แกนหม้อแปลงป้องกันการระเบิดของการขุด

โหมดความล้มเหลวทั่วไปของแกนหม้อแปลงป้องกันการระเบิดในเหมืองคืออะไร?

ในสภาพแวดล้อมที่เป็นอันตรายของการทำเหมืองถ่านหินใต้ดิน อุปกรณ์ไฟฟ้าจะต้องทนต่อความเครียดที่รุนแรงซึ่งเกินกว่าการใช้งานทางอุตสาหกรรมมาตรฐาน ในจำนวนนี้ แกนหม้อแปลงป้องกันการระเบิดของการขุด ถือเป็นหัวใจสำคัญทางแม่เหล็กไฟฟ้าและเครื่องกลของหม้อแปลงกันไฟ อย่างไรก็ตาม แม้จะมีวิศวกรรมที่เข้มงวด แต่แกนเหล่านี้ก็อ่อนไหวต่อโหมดความล้มเหลวเฉพาะที่มีรากฐานมาจากความเครียดทางความร้อน เครื่องกล และเคมีซึ่งมีลักษณะเฉพาะในเหมืองใต้ดิน การทำความเข้าใจรูปแบบความล้มเหลวเหล่านี้ไม่ได้เป็นเพียงแบบฝึกหัดเชิงวิชาการเท่านั้น แต่ยังจำเป็นต่อการรับรองความต่อเนื่องในการปฏิบัติงาน การปฏิบัติตามข้อกำหนดด้านความปลอดภัย และการบำรุงรักษาที่คุ้มต้นทุน บทความนี้จะตรวจสอบกลไกความล้มเหลวหลักที่ส่งผลกระทบอย่างเป็นระบบ แกนหม้อแปลงป้องกันการระเบิดของการขุดs ได้รับการสนับสนุนจากวัสดุศาสตร์ การออกแบบโครงสร้าง และการปฏิบัติงานด้านเหมืองแร่ในโลกแห่งความเป็นจริง

1. การเสื่อมสภาพของแกนกลางที่เกิดจากความร้อน (ความร้อนสูงเกินไปและการพังทลายของฉนวน)

โหมดความล้มเหลวที่แพร่หลายที่สุดสำหรับ แกนหม้อแปลงป้องกันการระเบิดของการขุด เกิดจากความร้อนที่มากเกินไปภายในตู้ที่จำกัดและระบายอากาศไม่ดีซึ่งป้องกันการระเบิด ในหม้อแปลงมาตรฐาน การไหลเวียนของอากาศตามธรรมชาติหรือแบบบังคับจะกระจายการสูญเสียแกนกลาง ในการขุด ตัวเรือนที่ปิดสนิทจะดักจับความร้อน ส่งผลให้อุณหภูมิในการทำงานของแกนเพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่อง เมื่อเวลาผ่านไป ความเครียดจากความร้อนจะช่วยเร่งการเสื่อมสภาพของการเคลือบฉนวนระหว่างชั้น โดยทั่วไปจะเป็นอีพอกซีหรือวานิช ซึ่งนำไปสู่การสูญเสียกระแสไหลวนที่เพิ่มขึ้นและจุดร้อนเฉพาะที่ เมื่ออุณหภูมิแกนกลางเกินขีดจำกัดของคลาส (มักจะเป็นคลาส F หรือ H สำหรับเกรดการขุด) ฉนวนจะเกิดการเปราะและแตกร้าว ทำให้เกิดการลัดวงจรระหว่างชั้น การหนีความร้อนนี้ไม่เพียงแต่ลดประสิทธิภาพ แต่ยังช่วยยกระดับอุณหภูมิหม้อแปลงโดยรวมที่เพิ่มขึ้น ซึ่งส่งผลโดยตรงต่อความสมบูรณ์ของฉนวนและบุชชิ่งของขดลวดในบริเวณใกล้เคียง ตามข้อมูลภาคสนามจากการดำเนินงานผนังยาวใต้ดิน ประมาณ 38% ของการคลอดก่อนกำหนด แกนหม้อแปลงป้องกันการระเบิดของการขุดs การเปลี่ยนทดแทนมีสาเหตุมาจากความร้อนสูงเกินไปอย่างต่อเนื่อง โดยเฉพาะอย่างยิ่งในช่วงฤดูร้อนหรือเมื่อระบบระบายอากาศหยุดทำงานชั่วคราว นอกจากนี้ การขยายตัวและการหดตัวจากความร้อนแบบเป็นรอบยังทำให้เกิดความเครียดเชิงกลที่โครงสร้างการจับยึดแกน ส่งผลให้แท่งยึดหลุดออกในที่สุด และเพิ่มเสียงรบกวน ซึ่งเป็นตัวบ่งชี้รองของการเสื่อมสภาพของแกนกลาง เพื่อบรรเทาสิ่งนี้ แกนหม้อแปลงป้องกันการระเบิดของการขุด ขณะนี้การออกแบบได้รวมเอารูปทรงเรขาคณิตของวงจรแม่เหล็กที่ได้รับการปรับปรุงมาซึ่งช่วยลดความหนาแน่นของฟลักซ์ที่มุม จึงช่วยลดความร้อนในพื้นที่ อย่างไรก็ตาม แม้จะมีการออกแบบขั้นสูง การตรวจสอบความร้อนตามปกติและการตรวจสอบด้วยอินฟราเรดยังคงไม่สามารถต่อรองได้ในเหมืองที่มีความเสี่ยงสูง

ตัวบ่งชี้ความล้มเหลวจากความร้อนทั่วไป:

• การเปลี่ยนสีหรือฟองของสารเคลือบเงาบนพื้นผิวบนแกนหลัก
• เพิ่มกระแสไม่มีโหลดและสูงกว่าอุณหภูมิขดลวดปกติ
• เร่งการสลายตัวของฉนวนสายดินหลัก

2. การสั่นสะเทือนทางกลและความล้าจากการหนีบ

อุปกรณ์การทำเหมืองใต้ดินทำงานภายใต้การสั่นสะเทือนทางกลอย่างไม่หยุดยั้ง จากคนงานเหมือง เครื่องตัด และสายพานลำเลียงอย่างต่อเนื่อง พร้อมกับการเคลื่อนที่ของพื้นดินและการระเบิดบ่อยครั้ง ที่ แกนหม้อแปลงป้องกันการระเบิดของการขุด ต้องทนทานต่อแรงไดนามิกเหล่านี้โดยไม่ต้องขยับชั้นเคลือบหรือยึดขายึดให้แตกหัก โหมดความล้มเหลวทั่วไปคือการคลายตัวของระบบจับยึดแกนอย่างต่อเนื่อง (สลักเกลียว แผ่น และนิ้วกด) ซึ่งช่วยให้แผ่นเคลือบแต่ละแผ่นสั่นสะเทือนได้อย่างอิสระ การเคลื่อนไหวแบบเฟรตนี้จะทำให้การเคลือบฉนวนที่ขอบสัมผัสสึกหรอ ทำให้เกิดเศษที่เป็นสื่อกระแสไฟฟ้าที่สามารถเชื่อมระหว่างการเคลือบได้ ทำให้เกิดกระแสหมุนเวียนและความร้อนสูงเกินไปในท้องถิ่น ในกรณีที่รุนแรง การสั่นสะเทือนที่ยืดเยื้อทำให้เกิดการแตกเมื่อยล้าของขาหลักหรือแอกเคลือบ โดยเฉพาะอย่างยิ่งที่ข้อต่อแบบขั้นบันไดซึ่งมีความเครียดเชิงกลเข้มข้น รอยแตกดังกล่าวจะเพิ่มความไม่เต็มใจของแกน เพิ่มกระแสที่น่าตื่นเต้นและลดตัวประกอบกำลัง นอกจากนี้ แผ่นแคลมป์ที่หลวมอาจเกิดการเสียดสีกับผนังถังด้านในหรือสายบุชชิ่ง ส่งผลให้เกิดข้อผิดพลาดของกราวด์หรือการคายประจุบางส่วน Jiangsu Jingtianxia Electric Technology Co., Ltd. ได้แก้ไขปัญหานี้ผ่านทาง การรวมตัวหนีบที่มีความแข็งแรงสูง และ การเคลือบเรซินแบบพิเศษ ซึ่งจะทำให้แกนกลางทั้งหมดเคลื่อนที่ไม่ได้ และลดความถี่เรโซแนนซ์ การออกแบบที่เป็นเอกสิทธิ์ทำให้มั่นใจได้ว่าแม้จะทดสอบความทนทานต่อการสั่นสะเทือนต่ำกว่า 10 กรัม (ตาม IEC 60068) แกนหม้อแปลงป้องกันการระเบิดของการขุด รักษาความเสถียรของมิติและประสิทธิภาพทางไฟฟ้า อย่างไรก็ตาม เจ้าหน้าที่ซ่อมบำรุงจะต้องตรวจสอบแรงบิดบนฮาร์ดแวร์จับยึดอย่างสม่ำเสมอ และดำเนินการตรวจสอบการคายประจุบางส่วนเพื่อจับสัญญาณเริ่มต้นของการเสื่อมสภาพทางกล ก่อนที่จะเกิดความล้มเหลวร้ายแรง

จุดอ่อนทางกลทั่วไป:

1. บริเวณข้อต่อแบบขั้นบันได—เสี่ยงต่อการเกิดกระดูกหักขนาดเล็กที่สุดภายใต้ภาระแบบวงกลม
2. จุดยึดสลักเกลียวยึด—เสี่ยงต่อการหลุดของเกลียวหรือการกัดกร่อนจากความเค้น
3. แถบสายดินแกนกลาง—อาจแตกหักเนื่องจากการขยายตัวและการสั่นสะเทือนที่แตกต่างกัน

3. การกัดกร่อนและความชื้นในบรรยากาศเหมืองที่รุนแรง

อากาศของฉันเต็มไปด้วยไอน้ำ ฝุ่นถ่านหิน และก๊าซที่มีฤทธิ์รุนแรง เช่น มีเทน ไฮโดรเจนซัลไฟด์ และซัลเฟอร์ไดออกไซด์ แม้ว่าจะมีกล่องหุ้มที่ป้องกันการระเบิด ความชื้นก็สามารถแพร่กระจายผ่านเคเบิลแกลนด์ วาล์วระบายอากาศ หรือรอยเชื่อมที่ไม่สมบูรณ์ในระหว่างการใช้งานที่ยาวนาน เมื่อความชื้นแทรกซึมเข้าไป แกนหม้อแปลงป้องกันการระเบิดของการขุด การเคลือบเหล็กซิลิกอนเริ่มเกิดสนิม โดยเฉพาะที่ขอบตัดและบริเวณที่เป็นเสี้ยน สนิมไม่เพียงแต่เพิ่มการสูญเสียฮิสเทรีซีสเท่านั้น แต่ยังทำหน้าที่เป็นสะพานสารกึ่งตัวนำ ส่งเสริมการลัดวงจรระหว่างชั้นและการไหลเวียนของกระแสไหลวน นอกจากนี้ น้ำจากเหมืองที่เป็นกรดที่หยดลงบนพื้นผิวแกนกลางสามารถโจมตีการเคลือบฉนวน เร่งการเกิดรูพรุนและการกัดกร่อนตามขอบเกรน ในเหมืองถ่านหินบางแห่งที่มีความเค็มสูง พบว่ามีการแตกร้าวจากการกัดกร่อนจากความเค้นที่เกิดจากคลอไรด์ในแกนผูกและโครงรองรับ ซึ่งทำให้โครงสร้างแกนกลางทั้งหมดลดลง Jiangsu Jingtianxia Electric Technology Co., Ltd. นำเสนอโซลูชั่นป้องกันการกัดกร่อนแบบพิเศษ: สารเคลือบป้องกันพื้นผิวเกรดการขุด ใช้ผ่านการสะสมด้วยไฟฟ้า ตามด้วยกระบวนการบ่มที่อุณหภูมิสูง ซึ่งรับประกันการยึดเกาะแม้ความชื้นสัมพัทธ์ต่ำกว่า 95% พวกเขา แกนหม้อแปลงป้องกันการระเบิดของการขุด ตัวแปรต่างๆ ได้รับการทดสอบนาน 500 ชั่วโมงในห้องพ่นเกลือ (ASTM B117) โดยไม่มีสนิมแดง อย่างไรก็ตาม ความล้มเหลวยังคงเกิดขึ้นเมื่อสารเคลือบเหล่านี้มีรอยขีดข่วนระหว่างการติดตั้งหรือการบำรุงรักษา หรือเมื่อไม่ได้เปลี่ยนช่องดูดความชื้นของตู้เป็นประจำ การทดสอบความต้านทานของฉนวน (IR) เป็นประจำและการวัดอัตราส่วนการดูดซับไดอิเล็กทริก (DAR) ยังคงเป็นแนวหน้าในการป้องกันความล้มเหลวของแกนที่เกี่ยวข้องกับความชื้น

โซนเสี่ยงต่อการกัดกร่อน:

• แผ่นด้านล่างของแกนกลาง—ซึ่งคอนเดนเสทมีแนวโน้มที่จะสะสม
• ขอบเคลือบ—ไม่เคลือบผิวหลังการตัด มีความเสี่ยงสูง
• จุดเชื่อมต่อสายดิน—การกัดกร่อนแบบโลหะคู่ระหว่างทองแดงและเหล็กกล้า

นอกเหนือจากประเภทความล้มเหลวหลักทั้งสามประเภทนี้แล้ว กลไกที่โดดเด่นอื่นๆ ได้แก่ การสลายไดอิเล็กทริกของฉนวนแกนกลางเนื่องจากแรงดันไฟฟ้าเกินชั่วคราว การปนเปื้อนจากการเคลือบชั้นเชื่อมฝุ่นถ่านหินที่เป็นสื่อกระแสไฟฟ้า และความเสียหายทางกลจากการยกหรือการขนส่งที่ไม่เหมาะสม สิ่งเหล่านี้สามารถเร่งให้เกิดความล้มเหลวของหม้อแปลงอย่างกะทันหัน ส่งผลให้ต้องหยุดการผลิตและเกิดอันตรายด้านความปลอดภัย Jiangsu Jingtianxia Electric Technology Co., Ltd. พร้อมด้วยวิศวกรด้านเทคนิคเฉพาะทางกว่า 46 คน ได้พัฒนาระบบการจัดการคุณภาพที่แข็งแกร่ง ซึ่งจัดการกับแต่ละโหมดความล้มเหลวตั้งแต่การออกแบบไปจนถึงหลังการขาย พวกเขา แกนหม้อแปลงป้องกันการระเบิดของการขุด สายการผลิตประกอบด้วยการทดสอบคุณสมบัติแม่เหล็กแบบเรียลไทม์ การรักษาอายุการสั่นสะเทือน และการคัดกรองความต้านทานของฉนวน 100% นอกจากนี้ Jiangsu Jingtianxia Electric Technology Co., Ltd. ยังนำเสนอโซลูชันหลักที่ปรับแต่งโดยเฉพาะ ตั้งแต่หน่วยขนาดเล็ก 500kVA ไปจนถึงแพ็คเกจขนาดใหญ่ 5MVA โดยทั้งหมดนี้ประกอบด้วย การกระจายความร้อนที่เหมาะสมที่สุด และ การเสริมแรงโครงสร้าง ตามคำจำกัดความของผลิตภัณฑ์ แนวทางแบบองค์รวมนี้ไม่เพียงแต่ช่วยยืดอายุการใช้งานของแกนกลางเท่านั้น แต่ยังช่วยลดต้นทุนรวมในการเป็นเจ้าของสำหรับผู้ปฏิบัติงานเหมืองอีกด้วย

4. การคายประจุบางส่วนและการเสื่อมสภาพของฉนวน

แม้ว่าจะพบได้น้อยกว่าความล้มเหลวทางความร้อนหรือทางกล แต่กิจกรรมการคายประจุบางส่วน (PD) ภายในแกนสแต็คเป็นข้อกังวลที่เพิ่มขึ้นสำหรับหม้อแปลงไฟฟ้าแรงสูง (สูงกว่า 6kV) ข้อบกพร่องที่เป็นโมฆะในฉนวนระหว่างชั้นหรือรอยแตกขนาดเล็กที่เกิดจากการหมุนเวียนด้วยความร้อน ทำให้เกิดการปรับปรุงสนามไฟฟ้าเฉพาะที่ เป็นเวลาหลายเดือน พัลส์ PD เหล่านี้จะกัดกร่อนฉนวน โดยค่อยๆ ทำให้เกิดคาร์บอนในเรซินที่อยู่รอบๆ และสร้างเส้นทางนำไฟฟ้า เมื่อเกิดการลัดวงจรระหว่างชั้นโดยสมบูรณ์ พื้นที่ที่ได้รับผลกระทบจะต้องเผชิญกับกระแสไฟฟ้าหมุนเวียนขนาดใหญ่ ทำให้เกิดความร้อนในพื้นที่อย่างรวดเร็ว และอาจนำไปสู่การระเบิดของถังเมื่อมีเทน ทันสมัย แกนหม้อแปลงป้องกันการระเบิดของการขุดs จาก Jiangsu Jingtianxia Electric Technology Co., Ltd. เป็นผลิตภัณฑ์เคลือบด้วยแรงดันสุญญากาศ (VPI) พร้อมสารเคลือบเงาไร้ตัวทำละลายคุณภาพสูง เติมเต็มช่องว่างอากาศทั้งหมดได้อย่างมีประสิทธิภาพ และยับยั้งการเริ่มต้น PD นอกจากนี้ บริษัทยังใช้หุ่นยนต์แกนซ้อนขั้นสูงที่ให้แรงกดสม่ำเสมอในแต่ละแพ็คเก็ต ช่วยลดช่องว่างให้เหลือน้อยที่สุด แม้จะมีมาตรการเหล่านี้ แต่แนะนำให้ใช้การตรวจสอบ PD โดยใช้เซ็นเซอร์ความถี่สูงพิเศษ (UHF) สำหรับการติดตั้งที่สำคัญ โดยเฉพาะอย่างยิ่งในเหมืองก๊าซที่การเตือนภัยล่วงหน้าสามารถป้องกันเหตุการณ์ภัยพิบัติได้

5. ปัจจัยภายนอก - แรงพลศาสตร์ไฟฟ้าลัดวงจร

แม้ว่าแกนกลางจะไม่มีกระแสไฟฟ้าหลัก แต่การลัดวงจรภายนอกที่รุนแรงที่ขั้วหม้อแปลงจะทำให้เกิดแรงไฟฟ้าไดนามิกขนาดมหึมาที่ส่งผ่านขดลวดไปยังแกนกลาง แรงเหล่านี้สามารถดัดคานยึดแกน เลื่อนชั้นเคลือบ หรือแม้แต่ทำให้สายรัดกราวด์แกนเสียหายได้ แม้ว่ากรอบหุ้มจะป้องกันการระเบิด ความบิดเบี้ยวทางกลภายในอาจลดช่องว่างอากาศแม่เหล็ก ทำให้เกิดความอิ่มตัวและกระแสแม่เหล็กมากเกินไป เหตุการณ์ข้อผิดพลาดที่เกิดขึ้นซ้ำๆ จะทำให้แกนหมุนผิดรูปสะสม โดยเปลี่ยนเส้นโค้ง B-H และเพิ่มเสียงรบกวนและการสูญเสีย Jiangsu Jingtianxia Electric Technology Co., Ltd. จัดการเรื่องนี้ด้วยการออกแบบของพวกเขา แกนหม้อแปลงป้องกันการระเบิดของการขุด พร้อมโครงค้ำยันเพิ่มเติมและสลักเกลียวทะลุแรงดึงสูง ผ่านการทดสอบว่าทนทานต่อกระแสไฟฟ้าลัดวงจรพิกัด 25 เท่า โดยไม่มีการเสียรูปถาวร อุปกรณ์ตัดแกนและซ้อนแกนภายในบริษัทช่วยให้มั่นใจในการควบคุมขนาดที่แม่นยำ ดังนั้นแม้ภายใต้สภาวะความผิดพลาดที่รุนแรง แกนยังคงรักษาความสมบูรณ์ทางแม่เหล็กไฟฟ้าไว้

คำถามที่พบบ่อย

คำถามที่ 1: โหมดความล้มเหลวที่พบบ่อยที่สุดสำหรับแกนหม้อแปลงป้องกันการระเบิดในเหมืองถ่านหินใต้ดินคืออะไร?

การเสื่อมสภาพของฉนวนที่เกิดจากความร้อนเป็นความล้มเหลวที่พบบ่อยที่สุด ซึ่งขับเคลื่อนโดยการกระจายความร้อนที่จำกัดภายในตู้ป้องกันการระเบิด สิ่งนี้นำไปสู่การเกิดคราบวานิช การเคลือบสั้นระหว่างชั้น และความร้อนสูงเกินไปของแกนแบบก้าวหน้า ซึ่งรวมกันแล้วคิดเป็นเกือบ 40% ของการเปลี่ยนแกนก่อนกำหนด

คำถามที่ 2: Jiangsu Jingtianxia Electric Technology Co., Ltd. แยกแยะความแตกต่างระหว่างแกนหม้อแปลงป้องกันการระเบิดในเหมืองจากแกนอุตสาหกรรมมาตรฐานได้อย่างไร

Jiangsu Jingtianxia Electric Technology Co., Ltd. ใช้สารเคลือบป้องกันการกัดกร่อนระดับเหมืองแร่ การเคลือบเรซินที่มีความแข็งแรงสูงเพื่อลดแรงสั่นสะเทือน และวงจรแม่เหล็กที่ได้รับการปรับปรุงเพื่อลดอุณหภูมิที่เพิ่มขึ้น ทุกคอร์ผ่านการคัดกรองความเครียดทางความร้อนและเชิงกล 100% เพื่อให้มั่นใจว่าสอดคล้องกับมาตรฐาน IEC/ATEX สำหรับสภาพแวดล้อมที่เป็นก๊าซ

คำถามที่ 3: สามารถกำจัดการกัดกร่อนบนแกนหม้อแปลงป้องกันการระเบิดของเหมืองได้หรือไม่

ไม่ แต่สามารถย่อให้เล็กสุดได้ แม้ว่าจะมีการเคลือบด้วยไฟฟ้า รอยขีดข่วนระหว่างการจัดการหรือการควบแน่นภายในถังก็อาจทำให้เกิดสนิมได้ จำเป็นต้องมีการทดสอบ IR การเปลี่ยนสารดูดความชื้น และการตรวจสอบด้วยสายตาเป็นประจำ Jiangsu Jingtianxia Electric Technology Co., Ltd. จัดหาวัสดุหุ้มสแตนเลสเสริมสำหรับเหมืองที่มีฤทธิ์กัดกร่อนรุนแรง

คำถามที่ 4: ช่วงเวลาการบำรุงรักษาใดที่แนะนำสำหรับการตรวจสอบตัวบ่งชี้ความล้มเหลวของคอร์

สำหรับเหมืองที่มีความเสี่ยงสูง แนะนำให้มีการตรวจสอบรายไตรมาส รวมถึงการถ่ายภาพความร้อน การวัดการสูญเสียน้ำหนักขณะไม่มีโหลด และการคัดกรองการปล่อยประจุบางส่วน ควรทำการตรวจสอบแรงบิดเชิงกลและการทดสอบความต้านทานของฉนวน (500V หรือ 1000V megger) เป็นประจำทุกปี Jiangsu Jingtianxia Electric Technology Co., Ltd. นำเสนอบริการวินิจฉัยระยะไกลโดยใช้ข้อมูลเซ็นเซอร์ที่ใช้ IoT เพื่อทำนายสุขภาพของแกนกลาง

คำถามที่ 5: เป็นไปได้หรือไม่ที่จะซ่อมแซมแกนหม้อแปลงที่ป้องกันการระเบิดจากการขุดที่เสียหาย หรือต้องเปลี่ยนใหม่ทั้งหมด

ปัญหาเล็กๆ น้อยๆ เช่น สลักยึดหลวมหรือสนิมที่พื้นผิว สามารถแก้ไขได้ที่ไซต์งาน อย่างไรก็ตาม การเคลือบแบบสั้น การเคลือบแบบแตกร้าว หรือการกัดกร่อนอย่างรุนแรง โดยทั่วไปจำเป็นต้องเปลี่ยนแกนทั้งหมด Jiangsu Jingtianxia Electric Technology Co., Ltd. จัดหาแกนทดแทนแบบดรอปอินซึ่งมีข้อกำหนดด้านแม่เหล็กและมิติที่เหมือนกันเพื่อลดเวลาหยุดทำงาน