Dva transformatorja lahko zapustita isto tovarno z enakimi imenskimi ploščicami in enakimi poročili o ogrevanju, samo eden pa bo še vedno uporaben pet let pozneje. Razlika je le redko v kakovosti izdelave. Ali je v specifikaciji opisan rudnik - ali skladišče z makadamskim dovozom.
Delo v rudniku je najtežje delo, ki ga distribucijski transformator vidi zunaj talilnice jekla. Obremenitve nihajo s premikom, pogoni potiskajo harmonični tok v navitja, prah se usede na vsako hladilno površino, enota pa stoji v zanašanju, ki ga nihče ne more doseči z viličarjem. Te odločitve se sprejmejo pred naročilom, ne po zagonu.
Kaj dejansko zahteva rudniška dolžnost
A rudarski transformatorni razdelilni transformator s težjim ohišjem, pritrjenim z vijaki. Pet delovnih pogojev ločuje oba in vsak spremeni številko na podatkovnem listu.
- Ciklična obremenitev, ne enakomerna obremenitev.Dvigalo, lopata ali drobilnik več ur ne črpa nazivnega toka. Za sekunde potegne 150 % do 200 % nazivne vrednosti, nato pa miruje. Oblikovanje mora slediti delovnemu ciklu in ne mesečnemu povprečju.
- Tok, bogat s harmoniki.Dvigala, transporterji, črpalke za gnojevko in prezračevalni ventilatorji zdaj delujejo na pogonih s spremenljivo frekvenco. Harmonični tok segreva navitja, nevtralne in ohišja drugače kot osnova 60 Hz, na kateri je bila izračunana ploščica z imenom.
- Omejen prostor, omejen dostop.Podzemna transformatorska postaja je izrez v skali za protipožarnimi vrati. Če se enota ne prilega skozi nanos na poti noter, se projekt ustavi.
- Prah, vlaga in vročina.Rudniški zrak prenaša abrazivni prah in je pogosto blizu nasičenosti. Oba napadata izolacijske površine in vsako hladilno pot, ki ste jo pustili odprto.
- Uredba.V Združenih državah podzemni rudniki kovin in nekovin spadajo pod pravila MSHA30 CFR, del 57. Del 57 postavlja zahteve glede požarne zaščite za podzemne transformatorske postaje (§57.4262) in obravnava vlečne kable kot lastno kategorijo (§57.4057).
Ta zadnja točka poganja več odločitev glede specifikacij, kot večina kupcev pričakuje. Mineralno olje je vnetljiva tekočina in omejitve 57. dela glede tekočin pod zemljo so v veliki meri razlog, zakajsuhi transformatorji iz lite smoleprevladujejo na visečih podpostajah v ameriških rudnikih kovin in nekovin. Nad tlemi so ekonomične preklopne in oljno potopljene enote zmagovalne pri ceni na kVA. Površinska transformatorska postaja in viseča transformatorska postaja sta različni težavi in ene specifikacije se nikoli ne sme kopirati v drugo.
Dimenzioniranje rudarskega transformatorja za delovni cikel, ne za povprečje
Najpogostejša napaka pri dimenzioniranju pri rudarskih projektih je seznam obremenitev, sestavljen iz povezanih kVA. Priključen kVA pove, kaj bi lahko delovalo. Ne pove, kaj teče hkrati ali kako dolgo - in prav nič o toplotni masi, ki odloča o tem, ali navitje preživi spremembo prestavljanja.
Delo z dvigalom naredi to konkretno. Vzemite dvominutni cikel na velikem rudarskem dvigalu: približno 25 sekund pospeševanja pri 180 % nazivnega toka motorja, 45 sekund blizu nazivnega, preostanek pa v prostem teku. RMS tok skozi cikel - ne vrh - je tisto, kar vidi navitje, in pristane precej pod nazivnim tokom motorja. Velikost na vrhuncu in kupite več okvirja, kot zahteva dajatev. Velikost na povprečju in kuhate navijanje.
Padec napetosti je drugi dejavnik in na dolgih napajalnikih običajno nastavi končno kVA. Zadrževanje padca napetosti na priključku motorja na približno 3 % na 2400 m podajalniku zahteva več bakra in več kVA, kot kaže sam izračun obremenitve. Delamo, da trgovina izrecno na vsakemrudarski transformatorpoizvedbo, ker je enota, ki je električno ustrezna in toplotno obrobna, najslabši rezultat za rudnik.
Na centrih obremenitve rudnikov od približno 1.000 do 2.500 kVA vidimo impedance, navedene med približno 5% in 6%. Spustite ga nižje, da odpravite težavo z napetostjo, in tok napake ob obloku na koncu 2400 m dolgega kabla se dvigne z njim - točno napaka, okoli katere so zapisana podzemna pravila. Popravek pripada velikosti vodnika ali premikanju centra obremenitve bližje obrazu, ne pa zmanjšanju impedance od specifikacije.
Harmoniki in K-faktor za obremenitve VFD v rudnikih
Šestimpulzni pogon brez linijskega reaktorja vbrizga 5., 7., 11. in 13. harmonični tok in rudnik se le redko ustavi pri enem pogonu. Harmonični tok ne segreje navitja tako kot osnovni tok: koncentrira se v zunanjih plasteh navitja, vrtinčne izgube naraščajo hitreje od kvadrata harmoničnega reda in enota, ki je udobna pri 60 Hz, je lahko toplotno preobremenjena na popačeni valovni obliki pri enakem RMS toku.
To obravnavata dve orodji za specifikacijo. Prvi je faktor harmonične ocene: določa UL 1561K-faktorocene K-4, K-9, K-13 in K-20, od katerih vsaka opisuje transformator, izdelan tako, da prenaša določen harmonski spekter, ne da bi presegel njegove temperaturne meje. Pri mešani obremenitvi rudnika - pogoni dvigala, transporterji, črpalke in obremenitev linearnega motorja - je specifikacija običajno med K-9 in K-13.
Drugo orodje je znižanje vrednosti naIEEE C57.110, ki pretvori izmerjeni harmonični spekter v zmanjšano uporabno kVA. Kjer lahko rudnik zagotovi študijo kakovosti električne energije, odstopamo od dejanskega spektra. Kjer ne more, odstopamo od konservativne predpostavke in to povemo v citatu.
Nevtralni si zaslužijo svojo vrstico. Trojni harmoniki dodajajo namesto izničujejo, tako da lahko nevtralna velikost pri 100 % faznega toka prenaša precej več kot na plošči, ki napaja enofazne pogone, razsvetljavo in krmilne napajalnike. vsakTransformator faktorja Kki ga izdelujemo za rudniško delo, dobi ločen termični pregled na nevtralni zbiralki.
Padec napetosti, impedanca in koordinacija zaostajajočega kabla
Impedanca na rudniku opravlja dve nalogi hkrati in vlečeta v nasprotni smeri. Nizka impedanca omogoča boljšo regulacijo napetosti na skrajnem koncu dolgega podajalnika. Višja impedanca omejuje napakni tok, zaradi česar je koordinacija z zaščito kabla na koncu praktična.
Zaščita vlečnega kabla je kraj, kjer se srečata regulativna in inženirska stran. Del 57 posveča poseben podrazdelek vlečnim kablom ter določbam o ozemljitvi in preverjanju tal, ki so vključeni v mobilno opremo, in to ni polje, ki bi ga dobavitelj lahko označil namesto vas. Za osnovne načine okvare jeRudarski program NIOSHje objavil desetletja raziskav o preprečevanju udarov, požarov in eksplozij v rudnikih kovin in nekovin.
Toplotni tek, ki dokazuje toplotno stran, ni formalnost.IEEE Std C57.12.90opredeljuje, kako se izvaja preskus, zato je vredno povprašati po izmerjenem dvigu olja na vrhu in navitju ponujene enote, ne pa za konstrukcijsko omejitev.
Prah, nadmorska višina in ograjen prostor: trije predmeti Mine se zmotijo
Tri okoljska polja v specifikaciji rudnika so napačno izpolnjena pogosteje kot katera koli druga in vsa tri je poceni popraviti v fazi poizvedbe.
- Ohišje.IP44 je praktični minimum za notranjo visečo transformatorsko postajo; IP54 je prav tam, kjer je prisoten sprej z gnojnico ali izpiranje. Na mestu z abrazivnim prahom prezračevano ohišje z nefiltriranimi žaluzijami deluje kot črpalka za prah, izolacija navitja pa zbira rezultat.
- Nadmorska višina.Nadmorska višina spremeni dovoljeno povišanje temperature, ne kVA na imenski ploščici. Nad 1.000 mIEEE C57.12.01osnova ne velja več pasivno in je treba konstrukcijo popraviti - delovna številka v našem projektantskem biroju je 1 K znižanje dovoljene višine za vsakih dodatnih 500 m. Visokogorski rudniki v Čilu, Peruju in Srednji Aziji to nenehno prizadenejo.
- Ambientalni in izolacijski razred.Oblikovalski ambient se iz navade zapiše kot 40 stopinj, rudniku v Pilbari pa navada ni mar. Navitja iz lite smole so običajno razreda F (155 stopinj) ali razreda H (180 stopinj), z dovoljenimi dvigi 80 K, 100 K ali 115 K, odvisno od razreda in velikosti, ki jo bo kupec zamenjal za toplotno rezervo.
Hlajenje je tema, o kateri se z rudniškimi svetovalci največ prepiramo. Zaprte in neprezračevane enote so privlačne pod zemljo, ker prah ne more prodreti vanje – in so tudi enote, ki delujejo najbolj vroče pri istem kVA. Ta trgovina je legitimna, vendar mora biti preračunljiva na obeh straneh.
| Postavka specifikacije | Standardna distribucijska praksa | Minerska praksa |
| Osnova obremenitve | Povezani kVA s faktorjem raznolikosti | RMS tok delovnega cikla na gnano opremo |
| Harmonična osnova | Predpostavljena linearna obremenitev | Ocena K-faktorja K-9 do K-13 plus znižanje IEEE C57.110 |
| Ohišje | NEMA 1 notranji, prezračevani | IP44 do IP54, morebitno filtrirano prezračevanje |
| Nevtralno | Dimenzionirano na fazni tok | Ločen termični pregled za trojne harmonike |
| Padec napetosti | Preverjeno na centrali | Preverjeno na motornih terminalih, približno 3% na 2400 m |
| Izolacija in dvig | 80 K ali 100 K lita smola | Razred H 180 stopinj z dvigom 115 K, kjer je velikost pomembna |
| Skladnost | Lokalna električna koda | 30 CFR Part 57 underground plus lokalni kodeks |
Kaj navesti v RFQ in kaj gradimo
Povpraševanju o rudniškem transformatorju dodajte pet postavk in ponudbe, ki jih boste prejeli, bodo končno med seboj primerljive:
- Tabela delovnih ciklov na gnano breme.Ni priključenega skupnega kVA. Konica, trajanje in čas mirovanja v sekundah je dovolj za toplotno študijo.
- Harmonični spekter, izmerjen ali ocenjen.Z eksplicitno navedenim K-faktorjem ali osnovo zmanjšanja vrednosti IEEE C57.110, ki jo želite uporabiti.
- Omejitev padca napetosti na sponkah motorja.Plus dolžina napajalnega ali zadnjega kabla in velikost vodnika, ker ta kombinacija običajno določa okvir.
- Nadmorska višina mesta, projektiranje okolja in ocena ohišja.Navedite sezonski maksimum, ne letnega povprečja.
- Regulativni režim.Del 57, če je podpostaja pod zemljo v Združenih državah Amerike, ter morebitna veljavna koda, specifična za državo ali rudnik.
Ryan Electric gradi te enote v Haianu, Jiangsu, na 120.000 m² velikem zemljišču z 180+ kompleti proizvodne in preskusne opreme ter 37 patenti, ki stojijo za zasnovami navijanja in hlajenja. Naročila za rudnike izvajajo isto preskusno zaporedje kot delo v pripomočkih - razmerje in polarnost, impedanca, izguba brez obremenitve in obremenitve, dvig temperature, uporabljena in inducirana napetost ter delna razelektritev - s poročili, izdanimi v skladu s postopki IEEE in IEC. Od leta 2023 smo anEatonov partner v skupnem podjetju, ki stoji za certifikacijo UL in CSA, ki jo imajo naše suhe in na blazinice nameščene linije.
Eno naročilo, ki je ostalo pri ekipi: trinajstsuhi transformatorji iz lite smole, 1500 kVA, 6,6 kV do 0,6 kV, v ohišjih IP44, za rudnik v Kanadi. Tisto, zaradi česar je bilo preprosto, ni bila ocena. Stranka je s povpraševanjem poslala dimenzije odmika in sezonski profil okolja, tako da sta bila globina ohišja in hlajenje določena pred načrtovanjem navitja.
Če ima vaš projekt že tabelo delovnega cikla in urnik podajalnika, oboje pošljite naši inženirski ekipiryan-transformers.comz nadmorsko višino mesta in oblikovalskim ambientom. Vrnili se bomo s kVA, impedanco in – kjer to zahteva aplikacija – K-faktorjem ter vam povedali, kateri od treh vpliva na vašo ceno.rudarski transformator.
O avtorju:Ta članek je napisala inženirska ekipa pri Ryan Electric, proizvajalcu transformatorjev v Jiangsuju na Kitajskem in Eatonovem partnerju v skupnem podjetju, ki proizvaja transformatorje, potopljene v olje, suhe in nameščene na blazinicah, za projekte komunalnih, industrijskih, rudarskih in podatkovnih centrov v Severni Ameriki, Jugovzhodni Aziji, Bližnjem vzhodu in Afriki. Tovarniško testiranje poteka po postopkih IEEE in IEC, na voljo so certifikati UL, CSA in DEKRA.
