горный трансформатор

Подробная информация о трансформаторе, разработанном специально для горнодобывающей промышленности.

1. Основные параметры производительности (точно адаптированы к потребностям распределения электроэнергии на шахте)(Настраиваемый)

Номинальное напряжение и мощность

Основное высоковольтное входное напряжение составляет 6 кВ и 10 кВ (адаптировано к высоковольтным системам распределения электроэнергии в шахтах), а также могут быть изготовлены на заказ специальные уровни напряжения, такие как 3 кВ и 110 кВ; низковольтное выходное напряжение охватывает 380 В, 660 В, 1140 В и 127 В, из которых 660 В и 1140 В подходят для крупномасштабного подземного оборудования (вентиляторы, водяные насосы, конвейеры), а 127 В — для подземного освещения и небольшого контрольного оборудования; номинальная мощность варьируется от 50 кВА до 2000 кВА, полностью охватывая различные сценарии распределения электроэнергии в шахтах, от распределения электроэнергии для освещения до электроснабжения крупномасштабного оборудования, и может гибко выбираться в соответствии с фактическими потребностями нагрузки.

Класс изоляции и характеристики изоляции

В основном используются конструкции изоляции класса F (максимально допустимая температура 155℃) и класса H (максимально допустимая температура 180℃), которые могут быть модернизированы до класса C в зависимости от условий подземной эксплуатации при высоких температурах и высокой влажности. В качестве основных изоляционных материалов используются высококачественное влагостойкое и антивозрастное изоляционное масло (масляное), эпоксидная смола (сухое) и изоляционная бумага DuPont NOMEX®, обладающие высокой прочностью изоляции и напряжением пробоя. В подземной среде с относительной влажностью ≥95% и конденсацией влаги изоляционные свойства не ухудшаются, что эффективно предотвращает потенциальные угрозы безопасности, такие как утечки и короткие замыкания, и обеспечивает безопасность персонала и оборудования.

Устойчивость к перегрузкам и ударам

С целью снижения пускового тока, возникающего при запуске горнодобывающего оборудования, такого как вентиляторы, водяные насосы и дробилки, была оптимизирована электромагнитная конструкция и структура обмоток. Устройство способно выдерживать кратковременные перегрузки, в 1,5 раза превышающие номинальную нагрузку, в течение 6 часов, в 1,75 раза превышающие номинальную нагрузку, в течение 3 часов и в 2,0 раза превышающие номинальную нагрузку, в течение 1 часа. Оно стабильно справляется с колебаниями нагрузки, предотвращает перебои в электроснабжении, вызванные пусковыми воздействиями оборудования или кратковременными высокими нагрузками, и обеспечивает непрерывность горнодобывающего производства.

Режим охлаждения и контроль повышения температуры

Изделия с масляным охлаждением в основном используют естественное охлаждение (ONAN) и могут быть опционально оснащены принудительным воздушным охлаждением (ONAF), включающим гофрированные масляные баки и ребристые радиаторы с большой площадью теплоотвода, что позволяет быстро рассеивать тепло, выделяемое при перегрузке; изделия сухого типа используют естественное воздушное охлаждение (AN) и могут быть опционально оснащены принудительным воздушным охлаждением (AF), включающим малошумные вентиляторы с регулированием температуры, которые могут автоматически запускаться и останавливаться в зависимости от температуры обмотки, строго контролируя повышение температуры обмотки в пределах допустимого диапазона изоляции, предотвращая старение изоляции, вызванное высокими температурами, и адаптируясь к условиям подземной эксплуатации с плохой вентиляцией и высокой температурой окружающей среды.

Уровень защиты и конструкция, обеспечивающая безопасность

Строго соответствуя требованиям общей защиты шахтных сооружений, корпус выполнен из полностью закрытой металлической конструкции. Наружная модель имеет уровень защиты IP54, а подземная модель модернизирована пыле-, влаго- и капельной защитой, что эффективно предотвращает попадание шахтной пыли, угольной золы и конденсата внутрь оборудования, защищая токопроводящие компоненты и изоляционные конструкции; токопроводящие части полностью закрыты, без открытых контактов, что исключает риск поражения электрическим током при случайном контакте персонала и адаптируется к сложной шахтной среде с пылью, высокой влажностью и падающими предметами.

Показатели шума и помехоустойчивости

Благодаря оптимизации процесса ламинирования железного сердечника и технологии намотки, снижается уровень электромагнитных помех. Уровень шума сухих трансформаторов составляет ≤55 дБ, а уровень шума масляных трансформаторов — ≤60 дБ, что значительно ниже стандартов контроля шума в шахтах и ​​исключает негативное воздействие на слух операторов подземных сооружений; повышается устойчивость к гармоническим и неравномерным нагрузкам, что позволяет адаптироваться к гармоническим помехам, создаваемым частотными преобразователями шахт, крупными двигателями и другим оборудованием, снижать колебания напряжения, обеспечивать качество электроснабжения и предотвращать повреждение оборудования из-за нестабильного напряжения.

2. Конструкция и основные материалы (закладывают прочный фундамент для долговечности в суровых условиях шахтных работ)

2.1 Проектирование несущей конструкции (с учетом условий транспортировки, установки и эксплуатации на руднике)

Структура железного ядра

Для изготовления используются ориентированные листы из низкопотерной кремнистой стали, обработанные методом ступенчатого ламинирования и трехмерной намотки железного сердечника, что обеспечивает равномерную магнитную цепь и меньшую магнитную утечку. Это не только снижает потери холостого хода и шум, но и повышает механическую прочность железного сердечника. Между железным сердечником и корпусом установлены буферные и амортизирующие прокладки для снижения передачи вибрации во время работы, что позволяет адаптироваться к постоянной вибрации, создаваемой работой горнодобывающего оборудования и движением транспортных средств.

Обмоточная структура

Для изготовления обмотки используются высокопроводящие бескислородные медные проводники, а также применяются многослойные сегментированные и транспозиционные процессы намотки, что позволяет снизить циркуляционный ток и потери на выходе, повысить эффективность теплоотвода и сопротивление короткому замыканию. Поверхность обмотки покрыта несколькими слоями высококачественных изоляционных материалов, а между обмоткой и железным сердечником, а также между обмоткой и корпусом установлены изоляционные прокладки для обеспечения изоляционного расстояния, предотвращения частичного разряда и усиления фиксации обмотки, что позволяет ей выдерживать механические удары во время транспортировки и эксплуатации в шахте, предотвращая деформацию и смещение обмотки.

Конструкция корпуса/масляного бака

Изделия с масляным охлаждением используют полностью герметичные гофрированные маслосливные баки с превосходными герметизирующими свойствами, применяя маслостойкие и износостойкие резиновые уплотнения, что эффективно предотвращает утечку и старение изоляционного масла, исключает ухудшение изоляционных характеристик, вызванное загрязнением маслом, и не требует частой замены масла; гофрированные листы могут расширяться и сжиматься при изменении температуры масла, повышая теплоотводящий эффект, а оболочка обработана антикоррозионным покрытием для защиты от воздействия коррозионных газов и влаги в подземных шахтах. Изделия сухого типа используют огнестойкую оболочку из холоднокатаной стальной листовой стали, поверхность которой покрыта электростатическим напылением, обеспечивая пыле-, влаго- и коррозионную стойкость, оснащены вентиляционными заслонками и пылевыми фильтрами, что не только обеспечивает циркуляцию воздуха, но и предотвращает попадание пыли, адаптируясь к пыльной подземной среде.

Конструкция крепления и амортизации ударов

Вся конструкция имеет усиленную систему крепления, железный сердечник, обмотка и корпус надежно соединены, оснащены амортизирующими прокладками и усиливающими болтами для повышения ударопрочности и сопротивления ударам оборудования, что позволяет выдерживать удары во время транспортировки в шахте, удары при подъеме и непрерывную вибрацию, возникающую при работе подземного оборудования, без ослабления или повреждений в течение длительной эксплуатации; нижняя часть оборудования оснащена салазками или подъемными проушинами, салазки подходят для транспортировки по подземным рельсам, а подъемные проушины удобны для подъемных операций, адаптируясь к потребностям транспортировки и монтажа в узких шахтных пространствах и подземных выработках.

Электрическая защита и конфигурация принадлежностей

Стандартные многофункциональные устройства электрической защиты оснащены встроенными компонентами защиты от короткого замыкания, перегрузки, перенапряжения и пониженного напряжения, которые быстро отключают электропитание в случае неисправности, предотвращают распространение аварий и обеспечивают безопасность персонала и оборудования; изделия с масляным охлаждением дополнительно оснащены датчиком температуры масла, датчиком уровня масла и предохранительным клапаном для мониторинга состояния масла в режиме реального времени, что предотвращает отказ оборудования, вызванный чрезмерной температурой масла и низким уровнем масла; изделия сухого типа оснащены контроллером температуры обмотки для мониторинга температуры обмотки в режиме реального времени, автоматической сигнализации и запуска вентилятора охлаждения при перегреве. В качестве опции могут быть установлены модули онлайн-мониторинга хроматограммы масла, онлайн-мониторинга температуры обмотки и удаленного мониторинга для обеспечения мониторинга состояния оборудования в режиме реального времени и раннего предупреждения о неисправностях, что облегчает удаленное управление со стороны персонала по эксплуатации и техническому обслуживанию и снижает нагрузку на подземные работы по осмотру на месте.

2.2 Выбор основных материалов (контролируемое качество, адаптация к суровым условиям горнодобывающего производства)

• Материал железного сердечника: Для изготовления используются ориентированные листы из кремнистой стали с низкими потерями от известных отечественных производителей, обладающие высокой магнитной проницаемостью, низкими потерями и высокой устойчивостью к старению. Это позволяет им длительное время выдерживать высокие температуры и высокую влажность в подземных условиях, а также предотвращает ржавление железного сердечника и увеличение магнитных потерь.

• Материал обмотки: Бескислородные медные проводники, обладающие высокой проводимостью, низким сопротивлением и высокой механической прочностью, термостойкостью и износостойкостью, предотвращающие деформацию проводников и перегорание, вызванные перегрузкой, нагревом и вибрационным трением, что обеспечивает долговременную стабильную работу обмотки.

• Изоляционный материал: В изделиях с масляным охлаждением используется высококачественное специальное минеральное изоляционное масло для горнодобывающей промышленности, обладающее влагостойкостью, термостойкостью и высокой теплоизоляционной прочностью, способное стабильно работать в условиях от -20℃ до +40℃; по желанию может быть использовано натуральное эфирное изоляционное масло (экологически чистое, нетоксичное и биоразлагаемое); в изделиях сухого типа используется эпоксидная смола, обладающая огнестойкостью, огнезащитными свойствами и не загрязняющая окружающую среду, что позволяет адаптировать их к подземным условиям с высокими требованиями к пожарной безопасности; изоляционная бумага — DuPont NOMEX®, обладающая термостойкостью, влагостойкостью и превосходными антивозрастными свойствами.

• Материал корпуса/масляного бака: холоднокатаная сталь, нержавеющая сталь (опционально), поверхность обработана антикоррозионным и антиржавейным составом, что обеспечивает устойчивость к воздействию коррозионных газов, влаги и пыли в подземных шахтах, продлевая срок службы оборудования; уплотнения изготовлены из маслостойкой и износостойкой резины, что обеспечивает герметичность погруженных в масло изделий и предотвращает утечку масла.

3. Основные преимущества продукта (точное решение проблем распределения электроэнергии на шахтах)

Безопасное и соответствующее нормативным требованиям производство, адаптирующееся к сценариям высокого риска на шахтах.

Разработанный в строгом соответствии с общими стандартами для горнодобывающей промышленности, прошедший сертификацию безопасности горнодобывающей продукции KY/KA, полностью соответствующий требованиям безопасности производства и может непосредственно использоваться в подземных зонах с угольной пылью, свободной от метана, и наземных вспомогательных сооружениях. Полностью закрытая конструкция исключает обнажение токопроводящих частей, а многоуровневая электрическая защита (от короткого замыкания, перегрузки, перенапряжения и т. д.) быстро реагирует на неисправности, эффективно предотвращая потенциальные угрозы безопасности, такие как утечки и пожары; изоляционные материалы влагостойкие и устойчивые к старению, адаптируясь к суровой подземной среде с высокой влажностью, пылью и коррозионными газами, обеспечивая безопасность персонала и оборудования.

Высокая адаптивность к окружающей среде, устойчивость к суровым условиям труда.

Оптимизированная конструкция для болевых точек основной шахты, широкий диапазон рабочих температур (-20℃～+40℃), может стабильно работать в северных холодных шахтах и ​​южных шахтах с высокой температурой и высокой влажностью, изоляционное масло не затвердевает в низкотемпературной среде, а рассеивание тепла стабильно в высокотемпературной среде; выдающаяся ударопрочность и ударопрочность, выдерживает удары при транспортировке шахты, вибрацию работы оборудования и удары падающих камней под землю, без расшатывания или выхода из строя при длительной эксплуатации; характеристики изоляции не ухудшаются в условиях повышенной влажности, могут работать непрерывно в подземных условиях с относительной влажностью ≥95% и конденсированной водой без дополнительной влагозащитной обработки.

Высокая адаптивность к нагрузке, обеспечивающая непрерывное производство.

Он обладает превосходной кратковременной перегрузкой и ударопрочностью, может легко справляться с мгновенным большим током во время запуска горнодобывающего оборудования, такого как вентиляторы, водяные насосы, конвейеры и дробилки, а также с колебаниями нагрузки во время производства, избегая перебоев в электроснабжении, вызванных перегрузкой, и обеспечивая непрерывность горнодобывающего производства; указаны полные характеристики напряжения и мощности, которые можно гибко выбирать в соответствии с различными требованиями к подземной и наземной нагрузке, адаптируясь к различным сценариям распределения электроэнергии, от небольшого освещения до питания крупномасштабного оборудования.

Эффективное и энергосберегающее решение, снижающее эксплуатационные расходы шахты.

Благодаря использованию низкопотерного ориентированного сердечника из листовой стали с кремнеземными волокнами и оптимизированной технологии намотки, потери холостого хода на 15–25% ниже, чем у обычных трансформаторов, а потери под нагрузкой — на 10–20%, что полностью соответствует национальному стандарту энергоэффективности 1-го уровня, а некоторые изделия достигают сверхвысокого уровня энергоэффективности 1-го уровня. В условиях круглосуточной непрерывной работы шахт можно значительно сэкономить на электроэнергии; материалы обладают коррозионной стойкостью и устойчивостью к старению, срок службы может достигать более 30 лет, частота отказов низка, что снижает частоту технического обслуживания, затраты на техническое обслуживание и потери при простоях, а также значительно сокращает общие затраты на долгосрочную эксплуатацию.

Удобная установка и транспортировка, адаптация к узким шахтным пространствам.

Компактная конструкция, небольшие размеры и малый вес. По сравнению с обычными промышленными трансформаторами, вес снижен на 15–20%. Нижняя часть оснащена салазками (удобна для транспортировки по подземным рельсам), а верхняя — подъемными проушинами (удобна для подъемных работ), что облегчает транспортировку и установку в подземных выработках и узких пространствах, исключая необходимость использования крупногабаритного подъемного оборудования и снижая затраты на монтаж и транспортировку; гибкая схема подключения, направление проводки может регулироваться в соответствии с планировкой электросети на месте установки, адаптируясь к сложной обстановке шахт.

Удобное техническое обслуживание, адаптация к сценариям эксплуатации и технического обслуживания шахты.

Изделия с масляным охлаждением используют полностью герметичные гофрированные маслонапорные баки, исключающие утечки и необходимость доливки масла, что снижает трудозатраты на техническое обслуживание; изделия сухого типа не загрязняют окружающую среду маслом, обладают огнестойкостью и пожаробезопасностью, не требуют обслуживания, связанного с маслом, и нуждаются только в регулярной очистке от пыли. Доступны опциональные модули интеллектуального и удаленного мониторинга, позволяющие персоналу по эксплуатации и техническому обслуживанию удаленно просматривать параметры работы оборудования (температура, ток, напряжение и т. д.) через компьютеры и мобильные телефоны, обеспечивая раннее предупреждение о неисправностях и сбор статистических данных, без необходимости круглосуточного дежурства на месте, что значительно снижает трудозатраты на подземные инспекции и трудоемкость персонала по эксплуатации и техническому обслуживанию.

Соответствует стандартам и отличается долговечностью, гарантированным качеством.

В качестве основных материалов используются материалы известных отечественных брендов, производственный процесс строго соответствует национальным и отраслевым стандартам и проходит многоступенчатую проверку, включая проверку сырья, полуфабрикатов и готовой продукции. Перед отправкой с завода проводятся испытания на холостом ходу, под нагрузкой, перегрузку, изоляцию и т.д., чтобы гарантировать соответствие характеристик продукции стандартам; продукция обладает высокой стабильностью, прошла сертификацию безопасности для горнодобывающей промышленности, может быть напрямую подключена к системе распределения электроэнергии шахты без дополнительной модернизации, что соответствует требованиям безопасности горнодобывающей промышленности.

4. Типичные сценарии применения (точно соответствующие различным потребностям распределения электроэнергии на шахтах)

4.1 Распределение электроэнергии в подземных взрывоопасных зонах

Адаптируется к подземным зонам, где отсутствует метановая угольная пыль и легковоспламеняющиеся и взрывоопасные газы, например, для вспомогательного электроснабжения в транспортных выработках, вентиляционных шахтах, забоях, подземного освещения, электроснабжения малогабаритного контрольного оборудования, а также электроснабжения подземных вентиляционных камер, насосных камер и подстанций. Выдерживает высокую влажность, запыленность и сильную вибрацию в подземных условиях, обеспечивая стабильное электроснабжение подземного производственного оборудования и систем освещения.

4.2 Распределение электроэнергии для вспомогательных сооружений на территории шахты

Подходит для наземных подстанций электроснабжения шахт, вентиляционных помещений, насосных станций, дробильных цехов, сортировочных цехов, углеобогатительных заводов и других вспомогательных сооружений, обеспечивая стабильное электроснабжение крупногабаритного наземного оборудования (например, дробилок, конвейеров, углеобогатительного оборудования), офисных помещений и систем освещения. Низкий уровень шума и потерь соответствует требованиям охраны окружающей среды и шумоподавления.

4.3 Распределение электроэнергии в аналогичных суровых условиях

Помимо применения в горнодобывающей промышленности, его можно адаптировать к суровым условиям окружающей среды с пылью, высокой влажностью, сильной вибрацией и значительными колебаниями нагрузки, например, в туннельных проектах (туннели метро, ​​автомобильные туннели), металлургической и химической промышленности, в качестве специального оборудования для распределения электроэнергии, обеспечивающего стабильную работу различного оборудования.

5. Технические характеристики, модели и услуги по индивидуальной настройке (адаптация по запросу, удовлетворение индивидуальных потребностей шахты)

5.1 Стандартные технические характеристики

• Уровни напряжения: Высокое напряжение 6 кВ, 10 кВ (основной поток), специальные уровни напряжения, такие как 3 кВ и 110 кВ, могут быть настроены индивидуально; низкое напряжение 380 В, 660 В, 1140 В, 127 В, которые могут быть скорректированы по мере необходимости.

• Диапазон мощности: 50 кВА – 2000 кВА, который может быть гибко выбран в соответствии с фактическими потребностями нагрузки, охватывая различные сценарии распределения электроэнергии на шахтах.

• Тип изделия: Масляные (серия KS), сухие (серия KSG). Масляные подходят для наземных и подземных помещений с хорошей вентиляцией, а сухие — для подземных помещений с высокими требованиями к противопожарной защите и без требований к загрязнению маслом.

• Метка группы соединений: Dyn11, Yyn0 (основной тип), поддерживают переключение ответвлений под нагрузкой (OLTC) и переключение ответвлений без нагрузки, а диапазон переключения ответвлений может быть настроен в соответствии с колебаниями напряжения в электросети шахты.

• Уровень защиты: для наружного применения IP54, для подземного применения предусмотрена пыле- и влагозащитная конструкция, которую можно повысить до IP65 в зависимости от условий установки.

• Режим охлаждения: масляный (ONAN, ONAF) или сухой (AN, AF), выбор которого зависит от температуры окружающей среды и нагрузки.

5.2 Услуги по индивидуальной настройке

В сочетании с индивидуальными потребностями различных сценариев эксплуатации шахт, предоставляются комплексные услуги по настройке, позволяющие точно адаптироваться к реальным проблемам распределения электроэнергии:

• Настройка нагрузки: В зависимости от интенсивности пускового воздействия горнодобывающего оборудования и продолжительности кратковременной высокой нагрузки, можно настроить различные уровни перегрузочной способности от 1,2 до 2,2 раз, адаптируясь к колебаниям нагрузки, например, от вентиляторов и водяных насосов.

• Индивидуальная настройка конструкции: Возможность индивидуальной настройки объема и веса оборудования для адаптации к особым условиям, таким как узкие подземные выработки и высотные установки; усиление амортизирующей конструкции для адаптации к сильным вибрациям в шахтах; настройка уровня антикоррозионной защиты корпуса для адаптации к высококоррозионной подземной среде.

• Настройка напряжения и мощности: Возможность настройки специальных уровней напряжения (например, 3 кВ, 110 кВ) и нестандартной мощности для адаптации к особым системам распределения электроэнергии на шахтах; регулировка групп соединений и диапазонов регулирования напряжения для адаптации к колебаниям напряжения в электросети шахты.

• Настройка дополнительных устройств: Настройте такие дополнительные устройства, как онлайн-мониторинг хроматограммы масла, удаленный мониторинг, молниезащита и заземление, а также взрывозащищенные распределительные коробки, в соответствии с вашими потребностями для обеспечения интеллектуального управления и технического обслуживания; настройте интегрированные схемы распределения электроэнергии для интеграции трансформаторов, выключателей и защитных устройств, что снизит объем работ по установке на месте.

• Экологически чистая индивидуализация: изделия с масляным покрытием могут быть модернизированы с использованием натурального сложного эфирного изоляционного масла (нетоксичного и биоразлагаемого), а изделия сухого типа могут обладать улучшенными огнезащитными свойствами, адаптируясь к требованиям охраны окружающей среды и противопожарной защиты в горнодобывающей промышленности.