關鍵詞：E-House；礦山開采；蘇丹MANUB；結構特點

Abstract: E-House is becoming more and more popular in the fields of power generation, petroleum, rail, and mining. Based on the energy-saving renovation project of gold mine in Sudan MANUB company, the structural characteristics of the E-House system applicable to the field of mineral mining are described.

Key words: E-House；mining；Sudan MANUB；structural characteristics

引言

E-HOUSE即預裝式電氣間，是一個集成化、工程化的電氣解決方案，是一個安裝在預制的、緊湊的、可運輸的、客戶化定制的、具有微正壓的鋼結構箱體內的系統。在不同的環境條件下為客戶提供持續的供電、監視和控制。由于其預制化、快速安裝、可靠的特點，使它成為礦山機械、石油石化、發電/配電、軌道交通等用電密集型應用的理想解決方案。其快速安裝調試及可移動性成為了傳統土建房的高效替代

項目概況

此項目為蘇丹MANUB礦業公司所開發的設計規模為3600t/d的金礦節能改造工程，為現場一臺5.03x8.3m半自磨機配備一套高壓變頻控制。用戶要求為變頻器配備一套E-House電力系統。

此項目的現場環境及技術參數如下：

1.地處撒哈拉沙漠地區，常年風沙天氣，粉塵極大；

2.最高溫度55°，最低溫度5°，晝夜溫差大，降雨量極少；

3.海拔350m；

4.電機參數為：額定功率3500kW，額定電壓6600V，額定頻率50Hz；

設計要點

1.散熱設計

1.1冷卻方式選擇

    變頻器在運行中會有2%~4%左右的功耗轉化為熱量，這些熱量如果不及時排除，就會造成變頻器核心元件發生超溫故障報警，影響設備運行和壽命。而且變頻器布置在礦區的廠房內，周圍粉塵較多，極易堵塞通風口濾網，造成通風不暢，進而影響核心元件的散熱。變頻器的運行溫度一般為0~40°，因此，為變頻器室提供安全、經濟、節能的通風散熱系統是設計人員進行方案設計時考慮的重中之重。

   目前變頻器室常用的三種冷卻方式為：風道通風冷卻，密閉式空調冷卻，空水冷卻。三種冷卻方式的對比如下表1：

表1 三種冷卻方式對比表格                                                                                                        

    通過以上對比表格進行比較，再結合蘇丹MANUB現場的沙漠環境，決定選擇密閉式空調冷卻。

1.2空調參數選擇

   變頻器的發熱功率一般為額定功率的5%，還有重要的一點是變頻器的總風量需求，如果變頻器的風量與空調的風量不匹配就容易造成變頻器室內負壓，開門困難。

    結合此項目的功率及風量，空調廠家給出的方案參數如下表：

表2 空調技術參數表                                                                                                       

2. E-house輪廓尺寸確定

    E-house 是根據內部所需安裝的設備情況來量身定制的，因此它的結構設計具有很大的靈活多樣性。E-house結構設計尺寸的原則是在設備合理布局后且滿足安全通道、通風散熱及維修空間的前提下越小越好，因為E-house 在制造完成后往往需要長距離運輸，包括陸運和海運，再加上現場需要隨著開采進度不斷移動E-house。

    E-house內部設備布局執行標準為AS/NZS 3000，此為澳大利亞標準協會頒布的電氣設備布線規則標準，其中明確規定了電氣設備布置時各通道必須滿足的最小尺寸，即設備的最大外廓（門打開或者抽出式完全抽出時）與對面的墻或者設備保證有不小于0.6m寬的通道，見圖1，這個是E-house設計時非常重要的指標，因此是影響E-house外形尺寸的重要因素。

   最重要的一點就是，消防安全是E-house設計時必須考慮的因素，對于E-house來說僅有一個進出大門是完全不能滿足逃生需求的，至少要有兩個門，且出口尺寸寬度要大于0.75m，高度要大于1.98m。

圖1 此為澳標關于最小通道的說明圖

   結合設備尺寸，消防通道尺寸及空調尺寸就可以最終來確定E-house輪廓尺寸了。此項目E-house輪廓尺寸為寬度4.2米，長度13.7米，高度3.6米。布置圖如下：

圖2 E-house布置簡圖

3.細節注意事項

3.1防沙設計

   現場位于撒哈拉沙漠地區，風沙大，空調廠家要專門設置防沙裝置，以保護空調內部電機安全運行，還要設置沙塵導流板，方便現場人員定期清理沙土。

    E-house需要設置雙層門，即每個安全出口安裝兩扇門，垂直布局，形成一個方形的防沙空間。

3.2變頻器的吊裝

    變頻器設備中最重的為變壓器柜，此項目變壓器柜重量為11.6噸，設備吊裝進入到E-house內部也是一個安裝難點，因此在變壓器柜正對E-house頂部開了吊裝孔，吊裝順序為：先把其他設備通過吊裝孔吊進E-house內部，然后通過滾杠進行移動直至到對應位置，最后變壓器柜通過吊裝孔一步到位，變頻器安裝完畢后一定要對E-house吊裝孔進行密封處理。

結論

    E-House在發貨前經過了包含全部組件在內的測試，將現場風險、安裝、調試和啟動時間降到了最低，其可移動性使得安裝和改遷變得更加簡單。再加上E-House可以安裝在主要負載附近，大大減少了動力和控制電纜的長度，降低了成本。結合以上優勢，E-House在開采領域的應用必將成為一種趨勢。

此項目已經順利通電運行一年七個月，圖3為現場運行圖， E-House系統經受住了沙漠地區惡劣天氣的考驗，說明設計方案是行之有效，以上經驗可供設計者參考。

參考文獻

[1]李子彥，火電廠變頻器室循環冷卻水供冷的通風方案[J].電力勘測設計，2018.1

[2]史亞萍，10kV高壓變頻器室降溫設計方案探討[J].煤氣與熱力，2015.3

[3]于艷萍.澳洲標準下E-house電氣設計經驗點滴[J].電氣技術,2015.2

作者簡介

梁靜靜（1987-）女 本科 機械設計工程師 任職于洛陽中重自動化工程有限責任公司 從事高壓變頻器的研發與設計優化