खनन और भारी उद्योगः भारी शुल्क AHF चयन गाइड

सारांश।खनन के लिए एक सक्रिय हार्मोनिक फ़िल्टर का चयन करना पावर क्वालिटी निर्णय से पहले एक विश्वसनीयता निर्णय है। ड्रैगलाइन, हॉइस्ट, कन्वेयर, क्रशर और वेल्डिंग बे ऐसे नेटवर्क पर शॉक लोड, इंटरहार्मोनिक्स और गंभीर झिलमिलाहट पैदा करते हैं जो अक्सर कमजोर, जनरेटर-समर्थित और विद्युत रूप से दूर होते हैं। यह गाइड बताता है कि भारी औद्योगिक लोड स्थिर ड्राइव लोड से भिन्न विकृति कैसे उत्पन्न करते हैं, 690 V क्लास और IP54 एन्क्लोजर क्यों मौजूद हैं, औसत मांग के बजाय चक्रीय शुल्क के लिए मुआवजे का आकार कैसे निर्धारित करें, और जब साइट वर्ष के कुछ हिस्से के लिए जनरेटर पर चलती है तो क्या निर्दिष्ट करना है। यह विशिष्ट खनन और भारी-प्रक्रिया लोड के लिए एक चयन तालिका और एक रखरखाव व्यवस्था के साथ समाप्त होता है जो धूल, गर्मी और कंपन में फ़िल्टर को चालू रखता है।

भारी औद्योगिक हार्मोनिक समस्याएं अलग क्यों हैं?

एक स्थिर ड्राइव लोड एक स्थिर स्पेक्ट्रम उत्पन्न करता है: 5वीं और 7वीं ऑर्डर, मोटे तौर पर लोड के समानुपाती, धीरे-धीरे बदलती रहती है। खनन या भारी-प्रक्रिया लोड विपरीत उत्पन्न करता है। एक ड्रैगलाइन या हॉइस्ट मोटर बर्स्ट में करंट खींचता है, एक क्रशर लोड के तहत शुरू होता है, एक वेल्डिंग बे प्रति मिनट कई बार फायर करता है, और एक आर्क फर्नेस लगातार बदलता हुआ स्पेक्ट्रम उत्पन्न करता है जिसमें पूर्णांक ऑर्डर के बीच इंटरहार्मोनिक्स होते हैं। मुआवजे हार्डवेयर को उन परिवर्तनों का पालन करना चाहिए, यही कारण है कि इस क्षेत्र में वाणिज्यिक भवनों की तुलना में प्रतिक्रिया समय और ओवरलोड क्षमता अधिक महत्वपूर्ण है।

वोल्टेज स्तर दूसरा अंतर है। कई खनन नेटवर्क 690 V पर वितरित होते हैं ताकि करंट और केबल के आकार को कम किया जा सके, और उपकरण को उचित क्लीयरेंस, क्रीपेज दूरी और इन्सुलेशन के साथ उस वोल्टेज के लिए बनाया जाना चाहिए। 690 V पर सिस्टम में लंबी फीडर और अपेक्षाकृत कम फॉल्ट स्तर भी होते हैं, इसलिए हार्मोनिक करंट 400 V बोर्ड की तुलना में अधिक वोल्टेज विकृति उत्पन्न करता है।

तीसरा अंतर पर्यावरण है। प्रक्रिया क्षेत्रों में स्थापित फिल्टर धूल, आर्द्रता, कंपन, व्यापक परिवेश तापमान में उतार-चढ़ाव और अक्सर, एक एन्क्लोजर का सामना करते हैं जिसे धोना पड़ता है। यह IP54 सुरक्षा, सील केबल प्रविष्टियों, फ़िल्टर किए गए वेंटिलेशन या हीट एक्सचेंजर्स, और एक थर्मल डिज़ाइन को संचालित करता है जो एक साफ की बजाय एक गंदे हीटसिंक मानता है।

चौथा अंतर परिचालन है: रखरखाव विंडो छोटी और दूरस्थ होती हैं। एक फ़िल्टर जिसे हर खराबी के लिए एक विशेषज्ञ के दौरे की आवश्यकता होती है, उसका रखरखाव नहीं किया जाएगा। मॉड्यूलर निर्माण, फ्रंट एक्सेस, स्पष्ट निदान और स्थानीय रूप से रखे गए स्पेयर यह तय करते हैं कि डिवाइस कमीशनिंग के तीन साल बाद भी काम कर रहा है या नहीं।

इंटरहार्मोनिक्स मुश्किल हिस्सा हैं।पूर्णांक ऑर्डर के बीच साइक्लोकनवर्टर, वेरिएबल-फ्रीक्वेंसी हॉइस्ट और आर्क प्रक्रियाओं द्वारा उत्पन्न घटक होते हैं। वे हार्मोनिक ऑर्डर तालिका द्वारा कवर नहीं किए जाते हैं, इसलिए फ़िल्टर की प्रभावशीलता ऑर्डर चयन पर नियंत्रक बैंडविड्थ पर निर्भर करती है। माप भी कठिन है: मानक हार्मोनिक विश्लेषक उन्हें असंगत रूप से एकत्रित करते हैं, इसलिए दो सर्वेक्षण असहमत हो सकते हैं। जहां इंटरहार्मोनिक्स का संदेह हो, कच्चे तरंगरूपों को रिकॉर्ड करें और विनिर्देश को ठीक करने से पहले एक विशेषज्ञ के साथ उनकी समीक्षा करें।

भारी उद्योग को उद्देश्य-निर्मित मुआवजे की आवश्यकता क्यों है

1. शॉक लोड धीमे मुआवजे को नष्ट कर देते हैं।एक फ़िल्टर जो प्रतिक्रिया करने में 40 ms लेता है, 10 ms में कदम रखने वाले लोड की मदद नहीं कर सकता। 690V 200A खनन AHFक्लास विशेष रूप से चक्रीय शुल्क के लिए मौजूद है, जहां सब-साइकिल डिटेक्शन एक मापने योग्य परिणाम और एक डिवाइस के बीच अंतर है जो केवल यह इंगित करता है कि यह चल रहा है।

2. झिलमिलाहट एक लाइसेंस मुद्दा है।खनन संचालन का अक्सर पड़ोस के ग्राहकों और उपयोगिता द्वारा झिलमिलाहट की गंभीरता पर मूल्यांकन किया जाता है। तेज प्रतिक्रियाशील और हार्मोनिक मुआवजा शॉक लोड के दृश्य प्रभाव को कम करता है, उन क्षेत्रों में परिचालन लाइसेंस की रक्षा करता है जहां शिकायतें प्रवर्तन की ओर ले जाती हैं।

3. जनरेटर संचालन स्थिर होना चाहिए।कठोर ग्रिड के बिना साइटें वर्ष के कुछ हिस्से के लिए जनरेटर पर चलती हैं, और जनरेटर स्रोत प्रतिबाधा उच्च होती है। फ़िल्टर को दोनों मोड के लिए पैरामीटर सेट की आवश्यकता होती है, और स्विचओवर स्वचालित और कमीशनिंग के दौरान सत्यापित होना चाहिए।

4. उपकरण सुरक्षा का सीधा लागत लाभ है।हार्मोनिक करंट मोटर, ट्रांसफार्मर और केबल को ओवरहीट करता है, कैपेसिटर जीवन को छोटा करता है और ड्राइव की झंझट ट्रिपिंग का कारण बनता है। एक सक्रिय पावर फिल्टर जो विद्युत उपकरणों को हार्मोनिक क्षति से बचाता हैबचाए गए डाउनटाइम के माध्यम से भुगतान करता है, जिसे खनन में किलोवाट घंटे के बजाय टन में मापा जाता है।

5. केबल और ट्रांसफार्मर क्षमता जारी की जाती है।दूरस्थ साइटें अक्सर पीढ़ी के बजाय ट्रांसफार्मर क्षमता से बाधित होती हैं। हार्मोनिक करंट को कम करने से सबस्टेशन के लिए पूंजी उन्नयन के बिना क्षमता जारी होती है।

6. धूल और गर्मी सहनशीलता सेवा जीवन का विस्तार करती है।एक हीट एक्सचेंजर के साथ एक सील कैबिनेट में ठीक से संरक्षित इकाई एक अनफ़िल्टर्ड वेंटिलेशन के साथ एक मानक एन्क्लोजर की तुलना में कूलर चलती है, और इसके कैपेसिटर का जीवनकाल तापमान में प्रत्येक दस डिग्री की कमी के लिए लगभग दोगुना हो जाता है।

7. स्पेयर और समर्थन उत्पादन जोखिम को कम करते हैं।स्थानीय रूप से रखे गए स्पेयर मॉड्यूल के साथ एक मॉड्यूलर फ्रेम एक संभावित बहु-दिवसीय आउटेज को एक घंटे के स्वैप में परिवर्तित करता है। लगातार उत्पादन करने वाली खदान के लिए, यह पूरे वाणिज्यिक मामले में सबसे मजबूत तर्क है।

8. प्रतिक्रियाशील समर्थन और संतुलन अक्सर हार्मोनिक ड्यूटी के साथ यात्रा करते हैं।हॉइस्ट, ड्रैगलाइन और आर्क प्रक्रियाएं असंतुलित प्रतिक्रियाशील करंट के साथ-साथ हार्मोनिक्स भी खींचती हैं। प्रतिक्रियाशील और संतुलन क्षमता वाला एक उपकरण लिफ्ट या फर्नेस मेल्ट के दौरान वोल्टेज को स्थिर कर सकता है, जो पड़ोसियों को दिखाई देने वाली झिलमिलाहट को कम करता है और एक ही सबस्टेशन पर अन्य लोड के लिए काम करने की स्थिति में सुधार करता है।

खनन और भारी प्रक्रिया लोड के लिए मुआवजे को कैसे निर्दिष्ट करें

चरण 1 - औसत ही नहीं, ड्यूटी चक्र को लॉग करें।पूर्ण उत्पादन चक्र सहित कम से कम एक सप्ताह रिकॉर्ड करें, और प्रमुख लोड के बर्स्ट पैटर्न को नोट करें। दैनिक औसत पर आकार का एक फ़िल्टर दोपहर के शिखर के लिए छोटा होगा जो अनुपालन माप निर्धारित करता है।

चरण 2 - वोल्टेज वर्ग और सुरक्षा स्तर की पुष्टि करें।690 V सिस्टम को उस वोल्टेज के लिए घोषित उपकरण की आवश्यकता होती है, और प्रक्रिया क्षेत्रों को न्यूनतम के रूप में IP54 की आवश्यकता होती है। साइट की वॉश-डाउन प्रथा के मुकाबले केबल एंट्री, डोर सीलिंग और कूलिंग विधि की जांच करें।

चरण 3 - निरंतर के साथ-साथ अल्पकालिक ड्यूटी पर आकार।अधिकतम उत्पादन दर पर 200 ms विंडो पर RMS करंट का उपयोग करें, फिर पुष्टि करें कि मॉड्यूल की अल्पकालिक ओवरलोड क्षमता बर्स्ट पीक को कवर करती है। चोटियों के लिए विशुद्ध रूप से ओवरसाइज़िंग पूंजी बर्बाद करती है; चोटियों को अनदेखा करने से ट्रिप होते हैं।

चरण 4 - जनरेटर संचालन के लिए डिजाइन करें।जनरेटर सब-ट्रांजिएंट रिएक्टेंस प्राप्त करें और पुष्टि करें कि फ़िल्टर की गेन सीमाएं उपयुक्त हैं। कई साइटों को एक अलग पैरामीटर फ़ाइल की आवश्यकता होती है जिसे जनरेटर ब्रेकर बंद होने पर स्वचालित रूप से चुना जाता है।

चरण 5 - पर्यावरण के लिए स्थापना की योजना बनाएं।कैबिनेट को सीधे धोने से दूर माउंट करें, जहां संभव हो छाया प्रदान करें, और पानी के प्रवेश को रोकने के लिए केबल प्रविष्टियों को रूट करें। एक 75A फ्लोर-स्टैंडिंग कैबिनेटएक हीट एक्सचेंजर के साथ प्रक्रिया भवनों में एक सामान्य समाधान है; वितरित 30A मॉड्यूलसबस्टेशन और नियंत्रण कक्षों के लिए उपयुक्त हैं जहां पर्यावरण हल्का है।

चरण 6 - उत्पादन दर पर लोड स्टेप के साथ कमीशन करें।सबसे बड़े मोटर के शुरू होने के साथ प्रतिक्रिया, मॉड्यूल के बीच साझाकरण और स्थिरता को सत्यापित करें। ट्रेस रिकॉर्ड करें और यदि साइट एक का उपयोग करती है तो जनरेटर आपूर्ति पर परीक्षण दोहराएं।

जहां खदान में स्थिर लोड के साथ एक प्रसंस्करण संयंत्र भी संचालित होता है, मुआवजे को विभाजित करें: चक्रीय शुल्क के लिए गड्ढे या हॉइस्ट सबस्टेशन पर एक भारी-ड्यूटी इकाई, और संयंत्र बोर्डों पर मानक फ्रेम। AHF रेंजब्राउज़ करें ताकि प्रत्येक सबस्टेशन के लिए फ्रेम का मिलान किया जा सके, और उपकरण कारखाने छोड़ने से पहले स्पेयर-मॉड्यूल उपलब्धता की पुष्टि करें - दूरस्थ साइटें उत्पादन अभियान के दौरान सीमा शुल्क से गुजरने वाले शिपमेंट की प्रतीक्षा नहीं कर सकती हैं।

एक लाइव साइट पर कमीशनिंग।उत्पादन शायद ही कभी कमीशनिंग के लिए रुकता है, इसलिए शिफ्ट परिवर्तन और निर्धारित रखरखाव के आसपास परीक्षणों की योजना बनाएं। चरण 1 एक अस्थायी लोड बैंक पर मॉड्यूल को सत्यापित कर सकता है; चरण 2 फिर वास्तविक प्रक्रिया चलने के साथ प्रदर्शन की पुष्टि करता है। काम को इस तरह से विभाजित करने से उत्पादन प्रभाव कम हो जाता है और फिर भी एक प्रलेखित परिणाम छोड़ देता है, जो तब मायने रखता है जब साइट का कॉर्पोरेट इंजीनियरिंग टीम द्वारा हफ्तों बाद ऑडिट किया जाता है।

लोड वृद्धि और खदान जीवन।खनन संपत्ति अपने जीवन भर बदलती रहती है: एक नया गड्ढा, एक अतिरिक्त कन्वेयर या एक पेस्ट प्लांट स्पेक्ट्रम को काफी बदल सकता है। अतिरिक्त क्षमता वाले मॉड्यूलर फ्रेम, साथ ही एक मॉड्यूल जोड़ने के लिए एक प्रलेखित प्रक्रिया, एक नाममात्र रूप से सस्ते एकल इकाई से अधिक मूल्यवान है जिसे लोड बढ़ने पर बदला जाना चाहिए।

खरीद से पहले ट्रांसफार्मर और स्विचगियर की जांच।एक खदान सबस्टेशन पर ट्रांसफार्मर पहले से ही अपनी हार्मोनिक रेटिंग से ऊपर काम कर रहा हो सकता है, और स्विचगियर में लोड विकृत होने पर नाममात्र से कम निरंतर वर्तमान रेटिंग हो सकती है। फ़िल्टर का आकार निर्धारित करने से पहले तापमान रिकॉर्ड और सुरक्षा सेटिंग्स की समीक्षा करें, क्योंकि मुआवजा एक ओवरलोडिंग समस्या को छिपा सकता है जिसे अभी भी एक भौतिक उन्नयन की आवश्यकता है।

आपूर्तिकर्ता के लिए ड्यूटी चक्र का दस्तावेजीकरण।बर्स्ट पैटर्न, सबसे बड़े मोटर स्टार्टिंग करंट, जनरेटर सब-ट्रांजिएंट रिएक्टेंस और परिवेश की स्थिति प्रदान करें। एक आपूर्तिकर्ता जो केवल एक औसत लोड आंकड़ा देखता है, वह कागज पर स्वीकार्य रूप से प्रदर्शन करने वाला फ्रेम प्रस्तावित करेगा और उत्पादन में निराश करेगा। डेटा का अतिरिक्त पृष्ठ छूट से अधिक मूल्यवान है।

साइट स्वीकृति मानदंड।पहले से सहमत करें कि क्या उत्तीर्ण होता है: उत्पादन लोड के तहत एक परिभाषित बिंदु पर THDi, एक शिफ्ट पर मापा गया झिलमिलाहट में कमी, या सबस्टेशन पर शॉर्ट-सर्किट-क्षमता मार्जिन। खनन परियोजनाओं में अक्सर एक साथ कई मानदंड निर्दिष्ट किए जाते हैं, और एक फ़िल्टर जो एक को संतुष्ट करता है, वह दूसरे पर कम पड़ सकता है। उपकरण शिप किए जाने से पहले खरीद आदेश में स्वीकृति मैट्रिक्स लिखना उस स्थिति से बचाता है जहां डिवाइस डिजाइन के अनुसार काम करता है लेकिन परियोजना को विफल माना जाता है।

मौजूदा मुआवजे के साथ एकीकरण।कई खदानें पहले से ही कैपेसिटर बैंक या डिट्यून्ड रिएक्टर शाखाएं संचालित करती हैं। उन प्रतिष्ठानों की समीक्षा किए बिना एक सक्रिय फ़िल्टर जोड़ने से अनुनाद का खतरा होता है और, सबसे खराब स्थिति में, हफ्तों के भीतर कैपेसिटर विफलता का खतरा होता है। मौजूदा kVAr, ट्यूनिंग फैक्टर और स्विचिंग लॉजिक की समीक्षा करें, फिर उसी प्रोजेक्ट के हिस्से के रूप में निष्क्रिय उपकरण को रखने, फिर से ट्यून करने या हटाने का निर्णय लें।

अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न

खनन में 690 V आम क्यों है?

उच्च वोल्टेज समान शक्ति के लिए करंट को कम करता है, जो लंबी दूरी पर छोटे केबल और कम नुकसान की अनुमति देता है। उपकरण को 690 V के लिए डिज़ाइन और घोषित किया जाना चाहिए, जिसमें क्लीयरेंस और इन्सुलेशन मेल खाते हों, बजाय 400 V प्लेटफॉर्म से अनुकूलित होने के।

क्या एक मानक AHF को प्रक्रिया क्षेत्र में स्थापित किया जा सकता है?

केवल उचित सुरक्षा के साथ। धूल, आर्द्रता और धुलाई के लिए IP54 या बेहतर, सील प्रविष्टियों और एक शीतलन विधि की आवश्यकता होती है जो दूषित हवा को अंदर न ले। अनफ़िल्टर्ड वेंटिलेशन वाले मानक एन्क्लोजर उस वातावरण में जल्दी विफल हो जाते हैं।

मैं शॉक लोड के लिए आकार कैसे दूं?

दैनिक औसत के बजाय अधिकतम उत्पादन दर पर 200 ms विंडो पर RMS करंट का उपयोग करें, फिर मॉड्यूल की अल्पकालिक ओवरलोड रेटिंग की जांच करें। परिवेश के तापमान और भविष्य के लोड परिवर्धन के लिए हेडरूम जोड़ें।

जब साइट जनरेटर पर चलती है तो क्या बदलता है?

जनरेटर स्रोत प्रतिबाधा बहुत अधिक होती है, इसलिए हार्मोनिक्स बड़े वोल्टेज विकृति पैदा करते हैं और नियंत्रण लूप अस्थिर हो सकते हैं। फ़िल्टर को एक समर्पित पैरामीटर सेट और आपूर्ति बदलने पर स्वचालित चयन की आवश्यकता होती है।

क्या AHF मोटर ओवरहीटिंग में मदद करता है?

हाँ। हार्मोनिक करंट को कम करने से अतिरिक्त मोटर हानि और वाइंडिंग तापमान कम होता है, जो इन्सुलेशन जीवन का विस्तार करता है। यह यांत्रिक ओवरलोड को ठीक नहीं करता है, लेकिन यह ओवरहीटिंग में हार्मोनिक योगदान को हटा देता है।

दूरस्थ साइट पर रखरखाव का आयोजन कैसे किया जाना चाहिए?

स्थानीय रूप से एक स्पेयर मॉड्यूल रखें, साइट इलेक्ट्रीशियन को इसे बदलने के लिए प्रशिक्षित करें, और दूर से मॉड्यूल तापमान और स्थिति की निगरानी करें। धूल भरे वातावरण में अधिकांश विफलताओं को रोकने के लिए साल में दो बार फिल्टर और पंखे का निर्धारित निरीक्षण।

निष्कर्ष

खनन और भारी प्रक्रिया लोड उन उपकरणों को दंडित करते हैं जिन्हें स्थिर, स्वच्छ शुल्क के लिए डिज़ाइन किया गया था। 690 V क्लास निर्दिष्ट करें जहां नेटवर्क इसकी आवश्यकता है, IP54 सुरक्षा और धूल मानने वाले थर्मल डिज़ाइन पर जोर दें, अल्पकालिक शुल्क के साथ-साथ निरंतर मांग पर आकार दें, और शुरुआत से ही जनरेटर संचालन की योजना बनाएं। मॉड्यूलर निर्माण और स्थानीय स्पेयर जोड़ें, और फ़िल्टर एक विश्वसनीयता संपत्ति बन जाता है बजाय बनाए रखने के लिए एक और उपकरण।

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