GD5000가 신장 스마트 마이닝을 지원하며 중하중 장거리 운송 과제를 해결합니다

에너지 전환이 가속화되는 가운데, 석탄은 중국의 핵심 기초 에너지로서, 그 효율적이고 환경 친화적인 운송 및 활용은 에너지 공급 보장과 지속 가능한 경제 발전에 매우 중요합니다.

신장 준둥 석탄-전력 기지는 중국의 주요 석탄 생산 지역으로, 준둥-화둥 ±1100kV 초고압 직류 송전 공정("신장 전력 외송" 제4채널)에 의존하여 전력을 외부로 공급하고 있습니다. 이 지역에는 수십 개의 대형 화력 발전소가 있으며, 지역 전력 공급과 외부 전력 수출의 역할을 동시에 수행하고 있습니다. 하지만 현재 석탄 생산지에서 발전소까지는 대부분 자동차로 운송되며, 물류 비용이 높고 기후의 영향을 많이 받아 극한 기상 시 운송 효율성과 안정성이 떨어집니다. 이 문제를 해결하고 석탄 운송의 고효율화, 환경 친화적 운송 및 비용 절감을 실현하며, 에너지 수송의 신뢰성을 높이기 위해 석탄광에서 발전소까지의 장거리 벨트 수송 시스템 구축이 시급합니다.

01 프로젝트 요구 사항

이번 신설된 벨트 컨베이어 노선은 총 길이 약 45km, 벨트 폭 B = 1200mm, 시스템 처리 용량 Q = 800t/h입니다. 이 노선은 300, 301, 302, 303, 304, 305, 306 등 총 7개의 벨트 컨베이어로 구성되며, 각 컨베이어의 구동 구성은 다음과 같습니다:
•    300, 305, 306 세 개의 벨트 컨베이어는 각각 저압 영구자석 동기 전동기와 저압 인버터 1대씩을 장착하여 단일 구동 방식을 채택.
•    301 벨트 컨베이어는 길이 약 5km로, 헤드 이중 구동 방식을 채택하며, 고압 영구자석 동기 전동기 2대와 고압 인버터 2대를 장착.
•    302, 303, 304 세 개의 벨트 컨베이어는 각각 길이 약 13km로, 헤드 2개와 테일 1개 구동 방식을 채택하며, 고압 영구자석 동기 전동기 3대와 고압 인버터 3대를 장착.
해당 프로젝트는 노선이 길고 도로, 철도, 사막, 산비탈 등을 횡단하며, 기온 변화폭도 커서(-30℃~40℃), 인버터의 안정적인 구동 운행에 매우 높은 요구 사항이 있습니다:

01 동기 제어 인버터는 동기 제어 기능을 갖추어야 하며, 전력 분배 불균형으로 인한 벨트 장력 불균형을 방지하고 시스템의 안정적 운행을 보장해야 합니다.

02 고출력 기동 토크 장거리 컨베이어는 하중 관성이 크기 때문에 인버터가 저속에서도 150% 이상의 정격 토크를 제공해야 하며, 벨트 슬립이나 기계 충격을 방지하여 장비의 안전한 기동을 확보해야 합니다.

03 감속 정지 정지 방식은 감속 주차가 요구됩니다.긴 벨트 컨베이어는 하중과 관성이 크므로 전원을 갑자기 차단해 자유 정지할 경우 벨트가 계속 움직이며 자재가 쌓이거나 벨트가 벗어나며 기계 손상이 발생할 수 있습니다. 비상 상황 시 자유 정지로는 안전을 확보하기 어렵기 때문에 감속 정지를 통해 속도를 점진적으로 줄이고 기계 충격을 줄이며 자재 낙하를 방지해야 합니다.

02 INVT 솔루션

INVT는 고객의 장거리 벨트 수송 시스템 요구를 충족하기 위해 세심한 솔루션을 설계하였습니다. 멀티 모터 구동 전력 균형, 고출력 기동 토크, 안전 및 안정성 등을 만족시키기 위해 GD5000 고압 인버터 및 GD350 저압 인버터를 제안했습니다. 구체적인 구성은 다음과 같습니다:
•    300, 305, 306 벨트 컨베이어에는 INVT GD350 저압 인버터로 단독 구동
•    301 벨트 컨베이어에는 INVT GD5000 고압 인버터 2대로 헤드 이중 구동, 마스터-슬레이브 통신은 15m 멀티모드 광섬유로 연결
•    302, 303, 304 벨트 컨베이어는 헤드 2개, 테일 1개 구동 방식, 광섬유로 신호 전달 보장, GD5000 인버터가 동기 제어 및 PLC와 실시간 통신 가능

03 고객 이점

에너지 절약 및 비용 절감 인버터는 0-100% 속도 연속 조절을 지원하며, 다양한 작업 조건(예: 점검 시 저속 운전, 피크 시간 고속 운전)을 충족시킵니다. 검사용 저속과 정상속도 모드를 모두 만족하여 불필요한 에너지 소모를 줄입니다.
소프트 스타트 및 정지로 장비 수명 연장

•    기계 충격 제거: 인버터가 S형 가감속 곡선을 통해 부드러운 시동과 정지를 실현하여 벨트와 롤러의 마모를 줄입니다.
•    제어 가능한 정지 보호: 감속 정지는 벨트 장력의 안정성을 유지하고 벨트 느슨함, 슬립 또는 자재 적재 문제를 방지합니다.

정밀한 제어 및 안정성 향상 IF 프로그램은 벨트 컨베이어가 중하중 상황에서 긴급 정지 후 재시작할 수 있도록 지원하며, 기존 동기 전동기의 실책, 진동, 역회전 문제를 해결하여 장비를 한 번에 성공적으로 재기동할 수 있게 합니다. 다중 구동 동기 제어 시 광섬유를 통한 마스터-슬레이브 통신으로 토크 및 속도 동기화를 실현하여, 장거리 구동점 간의 전력 분산 불균형 문제를 해결합니다.

스마트 관리 및 원격 모니터링 인버터는 PLC와 Modbus 485 통신을 통해 입력 전압, 출력 전류, 전압, 토크, 전력, 온도 등 데이터를 수집하여 산업 인터넷을 통해 중앙 제어 플랫폼으로 전송, 원격 모니터링을 실현합니다.

GD5000 고압 인버터는 멀티 드라이브 영구자석 벨트 시스템에서 성공적으로 적용되어 그 제어 철학과 기술적 강점을 입증했습니다. 이 솔루션은 기존 동기 전동기의 중하중 기동 시의 실책, 진동, 역회전 문제를 효과적으로 해결하고, 최대 13km 거리의 헤드-테일 인버터 제어 신호 전송을 안정적으로 실현하여 고객의 높은 평가를 받았습니다.

앞으로 INVT는 업계 맞춤 기술을 지속적으로 심화하며 고중저압 제품 라인, 뛰어난 기술력 및 안정적인 성능을 기반으로 더 많은 전략적 산업 파트너와 협력하여 스마트 마이닝 구축에 더욱 기여하고 에너지 산업의 고효율, 스마트, 친환경 발전을 선도할 것입니다.