Cải thiện độ tin cậy hệ thống điện cho công nghiệp khai thác mỏ

Độ tin cậy cung cấp điện là một yếu tố quan trọng tại các trạm khai khoáng.

Chỉ cần một vài phút mất điện cũng có thể gây thiệt hại hàng triệu đô la do mất sản lượng. Mất điện không có trong kế hoạch còn gây thiệt hại lớn hơn, tăng chi phí vận hành ở những vùng mỏ nơi khả năng khai thác phụ thuộc vào độ sẵn sàng của dây truyền khai thác.

May mắn là, tồn tại một số yếu tố then chốt có thể giúp cải thiện độ tin cậy cung cấp điện mà các kỹ sư có thể cân nhắc trong quá trình thiết kế và mua sắm cho hệ thống. Hướng dẫn dưới đây cung cấp các phương thức giảm thiểu rủi ro mất điện, cải thiện độ an toàn, tính tin cậy và khả năng cung cấp điện của các hệ thống điện cho các trạm khai thác mỏ.

Mức chống thâm nhập IP

Trước hết, chuẩn bảo vệ chống thâm nhập cho các thiết bị đóng cắt điện là cực kỳ quan trọng để đảm bảo độ tin cậy.

Các máy cắt treo trụ và recloser hiện nay đều được làm kín và có chuẩn IP66 trở lên.

Ví dụ như OSM Recloser của NOJA Power có định mức IP66 so với mức yêu cầu IP65 theo tiêu chuẩn cho các máy cắt treo trụ, và cùng thiết kế IP66 cho tủ điều khiển đi kèm.

Đã qua rồi thời của các lỗ thông hơi trên các tủ điều khiển. Các hệ thống điện tử ngày trước thường cần các điểm thông hơi nhằm hỗ trợ làm mát, nhưng đó cũng là lối thâm nhập cho bụi, côn trùng và hơi ẩm.

Bằng cách ngăn ngừa được các yêu tố thâm nhập gây hư hỏng thiết bị nói trên, các kỹ sư đã có thể giảm được các rủi ro mất điện và cải thiện độ tin cậy. Không cần thiết phải có các điểm thông hơi cho các tủ điều khiển máy cắt ngày nay.

Thiết kế Dead Tank

Yếu tố kế tiếp là khả năng chịu đựng ô nhiễm môi trường. Thiết kế Dead Tank về cơ bản là đặt tất cả các bộ phận cách điện và dập hồ quang vào một thùng kim loại kín, thường được gọi là “tank”.

Các thiết kế kiểu “Live-Tank” thì đơn giản và tốn ít chi phí hơn, nhưng chúng lại để lộ cách điện epoxy ra môi trường. Các thiết kế Dead-Tank che chắn vật liệu cách điện khỏi các bức xạ cực tím.

Một lợi ích khác của thiết kế Dead-Tank là cung cấp khả năng xả thoát hồ quang. Xả thoát hồ quang là khả năng xả nguồn năng lượng hồ quang theo hướng tránh xa người vận hành trong trường hợp có hư hỏng cách điện nghiêm trọng bên trong máy cắt. Thiết kế Live-Tank không có khả năng này- sự cố cách điện bên trong máy sẽ không được che chắn, dẫn đến phát nổ và phát tán mảnh vỡ ra xung quanh. Khi đã có một lựa chọn an toàn dùng dead-tank thay vì live-tank với chi phí tương đương, thật khó để giải trình nếu không qui định chức năng Xả thoát hồ quang.

Tủ điều khiển có thiết kế Mô đun

Khi chỉ định thiết bị được vận hành ở cường độ cao, cần cân nhắc đến phụ tùng dự phòng và khả năng sửa chữa thiết bị. Các tủ điều khiển hiện đại như dòng RC của NOJA Power, dùng các mô đun rời rạc có thể thay thế tại chỗ bởi người sử dụng. Một mô đun bị hỏng do thiên tai có thể được thay thế dễ dàng tại hiện trường. Chỉ cần tháo hai hay bốn ốc nhỏ, đổi mô đun, cắm lại sợi cáp trước khi cấp nguồn cho tủ trở lại. Một khi đã kết nối với máy tính, tải lại các thông số cài đặt (nếu cần) và đưa thiết bị vào vận hành.

Các thiết kế kiểu RTU ngày trước hay các hệ thống dùng quá nhiều dây dẫn tín hiệu đều không tương thích với các thiết kế hiện đại. Một tủ điều khiển có thiết kế mà phụ tùng thay thế luôn sẵn sàng là yếu tố thiết yếu giúp cải thiện độ tin cậy.

Hệ thống chuyển nguồn tự động

Cuối cùng, cho các ứng dụng cần độ tin cậy tối đa, các kỹ sư có thể qui định trang bị tính năng Chuyển nguồn tự động cho tủ điều khiển máy cắt.

Hệ thống này cho phép liên lạc peer to peer giữa hai recloser đặt tại nguồn cấp chính và nguồn cấp phụ để phối hợp cấp điện cho một phụ tải quan trọng.

Các thiết bị như Recloser OSM của NOJA Power được kèm theo tính năng này trong cấu hình tiêu chuẩn. Khi cần dùng đến, tất cả người dùng cần trang bị thêm là một kết nối viễn thông giữa hai tủ điều khiển của recloser.

Ứng dụng này hiện được sử dụng thường xuyên đến nỗi NOJA Power đã chế tạo một model riêng cho trạm ngắt Kiosk GMK để tích hợp toàn bộ hệ thống này trong một tủ kiosk duy nhất.

Được đặt tên là GMK Series 4000, trạm ngắt kiosk này bao gồm hai recloser OSM và tủ điều khiển đặt trong một khung thân có thể lắp trên sàn, giúp tăng cường độ tin cậy cung cấp điện nhờ có hai nguồn cung cấp độc lập

Kết luận

“Các sản phẩm dùng cho nghành điện lực của chúng tôi cũng rất lý tưởng cho các ứng dụng cung cấp điện nghành mỏ và thực tế hiện đang được dùng rộng rãi tại các khu vực này,” Giám đốc điều hành NOJA Power Group Neil O'Sullivan cho biết.

Độ tin cậy cung cấp điện nghành mỏ hoàn toàn có thể được cải thiện thông qua tiêu chí lựa chọn sản phẩm trong quá trình mua sắm. Hãy cân nhắc chuẩn chống thâm nhập IP, thiết kế dead-tank, phụ tùng dạng mô đun và công nghệ chuyển nguồn tự động, tất cả đều là các phương thức rõ nét giúp cải thiện độ tin cậy của hệ thống.

Để biết thêm chi tiết, truy cập www.nojapower.com.vn hay liên hệ nhà phân phối NOJA Power gần nhất.