Perlindungan Ledakan dan Teknologi Pelindung untuk Transformer di Pertambangan
Dalam operasi penambangan, trafo adalah tulang punggung transmisi daya-baik untuk memberi daya pada peralatan penambangan bawah tanah atau menjaga pabrik pemrosesan bijih permukaan tetap beroperasi, trafo harus tetap dapat diandalkan. Namun lingkungan pertambangan sangat sulit: di bawah tanah, terdapat metana, debu batu bara, dan bahan mudah terbakar lainnya; di atas tanah, berdebu, lembab, dan selalu ada getaran dari mesin. Ditambah lagi, beban melonjak setiap saat ketika peralatan seperti ekskavator atau penghancur mulai beroperasi. Trafo biasa tanpa perlindungan yang tepat di sini dapat dengan mudah rusak-bahkan memicu ledakan atau korsleting. Jadi mendapatkan perlindungan ledakan dan pelindung yang tepat untuk transformator penambangan adalah-atau-kegagalan dalam menjaga daya tetap aman dan produksi tetap stabil.
I. Tantangan Unik yang Ditimbulkan Lingkungan Pertambangan terhadap Transformer
Kondisi pertambangan yang "berisiko{0}}tinggi +-keausan tinggi" menuntut lebih banyak transformator dibandingkan lingkungan industri biasa. Sakit kepala utama bermuara pada tiga hal:
Risiko ledakan memang nyata: Di bawah tanah, metana (gas utama yang mudah terbakar) dan debu batu bara dapat mencapai konsentrasi ledakan. Jika bagian dalam trafo mengalami gangguan isolasi yang memicu busur api, atau jika permukaannya menjadi lebih panas dari 650 derajat (titik penyalaan metana), maka akan memicu ledakan.
Kerusakan lingkungan sangat parah: Kelembapan bawah tanah seringkali mencapai 85%, dan terdapat gas korosif seperti hidrogen sulfida. Di atas tanah, debu bijih dan debu batu bara menumpuk dengan cepat-hal ini menyebabkan cangkang transformator menjadi berkarat, menyumbat bagian pendinginnya, dan membasahi insulasinya.
Kondisi pengoperasian ada di mana-mana: Peralatan penambangan mulai dan berhenti tanpa henti, sehingga beban melonjak secara tiba-tiba. Ruang bawah tanah juga sempit-getaran dari kereta tambang atau ledakan dapat melonggarkan bagian dalam trafo atau merusak insulasinya.
II. Teknologi Perlindungan Ledakan Inti untuk Transformator Pertambangan
Transformator pertambangan harus mengikuti peraturan seperti Peraturan Keselamatan Tambang Batubara dan GB 3836.1 (Lingkungan Peledak – Bagian 1: Persyaratan Umum untuk Peralatan). Dua jenis perlindungan ledakan utama adalah "tahan api" dan "peningkatan keamanan"-masing-masing cocok untuk area-berisiko tinggi yang berbeda.
1. Transformator Tahan Api: "Penghalang Keamanan" Terhadap Ledakan
Model tahan api (bertanda "Ex d") cocok-di area penambangan yang sangat berisiko-seperti tambang batu bara dengan ledakan metana atau tambang logam dengan gas yang mudah terbakar. Ide utamanya di sini adalah: "Jika meledak di dalam, api tidak akan menyebar ke luar." Pergerakan desain utama meliputi:
Cangkang tahan api yang kuat: Cangkangnya terbuat dari baja yang dilas atau baja tuang-ketebalannya bergantung pada ukuran (transformator 100kVA memerlukan cangkang dengan tebal minimal 8 mm). Ia juga memiliki "permukaan sambungan tahan api" - penutup dan badan utama menyatu sempurna, dengan jarak antara 0,15-0,25 mm (untuk area metana). Hal ini mencegah api merembes keluar melalui celah.
Penyesuaian-tahan ledakan di dalam: Gulungan menggunakan insulasi dengan peringkat kelas H-(180 derajat atau lebih tinggi), direndam dalam resin epoksi-suhu tinggi. Hal ini menjaga insulasi agar tidak rusak dan memicu percikan api saat kelebihan beban. Terdapat juga lapisan-tahan api antara inti besi dan belitan untuk mengurangi risiko busur api.
Pelepasan tekanan: Bagian atas cangkang memiliki "cakram pecah" (biasanya aluminium foil). Jika bagian dalamnya menghasilkan terlalu banyak tekanan (biasanya diatur pada 0,15MPa) akibat kesalahan, cakram akan pecah terlebih dahulu untuk melepaskan tekanan-agar cangkangnya tidak pecah.
Ini sangat cocok untuk permukaan pertambangan bawah tanah atau stasiun ekstraksi metana-ini adalah jenis yang paling umum untuk trafo listrik bawah tanah di tambang batu bara.
2. Peningkatan Keselamatan Transformer: "Perlindungan Aktif" untuk Mengurangi Resiko Pengapian
Model keselamatan yang ditingkatkan (bertanda "Ex e") bekerja dengan "menyingkirkan bagian-bagian yang dapat menimbulkan percikan api atau menjadi terlalu panas". Cocok untuk area berdebu dan tidak ada gas yang mudah terbakar-seperti pabrik pengolahan bijih permukaan atau bengkel tambahan pertambangan. Teknologi inti meliputi:
Tidak ada suku cadang percikan: Mereka melewatkan pengubah keran (sumber percikan umum pada transformator biasa) dan sebagai gantinya menggunakan keran belitan tetap. Blok terminal disegel untuk mencegah percikan api, dan kabel dihubungkan dengan terminal crimp untuk menghindari sambungan longgar yang memicu percikan api.
Kontrol suhu yang ketat: Gulungan menggunakan kabel tembaga (pembuangan panas lebih baik daripada aluminium) dan memiliki ruang pendinginan ekstra (seperti heat sink yang berjarak setidaknya 15mm). Saat beroperasi pada beban penuh, kenaikan suhu belitan tetap di bawah 60K-jadi jika suhu di luar 40 derajat, suhu maksimalnya adalah 100 derajat , jauh di bawah titik nyala debu batubara (lebih dari 700 derajat ).
Insulasi yang lebih kuat: Ada bantalan isolasi antara inti besi dan cangkang, dan semuanya direndam dalam cat isolasi untuk menghentikan penumpukan debu yang menyebabkan kebocoran listrik.
AKU AKU AKU. Segala-Seputar Teknologi Pelindung untuk Transformator Tambang
Selain perlindungan terhadap ledakan, Anda perlu melindunginya dari debu, kelembapan, getaran, dan lonjakan beban agar transformator tahan lama dan menghindari-kegagalan non-ledakan. Berikut empat gerakan perisai utama:
1. Perlindungan Debu: Hentikan Penumpukan dan Penyumbatan
Debu penambangan-terutama debu batu bara dan butiran halus bijih-menempel pada sirip pendingin dan insulasi, sehingga merusak pembuangan panas dan menurunkan ketahanan insulasi. Untuk memperbaikinya:
Penyegelan dan penyaringan: Saluran masuk udara transformator memiliki filter debu (jaring nilon ditambah lapisan karbon aktif), dan saluran keluar memiliki katup satu-arah untuk mencegah debu masuk kembali. Cangkangnya setidaknya menggunakan perlindungan IP54-ini berarti sebagian besar debu tidak masuk, dan debu apa pun yang masuk tidak akan mengganggu pengoperasian.
Pembersihan debu aktif:Trafo dengan permukaan besar dapat memiliki pengumpul debu pulsa berwaktu-yang meniupkan udara untuk membersihkan setiap 2 jam. Yang di bawah tanah memiliki cangkang yang halus dan bagian atasnya yang miring agar debu tidak menumpuk. Setiap bulan, pekerja juga menggunakan udara bertekanan (maks 0,4MPa) untuk meniup sirip pendingin.
2. Anti Kelembapan dan Karat: Melawan Kelembapan dan Korosi
Kelembapan bawah tanah dan gas korosif (seperti hidrogen sulfida) menyebabkan karat pada cangkang dan merendam insulasi. Cara mengatasinya adalah dengan "menghalangi kelembapan dan mengeringkan benda":
Lapisan anti-korosi:Cangkangnya diberi tiga lapisan-sandblasted untuk menghilangkan karat, kemudian primer kaya epoksi seng-, lalu lapisan atas poliuretan. Ketebalan totalnya setidaknya 80μm, dan dapat bertahan hingga 1000 jam uji semprotan garam. Di dalamnya, inti besi dan rangka belitan diberi cat insulasi-yang tahan lembab.
Dehumidifikasi dan pemantauan: Trafo-yang berisi oli memiliki "konservator oli tipe{1}}kandung kemih" untuk menjaga agar oli tidak menyentuh udara. Mereka juga memiliki penyerap kelembapan (dengan-gel silika yang berubah warna-berubah dari biru menjadi merah muda saat basah, jadi Anda tahu cara menggantinya). Trafo bawah tanah dapat dilengkapi-sensor suhu-kelembaban-jika kelembapan mencapai 90% atau lebih tinggi, dehumidifier akan bekerja.
3. Perlindungan Getaran: Potong Kerusakan Mekanis
Getaran dari peralatan pertambangan (seperti ekskavator atau kereta tambang) dapat melonggarkan belitan atau terminal. Untuk melindungi dari hal ini:
Pemasangan yang aman: Trafo bawah tanah diletakkan di atas braket baja dengan bantalan kejut karet (karet nitril, laju redaman Lebih besar dari atau sama dengan 0,3) setebal 20-30mm-ini menyerap getaran. Trafo permukaan dipasang pada dasar beton bertulang, setidaknya 5m dari sumber getaran seperti penghancur.
Penguatan bagian dalam: Gulungan dibungkus rapat dengan pita serat kaca, dan terdapat insulasi elastis antara belitan dan inti besi. Kalau ada tap changer, ada kuncinya untuk menghentikan getaran perpindahan gigi.
4. Perlindungan Kelebihan Beban dan Suhu: Tangani Lonjakan Beban
Peralatan penambangan sering mulai dan berhenti, menyebabkan lonjakan beban tiba-tiba yang dapat menyebabkan trafo menjadi terlalu panas dan insulasi menua. Solusinya adalah "pemantauan + pendinginan":
Pemantauan beban: Sisi-tegangan rendah memiliki ammeter cerdas yang melacak arus. Jika arus melebihi 120% dari nilai terukur (kelebihan beban 20%), ini akan membunyikan alarm. Jika mencapai 150%, daya akan mati secara otomatis.
Pendinginan yang lebih baik:Trafo bawah tanah menggunakan "pendinginan-minyak terendam sendiri-pendinginan otomatis + udara paksa"-kipas bekerja saat beban berlebih. Transformator permukaan besar (500kVA ke atas) dapat memiliki sistem pendingin air. Sasarannya adalah menjaga kenaikan suhu oli teratas di bawah 55K (per GB 1094,2)-sehingga tidak terjadi panas berlebih.
IV. Kiat Utama untuk-Penggunaan Dunia Nyata
Pilih trafo yang tepat untuk area tersebut: Untuk tambang batu bara bawah tanah yang mengandung metana, gunakan trafo yang tahan api (Ex d I). Untuk area tambang logam berdebu tanpa gas, peningkatan keselamatan (Ex e II) berhasil. Permukaan area yang tidak berbahaya (seperti kantor) dapat menggunakan trafo biasa, namun tetap menambahkan perlindungan terhadap debu dan kelembapan.
Jangan melewatkan perawatan rutin: Periksa permukaan sambungan tahan api setiap minggu-cari karat atau celah yang terlalu besar. Uji resistansi insulasi setiap bulan (tegangan-tinggi ke tegangan-rendah dan ground harus lebih besar dari atau sama dengan 250MΩ). Gantilah gel silika penyerap kelembapan setiap tiga bulan sekali jika warnanya berubah menjadi merah muda.
Ketahui apa yang harus dilakukan dalam keadaan darurat: Jika trafo mengeluarkan suara aneh atau suhu oli melonjak, segera matikan listrik. Di bawah tanah, periksa level gas terlebih dahulu-hanya buka penutup jika metana di bawah 0,5%. Jangan pernah menggunakan transformator yang hidup-percikan api mematikan di sini.
V. Penutup-Selesai
Pada akhirnya, perlindungan terhadap ledakan dan pelindung transformator penambangan bukan hanya satu hal-melainkan keseluruhan sistem. Anda memerlukan desain tahan api atau keselamatan yang ditingkatkan untuk menghentikan ledakan, ditambah perlindungan terhadap debu, kelembapan, getaran, dan beban berlebih agar tetap berfungsi. Dan ini bukan hanya soal teknologi-Anda juga harus memilih model yang tepat dan terus melakukan pemeliharaan. Lakukan semua itu, dan trafo akan tetap aman dan andal dalam kondisi penambangan yang sulit, sehingga daya tetap menyala untuk produksi.