Технологическое оборудование для взрывоопасных зон

Авторы и источники / Правообладателям

Преобразователи АББ с водяным охлаждением позволяют создавать технологическое оборудование для взрывоопасных зон.

Компания ООО «Электромашина», расположенная в городе Кемерово (важная экономическая, научная и промышленная зона Сибири), производит частотно-преобразовательные станции рудничного взрывозащищённого исполнения (ЧПСШ / ЧПСВ), питающее напряжение сети для ЧПСШ - 6кВ, для ЧПСВ 690В, выходное напряжение 690В, номинальная мощность регулируемых взрывозащищенных электродвигателей до 500кВт, также доступно исполнение с рекуперативным инвертором. ЧПСШ/ЧПСВ серийно выпускается на базе приводных модулей АББ с жидкостным охлаждением и предназначены для бесступенчатого электрического регулирования скорости магистрального ленточного конвейера и управления вспомогательными приводами ленточного конвейера в подземных горных условиях, опасных пo газу (метан) и угольной пыли.

Размещение электрооборудования в шахтах

К электрооборудованию, применяемому во взрывоопасных средах, применяются специальные технологические решения, которые направлены на своевременное предотвращение и исключения ситуаций появления воспламенения и передачи его в окружающую взрывоопасную среду.

Для предотвращения передачи воспламенения в окружающую взрывоопасную среду, электрооборудование, части которого способны воспламенить взрывоопасную смесь, заключается в оболочку, способную выдерживать давление взрыва воспламенившейся смеси без повреждений.

Поэтому при размещении электрооборудования во взрывоопасных зонах необходимо разделение воздушной среды внутри оболочки от внешней взрывоопасной среды. Большой проблемой при этом всегда являлось обеспечение надлежащего охлаждения электрооборудования, поскольку воздухообмен с внешней средой практически исключен, а теплоотдача корпусов из за достаточно большой толщины стенок очень мала. Кроме того, при увеличении мощности электрооборудования увеличивается и тепловыделение при его работе, становится гораздо сложнее поместить его во взрывонепроницаемую оболочку.

Наличие в ассортименте компании АББ силовой приводной техники с жидкостным охлаждением позволило создать рудничное взрывозащищённое электрооборудование для размещения во взрывоопасной среде (непосредственно в штольнях и штреках угольных шахт), имеющих высокий класс взрывоопасности.

Состав станции

Станция ЧПСШ состоит из следующих электротехнических устройств, заключенных во взрывонепроницаемые оболочки: вводного распределительного устройства высокого напряжения (РУВН), частотно-преобразовательного устройства ЧПУ, силового трансформатора 6/0,69 кВ установленных на ходовую часть, выполненную в виде салазок и отдельно расположенного внешнего теплообменника.

Силовой трансформатор выполнен для 12-пульсного питания частотно-регулируемого привода, размещённого в корпусе РУВН.
Тип силового трансформатора - сухой 3-х фазный, 3-х обмоточный с двумя вторичными обмотками пo 500кВА, соединёнными в звезду и в треугольник, что обеспечивает фазовый сдвиг между ними на 30 электрических градусов.

Устройство является частотно-регулируемым электроприводом ленточного конвейера, обеспечивающим плавное регулирование скорости ленты и регулирование крутящего момента.

Основу ЧПСШ / ЧПСВ составляют диодный выпрямитель с водяным охлаждением ACS800-704LC, и управляемые инверторы с водяным охлаждением ACS800-104LC, производства АББ.

Станция ЧПСВ (габаритные размеры, длина, ширина, высота, мм, 3200x785x1430) является более компактным вариантом и не предусматривает наличие в комплектации отсека РУВН и силового трансформатора и отдельно расположенного внешнего теплообменника.

Для охлаждения модулей инверторов и выпрямителя в ЧПСШ / ЧПСВ предусмотрена двухконтурная система водяного охлаждения "водный раствор пропилен гликоля/вода – вода/воздух. Основные рабочие части внутреннего контура системы охлаждения (насос, теплообменник и расширитель) размещены в отдельной секции корпуса.

Задачи и требования

Непрерывная подача добываемого сырья - это необходимое условие при добыче угля, производстве цемента и переработке полезных ископаемых. Подача сырья, как правило, производится с помощью различных транспортерных лент и конвейеров. Размещение обычного электроприводного оборудования в непосредственной близости от конвейера для обеспечения плавного и безаварийного управления всегда представляет проблему из-за несоответствия этого оборудования требованиям по взрывобезопасности. Приводное электрооборудование приходится выносить из взрывоопасных зон на поверхность, что приводит к значительному увеличению длинны кабеля, потерям электроэнергии и средств.

Решение

- Применение приводных модулей АББ с жидкостным охлаждением позволило разместить их во взрывозащищенных оболочках и создать на их базе уникальное оборудование для управления шахтными конвейерами, монтируемое непосредственно в шахтах.
- Электропривод ленточного конвейера обеспечивает плавное регулирование скорости ленты и регулирование крутящего момента, что позволяет получить максимальную экономию электроэнергии при переменном грузопотоке, независимо от закона распределения грузопотока.
- Ключевым отличием промышленных приводов АББ является прямое управление моментом (DTC). Этот передовой метод управления обеспечивает повышенный пусковой момент, регулирование момента или скорости без применения датчиков на валу электродвигателя.
- 12-пульсная схема подключения выпрямителей ЧПУ подавляет 5-ю и 7-ю гармоники, существенно уменьшает искажения питающей сети и потери на трансформаторе.
- Электропривод позволяет оптимально распределять электромагнитный момент между приводными барабанами, уменьшая вероятность проскальзывания ленты, а также позволяет исключить разрыв ленточного полотна.
- Расходы на обслуживание можно существенно сократить благодаря снижению динамических нагрузок на механические конструкции конвейера и ленточное полотно.
- Применение рекуперативного ЧПСШ на бремсберговых конвейерах обеспечивает минимальную удельную энергоёмкость транспортирования горной массы.
- Система управления взрывозащищённым преобразователем может быть легко интегрирована в системы автоматизации предприятия при помощи интерфейсов связи RS-485, Ethernet.