В чрезвычайно холодных горнодобывающих регионах на севере, таких как Мохэ, где зимние температуры обычно опускаются до -40 градусов, электрооборудование, развернутое на открытом воздухе, сталкивается с серьёзными проблемами-круглый год, включая обледенение, замерзание, охрупчивание при низких-температурах и механическое заклинивание. В условиях сверх-низких-температур стандартное распределительное устройство весьма подвержено таким отказам, как механическое заклинивание, повреждение изоляции, затвердевание уплотнений и затвердевание смазки, что препятствует нормальному включению и запуску. Это напрямую приводит к простою-горнодобывающего оборудования и параличу систем распределения электроэнергии. Многие инженеры полагают, что отключения при низких-температурах и сбои при запуске являются нормой в отрасли, хотя на самом деле у оборудования просто нет специализированных конструктивных приспособлений для работы в условиях экстремального холода. Это специализированное распределительное устройство,-разработанное специально для экстремальных условий эксплуатации карьера-карьера Мохэ, преодолевает ограничения по низким-температурам обычного оборудования и обеспечивает надежное,-однократное включение даже в условиях экстремально низких температур. Среди различныхтипы распределительных устройствЭто оборудование,-спроектированное специально для работы в условиях экстремального холода, адаптированное для промышленных и горнодобывающих предприятий, переопределило эксплуатационные стандарты для распределения электроэнергии открытым-карьером в северных регионах. Обараспределительное устройство 24 кВосновной источник питания шахты и распределительные устройства с воздушной-изоляцией (AIS), обычно используемые вне помещений, прошли специальную модернизацию при низких-температурах, что делает их предпочтительным выбором для распределения электроэнергии в чрезвычайно холодных горнодобывающих районах.
Подавляющее большинство распределительных устройств общего-назначения рассчитано на температуру всего от -20 до +40 градусов, что делает их совершенно непригодными для экстремальных условий окружающей среды Мохэ. Экстремальный холод может поставить под угрозу защиту обычного оборудования по многим параметрам,-включая механическую конструкцию, характеристики изоляции, электрические цепи и уплотнительные материалы-, что приводит к сбоям при запуске. Опираясь на реальный-проект на открытом-карьере в Мохэ, в этой статье будет рассмотрена основная техническая логика успешного первого-закрытия распределительного устройства экстремального-холода, сравнены различия в адаптации к низким-температурам различных типов распределительных устройств и подробно описаны ключевые решения по модификации распределительных устройств на 24 кВ и распределительных устройств с воздушной изоляцией (AIS) в экстремально холодных условиях.
Экстремальные холода на 1. -40 градусах: четыре основные причины сбоя при включении традиционных распределительных устройств
Карьер Мохэ-представляет собой незащищенную внешнюю среду с сильным холодом, где ночные низкие температуры в сочетании с ветром, снегом и морозом приводят к легкому образованию тонких слоев льда и инея как на внешних, так и на внутренних поверхностях распределительных шкафов. В таких условиях обычное распределительное устройство часто выходит из строя и не может правильно закрыться. Коренные причины сосредоточены в четырех ключевых аспектах-общих слабых сторонах, присущих всем стандартам.типы распределительных устройствв условиях низких-температур.
Во-первых, механические компоненты замерзают и заклинивают. При температуре -40 градусов смазочные материалы, используемые в типичных механических пружинах, трансмиссионных штоках и приводных механизмах, полностью затвердевают, теряя свою смазочную функцию. Это значительно увеличивает механическое сопротивление и снижает крутящий момент, необходимый для операций открытия и закрытия, что непосредственно приводит к заклиниванию механизмов закрытия и отказу в работе.
Во-вторых, уплотнительные материалы становятся хрупкими при низких температурах. Обычные резиновые уплотнения затвердевают и трескаются при сильном холоде, позволяя ветру, снегу и влаге проникать в шкаф и образовывать внутренние отложения льда, мешающие работе переключателя.
В-третьих, ухудшаются изоляционные характеристики. Стандартные изоляционные материалы становятся более хрупкими и менее эластичными при сверх-низких температурах, что делает их склонными к микро-трещинам и значительно снижает запас прочности изоляции.
В-четвертых, во вторичных цепях возникает электрический дрейф. Низкие температуры вызывают сдвиги параметров реле и защитных устройств, что приводит к неправильной логике включения и срабатыванию механизмов блокировки.
В совокупности эти проблемы приводят к резкому увеличению частоты отказов стандартныхраспределительное устройство с воздушной-изоляцией (АИС)в экстремально холодных условиях-открытых горных работ. Даже обычныераспределительное устройство 24 кВ, если он не предназначен специально для работы при низких-температурах, он часто будет страдать от сбоев при закрытии и отказа оборудования в работе, полностью не обеспечивая потребности в электроснабжении непрерывного-производства горных работ открытым способом.
2. Выбор оборудования и адаптация к экстремальным холодам: различия в устойчивости к низким-температурам среди разных типов распределительных устройств.
Среди различных типов распределительных устройств, обычно используемых в промышленности и горнодобывающей промышленности, оборудование с разными конструкциями и методами изоляции демонстрирует значительные различия в способности адаптироваться к холодной-погоде. Эти различия делают универсальный отбор непрактичным; вместо этого необходима точная настройка в соответствии с условиями эксплуатации-карьера.
Распределительное устройство с воздушной-изоляцией (AIS), в котором используется воздушная изоляция и конструкция с открытой вентиляцией, отличается простой конструкцией и отличным рассеиванием тепла. Однако он плохо переносит отрицательные температуры. Обычные блоки AIS не имеют герметичной теплоизоляции и механизмов активного противообледенения, что делает их очень восприимчивыми к образованию внутреннего льда в условиях сильного холода. Накопление инея и льда на изолирующих поверхностях может привести к их трению, разрядам и механическому заклиниванию. В результате стандартное оборудование AIS может надежно работать только в помещении при температуре окружающей среды-. Для эффективной работы в суровых холодных условиях открытых-карьеров Мохэ необходимы специальные модификации.
Являясь ядром основной системы распределения электроэнергии в горнодобывающем районе, распределительное устройство 24 кВ подает электроэнергию на все оборудование, задействованное в горнодобывающих, транспортных и дренажных работах в открытых-карьерах, что требует чрезвычайно высокой надежности при закрывании и стабильности работы. Стандартное распределительное устройство 24 кВ обычно имеет сложную механическую конструкцию и множество прецизионных компонентов, которые склонны к недостаточному крутящему моменту и дрейфу параметров в условиях низких-температур. Это делает такое оборудование ключевым элементом адаптации к холодной-погоде, а также основной индивидуальной моделью в этом проекте Мохэ.
3. Основное техническое решение: пять индивидуальных конструкций для достижения единого-закрытия вехи при -40 градусах в условиях гололеда.
В ответ на экстремальные условия эксплуатации открытого-карьера-Мохэ, включая температуру до -40 градусов, ледяные-поверхности, а также сильный ветер и снег-команда проекта провела комплексную низкотемпературную настройку и модернизацию основного оборудования распределения электроэнергии. Рассмотрев пять ключевых аспектов:-конструкция, материалы, контроль температуры, логика и защита-команда полностью решила проблемы включения при низких-температурах, что позволило -спроектированному по индивидуальному заказу распределительному устройству 24 кВ и модернизированному распределительному устройству с воздушной-изоляцией (AIS) обеспечить точное, однократное-замыкание даже в условиях гололеда.
1. Специализированная низкотемпературная-механическая система для предотвращения замерзания и заклинивания рабочих механизмов.
Все рабочие механизмы заменены на специализированные демпфирующие смазки, устойчивые к сверх-низким температурам, позволяющие работать в широком диапазоне температур от -45 градусов до +55 градусов и полностью исключающие риск низко-затвердевания; Параметры крутящего момента пружинных-механизмов накопления энергии-оптимизированы за счет встроенной-резервной защиты от низких-низких температур, чтобы компенсировать повышенное механическое сопротивление в чрезвычайно холодных условиях, обеспечивая достаточную мощность для операций закрытия и открытия и исключая заклинивание при закрытии и отказы-в работе в их источнике. Это решение одновременно совместимо с механическими конструкциями всех типов распределительных устройств проекта.
2. Активная система противообледенения с постоянной-температурой-: устранение опасностей, связанных с обледенением- внутри шкафа
Шкаф оснащен встроенной-интеллектуальной системой обогрева и осушения постоянной-постоянной температуры, которая контролирует внутреннюю температуру и влажность в режиме реального времени. Он автоматически активирует нагрев при низких температурах и осушение при высоком уровне влажности, предотвращая образование конденсата, образования льда и намерзания внутри шкафа. Чтобы устранить конструктивные ограничения открытой конструкции враспределительное устройство с воздушной-изоляцией (АИС), установлены управляемые, закрытые теплоизоляционные и пылезащитные-компоненты. Эти компоненты уравновешивают вентиляцию и рассеивание тепла с защитой от замерзания при низких температурах, предотвращая проникновение ветра и снега, вызывающее замерзание оборудования.
3. Модернизированные материалы, устойчивые к низким-хрупким-температурам и обеспечивающие стабильную изоляцию и герметизацию.
Все уплотнения шкафа были заменены на силиконовую резину, устойчивую к низким-температурам-, обеспечивающую гибкость уплотнения даже при -40 градусах без растрескивания или утечки воздуха. Компоненты изоляции изготовлены из модифицированной низкотемпературной эпоксидной смолы, что устраняет такие проблемы, как низкотемпературная хрупкость и ухудшение изоляции. Это обеспечивает стабильные изоляционные характеристики дляраспределительное устройство 24 кВв условиях экстремально низких-температур без риска утечки тока или поломки.
4. Низко-антивибрационная-конструкция для вторичных цепей, обеспечивающая стабильную логику включения.
Устройства защиты, реле и вторичные компоненты — это оборудование промышленного-класса, рассчитанное на широкий температурный диапазон и пригодное для работы при сверх-низких температурах (-40 градусов), что позволяет избежать таких проблем, как дрейф параметров и неверная интерпретация сигнала при низких температурах; логика блокировки включения была оптимизирована, а также добавлена программа само-тестирования в условиях низких-температур: команды на включение выполняются только после того, как состояние оборудования соответствует требуемым стандартам, что исключает риск неправильной работы или сбоя в работе.
5. Оптимизированная конструкция шкафа, защищенного от замерзания на открытом воздухе-
Принята конструкция шкафа с двойной-изоляцией, промежуточный слой которого заполнен изоляционным и огнестойким-материалом для повышения морозостойкости и теплоизоляционных свойств шкафа. Сверху и по бокам шкафа установлены конструкции для защиты от снега- и льда-, которые предотвращают воздействие снега и льда на оборудование, обеспечивая полную адаптацию к экстремально холодным условиям открытых-карьеров без укрытия.
4.-Полевые испытания на площадке: практическое испытание закрытия одного-цикла в условиях гололеда.
В ходе полевых испытаний при экстремально низких-температурах в Мохэ зимой оборудование оставалось неподвижным в течение 72 часов подряд при -40 градусах в условиях мороза. На внешней стороне шкафа распределительного устройства образовался иней, а некоторые участки покрылся тонким льдом, имитируя самые суровые условия останова в районе добычи полезных ископаемых. После специально настроенногораспределительное устройство 24 кВи модифицированныйраспределительное устройство с воздушной-изоляцией (АИС)начали процедуры самопроверки,-система контроля температуры-быстро растопила минимальные скопления инея. Рабочий крутящий момент, параметры изоляции и сигналы цепи соответствовали требуемым стандартам, а операция закрытия была успешно завершена с первой попытки-без каких-либо заклиниваний, сбоев в работе или сигналов тревоги. Рабочие параметры оборудования полностью соответствовали стандартам распределения электроэнергии в промышленности и горнодобывающей промышленности.
Полевые испытания доказывают, что надежность запуска-коммутационного оборудования в условиях сильного холода никогда не является вопросом удачи, а, скорее, является результатом систематического индивидуального проектирования при низких-температурах. Сбоев в стандартном оборудовании при низких-температурах можно полностью избежать за счет технических модификаций, позволяющих использовать всетипы распределительных устройствадаптироваться к экстремальному холоду северной окружающей среды.
Заключение
От частого отказа обычного оборудования работать при низких температурах до успешного-первого успешного закрытия экстремально-холодного-оборудования, изготовленного по индивидуальному заказу при -40 градусах в условиях гололеда, технологические модернизации полностью решили проблемы распределения электроэнергии в северных горнодобывающих районах с экстремальными холодами. Будь то распределительное устройство 24 кВ для основного распределения электроэнергии или распределительное устройство общего-наружного-изолированного воздуха (AIS), стабильная работа всех типов распределительных устройств в экстремальных условиях зависит от целенаправленной адаптации конструкции к конкретным условиям эксплуатации. Основная логика распределения энергии в условиях сильного холода заключается не просто в том, чтобы заставить оборудование адаптироваться к низким температурам, но и во всестороннем восстановлении производительности оборудования по всем параметрам,-включая материалы, структуру, контроль температуры и операционную логику, чтобы построить надежную защитную линию электропитания для безопасного производства в чрезвычайно холодных открытых горнодобывающих районах, таких как Мохэ.
О нас
С 2018 года компания Zhejiang Lvma Electric Co., Ltd. имеет 17-летний практический-опыт работы в электротехнической отрасли. Как предприятие, сертифицированное по стандарту ISO 9001:2015-, мы преуспели в производстве интеллектуальных распределительных устройств и надежных масляных-распределительных трансформаторов и сухих распределительных трансформаторов, экспортируя свою продукцию в Европу, на Ближний Восток, в Южную Америку, Юго-Восточную Азию и Африку.
Наши усилия в области исследований и разработок, опирающиеся на более чем 40 патентов, способствуют нашему развитию в направлении интеллектуального и экологически безопасного распределения энергии. Благодаря цифровым операциям и интеллектуальному мониторингу мы постоянно создаем продукты, сочетающие в себе инновации, безопасность и долговечность-долговечность.