Көмір шахталарының жер асты электрмен жабдықтау жүйесінде FGI жарылыстан қорғалған SVG қолдану және талдау

2007 жылғы шілдеде Ұлттық даму және реформалар комиссиясы мен қоршаған ортаны қорғау мемлекеттік басқармасы «Көмір өнеркәсібіндегі энергияны үнемдеу және шығарындыларды азайту жөніндегі пікірлер туралы хабарламада» нақты көрсетілгендей, динамикалық реактивті қуатты компенсациялау және жергілікті реактивті қуатты өтеу стратегиялары жер асты желілерінде электрмен жабдықтаудың орташа коэффициентін қамтамасыз ету үшін қабылдануы керек. 0,9-дан жоғары. Дегенмен, біздің елімізде жұмыс істеп тұрған көмір шахталарының және салынып жатқан шахталардың жерасты электрмен жабдықтау жүйелеріндегі жұмыс беттерінің жалпы белгіленген қуаты тау-кен аймағындағы өндірісті жақсарту немесе жабдықтарды жаңарту кезінде айтарлықтай өседі. Сонымен қатар, кеніштерді пайдаланудың жобалық кезеңінде электрмен жабдықтау желілері тым ұзын, ал үлкен жүкті тау-кен және көлік жабдықтарының көп мөлшерін шоғырландырылған пайдалану энергияны тұтыну жүйесіндегі реактивті қуаттың үлесіне әкеледі. Қазіргі уақытта жабдықпен өтелмейтін жерасты жұмыс беттерінің көпшілігінде электрмен жабдықтау жүйесінің орташа қуат коэффициенті әдетте 0,7-ден аспайды. Дегенмен, қозғалтқыш жабдығы жиі іске қосылатын мемлекетте қуат коэффициенті тіпті 0,4-тен төмен түсуі мүмкін.

Жер асты электрмен жабдықтау жүйесіндегі реактивті қуаттың шамадан тыс мөлшері жер асты көмір шахталарындағы электр қуатының сапасына айтарлықтай әсер етіп қана қоймайды, сонымен қатар жерасты көмір өндіру және тоннельдік жұмыс беттерін электрмен жабдықтау желілерін жобалауда қиындықтар туғызады. Бұл мақалада жер асты көмір шахталарында әртүрлі жұмыс жағдайларында жарылыстан қорғалған SVG қолдану схемалары мен әсерлері егжей-тегжейлі талданады, бұл технология көмір кеніштерін өндірудегі көптен бері келе жатқан реактивті қуат мәселесін қалай шешетінін зерттейді және көмір кеніштеріндегі жерасты электрмен жабдықтау жүйесінің өнімділігін арттырудағы жарылыстан қорғалған SVG құрылғыларын конфигурациялаудың маңыздылығы мен практикалық мәнін талқылайды.

2.Жер асты көмір кеніштеріндегі электрмен жабдықтау жүйесінің ағымдағы жағдайын талдау.

(1) Жер асты электр қуатының сапасы мәселелері

Біздің елімізде тау-кен өндіру технологиясының үздіксіз ілгерілеуімен жер астында жоғары қуатты ауыр жүкті тау-кен жабдықтарын пайдалану қалыпты жағдайға айналды. Бұл өзгеріс ауқымды көмір ресурстарын өндірудің қиындықтарын тиімді түрде азайтты. Көмір өндіру және туннельдеу жабдықтары мен электрмен жабдықтау жабдығы арасындағы қашықтықты біртіндеп ұзарту, сондай-ақ ауыспалы жиілікті жабдықтарды пайдалану үлесінің ұлғаюымен көмір өндіруші кәсіпорындардың экономикалық пайдасы айтарлықтай жақсарды. Дегенмен, бұл оқиғалар сонымен қатар жер асты электрмен жабдықтау жүйесіндегі қуат сапасының әртүрлі проблемаларымен бірге жүреді, олар төмен қуат коэффициенті, желінің соңында кернеудің төмендеуі, кернеудің кенет төмендеуі, электрмен жабдықтаудың нашар тұрақтылығы, кернеудің ауытқуы және кернеудің жыпылықтауы және т.б.

Көмір шахталарында жиілікті түрлендіргіштер, лебедкалар, пневматикалық бұрғылар және электровоздар сияқты әртүрлі электронды құрылғыларды кеңінен қолдану арқылы бұл құрылғылар көбінесе сызықты емес әсер ету және теңгерімсіздік сипаттамаларына ие. Олардың жұмысы кезінде олар жоғары ретті гармоникалардың үлкен көлемін тудырады, осылайша жабдықтың кіріс ұшында ток және кернеу толқындарының пішіндерінің бұрмалануын тудырады және одан әрі жабдықты іске қосу қиындығына әсер етеді. Сонымен қатар, жоғары ретті гармоникалардың болуы үлкен жабдықты іске қосуды қиындатып қана қоймайды, іске қосу процесінде жабдықтың тозуын арттырады, сонымен қатар жабдықтың жиі жанып кетуіне немесе істен шығуына әкелуі мүмкін. Бұл проблемалар электр жабдығының пайдалану шығындарын арттырып, оның қызып кетуіне, тиімділігін төмендетуге және қауіпсіздіктің төмендеуіне әкеліп қана қоймайды, сонымен қатар жоғары деңгейдегі релелік қорғаныс жабдығының сенімділігіне қауіп төндіреді, мүмкін әртүрлі қорғаныс жүйелерінің дұрыс жұмыс істемеуі немесе жұмыс істемеуі мүмкін. Сонымен қатар, гармоникалар белгілі бір дәрежеде жүйеде жергілікті резонанс тудыруы мүмкін, осылайша электр жабдықтарының қалыпты жұмысына кедергі келтіруі мүмкін. Мұндай кедергі тау-кен жабдықтарының оқшаулау өнімділігін төмендетіп қана қоймайды, электр қауіпсіздігі апаттарының қаупін арттырады, сонымен қатар көмір шахталарының қауіпсіз жұмысы мен өндіріс тиімділігіне айтарлықтай әсер етеді.

(2) Реактивті қуаттың жер асты алыс қашықтықтағы электрмен жабдықтау жүйелерін жобалауға әсері

Көмір шахталарындағы энергетикалық жүйені жобалау тау-кен аймағының геологиялық ерекшеліктері және көмір өндірудің экономикалық пайдасы сияқты факторлармен шектеледі. Сондықтан электрмен жабдықтау жүйесінің схемасы салыстырмалы түрде күрделі. Қалыпты жағдайда көмір шахтасының электрмен жабдықтау жүйесінің топологиялық құрылымы 2-суретте көрсетілген. Жер бетіндегі 35(10)кВ қосалқы станциясы орталық қосалқы станция арқылы тау-кен аймағындағы қосалқы станцияны қуатпен қамтамасыз етеді, содан кейін тау-кен аймағындағы қосалқы станция мобильді электр станциясы арқылы электрмен жабдықтау және тарату пункттері арқылы кернеуді 3,3 кВ/1,14 кВ-қа түрлендіреді. беттер. Бұл электрмен жабдықтау жүйесінде жерастыдан соңғы тау-кен аймағы қосалқы станциясына дейінгі ең ұзын 10(6)кВ кабель ұзындығы 10 километрге дейін жетеді және бірнеше тармақты қамтиды. Соңғы жұмыс бетіндегі ең алыс тарату нүктесі тау-кен аймағының қосалқы станциясынан 5 километрге дейін қашықтықта болуы мүмкін, ал оның соңында кернеудің төмендеуі номиналды кернеудің 7% -нан асады. Сондай-ақ әртүрлі жұмыс жағдайларына сұраныс талаптарына сәйкес тау-кен технологиялық талаптары электрмен жабдықтаудың жылжымалы трансформаторлық қосалқы станциясының конфигурациясы тау-кен аймағында немесе беткі кіреберіс, 1-ден 5 км-ге дейін (1,2) 3,3 кВ электрмен жабдықтау болады. Жоғары қуатты жабдық іске қосу және қалыпты жұмыс кезінде жер асты электрмен жабдықтау жүйесінде реактивті қуаттың үлкен көлемін тудыратынын ескерсек, нәтижесінде пайда болатын импульстік реактивті ток қалааралық желілердің соңында номиналды кернеуден 25%-ға асатын кернеудің төмендеуін тудырады, нәтижесінде жұмыс бетіндегі жабдық қалыпты жұмыс істей алмайды.

3. FGI-ның жер асты электрмен жабдықтау мәселесін шешуі

(1) Орталықтандырылған өтемақы шешімі

10кВ/6кВ үлкен қуатты реактивті қуатты компенсациялау құрылғысы жерасты жоғары вольтты тарату нүктелеріне орнатуға жарамды. Ол электр желісіндегі гармоникаларды сүзгіден өткізе отырып, осы тарату нүктесін қуатпен қамтамасыз ететін бірнеше қуат тұтынатын жұмыс беттерінің барлық жүктемелерін орталықтандырылған түрде өтей алады, электр қуатын тұтынудың жұмыс беттерінің қуат сапасы мен қуат коэффициентін бүкіл электрмен жабдықтау жүйесі тұрғысынан тиімді жақсартады. Осылайша, электрмен жабдықтау желілерінің өткізу қабілеті мен электрмен жабдықтау тиімділігін арттыру. Сонымен қатар, бұл өтемақы схемасы кернеуді тұрақтандыру арқылы алыс қашықтықтағы электрмен жабдықтаудың тұрақтылығын және энергияны үнемдейтін әсерін айтарлықтай арттырады. Бұл техникалық конфигурация энергия жүйесінің жұмыс тиімділігін оңтайландырып қана қоймайды, сонымен қатар пайдалану және техникалық қызмет көрсету шығындарын азайтуға және тиімді және тұрақты электрмен жабдықтауға қол жеткізуге көмектеседі.

Орталықтандырылған компенсация шешімі жоғары вольтты электрмен жабдықтау желілеріндегі реактивті токты тиімді өтей алады және желілердің реактивті ток жоғалуын төмендету арқылы жүйенің жоғалуын айтарлықтай азайтады. Сонымен қатар, жүйенің қуат коэффициентін жақсартуға болады. Электр жабдығына негізделген реактивті қуатты компенсациялау жабдығын дәл таңдау арқылы қуат коэффициентін 0,5-тен 0,99-ға дейін арттыруға болады. Сонымен қатар, бұл технология жүйеде бар гармоникаларды сүзуге, гармоникадан туындаған электр жабдықтарының ақауларын азайтуға және электр жабдықтарының жұмыс тұрақтылығын арттыруға мүмкіндік береді. Жабдықтың сенімділігін арттыру арқылы адам және материалдық ресурстарға кететін шығындарды айтарлықтай азайтуға, жабдыққа техникалық қызмет көрсету мен пайдалану тиімділігін оңтайландыруға болады. Бұл технологияны қолдану электр қуатының сапасын жақсартып қана қоймайды, сонымен қатар жабдықтың қызмет ету мерзімін ұзартуға және бүкіл электрмен жабдықтау жүйесінің үнемділігі мен экологиялық тазалығын арттыруға көмектеседі.

(2) Орталықтандырылмаған және жергілікті өтемақы шешімдері

3,3кВ/1,14кВ жарылыстан қорғалған SVG жұмыс бетінің 3,3кВ/1,14кВ қуат беру желісінде конфигурацияланған. Ол белгілі бір өндірістік жұмыс бетіндегі бір немесе бірнеше жүктемелер үшін бағытты өтеуді орындай алады, қуат көзі тармақтарының коэффициентін тиімді түрде жақсартады, кабельдің қуат жоғалуын азайтады, жоғарғы деңгейдегі жылжымалы трансформаторды пайдалану жылдамдығын арттырады және трансформатор кернеуінің төмендеуін төмендетеді. Тау-кен және қазба жұмыс бетін электрмен жабдықтауды кеңейту мақсатына жету.

4.Қорытындылау

Қорытындылай келе, көмір шахталарының электрмен жабдықтау жүйесінде жерасты электрмен жабдықтау жүйесін оңтайландыру үшін СВГ-ны орналастырудың маңызы зор. Бұл қозғалыс тек электрмен жабдықтау жүйесінің қуат сапасын жақсартуға ғана емес, сонымен қатар реактивті қуатты өтеу арқылы желілік токты азайтуға көмектеседі, осылайша жұмыс бетінің қуат көзінің қашықтығын ұзартады. Бұл технологияны қолдану жер асты электрмен жабдықтау жүйесінің алдында тұрған әртүрлі мәселелерді шеше алады, энергияны үнемдеу мен тұтынуды азайтуға қол жеткізе алады және Қытайға көміртегі шыңы мен көміртегі бейтараптығы мақсаттарына жету үшін қолдау көрсете алады.