Lựa chọn máy biến áp cho các dự án khai thác mỏ tại Peru: Độ cao, hệ thống 60 Hz và hậu cần tại công trường

Lựa chọn máy biến áp cho các dự án khai thác mỏ tại Peru: Độ cao, hệ thống 60 Hz và hậu cần tại công trường

Việc mua sắm máy biến áp cho một mỏ hiếm khi chỉ đơn thuần là so sánh công suất (kVA), tỷ số điện áp và giá cả. Một dự án có thể bao gồm các trạm biến áp ở độ cao lớn, động cơ công suất lớn, bộ điều khiển tần số biến đổi, đường dây cấp điện dài, điều kiện mạng lưới yếu và các tuyến vận chuyển bị hạn chế. Nếu các yếu tố này không được chuyển đổi thành các yêu cầu cụ thể về máy biến áp, thiết bị có thể đáp ứng các tiêu chuẩn kỹ thuật trên giấy tờ nhưng vẫn hoạt động kém hiệu quả tại hiện trường.

Các phương pháp tiếp cận của Zisheng Electric Lựa chọn máy biến áp cho các dự án khai thác mỏ tại Peru như một quá trình đánh giá tổng thể về hệ thống điện, tải quá trình, độ cao, môi trường và hậu cần. Hệ thống liên kết của Peru hoạt động ở tần số 60 Hz, như được nêu trong tài liệu chính thức của dự án COES, nhưng tần số không phải là yếu tố duy nhất xác định thông số kỹ thuật của máy biến áp. Sơ đồ một dây đã được phê duyệt, các yêu cầu kỹ thuật của đơn vị cung cấp điện hoặc chủ đầu tư và các số liệu đo đạc tại hiện trường phải xác định các mức điện áp thực tế, yêu cầu cách điện và giới hạn vận hành.

Tại sao việc lựa chọn máy biến áp trong khai thác lại bắt đầu từ quy trình

Nhu cầu điện của một mỏ phụ thuộc vào sản lượng khai thác. Các thiết bị như máy nghiền, máy xay, băng tải, máy bơm, hệ thống thông gió và thiết bị thoát nước không phải lúc nào cũng khởi động hay vận hành theo cùng một cách. Một số tải có dòng khởi động cao. Một số được điều khiển bằng bộ biến tần. Một số là các tải quan trọng vì việc mất điện có thể làm ngừng hoạt động của hệ thống thoát nước, thông gió hoặc xử lý quặng. Do đó, công suất định mức và trở kháng của máy biến áp phải được kiểm tra dựa trên các trường hợp vận hành cụ thể, thay vì chỉ dựa trên tổng công suất tải kết nối duy nhất.

Bắt đầu bằng danh sách tải, trong đó phân loại các loại tải liên tục, gián đoạn, dự phòng và tải trong tương lai. Xác định động cơ có công suất lớn nhất, phương pháp khởi động, tần số khởi động và mức sụt áp cho phép. Ghi lại cấu hình xung của biến tần (VFD), dữ liệu sóng hài và thiết bị chỉnh hệ số công suất. Nếu máy phát điện hoặc nguồn năng lượng tái tạo tại chỗ có thể hoạt động song song với lưới điện, hãy bao gồm các chế độ đó vào nghiên cứu.

Các trường hợp vận hành cần được tính toán

• Quá trình sản xuất diễn ra bình thường với mức độ đa dạng và điều kiện môi trường như dự kiến.
• Khởi động động cơ lớn nhất trong khi các tải trọng thiết yếu khác đang hoạt động.
• Khởi động lại sau khi bị ngắt điện hoặc hệ thống ngừng hoạt động do sự cố quy trình.
• Hoạt động trong điều kiện kết nối lưới điện yếu hơn hoặc sử dụng nguồn điện tự sản xuất tại chỗ.
• Một máy biến áp ngừng hoạt động trong trường hợp sử dụng các máy biến áp song song.
• Kế hoạch mở rộng kèm theo lịch trình tải đã được xác nhận cho tương lai.

Các yếu tố chính cần xem xét khi lựa chọn máy biến áp cho các dự án khai thác mỏ tại Peru

Độ cao lớn là cả một vấn đề về điện môi lẫn nhiệt

Nhiều khu vực khai thác mỏ ở dãy Andes nằm ở độ cao trên 1.000 m. Độ cao chính xác phải được xác định thông qua khảo sát dự án. Ở độ cao lớn hơn, mật độ không khí giảm sẽ ảnh hưởng đến khoảng cách an toàn bên ngoài và hiệu suất làm mát của các bề mặt làm mát bằng không khí. Tiêu chuẩn IEC 60137 quy định quy trình điều chỉnh độ cao đối với các ống lót biến áp ở độ cao trên 1.000 m, và việc phối hợp cách điện phải tuân theo các yêu cầu đã được phê duyệt của tiêu chuẩn IEC 60071 và IEC 60076 hoặc phương án thay thế do chủ đầu tư đề xuất.

Chỉ ghi “phù hợp với độ cao lớn” trên bảng thông số kỹ thuật là chưa đủ. Nhà cung cấp cần giải thích cụ thể những yếu tố nào đã được kiểm tra: cách điện của ống lót, khoảng cách cách điện giữa các pha và giữa pha với đất, sự phối hợp của thiết bị chống sét, công suất tản nhiệt, hiệu suất quạt, biên độ tăng nhiệt độ và thông số kỹ thuật của các phụ kiện. Các thiết bị loại khô cũng cần được đánh giá về vỏ bảo vệ và hệ thống thông gió vì luồng không khí bị hạn chế có thể làm giảm đi lợi ích dự kiến của việc lắp đặt trong nhà.

Đối với trạm biến áp ngoài trời, hãy yêu cầu bản vẽ bố trí tổng thể có ghi kích thước, trong đó thể hiện các công trình được nối đất lân cận cũng như các kết nối cáp hoặc thanh dẫn. Đối với thiết bị đặt trong nhà, cần xác nhận nhiệt độ phòng, công suất thông gió, hệ thống lọc bụi và khả năng tản nhiệt. Việc áp dụng hệ số điều chỉnh độ cao cho một thành phần cụ thể không chứng minh rằng toàn bộ hệ thống lắp đặt là phù hợp.

Xác nhận dữ liệu về hệ thống 60 Hz và điện áp thực tế

Các hồ sơ chính thức của dự án COES sử dụng hệ thống tần số 60 Hz làm cơ sở. Tuy nhiên, nhóm mua sắm tuyệt đối không được lựa chọn máy biến áp chỉ dựa trên thông số tần số quốc gia. Các dự án khai thác mỏ có thể kết nối qua các cấp truyền tải, phân phối hoặc phân phối thứ cấp khác nhau, và điện áp thứ cấp của nhà máy phụ thuộc vào thiết kế quy trình. Thông số kỹ thuật mua sắm phải xác định rõ điện áp danh định, điện áp vận hành tối đa, điện áp cao nhất cho thiết bị, các yêu cầu cách điện cơ bản và sơ đồ nối đất cho từng cuộn dây.

Phạm vi và bước chuyển cấp nên được xác định dựa trên kết quả nghiên cứu dòng tải và điện áp. Một bộ chuyển nấc ngắt nguồn có thể là đủ trong trường hợp điện áp đầu vào ổn định và việc điều chỉnh diễn ra không thường xuyên. Một bộ chuyển nấc khi đang tải có thể được xem xét trong trường hợp cần quản lý sự biến động điện áp vận hành mà không làm gián đoạn sản xuất. Quyết định này ảnh hưởng đến chi phí, bảo trì, hệ thống điều khiển, bảo vệ và kế hoạch dự phòng linh kiện.

Khi mỏ có hệ thống phát điện tại chỗ, cần xác nhận tất cả các chế độ vận hành. Máy biến áp có thể phải chịu dòng điện chạy theo cả hai hướng, các mức sự cố khác nhau hoặc điểm trung tính tham chiếu khác nhau. Các thông số bảo vệ, tỷ số CT và nguyên tắc điều chỉnh điện áp cần được thống nhất trước khi bản thông số kỹ thuật được phê duyệt.

Khởi động động cơ, trở kháng và độ ổn định điện áp

Trở kháng ngắn mạch ảnh hưởng đến cả dòng điện sự cố và sụt áp. Trở kháng cao hơn có thể hạn chế dòng điện sự cố nhưng lại làm tăng sụt áp trong quá trình khởi động động cơ công suất lớn. Trở kháng thấp hơn có thể cải thiện điện áp khởi động nhưng có thể làm tăng tải trọng đặt lên thiết bị đóng cắt và thanh cái. Không có giá trị nào là đúng tuyệt đối; giá trị này phải được đánh giá dựa trên cường độ nguồn, trở kháng cáp, phương pháp khởi động động cơ và thiết kế hệ thống bảo vệ.

Yêu cầu tính toán cho trường hợp khởi động có yêu cầu khắt khe nhất. Nếu máy nghiền hoặc máy xay sử dụng phương pháp khởi động trực tiếp (DOL), nghiên cứu cần chỉ ra dòng điện khởi động, thời gian tăng tốc và điện áp tại các cực động cơ. Bộ khởi động mềm và biến tần (VFD) giúp giảm hoặc kiểm soát dòng điện khởi động, nhưng chúng cũng gây ra các vấn đề riêng về nhiệt và sóng hài. Trong trường hợp khởi động lại dây chuyền sản xuất có thể liên quan đến nhiều động cơ, hãy xác định trình tự khởi động lại tự động để máy biến áp không chỉ được đánh giá dựa trên một tải riêng lẻ.

Dạng sóng hài và tải phi tuyến

Biến tần (VFD), bộ chỉnh lưu, bộ sạc ắc-quy và bộ nguồn liên tục (UPS) tiêu thụ dòng điện phi tuyến. Hàm lượng sóng hài của chúng có thể làm tăng tổn thất dòng xoáy trong cuộn dây, tổn thất rò rỉ cấu trúc và dòng điện trung tính. Chỉ dựa vào tỷ lệ phần trăm “tải biến tần” là chưa đủ để thiết kế. Cần cung cấp sơ đồ cấu trúc biến tần, số xung, cuộn cảm hoặc bộ lọc đầu vào, phổ sóng hài dự kiến và mô hình tải.

Sau đó, nhà cung cấp máy biến áp có thể rà soát kích thước dây dẫn, cách bố trí cuộn dây, mật độ từ thông, lớp bảo vệ và biên độ tăng nhiệt độ. Kỹ sư hệ thống cần kiểm tra riêng biệt hiện tượng cộng hưởng với các cụm tụ điện và xác minh các giới hạn sóng hài tại điểm kết nối. Không được khẳng định khả năng chịu sóng hài nếu chưa có cơ sở tải và phương pháp chấp nhận được xác định rõ ràng.

Bụi, nhiệt độ, độ ẩm và sự ăn mòn

Môi trường khai thác mỏ có thể kết hợp các yếu tố như bụi mài mòn, sự chênh lệch nhiệt độ hàng ngày lớn, bức xạ mặt trời mạnh và độ ẩm theo mùa. Dự án cần mô tả thành phần và nồng độ bụi (nếu có), nhiệt độ môi trường tối đa và tối thiểu, bức xạ mặt trời, lượng mưa, độ ẩm và cấp độ ăn mòn. Khả năng tiếp cận để bảo trì và tần suất vệ sinh cũng là những yếu tố quan trọng.

Đối với các thiết bị ngâm dầu, cần so sánh các phương án thiết kế kín và sử dụng bình chứa dự trữ dựa trên công suất, cấp điện áp và chiến lược bảo trì. Cần quy định khoảng cách giữa các bộ tản nhiệt, không gian tiếp cận quạt, vật liệu gioăng, hệ thống sơn và biện pháp bảo vệ tủ điều khiển. Đối với các thiết bị loại khô, cần xác định mức độ bảo vệ chống xâm nhập của vỏ bọc, hệ thống thông gió và kế hoạch làm sạch bụi. Chỉ số IP cao không thể thay thế cho nghiên cứu nhiệt; việc hạn chế luồng không khí có thể làm tăng nhiệt độ bên trong.

Lĩnh vực hậu cần có thể chi phối thiết kế máy biến áp

Các địa điểm ở vùng núi hẻo lánh có thể có những hạn chế về cầu, khúc cua gấp, độ dốc lớn, đường hầm hẹp và công suất cần cẩu hạn chế. Việc đánh giá vận chuyển nên được tiến hành trước khi hoàn thiện bản vẽ tổng thể bồn chứa. Cần xác nhận khối lượng vận chuyển tối đa, tải trọng trên trục, kích thước tổng thể khi vận chuyển, các giả định khảo sát tuyến đường, các điểm nâng, đế nâng và khu vực lắp ráp sẵn có.

Các phụ kiện cỡ lớn có thể cần phải tháo rời để vận chuyển. Hợp đồng cần nêu rõ những loại ống lót, bộ tản nhiệt, bộ phận bình chứa dầu, quạt và hộp cáp nào sẽ được vận chuyển riêng; cách thức bịt kín các khe hở; và những công việc nào phải được hoàn thành tại hiện trường. Xác định liệu bể chính sẽ được vận chuyển trong tình trạng chứa đầy dầu, chứa một phần dầu hay trong môi trường khí khô, tùy thuộc vào thiết kế và phương pháp vận chuyển đã được phê duyệt. Các công việc xử lý dầu tại công trường, nạp dầu trong môi trường chân không và kiểm tra rò rỉ phải được quy định trong bản mô tả phương pháp và bảng phân công trách nhiệm.

Ví dụ giả định về việc mua sắm

Ví dụ giả định — không phải là tham chiếu dự án: Một mỏ đang có kế hoạch lắp đặt một dây chuyền nghiền mới ở độ cao 4.200 m. Danh sách thiết bị sơ bộ bao gồm một động cơ máy nghiền cỡ lớn, một số bộ truyền động băng tải và một mạch nghiền sẽ được lắp đặt trong tương lai. Mạng điện cấp vào có tần số 60 Hz, nhưng hồ sơ mời thầu chỉ nêu rõ công suất máy biến áp và điện áp danh định.

Trước khi so sánh báo giá, người mua cần cung cấp các thông số về độ cao đã khảo sát, dữ liệu điện áp đã được phê duyệt, mức ngắn mạch nguồn, dữ liệu khởi động động cơ, thông tin về sóng hài của biến tần (VFD), điều kiện môi trường, kế hoạch mở rộng, giới hạn vận chuyển và nguyên tắc ngắt điện theo yêu cầu. Nhờ đó, các báo giá máy biến áp có thể được so sánh trên cùng một cơ sở kỹ thuật. Nếu thiếu các thông tin này, một nhà thầu có thể tính toán điều chỉnh độ cao và các điều khoản hậu cần vào giá, trong khi nhà thầu khác lại định giá theo thiết kế tiêu chuẩn, khiến việc so sánh thương mại trở nên sai lệch.

Danh sách kiểm tra việc mua sắm máy biến áp cho ngành khai thác mỏ

Một bảng so sánh báo giá về mặt kỹ thuật cần ghi rõ nhiệt độ môi trường giả định, độ cao lắp đặt, đặc tính tải, cơ sở trở kháng, dải vạch, công suất làm mát, phạm vi phụ kiện, phạm vi thử nghiệm và các giới hạn vận chuyển. Nếu thiếu cơ sở chung này, mức giá thấp hơn có thể chỉ phản ánh việc bỏ sót các yêu cầu kỹ thuật chứ không phải do máy biến áp đó có tính cạnh tranh cao hơn.

1. Sơ đồ một dòng đã được phê duyệt và nguyên tắc vận hành.
2. Tần số 60 Hz và dữ liệu đầy đủ về điện áp sơ cấp, thứ cấp và thứ ba.
3. Điện áp tối đa cho thiết bị và mức cách điện yêu cầu.
4. Dữ liệu về độ cao lắp đặt và thiết kế môi trường.
5. Danh sách tải, các yếu tố nhu cầu, động cơ có công suất lớn nhất và phương pháp khởi động.
6. Lịch trình VFD và tải phi tuyến kèm thông tin về sóng hài.
7. Mức độ sự cố hệ thống, trở kháng yêu cầu và các thông số đầu vào để phối hợp bảo vệ.
8. Phương pháp nối đất, nhóm vectơ và tải trung tính.
9. Phương pháp đánh giá tổn thất và việc vốn hóa tổn thất được bảo đảm (nếu có).
10. Khảo sát tuyến đường, kích thước vận chuyển tối đa và tải trọng nâng.
11. Phạm vi công việc của FAT, lịch trình tài liệu, việc bảo quản và trách nhiệm nghiệm thu công trình.
12. Các yêu cầu về phụ tùng thay thế, dụng cụ chuyên dụng, đào tạo và hỗ trợ kỹ thuật từ xa.

Các hướng dẫn liên quan về khu vực và khai thác mỏ

Các tài liệu tham khảo liên quan đến công tác lập kế hoạch bao gồm cẩm nang hướng dẫn về Mua sắm máy biến áp cho các dự án khai thác mỏ ở những khu vực có hệ thống lưới điện yếu, danh sách kiểm tra cho Thay thế máy biến áp tại các khu công nghiệp hiện có, và việc xem xét Đánh giá nhà cung cấp cho các dự án EPC tại Nam Mỹ. Các bài viết này đề cập đến các quyết định liên quan nhưng không nên thay thế cho các tính toán cụ thể của dự án.

Các tùy chọn sản phẩm phù hợp với các trạm biến áp mỏ khác nhau bao gồm: Máy biến áp điện ngâm dầu 10 MVA, 33/11 kV, a Máy biến áp điện 35 kV hoặc 46 kV, và một Máy biến áp kiểu khô SC(B) dùng cho hệ thống phân phối trong nhà. Các trang này giới thiệu các dòng sản phẩm hiện có; các thông số kỹ thuật cuối cùng phải được thiết kế dựa trên thông số kỹ thuật mỏ đã được phê duyệt.

Phương pháp lựa chọn cuối cùng

Độ tin cậy Lựa chọn máy biến áp cho các dự án khai thác mỏ tại Peru Yêu cầu phải có mối liên hệ được ghi chép rõ ràng giữa tải trọng quy trình, mạng điện 60 Hz, độ cao, điều kiện môi trường và lộ trình vận chuyển. Quyết định mua sắm cần dựa trên việc so sánh phạm vi kỹ thuật đã được xác minh, chứ không chỉ dựa vào công suất danh nghĩa và thời gian giao hàng. Hồ sơ mời thầu hữu ích nhất là hồ sơ cho phép mọi nhà thầu tính toán các trường hợp vận hành giống nhau và xác định các giao diện tương tự.

Vui lòng gửi cho Zisheng Electric sơ đồ mạch đơn, danh sách tải, thông số động cơ, báo cáo phân tích sóng hài, độ cao địa điểm, lịch trình môi trường, giới hạn tuyến đường và thông số kỹ thuật. Đội ngũ kỹ sư của chúng tôi sẽ xem xét các yêu cầu và trả lời các thắc mắc về dự án trong vòng 24 giờ.

Giới thiệu về ZISHENG ELECTRICAL

Zisheng là nhà sản xuất chuyên nghiệp với 19 năm kinh nghiệm Máy biến áp ngâm dầu, Trạm biến áp gọn, Biến Áp Gắn Trên Tấm, Máy biến áp gắn cột và Biến Áp Kiểu Khô. Chúng tôi sở hữu các chứng chỉ ISO/CE/IEC 60076 và TUV Rheinland.
Máy biến áp trải qua kiểm tra FAT và kiểm tra loại nghiêm ngặt, hỗ trợ tùy chỉnh điện áp/công suất. Chào mừng bạn đến tư vấn về Danh mục và Sản phẩm. bạn có thể liên hệ với chúng tôi qua email [email protected].