Application et analyse du SVG résistant aux explosions FGI dans le système d'alimentation souterrain des mines de charbon

En juillet 2007, la National Development and Reform Commission et la State Environmental Protection Administration ont clairement indiqué dans le "Avis sur les opinions pour la conservation de l'énergie et la réduction des émissions de l'industrie de la mine de charbon" selon laquelle la compensation réactive dynamique de l'énergie et les stratégies locales de rémunération de la puissance réactive devraient être adoptées dans les mines de charbon souterraines pour s'assurer que le facteur de puissance moyen des lignes d'alimentation après la rémunération est supérieure à 0,9. Cependant, la capacité totale installée des faces de travail dans les systèmes d'alimentation souterraine des mines de charbon d'exploitation existantes et des mines en construction dans notre pays augmentera considérablement avec l'amélioration de la production dans la zone minière ou le renouvellement de l'équipement. De plus, pendant le stade de conception de l'exploitation des mines, les lignes d'alimentation sont trop longues et l'utilisation concentrée d'un grand nombre d'équipements d'extraction et de transport à haute charge conduit à la proportion de puissance réactive dans le système de consommation électrique. À l'heure actuelle, le facteur de puissance moyen du système d'alimentation dans la plupart des faces de travail souterraines qui ne sont pas compensées par l'équipement ne dépasse généralement pas 0,7. Cependant, dans l'état où l'équipement moteur est fréquemment démarré, le facteur de puissance peut même baisser en dessous de 0,4.

Le contenu excessif de la puissance réactive dans le système d'alimentation souterraine affecte non seulement sérieusement la qualité de l'énergie dans les mines de charbon souterraines, mais apporte également des défis à la conception de lignes d'alimentation pour les faces de travail de minage de charbon et de tunneling souterraines. Cet article analyse en détail les schémas d'application et les effets du SVG à l'épreuve des explosions dans différentes conditions de travail dans les mines de charbon souterraines, explore comment cette technologie résout le problème de puissance réactive de longue date dans la production de mines de charbon et discute de l'importance et de la valeur pratique de la configuration des appareils SVG anti-explosion dans l'amélioration des performances du système d'alimentation sous terre dans les mines de charbon.

2.Analyse de la situation actuelle du système d'alimentation dans les mines de charbon souterraines

(1) Problèmes de qualité de l'énergie souterraine

Avec l'avancement continu de la technologie minière dans notre pays, l'utilisation de l'équipement minier de haute puissance sous terre est devenue la norme. Ce changement a effectivement réduit la difficulté de l'exploitation des ressources du charbon à grande échelle. Avec l'extension progressive de la distance entre l'équipement d'extraction du charbon et l'équipement de tunneling et l'équipement d'alimentation, ainsi que l'augmentation de la proportion de l'utilisation de l'équipement de fréquence variable, les avantages économiques des entreprises de production d'extraction de charbon se sont considérablement améliorés. Cependant, ces développements s'accompagnent également de divers problèmes de qualité de l'énergie dans le système d'alimentation souterrain, spécifiquement se manifestant comme un facteur de puissance faible, une chute de tension à la fin de la ligne, une chute de tension soudaine, une mauvaise stabilité de l'alimentation, une fluctuation de tension et un scintillement de tension, etc.

Avec l'application large de divers dispositifs électroniques tels que les convertisseurs de fréquence, les treuils, les exercices pneumatiques et les locomotives électriques dans les mines de charbon, ces appareils ont souvent les caractéristiques de l'impact et du déséquilibre non linéaires. Au cours de leur fonctionnement, ils généreront une grande quantité d'harmoniques d'ordre élevé, provoquant ainsi la distorsion des formes d'onde de courant et de tension à l'extrémité d'entrée de l'équipement, et affectant davantage la difficulté de démarrer l'équipement. De plus, l'existence d'harmoniques d'ordre élevé rend non seulement difficile le démarrage de grands équipements, augmente l'usure de l'équipement pendant le processus de démarrage, mais peut également provoquer un épuisement ou un déclenchement fréquent de l'équipement. Ces problèmes augmentent non seulement les coûts d'exploitation des équipements électriques, ce qui la surchauffe, réduit l'efficacité et la réduction de la sécurité, mais menace également la fiabilité de l'équipement de protection des relais de niveau supérieur, déclenchant éventuellement divers systèmes de protection au dysfonctionnement ou ne pas fonctionner. De plus, les harmoniques dans une certaine mesure peuvent provoquer une résonance locale dans le système, interférant ainsi avec le fonctionnement normal de l'équipement électrique. Ce type d'interférence réduit non seulement les performances d'isolation de l'équipement minier, augmente le risque d'accidents de sécurité électrique, mais affecte également sérieusement le fonctionnement et l'efficacité de production sûrs des mines de charbon.

(2) L'influence de la puissance réactive sur la conception des systèmes d'alimentation à longue distance souterraines

La conception du système d'électricité dans les mines de charbon est limitée par des facteurs tels que les caractéristiques géologiques de la zone minière et les avantages économiques de l'extraction du charbon. Par conséquent, la disposition du système d'alimentation est relativement complexe. Dans des circonstances normales, la structure topologique du système d'alimentation de la mine de charbon est illustrée à la figure 2. La sous-station 35 (10) KV sur la surface fournit de l'énergie à la sous-station de la zone minière par le biais de la sous-station centrale, puis la sous-station de la zone minière convertit la tension en 3,3 kV / 1,14kV par le biais de la sous-station mobile pour fournir les points de distribution temporaires dans les visages des travaux d'extraction et d'excavation. Dans ce système d'alimentation, le câble 10 (6) KV le plus long du sous-sol de la zone d'extraction finale est jusqu'à 10 kilomètres de longueur et contient plusieurs branches. Le point de distribution le plus éloigné à la fin de travail peut être jusqu'à 5 kilomètres de la sous-station de la zone minière, et la chute de tension à sa fin dépasse 7% de la tension nominale. De plus, selon les exigences de la demande de différentes conditions de travail, les exigences technologiques de l'alimentation électrique seront la configuration de la sous-station de transformateur mobile dans la zone minière ou l'entrée du visage, une alimentation électrique de 3,3 kV de 1 à 5 km (1,2). Étant donné que l'équipement de haute puissance génère une grande quantité de puissance réactive dans le système d'alimentation souterraine pendant le démarrage et le fonctionnement normal, le courant réactif impulsif qui en résulte provoque une chute de tension dépassant la tension nominale de 25% à la fin des lignes à longue distance, ce qui résulte de l'incapacité de l'équipement à la face de travail pour fonctionner normalement.

3.FGI's Solution au problème de l'alimentation souterraine

(1) Solution de compensation centralisée

Le dispositif de compensation de puissance réactive de grande capacité de 10 kV / 6 kV est adapté à l'installation dans les points de distribution souterrains à haute tension. Il peut compenser de manière centralisée toutes les charges de consommation multiple de consommation d'énergie, les faces de travail de l'alimentation à ce point de distribution, améliorant efficacement le facteur de qualité de puissance et de puissance des faces de travail de consommation d'énergie du point de vue de l'ensemble du système d'alimentation électrique, tout en filtrant les harmoniques dans le réseau électrique. Améliorant ainsi la capacité de transmission et l'efficacité de l'alimentation électrique des lignes d'alimentation. En outre, ce schéma de compensation peut améliorer considérablement l'effet de stabilité et d'économie d'énergie de l'alimentation à longue distance en stabilisant la tension. Cette configuration technique optimise non seulement l'efficacité opérationnelle du système d'alimentation, mais aide également à réduire les coûts de fonctionnement et de maintenance et d'obtenir une alimentation électrique efficace et stable.

La solution de compensation centralisée peut compenser efficacement le courant réactif dans les lignes d'alimentation élevée à haute tension et réduire considérablement la perte du système en abaissant la perte de courant réactive des lignes. Pendant ce temps, le facteur de puissance du système peut être amélioré. En sélectionnant précisément l'équipement de compensation d'alimentation réactive basé sur l'équipement électrique, le facteur de puissance peut être augmenté de moins de 0,5 à 0,99. De plus, cette technologie peut également filtrer les harmoniques existantes dans le système, réduire les défauts d'équipement électrique causés par les harmoniques et améliorer la stabilité opérationnelle des équipements électriques. En améliorant la fiabilité de l'équipement, les coûts des ressources humaines et matérielles peuvent être considérablement réduits et l'efficacité de l'entretien et de l'exploitation de l'équipement peut être optimisée. L'application de cette technologie améliore non seulement la qualité de l'énergie, mais aide également à prolonger la durée de vie de l'équipement et à améliorer l'économie et la convivialité environnementale de l'ensemble du système d'alimentation électrique.

(2) Solutions de rémunération décentralisées et locales

Le SVG anti-explosion de 3,3 kV / 1,14kV est configuré dans la ligne d'alimentation de 3,3 kV / 1,14kV de la face de travail. Il peut effectuer une compensation directionnelle pour une ou plusieurs charges dans une certaine face de travail de production, améliorant efficacement le facteur de branche d'alimentation, réduisant la perte de puissance du câble, améliorant le taux d'utilisation du transformateur mobile de niveau supérieur et abaissant la chute de tension du transformateur. Pour atteindre le but de prolonger l'alimentation électrique à la face de travail d'exploration et d'excavation.

4.sum

En conclusion, dans le système d'alimentation des mines de charbon, le déploiement de SVG est d'une grande importance pour optimiser le système d'alimentation souterrain. Ce mouvement peut non seulement améliorer la qualité de l'énergie du système d'alimentation, mais également aider à réduire le courant de ligne en compensant la puissance réactive, étendant ainsi la distance d'alimentation de la face de travail. L'application de cette technologie peut résoudre divers problèmes rencontrés par le système d'alimentation souterraine existant, réaliser la conservation de l'énergie et la réduction de la consommation, et fournir un soutien à la Chine pour atteindre les objectifs de pic de carbone et de neutralité du carbone.