valdomi, uždari šilumos izoliacijos ir{0}}dulkėms atsparūs komponentai. Šie komponentai subalansuoja ventiliaciją ir šilumos išsklaidymą su apsauga nuo užšalimo esant žemai temperatūrai, neleidžiant vėjui ir sniegui patekti į vidų ir užšalti įrangai.
3. Patobulintos žemai-temperatūrai, trapios-atsparios medžiagos, užtikrinančios stabilią izoliaciją ir sandarinimą
Visi korpuso sandarikliai pakeisti žemai -temperatūrai-atsparia silikonine guma, kuri išlaiko lankstų sandarumą net -40 laipsnių temperatūroje be įtrūkimų ar oro nuotėkio. Izoliacijos komponentai pagaminti iš modifikuotos žemos temperatūros epoksidinės dervos, todėl pašalinamos tokios problemos kaip trapumas žemoje temperatūroje ir izoliacijos gedimas. Tai užtikrina stabilų izoliacijos efektyvumą24 kV skirstomieji įrenginiaiypač žemos{0}}temperatūros sąlygomis, be pavojaus šliaužti ar sugesti.
4. Žemos-temperatūros antivibracijos-konstrukcija antrinėms grandinėms, užtikrinanti stabilią uždarymo logiką
Apsaugos įtaisai, relės ir antriniai komponentai yra pramoninės{0}}klasės įranga, skirta plačiam temperatūrų diapazonui, tinkama veikti esant itin žemai -40 laipsnių temperatūrai, todėl išvengiama tokių problemų kaip parametrų poslinkis ir klaidingas signalo interpretavimas esant žemai temperatūrai; uždarymo blokavimo logika buvo optimizuota ir pridėta savi-tikros programa žemos-temperatūros sąlygoms – uždarymo komandos vykdomos tik tada, kai įrangos būsena atitinka reikiamus standartus, todėl pašalinama netinkamo veikimo ar neveikimo rizika.
5. Optimizuota lauko užšalimo{1}}neapsaugota spintelės struktūra
Pritaikyta dviguba{0}}izoliuota spintelės konstrukcija, o tarpsluoksnis užpildytas izoliacine ir antipireno{1}} medžiaga, kuri padidina spintelės atsparumą užšalimui ir šilumos izoliacijos galimybes. Spintelės viršuje ir šonuose sumontuotos sniego- ir ledo -apsaugos konstrukcijos, kad sniegas ir ledas neapsunktų įrangos, užtikrinant visapusišką prisitaikymą prie ekstremalių šaltų atvirų-kasyklų be pastogės.
4. -Svetainės bandymas: praktinis vieno-ciklo uždarymo ledo sąlygomis bandymas
Atliekant itin žemos{0}}temperatūros lauko bandymo scenarijų Mohėje žiemą, įranga buvo palikta stovėti 72 valandas iš eilės esant -40 laipsnių šalčiui. Skirstomosios spintos išorėje susidarė šerkšnas, o tam tikras vietas dengė plonas ledas, imituodamas sunkiausias išjungimo sąlygas kasybos teritorijoje. Po specialiai pritaikytų24 kV skirstomieji įrenginiaiir modifikuotasoru{0}}izoliuoti skirstomieji įrenginiai (AIS)pradėjo savo{0}}bandymo procedūras, temperatūros-valdoma sistema greitai ištirpdė minimalų šerkšną. Veikimo sukimo momentas, izoliacijos parametrai ir grandinės signalai atitiko reikalaujamus standartus, o uždarymo operacija buvo sėkmingai užbaigta pirmuoju bandymu-be jokių trukdžių, gedimų ar pavojaus signalų. Įrangos veikimo parametrai visiškai atitiko pramonės ir kasybos energijos paskirstymo standartus.
Lauko bandymai įrodo, kad{0}}skirstymo įrenginių paleidimo patikimumas esant dideliam šalčiui niekada nėra sėkmės reikalas, o veikiau sistemingo, žemai{1}}temperatūrai pritaikyto dizaino rezultatas. Žemos-temperatūros standartinės įrangos gedimų galima visiškai išvengti atliekant techninius pakeitimus, leidžiančiusskirstomųjų įrenginių tipaiprisitaikyti prie didelio šalčio šiaurinėje lauko aplinkoje.
Išvada
Nuo dažno įprastinės įrangos gedimo žemoje temperatūroje iki sėkmingo pirmo-karto uždarymo itin-šalta-pritaikyta įranga, esant -40 laipsnių ledui, technologiniai patobulinimai visiškai įveikė energijos paskirstymo iššūkius šiaurinėse kasybos srityse, kuriose labai šalta. Nesvarbu, ar tai būtų 24 kV skirstomieji įrenginiai, skirti pagrindiniam elektros paskirstymui, ar bendrosios paskirties -paskirtis lauko oro-izoliuoti skirstomieji įrenginiai (AIS), stabilus visų tipų skirstomųjų įrenginių veikimas ekstremaliomis sąlygomis priklauso nuo tikslingo konstrukcijos pritaikymo konkrečioms eksploatavimo sąlygoms. Pagrindinė energijos paskirstymo esant dideliam šalčiui logika yra ne tik priversti įrangą prisitaikyti prie žemos temperatūros, bet ir visapusiškai rekonstruoti įrangos veikimą visais matmenimis,{10}}įskaitant medžiagas, struktūrą, temperatūros valdymą ir veikimo logiką, siekiant sukurti patikimą maitinimo šaltinio gynybos liniją saugiai gamybai ypač šaltose lauko kasybos vietose, pvz., Mohe.
Apie mus
Nuo 2018 m. Zhejiang Lvma Electric Co., Ltd. turi 17 metų praktinę patirtį-elektros sektoriuje. Būdami ISO 9001:2015-sertifikuota įmonė, išsiskiriame išmaniųjų skirstomųjų įrenginių sistemų ir patikimų alyvos -panardintų ir sauso tipo paskirstymo transformatorių gamyba, eksportuojame į Europą, Artimuosius Rytus, Pietų Ameriką, Pietryčių Aziją ir Afriką.
Daugiau nei 40 patentų paremta mūsų mokslinių tyrimų ir plėtros jėga skatina mūsų evoliuciją link pažangaus ir aplinką tausojančio energijos paskirstymo. Vykdydami skaitmenines operacijas ir išmanųjį stebėjimą, nuolat tiekiame produktus, kuriuose derinamos naujovės, saugumas ir ilgalaikis patvarumas.