Kömür madenlerinin yeraltı güç kaynağı sisteminde FGI patlamaya dayanıklı SVG'nin uygulanması ve analizi

Temmuz 2007'de, Ulusal Kalkınma ve Reform Komisyonu ve Devlet Çevre Koruma İdaresi, derlemeden sonra, "kömür madeni endüstrisinde enerji tasarrufu ve emisyon endüstrisinde emisyon azaltma görüşü ve emisyon endüstrisinde emisyon azaltma bildirimi" nde açıkça belirtilmiştir. Bununla birlikte, mevcut işletme kömür madenlerinin yeraltı güç kaynağı sistemlerindeki çalışma yüzlerinin toplam kurulu kapasitesi ve ülkemizdeki inşaat altı madenleri, madencilik alanındaki üretimin iyileştirilmesi veya ekipmanların yenilenmesi ile önemli ölçüde artacaktır. Buna ek olarak, benim sömürünün tasarım aşamasında, güç kaynağı hatları çok uzundur ve çok sayıda yüksek yük madenciliği ve ulaşım ekipmanının konsantre kullanımı, güç tüketim sisteminde reaktif güç oranına yol açar. Şu anda, ekipman tarafından telafi edilmeyen çoğu yeraltı çalışma yüzündeki güç kaynağı sisteminin ortalama güç faktörü genellikle 0.7'yi aşmaz. Bununla birlikte, motor ekipmanların sıklıkla başlatıldığı durumda, güç faktörü 0,4'ün altına düşebilir.

Yeraltı güç kaynağı sistemindeki aşırı reaktif güç içeriği, sadece yeraltı kömür madenlerindeki güç kalitesini ciddi şekilde etkilemekle kalmaz, aynı zamanda yeraltı kömür madenciliği ve tünel çalışma yüzleri için güç kaynağı hatlarının tasarımına zorluklar getirir. Bu makale, yeraltı kömür madenlerindeki farklı çalışma koşulları altında patlamaya dayanıklı SVG'nin uygulama şemalarını ve etkilerini ayrıntılı olarak analiz eder, bu teknolojinin kömür madeni üretiminde uzun süredir devam eden reaktif güç problemini nasıl çözdüğünü araştırır ve patlamaya dayanıklı SVG cihazlarının kömür madenlerindeki performansını iyileştirmenin önemini ve pratik değerini tartışır.

2. Yeraltı kömür madenlerinde güç kaynağı sisteminin mevcut durumunun analizi

(1) Yeraltı güç kalitesi sorunları

Ülkemizdeki madencilik teknolojisinin sürekli ilerlemesi ile, yeraltı yüksek güçlü ağır hizmet madenciliği ekipmanlarının kullanılması norm haline gelmiştir. Bu değişiklik, büyük ölçekli kömür kaynak madenciliğinin zorluğunu etkili bir şekilde azaltmıştır. Kömür madenciliği ve tünel ekipmanı ile güç kaynağı ekipmanı arasındaki mesafenin kademeli olarak genişletilmesi ve değişken frekans ekipmanı kullanım oranındaki artışla birlikte, kömür madenciliği üretim işletmelerinin ekonomik faydaları önemli ölçüde iyileşmiştir. Bununla birlikte, bu gelişmelere, özellikle düşük güç faktörü, hattın sonunda voltaj düşüşü, ani voltaj düşüşü, zayıf güç kaynağı stabilitesi, voltaj dalgalanması, voltaj titremesi vb. Olarak ortaya çıkan yeraltı güç kaynağı sistemindeki çeşitli güç kalitesi sorunları eşlik etmektedir.

Kömür madenlerinde frekans dönüştürücüler, vinçler, pnömatik matkaplar ve elektrik lokomotifleri gibi çeşitli elektronik cihazların geniş uygulamasıyla, bu cihazlar genellikle doğrusal olmayan etki ve dengesizlik özelliklerine sahiptir. Operasyonları sırasında, büyük miktarda yüksek dereceli harmonikler üretecekler, böylece ekipmanın giriş ucundaki akım ve voltaj dalga formlarının bozulmasına neden olacak ve ekipmanı başlatmanın zorluğunu daha da etkileyeceklerdir. Buna ek olarak, yüksek dereceli harmoniklerin varlığı sadece büyük ekipmanların başlatılmasını zorlaştırmakla kalmaz, başlangıç ​​işlemi sırasında ekipmanın aşınmasını ve yıpranmasını arttırır, aynı zamanda ekipmanın sık tükenmesine veya açılmasına neden olabilir. Bu sorunlar sadece elektrikli ekipmanın işletme maliyetlerini arttırmakla kalmaz, aşırı ısınmasına, verimliliği azaltmasına ve daha düşük güvenliği azaltmasına neden olmakla kalmaz, aynı zamanda üst düzey röle koruma ekipmanının güvenilirliğini tehdit eder, muhtemelen çeşitli koruma sistemlerini arızaya veya çalışmayacak şekilde tetikler. Ek olarak, bir dereceye kadar harmonikler, sistemde yerel rezonansa neden olabilir, böylece elektrikli ekipmanın normal çalışmasına müdahale edebilir. Bu tür parazit sadece madencilik ekipmanının yalıtım performansını azaltmakla kalmaz, aynı zamanda elektrik güvenlik kazaları riskini arttırmakla kalmaz, aynı zamanda kömür madenlerinin güvenli işletim ve üretim verimliliğini de ciddi şekilde etkiler.

(2) Reaktif gücün yeraltı uzun mesafeli güç kaynağı sistemlerinin tasarımı üzerindeki etkisi

Kömür madenlerinde güç sisteminin tasarımı, madencilik alanının jeolojik özellikleri ve kömür madenciliğinin ekonomik faydaları gibi faktörlerle sınırlıdır. Bu nedenle, güç kaynağı sisteminin düzeni nispeten karmaşıktır. Normal koşullar altında, kömür madeni güç kaynağı sisteminin topolojik yapısı Şekil 2'de gösterilmektedir. Yüzey üzerindeki 35 (10) KV trafo merkezi, merkezi trafo merkezi boyunca madencilik alanındaki trafo merkezine gücü sağlar ve daha sonra madencilik alanındaki trafo merkezi, madencilik ve kazı çalışmaları yüzlerindeki geçici dağıtım noktalarını sağlamak için voltajı mobil trafo merkezinden 3.3kv/1.14kV'ye dönüştürür. Bu güç kaynağı sisteminde, yeraltından son madencilik alanı trafo merkezine en uzun 10 (6) KV kablosu 10 kilometreye kadar uzunluğundadır ve birden fazla dal içerir. Sonunda çalışma yüzündeki en uzak dağılım noktası, madencilik alanı trafo merkezinden 5 kilometre uzakta olabilir ve ucundaki voltaj düşüşü nominal voltajın% 7'sini aşar. Ayrıca, farklı çalışma koşullarına olan talebin gereksinimlerine göre, elektrik kaynağının madencilik teknolojik gereksinimleri, madencilik alanında veya yüz girişinde mobil transformatör trafo merkezi konfigürasyonu, 1 ila 5 km (1.2) arasında 3.3 kV güç kaynağı olacaktır. Yüksek güçlü ekipmanın, başlangıç ​​ve normal çalışma sırasında yeraltı güç kaynağı sisteminde büyük miktarda reaktif güç ürettiği göz önüne alındığında, sonuçta ortaya çıkan dürtü akımı, nominal voltajı uzun mesafeli çizgilerin sonunda% 25 aşan bir voltaj düşüşüne neden olur, bu da ekipmanın çalışma yüzünde normal olarak çalışmamasına neden olur.

3.FGI'nın yeraltı güç kaynağı sorununa çözümü

(1) Merkezi tazminat çözümü

10kV/6kV büyük kapasiteli reaktif güç telafisi cihazı, yeraltı yüksek voltaj dağıtım noktalarına kurulum için uygundur. Bu dağıtım noktasına güç sağlayan tüm çok sayıda güç tüketimi çalışma yüzünü merkezi olarak telafi edebilir, güç tüketimi çalışan yüzlerin güç kalitesini ve güç faktörünü tüm güç kaynağı sistemi perspektifinden etkili bir şekilde iyileştirirken, güç şebekesindeki harmonikleri filtreleyebilir. Böylece güç kaynağı hatlarının iletim kapasitesini ve güç kaynağı verimliliğini artırır. Ayrıca, bu telafi şeması, voltajı stabilize ederek uzun mesafeli güç kaynağının stabilitesini ve enerji tasarrufu etkisini önemli ölçüde artırabilir. Bu teknik konfigürasyon sadece güç sisteminin operasyonel verimliliğini optimize etmekle kalmaz, aynı zamanda işletme ve bakım maliyetlerini azaltmaya ve verimli ve istikrarlı güç kaynağı elde etmeye yardımcı olur.

Merkezi tazminat çözeltisi, yüksek voltajlı güç kaynağı hatlarındaki reaktif akımı etkili bir şekilde telafi edebilir ve hatların reaktif akım kaybını düşürerek sistem kaybını önemli ölçüde azaltabilir. Bu arada, sistemin güç faktörü geliştirilebilir. Elektrikli ekipmana dayalı olarak reaktif güç telafisi ekipmanı tam olarak seçilerek, güç faktörü 0,5'in altından 0,99'un altına yükseltilebilir. Buna ek olarak, bu teknoloji sistemde bulunan harmonikleri filtreleyebilir, harmoniklerin neden olduğu elektrik ekipmanlarının arızalarını azaltabilir ve elektrikli ekipmanın operasyonel stabilitesini artırabilir. Ekipmanın güvenilirliğini artırarak, insan ve maddi kaynakların maliyetleri önemli ölçüde azaltılabilir ve ekipmanın bakımı ve çalışma verimliliği optimize edilebilir. Bu teknolojinin uygulanması sadece güç kalitesini iyileştirmekle kalmaz, aynı zamanda ekipmanın hizmet ömrünü uzatmaya ve tüm güç kaynağı sisteminin ekonomisini ve çevresel dostluğunu artırmaya yardımcı olur.

(2) Merkezi olmayan ve yerel tazminat çözümleri

3.3kV/1.14kV patlamaya dayanıklı SVG, çalışma yüzünün 3.3kV/1.14kV güç kaynağı hattında yapılandırılmıştır. Belirli bir üretim çalışma yüzünde bir veya birkaç yük için yönlü telafi gerçekleştirebilir, güç kaynağı dalı faktörünü etkili bir şekilde iyileştirebilir, kablo güç kaybını azaltabilir, üst düzey mobil transformatörün kullanım oranını artırabilir ve transformatör voltaj düşüşünü düşürebilir. Güç kaynağını madencilik ve kazı çalışma yüzüne genişletmek amacına ulaşmak.

4.

Sonuç olarak, kömür madenlerinin güç kaynağı sisteminde, SVG'nin konuşlandırılması yeraltı güç kaynağı sistemini optimize etmek için büyük önem taşımaktadır. Bu hareket sadece güç kaynağı sisteminin güç kalitesini iyileştirmekle kalmaz, aynı zamanda reaktif gücü telafi ederek hat akımını azaltmaya yardımcı olur, böylece çalışma yüzünün güç kaynağı mesafesini genişletir. Bu teknolojinin uygulanması, mevcut yeraltı güç kaynağı sisteminin karşılaştığı çeşitli sorunları çözebilir, enerji tasarrufu ve tüketim azaltma sağlayabilir ve karbon zirve ve karbon nötrlük hedeflerine ulaşmak için Çin'e destek sağlayabilir.