Географическая среда: Проект расположен в типичной промышленной горнодобывающей среде в Южной Африке. Местная инфраструктура электросети относительно устарела, а площадка характеризуется сильным запылением и большими суточными перепадами температур, что предъявляет строгие требования к степени защиты оболочки и изоляционным характеристикам электрооборудования.
Условия применения и характеристики нагрузки: Являясь основным центром энергоснабжения площадки, данный объект питает ударные нагрузки от крупного дробильного оборудования, конвейерных лент и шахтных подъемников. Такие нагрузки потребляют высокие пусковые токи и генерируют значительное содержание гармоник, при этом производственный процесс характеризуется высокой непрерывностью — внеплановые отключения абсолютно не допускаются.
Проблемы существующей системы: Существующая система распределения электроэнергии устарела, степень защиты оболочки была низкой и не могла противостоять запыленной среде на площадке. Старые распределительные устройства также не имели комплексной блокировки «пяти предотвращений» (предотвращение ложного срабатывания выключателя, операций с разъединителем под нагрузкой, включения заземлителя на цепь под напряжением, включения выключателя при включенном заземлителе и доступа в отсек под напряжением), что приводило к низкому уровню эксплуатационной безопасности. В связи с продолжающимся расширением мощностей, срочно требовалось решение по распределению среднего напряжения с высокой стойкостью к токам короткого замыкания, безопасной и гибкой эксплуатацией и высокой степенью интеллектуализации.
Рисунок 1: Команда проекта на фоне панорамного вида распределительного зала
На основе стандартов электросетей Южной Африки (соответствующих стандартам МЭК или SANS), высоких требований к надежности и простоты технического обслуживания, в рамках проекта было проведено систематическое сравнение между распределительными устройствами стационарного типа и выдвижными распределительными устройствами KYN28:
Параметр сравнения Традиционные КРУ стационарного исполнения / КРУ с кольцевой магистралью Металлообшитые выдвижные КРУ KYN28 (принятые к применению) Техническое примечание Удобство технического обслуживания Выключатели установлены стационарно; техническое обслуживание требует длительных перерывов в работе, а замена запасных частей затруднена Конструкция тележечного типа; основные модули могут быть полностью выдвинуты для быстрой замены с использованием резервной тележки, что значительно сокращает время перерыва в работе Подходит для промышленных и горнодобывающих предприятий с непрерывным технологическим циклом Защита и безопасность Относительно простое разделение на отсеки с более высоким риском возникновения дугового замыкания Строгое металлообшитое разделение на отсеки (отсеки сборных шин, выключателей, кабелей и вторичной коммутации независимы) с комплексной механической и электрической блокировкой Обеспечивает безопасность персонала, осуществляющего эксплуатацию и техническое обслуживание Возможности интеллектуального расширения Ограниченное пространство отсека вторичной коммутации, не позволяющее разместить крупные встроенные устройства релейной защиты Просторный отсек вторичной коммутации, позволяющий легко разместить современные устройства защиты присоединений с функциями регистрации событий и связи Соответствует требованиям цифровой эксплуатации и технического обслуживания Изоляционные характеристики Расстояния воздушной изоляции ограничены габаритами корпуса Высококачественные изоляционные компоненты из SMC и технология композитной изоляции с большой удельной длиной пути утечки, подходящие для пыльных и влажных условий окружающей среды Повышает стабильность эксплуатации Совместимость Совместимо только с конкретными устаревшими моделями выключателей Высокая совместимость; успешно адаптировано для основных тележек с вакуумными выключателями и выключателями нагрузки Снижает затраты на запасные части на протяжении всего жизненного циклаВывод по выбору: Учитывая строгие требования к надежности электроснабжения и эффективности технического обслуживания в промышленных проектах Южной Африки, комплектное распределительное устройство КРУН KYN28 с металлическим корпусом и выкатными элементами — благодаря гибкой взаимозаменяемости, исключительно высокому уровню безопасности и мощным интеллектуальным интерфейсам — стало оптимальным решением для данного проекта.
Рисунок 2: Панорамный вид внутреннего пространства распределительного устройства в помещении РУ
Рисунок 3: Внешний вид распределительного устройства KYN28
Рисунок 4: Крупный план экрана устройства релейной защиты
Рисунок 5: Внутренние соединения в кабельном отсеке
Рисунок 6: Вид сбоку на распределительное устройство
По сравнению с традиционными шкафами с неподвижной компоновкой или кольцевыми главными распределительными устройствами низкого класса, решение на базе КРУН KYN28 высокой спецификации, принятое в данном проекте, имеет следующие преимущества:
Фактор затрат Преимущества решения KYN28 с высокими техническими характеристиками Затраты на потери от простоя Взаимозаменяемость выкатных тележек сокращает время восстановления после сбоя с часов до минут. Для горнодобывающей и промышленной отрасли снижение потерь выпуска продукции является существенным. Затраты на эффективность эксплуатации и технического обслуживания Интеллектуальные реле сокращают время ручного осмотра и поиска неисправностей; необслуживаемые выключатели снижают частоту капитального ремонта. Затраты на срок службы активов Металлоконструкция и высококачественные материалы (стальной лист с алюмоцинковым покрытием, изоляционные компоненты из SMC) обеспечивают срок службы оборудования более 30 лет с высокой остаточной стоимостью. Затраты на риски безопасности Комплексная конструкция с системой пяти блокировок и защитой от вспышки дуги сводит к минимуму риск травматизма и взрыва оборудования, предотвращая потенциально огромную материальную ответственность.6. Итоги проекта и ценность тиражирования
Технический уровень: Данный проект успешно подтвердил эффективность комбинации «камера KYN28 + высокопроизводительный вакуумный выключатель + интеллектуальная защита» в условиях тяжелой промышленности ЮАР. Это позволило не только решить проблемы надежности электроснабжения, но и повысить прозрачность эксплуатации и технического обслуживания с помощью цифровых средств.
Экономический уровень: Хотя первоначальные инвестиции в оборудование несколько выше, чем для обычных комплектных распределительных устройств, его крайне низкий уровень отказов, очень короткое время ремонта и длительный срок службы делают его совокупную стоимость владения (TCO) высококонкурентоспособной.
Ценность тиражирования: Данный случай устанавливает эталон для модернизации распределительных сетей среднего напряжения на рудниках, цементных и химических заводах по всей ЮАР и в более широком Южно-Африканском регионе. Особенно в проектах модернизации стареющих сетей это высоко совместимое и безопасное решение с выдвижными элементами комплектного распределительного устройства заслуживает широкого внедрения. При тиражировании данного решения рекомендуется уделять особое внимание местному поправочному коэффициенту высоты над уровнем моря и специфическим для отрасли требованиям взрывозащиты.
[Практические итоги] Столкнувшись с тяжелыми условиями эксплуатации, характеризующимися высокой запыленностью и значительными ударными нагрузками на горнодобывающем предприятии в ЮАР, «высокая степень защиты оболочки камеры KYN28 + способность к быстрому восстановлению после сбоев благодаря конструкции выкатного элемента + точная отслеживаемость интеллектуальной релейной защиты» являются тремя критически важными элементами для обеспечения непрерывного производства. Данный случай демонстрирует, что в суровых промышленных условиях надлежащее повышение первоначального уровня спецификаций оборудования может значительно снизить риски и затраты на эксплуатацию и техническое обслуживание на протяжении всего жизненного цикла.
