Отчёт по производственной практике

 

3.3 НИЗЬКОВОЛЬТНА  АПАРАТУРА КЕРУВАННЯ Й ЗАХИСТУ 

    УкрДНІВЕ розробляє й проводять випробування:

• Вибухозахищених пускачів серій ПРВИ, ПВВ, ПВР-Р на номінальні струми від 32 до 400 А, автоматичні вимикачі серії АВ від 250 до 500 А, комплектних пристроїв керування СУВ-350, КУУВ-350, КУУВ-500/500, КУУВ-ВСП, КУУВК-500, КУУВМ 1,2, штепсельних з'єднувачів типу СВР, СНВ-63, 250, 315, реле витоку АЗПБ, АЗУР 1, 2, 3, 4, блоків керування й захисту й багато чого іншого низьковольтного електроустаткування, що експлуатується в шахтах, рудниках, кар'єрах розробленого й впровадженого співробітниками інституту.

    Лабораторії оснащені унікальними стендами, завдяки  яким проводяться будь-які випробування комутаційних апаратів, засобів захисту й керування, імітується реальні режими роботи, у тому числі аварійні, розподільних мереж напругою до 1200 У будь-якої конфігурації.

    Все це дозволяє УкрНДІВЕ розробляти, випробовувати, освоювати серійне виробництво:

• вибухозахищених комутаційних апаратів керування напругою до 1200 У - пускачів, станцій керування, міні станцій, спеціальних нестандартних пристроїв;
• комутаційних апаратів керування й захисту в Рн-Виконанні - пускачів, автоматичних вимикачів, спеціальних комплектних пристроїв;
• вибухозахищених і загальнопромислових пристроїв плавного пуску електродвигунів потужністю до 400 кВт, напругою до 1200 У, що працюють у важких режимах роботи; стрічкові конвеєри, димососи;
• пристроїв захисту від витоків струму на землю для мереж напругою 36/42, 127/220, 380/660, 660/1140 У, що вбудовуються в електроустаткування й у відособленому виконанні;
• пристроїв захисту від аварійних режимів роботи мереж і навантажень - коротких замикань, перевантажень, перегріву;
• пристроїв попереднього контролю ізоляції розподільних мереж;
• системи безпеки комбінованих розподільних мереж, що містять напівпровідникові перетворювачі частоти;
• пультів керування, сигналізації, командоапаратів і комутаційних апаратів для хімічної, нафтової, газової й іншої галузей промисловості;
• кранове електроустаткування для керування вибухозахищеними й кран-балками;
• стенди для перевірки блоків захисту, керування, реле витоків і т.д.

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

4 ПРИКЛАД ЕП ВПРОВАДЖЕННОГО У ВИРОБНИЦТВО ПІДПРИЄМСТВОМ 

    Вибухозахищений пристрій керування електроприводом монорейкових доріг ЕМДВ-75

   У цей час канатні монорейкові  дороги, експлуатовані у вугільних  шахтах України, оснащуються електроприводом  на основі асинхронного електродвигуна з фазним ротором і реостатним регулюванням швидкості руху за допомогою рідинного реостата ВЖР-350. Цей вид електропривода одержав широке поширення через зрівняно низку вартість й простоту роботи при низьких експлуатаційних показниках, а саме:

1. Неможливість плавної зміни швидкості руху й одержання стійких значень швидкостей руху в необхідному діапазоні, тому що внаслідок м'яких моментних характеристик електродвигун у зоні проміжних швидкостей руху не може забезпечити необхідного моменту й плавності розгону.
2. Велике споживання електроенергії при регулюванні швидкості руху, тому що зі зниженням частоти обертання енергія ковзання виділяється в рідинному реостаті. Електропривод має низькі к.п.буд. і коефіцієнт потужності.
3. Складність монтажу й обслуговування великої кількості апаратів, застосовуваних у пускорегулювальній апаратурі електропривода.

   Досвід  впровадження на промислових підприємствах  електроприводів на основі електродвигунів  з короткозамкненим ротором із частотним  регулюванням частоти обертання  дозволив розробити вибухозахищений  пристрій керування частотно-частотно-керованим електроприводом підвісної канатної монорейкової дороги ЕМДВ-75 для підземних умов експлуатації.

   Частотний спосіб регулювання є найбільш перспективним  і економічним серед використовуваних у цей час способів регулювання  частоти обертання асинхронних електродвигунів. Частотно-частотно-керований електропривод, реалізований на основі перетворювачів частоти з інвертором ШІМ, найбільше повно задовольняє вимогам до електропривода підйомно-транспортних механізмів, зокрема до електропривода шахтної підвісної канатної монорейкової дороги.

   Частотно-частотно-керований  електропривод має істотні переваги перед електроприводом з рідинним реостатом, а саме:

1. Робота в широкому діапазоні вихідних частот з необхідним значенням моменту на валу, що забезпечує плавність пуску й роботу у всьому діапазоні швидкостей руху, у тому числі й малих.
2. Високі К.К.Д. (0,96) і коефіцієнт потужності (0,97) перетворювача частоти.
3. Система автоматичного керування частотно-частотно-керованого електропривода забезпечує практично будь-яке значення швидкості руху в необхідному діапазоні, чим забезпечується плавність розгону, переміщення й остановка состава монорейкової дороги.
4. Трудомісткість монтажу й обслуговування частотно-частотно-керованого електропривода нижче, ніж існуючого, що обумовлює малим числом окремих апаратів комплекту.

   Застосування  частотно-частотно-керованого електропривода підвісний канатної монорейкової дороги дозволить значно поліпшити експлуатаційні показники, виключити ривки й удари в механічних ланках, знизити витрати на електроенергію й обслуговування.

   Розроблений і виготовлений вибухозахищений  пристрій керування частотно-частотно-керованим  електроприводом підземної монорейкової дороги призначено для регулювання  швидкості руху поїзних составів підземних монорейкових доріг у вугільних шахтах, небезпечних по газі й вугільному пилу c застосуванням приводного асинхронного електродвигуна з короткозамкненим ротором потужністю 75 і 90 кВт.

   Пристрій  призначений для роботи при наступних  умовах:

• температура навколишнього повітря від мінус 5 ^оС до плюс 35 ^оС;
• відносна вологість навколишнього повітря 100 % при температурі      35 ^оС;
• запиленість навколишнього середовища вугільним пилом до 1000 мг/м3;
• навколишнє середовище не повинна містити агресивних газів і пар у концентраціях, що руйнують метал і ізоляцію;
• кліматичне виконання - В2, ступінь захисту оболонки - IР54.

Пристрій  забезпечує:

• плавний розгін та гальмування приводного електродвигуна із програмувальним темпом;
• рух поїзних составів із заданою швидкістю в діапазоні швидкостей від 0 до 2,4 м/с;
• електричне гальмування приводного електродвигуна при русі вантажу на спусках;
• необхідні технологічні блокування й аварійне гальмування;
• можливість ручного керування від командоапарата з робочого місця машиніста й дистанційного керування.

Пристрій  має наступні види захистів:

• від короткого замикання в приводному електродвигуні і його кабелі;
• від перевантаження;
• від обриву фази в кабелі приводного електродвигуна й живильної мережі;
• від перевищення й зниження значення живлячої напруги;
• від перевищення температури силового напівпровідникового модуля перетворювача частоти;
• від зниження опору ізоляції.

 

Основні технічні дані ЕМДВ-75:

 

     На  мал. 1 представлений зовнішній вигляд пристрою ЕМДВ-75. Корпус пристрою являє  собою зварену конструкцію, що складається  із трьох відділень: відділення перетворювача  частоти, відділення апаратури, мережне відділення.

     Кришки  відділення перетворювача частоти  й відділення апаратури постачені  навісами, чим забезпечується зручність  обслуговування пристрою.

     Вибухозахищенність пристрою ЕМДВ-75 забезпечується видом вибухозахисту «вибухонепроникна оболонка» за ДСТ 22782.6, що досягається застосуванням вибухонепроникної оболонки, що має високий ступінь механічної міцності. Вибухонепроникненість оболонки пристрою забезпечується застосуванням щілинного вибухозахисту у вибухонепроникних з'єднаннях.

     Іскробезпека  зовнішніх ланцюгів забезпечується схемними рішеннями блоків БКУ-2 і  застосуванням бар'єра іскрозахисту типу БІЗ.

Рисунок 1 - Зовнішній вигляд пристрою ЕМДВ-75

     Живляча напруга подається за допомогою  роз'єднувача-запобіжника із зовнішнім механічним блокуванням. Живлення перетворювача частоти здійснюється за допомогою вакуумного контактора, керованого за допомогою кнопок, установлених на передній кришці пристрою.

     Основу  пристрою становить перетворювач частоти. При розробці виробу було ухвалене рішення про застосування перетворювача частоти ACS 01-0120-7, виробленого фірмою АВВ.

     Перетворювач  частоти складається з некерованого випрямляча, проміжної ланки постійного струму й інвертора ШИМ. Керування  перетворювачем частоти й електроприводом у цілому здійснює цифрова мікропроцесорна система керування, що забезпечує виконання необхідних законів частотного регулювання змінних величин при зміні частоти обертання асинхронних електродвигунів з короткозамкненим ротором.

     Для керування електроприводом використовуються дискретні й аналогові входи перетворювача частоти, для керування гальмом і сигналізації аварійного відключення - релейні виходи. Індикація про стан і поточні параметри перетворювача частоти здійснюється на дисплеї, установленому в правому вікні пристрою.

     Пуск  електропривода й завдання напрямку руху виробляється кнопками на пульті керування машиніста. Завдання швидкості  руху в місцевому режимі керування  здійснюється машиністом дороги за допомогою  командоаппарата. При цьому з  початком руху автоматично відбувається розгальмовування електрогідравлічного гальма, установленого на приводі монорейкової дороги.

     Електричне  гальмування при з або спуску вантажу здійснюється за допомогою  гальмової системи, що складає із транзисторного переривника й резистора. У гальмівному режимі система керування електроприводом автоматично підключає транзисторний переривник і резистор до ланки постійного струму при переході приводного електродвигуна в генераторний режим.

     При спрацьовуванні захистів відбувається аварійне гальмування перетворювача частоти й приводного електродвигуна, включається маслонасос гальма, на панелі загоряється червоний светодіод і на дисплеї перетворювача відображається повідомлення про аварію. Після усунення причини скидання аварії виробляється натисканням кнопки "Скидання аварії ПЧ" на передній кришці пристрою.

     Контроль  ізоляції вихідного кабелю й приводного електродвигуна здійснюється апаратом контролю ізоляції АКП.1. Величина опору  ізоляції відображається на дисплеї  в лівому вікні пристрою. При зниженні опору ізоляції нижче 20 кому відбувається аварійне відключення перетворювача частоти з відключенням живильного контактора.