31 Обзор существующих средств автоматизации насосных установок главного водоотлива
Ниже приведен перечень ранее выпускаемой аппаратуры автоматизации насосных станций водоотлива и аппаратура автоматизации ВАВ.1М, которая выпускается в настоящее время.
Аппаратура АВН-1М
Аппаратура АВН-1М предназначена для автоматического управления водоотливными установками, оборудованными тремя насосами с низковольтными асинхронными электродвигателями с короткозамкнутыми роторами..
Аппаратура АВН-1М применяется для автоматизации участковых водоотливных установок шахт, в том числе опасных по газу и пыли.
Аппаратура АВН-1М обеспечивает:
- автоматическое управление насосной установкой по уровню воды в водосборнике;
- поочередную работу насосов;
- автоматический пуск очередного насоса при неисправности работающего;
- переход с автоматического управления на ручное;
- гидравлическую защиту по расходу;
- защиту от перегрева подшипников скольжения;
- следующие виды дистанционного контроля и сигнализации:
а) при аварийном уровне - световую и звуковую;
б) о неисправности насосов - световую и звуковую;
в) о наличии питания сигнального табло – световую;
г) о цельности сигнальных цепей - световую и звуковую;
д) о работе насосов – световую.
Аппаратура АВН-1М (для управления тремя насосными агрегатами) включает в свой состав: аппарат управления АУН-1М – 1шт., табло сигнальное СТВ– 1шт., реле производительности типа РПФВ-1К – 3шт., датчики уровня электродные типа ЭД – 3шт. (НУ - нижний, ВУ - верхний, АУ - аварийный), блок генераторов БРУ-2, погружной заливочный насос ЗПН, термодатчики типа ТДЛ-2 –12 шт., фильтр заградительный ФНЧ-1, индикатор выхода ИВ-65.
Структурная схема аппаратуры АВН-1М приведена на рисунке 1.
Рисунок 1 - Структурная схема аппаратуры АВН-1М
Принцип действия аппаратуры АВН-1М основан на обработке поступающих электрических сигналов от датчиков контроля и выдачи соответствующих электрических сигналов на исполнительные механизмы и сигнальные устройства в функциональной зависимости от времени (обеспечивается использованием моторного реле времени).
Аппаратура УАВ
Аппаратура унифицированная типа УАВ предназначена для автоматизации водоотливных установок, оборудованных насосными агрегатами (в количестве до 16 штук ) с высоковольтными и низковольтными асинхронными короткозамкнутыми электродвигателями.
Аппаратура УАВ применяется в шахтах для автоматизации главных водоотливных установок.
Аппаратура УАВ обеспечивает:
- автоматическое управление насосными агрегатами по уровню воды в водосборнике;
- местное (ручное) управление отдельными агрегатами;
- перевод на ручное управление любого количества насосных агрегатов без нарушения работы остальных в автоматическом режиме;
- возможность пуска (при наличии одной свободной жилы кабеля) и остановки (при наличии двух свободных жил кабеля) насосных агрегатов от диспетчера, работающих в режиме автоматического управления (настроенных для работы от верхнего уровня), независимо от уровня воды в водосборнике;
- последовательность включения и отключения электродвигателей насосных агрегатов с выдержкой времени, что исключает их одновременное включение и отключение при параллельной работе;
- включение одного или нескольких насосных агрегатов при верхнем уровне воды в водосборнике;
- при повышении уровня воды дополнительное включение одного или нескольких насосных агрегатов;
- при аварийном уровне воды дополнительное включение одного или нескольких насосных агрегатов;
- при отключении за неисправностью одного из насосных агрегатов, работающего в автоматическом режиме, взамен него включается резервный, настроенный для работы от аварийного уровня;
- автоматическое отключение насоса при включении его с пульта диспетчера и достижении водой нижнего уровня, а также дистанционное отключение при уровне ниже верхнего;
- переход с автоматического управления на ручное;
- дозирование заливки (по времени);
- следующие виды защиты:
а) гидравлическую защиту по расходу воды;
б) защиту от перегрева подшипников;
в) заклинивания задвижки;
г) невозможность повторного включения неисправного насосного агрегата без вмешательства обслуживающего персонала;
- следующие виды сигнализации:
а) о питании табло сигнального – световая;
б) о работе насосов – обезличенная световая;
в) о неисправности насосных агрегатов - обезличенная световая и звуковая;
г) об аварийном уровне воды в водосборнике - звуковая и световая.
Комплект аппаратуры УАВ для автоматизации типовой главной водоотливной установки, оборудованной тремя насосными агрегатами, включает в свой состав (см. рис.2): общий блок насосов типа ОБН, два блока насосов типа БН, одно сигнальное табло СТВ, три реле производительности типа РПН, три реле давления типа РДВ, погружной заливочный насос типа ЗПН, электропривод задвижки типа ЭПЗ-1, четыре электродных датчика типа ЭД (НУ - нижний, ВУ- верхний, ПУ- повышенный уровень, АУ –аварийный), двенадцать термодатчиков типа ТДЛ-2, два заградительных фильтра типа ФНЧ-1, индикатор выхода типа ИВ-65, пускатель типа ПЭП-3 электропривода задвижки, пускатель ПЗ заливочного насоса.
При увеличении насосных агрегатов на водоотливной станции увеличивается соответственно количество блоков БН и датчиков.
Рисунок 2 – Структурная схема аппаратуры УАВ
Схемой аппаратуры УАВ предусмотрен «ручной» и автоматический режимы работы насосов водоотливной установки. Аппаратура выполнена по блочному принципу. Для управления каждым насосом предусмотрен индивидуальный блок управления. Общие элементы расположены в общем агрегатном блоке ОБН. В каждом блоке установлено реле времени (моторный коммутатор с профильными дисками).
Принцип действия аппаратуры основан на обработке поступающих электрических сигналов от датчиков контроля и выдаче соответствующих электрических сигналов на исполнительные механизмы и сигнальные устройства в функциональной зависимости от времени (обеспечивается использованием моторного реле времени).
Аппаратура ВАВ
Взрывобезопасная аппаратура ВАВ предназначена для автоматизации водоотливных установок, оборудованных насосными агрегатами с высоковольтными и низковольтными асинхронными короткозамкнутыми электродвигателями. Аппаратура ВАВ применяется в шахтах для автоматизации главных водоотливных установок.
Аппаратура ВАВ обеспечивает:
- автоматическое управление насосными агрегатами (в количестве до 9) по уровню воды в водосборнике;
- местное (ручное) управление отдельными насосными агрегатами;
- перевод на ручное управление любого количества насосных агрегатов без нарушения работы остальных в автоматическом режиме;
- возможность пуска и остановки насосных агрегатов с пульта диспетчера;
- последовательное включение и отключение насосных агрегатов с выдержкой времени, что исключает одновременное их включение и отключение при параллельной работе во избежание наложения пусковых токов и гидравлического удара;
- дополнительное включение одного или нескольких насосных агрегатов при повышенном или аварийном уровне воды;
- отключение в связи с неисправностью одного из насосных агрегатов, работающего в автоматическом режиме, и включение взамен него резервного, настроенного для работы от аварийного уровня;
- работу насосов с управляемыми задвижками и без них;
- гидравлическую защиту по расходу воды;
- защиту от перегрева подшипников;
- защиту от заклинивания задвижки;
- невозможность повторного включения неисправного насосного агрегата без вмешательства обслуживающего персонала;
- виды сигнализации:
а) о питании табло сигнального СТВ – световая;
б) о работе насосов – обезличенная световая;
в) о неисправности насосных агрегатов - обезличенная световая и звуковая;
г) об аварийном уровне воды в водосборнике - звуковая и световая;
Комплект аппаратуры ВАВ (для управления тремя насосными агрегатами) включает в свой состав: блок управления БУН – 1шт., табло сигнальное водоотлива СТВ – 1шт., реле производительности РПН – 3шт., реле давления РДВ – 3шт., насос заливочный погружной ЗПН – 1 шт., пускатель ППВ-1– 1 шт., электропривод задвижки ПЗ-1– 1 шт., датчик электродный ЭД – 4 шт., термодатчик ТДЛ-2 – 12 шт., фильтр заградительный ФНЧ-1 –2шт., индикатор выхода ИВ-65 – 1 шт.
Структурная схема аппаратуры ВАВ приведена на рисунке 3.
Рисунок 3 – Структурная схема аппаратуры ВАВ
На рисунке 3 обозначено: НУ - нижний, ВУ - верхний, ПУ - повышенный уровень, АУ – аварийный уровень (датчики уровня); нас1, нас2, нас3 –высоковольтные ячейки соответственно первого, второго и третьего насосов.
Схема аппаратуры ВАВ собрана на многоконтактных герметизированных реле в сочетании с полупроводниковыми элементами. В аппаратуре предусмотрен «ручной» и автоматический режимы работы водоотливной установки.
Принцип действия аппаратуры ВАВ аналогичен принципу действия аппаратуры УАВ и основан на обработке поступающих электрических сигналов от датчиков контроля, выдаче соответствующих электрических сигналов на исполнительные механизмы и сигнальные устройства в функциональной зависимости от времени (обеспечивается использованием моторного реле времени).
Аппаратура ВАВ-1М
Аппаратура взрывобезопасная ВАВ-1М предназначена для автоматического управления водоотливными установками шахт, оборудованных насосными агрегатами с высоковольтными и низковольтными асинхронными короткозамкнутыми электродвигателями. Аппаратура ВАВ-1М применятся для автоматизации водоотливных установок в условиях угольных шахт опасных по газу и пыли, а такие внезапным выбросам угля, породы и газа.
Более подробно аппаратура ВАВ-1М рассмотрена далее.