книги / Руководство по ревизии, наладке и испытанию шахтных подъёмных установок

–максимальную токовую защиту;

–защиту от перегрузки;

–блокировку, препятствующую включению встроенных аппаратов при повреждении или снижении изоляции отходящего присоединения ниже допустимого уровня;

–индикацию о срабатывании максимальной защиты;

–индикацию о срабатывании тепловой защиты;

–индикациюосрабатывании блоковконтролясопротивленияизоляции;

–проверку исправности блоков контроля сопротивления изоляции.

13.3.2. Ревизия и наладка УВПМ-350 и УДТВ-500

При ревизии и наладке УВПМ-350 необходимо проверить следующее:

1.Целостность оболочки (отсутствие вмятин, коррозии и других повреждений), состояние блокировочных устройств, наличие всех крепежных деталей и их элементов, наличие маркировок взрывозащиты и предупредительных надписей (знаки взрывозащиты должны быть контрастными, красного цвета).

2.Состояние заземления (заземляющие зажимы, болты должны быть затянуты, на них не должно быть ржавчины).

3.Наличие заглушек в неиспользованных вводных устройствах и их надежное и правильное закрепление, состояние уплотнения кабелей (там, где это возможно).

4.Надежность присоединения жил кабеля к контактным зажимам, подтянуть гайки на всех зажимах, проверить состояние монтажа внутренней проводки, подтянуть гайки или болты на зажимах.

5.Соединение силовых контактов контактора короткозамыкателя КМ3, которое должно соответствовать типу применяемого подъемного двигателя: для двигателей типа ВАОК – треугольником; для двигателей типа МА36 – звездой.

6.Четкость работы контактора динамического торможения КМ5, предварительно выполнив его регулировку в соответствии с Руководством заводаизготовителя по эксплуатации вакуумного контактора.

7.Работу всей коммутационной аппаратуры.

8.Соответствие цепей синхронизации принципиальной схеме, приведенной в Руководстве по эксплуатации УВПМ-350 (блок БРТ и блок БСС, в состав которого входят блок БКФ и трансформатор ТV-3).

9.Соответствие подключения трансформатора источника динамического торможения внутренней фазировке УВПМ-350; наименование силовых фаз определяется так: при открытой быстрооткрываемой крышке среднего отсека на ближнем контакторе реверсора крайняя левая – фаза А, крайняя правая – фаза С.

361

10.Исполнение трансформатора ДТ, которое должно соответствовать типу применяемого подъемного двигателя: для двигателей ВАОК 450М8, МА36-71/8, МА36-72/8, ВАОК-450S8 в УВПМ-350 применяется трансформатор источника динамического торможения с выходным напряжением по постоянному току 10 В; для двигателей ВАОК315S8, ВАОК315М8, ВАОК55М8, МА36-51/8, МА3652/8, МА36-61/8, МА36-62/8 – трансформатор снапряжением20 В.

11.Заводской монтаж тиристорных силовых блоков; изменение заводского монтажа не допускается.

12.Крепление и монтаж датчиков постоянного тока; в качестве датчиков применены датчики, построенные по принципу магнитного усилителя, работающего на отрицательной выходной характеристике, поэтому не следует изменять расположение катушек датчика на шпильке силовой цепи постоянного тока; одна пара датчиков функционирует в режиме контроля тока (релейном), а другая – в режиме измерения.

13.Крепление силовых проводников к этой шпильке; плохой контакт не допускается, так как может привести к нагреву шпильки и выходу датчиков постоянного тока из строя.

При наладке режима динамического торможения необходимо выполнить следующее:

1. Установить органы управления БРТ «I0», «Iстат», «Iрот» в среднее положение и включить ДТ; регуляторами «I0», «Iстат» выставить на стоящей ма-

шине значение начального тока; величину начального тока установить 40% от номинального тока двигателя; регулятор «I0» соответствует грубой настройке начального тока, «Iстат» – точной; положение регулятора «Iстат» не следует устанавливать в крайние положения, поскольку это может влиять на устойчивость системы и качество регулирования тока.

2.При спуске груза в режиме динамического торможения регулятором

«Iрот» установить необходимую величину тока ДТ, которую контролировать по сигналу, поступающему со встроенного шунта. Величина тока ДТ не должна превышать 1,4 номинального тока статора двигателя. Так как цепи измерения с шунта являются искроопасными, необходимо соблюдать требования безопасности (см. подразд.18). Необходимо контролировать также ток первичной обмотки трансформатора Т. Разброс фазных токов не должен превышать 0,5А.

3.Проверить работу реле контроля тока ДТ. Для этого отключить автоматический выключатель QF2 и включить контактор динамического торможения К5. При этом по истечении 2–3 с должен включиться предохранительный тормоз.

4.Проверить правильность функционирования системы измерения тока БРТ. При подаче команды на отключение ДТ контактор КМ5 должен отключиться после исчезновения тока.

362

Ревизию и наладку УДТВ-500 выполнить в таком же порядке, как и УВПМ-350. Величину тока ДТ можно контролировать по амперметру через смотровое окно УДТВ-500.

13.4. Преобразователь частоты взрывозащищенный ПЧВ-250

Преобразователь частоты взрывозащищенный ПЧВ-250 (далее устройство ПЧВ-250) предназначен для управления и защиты асинхронного электродвигателя с короткозамкнутым ротором шахтных подземных подъемных машин мощностью до 250 кВт.

Устройство ПЧВ-250 предназначено для работы в комплекте с аппаратурой управления ШППМ и обеспечивает:

–плавный пуск и регулирование частоты вращения электродвигателя;

–автоматическое поддержание заданной частоты вращения при изменении статической нагрузки;

–бесконтактное реверсирование электродвигателя;

–электрическое торможение с рекуперацией энергии в питающую сеть.

На рис. 13.4 приведена функциональная схема устройства ПЧВ-250. Напряжение питания подается на устройство ПЧВ-250 разъедините-

лем QS. Для ограничения тока через выпрямитель В подача напряжения на преобразователь частоты А1 главным контактором КМ1 выполняется после зарядки звена постоянного тока через зарядный контактор КМ4 током, ограниченным сопротивлением R. Для устранения влияния высших гармоник в режиме рекуперации энергии в сеть из силовой цепи предусмотрены фильтры Ф и дроссели L.

363

Рис. 13.4. Функциональная схема устройства ПЧВ-250

Преобразователь частоты А1 представляет собой двухзвенный преобразователь частоты с транзисторным (IGBT) автономным инвертором напряжения (АИН) с широтно-импульсным (ШИМ) управлением и многофункциональной микропроцессорной системой управления с развитым интерфейсом. В преобразователе частоты реализовано частотное управление асинхронным электродвигателем, заключающееся во взаимосвязанном регулировании частоты f и величины U основной гармоники питающего напряжения. Закон изменения U и f программируется.

В силовой цепи преобразователя частоты осуществляется двухступенчатое преобразование электрической энергии – выпрямление сетевого напряжения с помощью выпрямителя В и последующее инвертирование выпрямленного постоянного по величине напряжения посредством автономного инвертора напряжения АИН. Алгоритм ШИМ обеспечивает взаимосвязанное регулирование частоты f и величины выходного напряжения U по заданному закону, а также формирование синусоидальной формы кривой тока приводного асинхронного двигателя. Наличие управляемого выпрямителя В на транзисторах с обратными диодами позволяет передавать энергию в питающую сеть при работе асинхронного двигателя в генераторном режиме.

Датчики тока ДТ и напряжения ДН в силовой цепи преобразователя частоты служат для контроля, регулирования и измерения электрических параметров электропривода, в том числе для защиты от токов перегрузки и короткого замыкания, недопустимых отклонений напряжения.

364

Многоканальный источник питания ИП преобразует сетевое переменное напряжение в систему напряжений постоянного тока требуемого уровня и степени стабильности для питания устройств управления, гальванически связанных и не связанных между собой.

Микропроцессорный контроллер МК осуществляет формирование режимов работы электропривода с заданными параметрами с помощью сигналов управления: сигналов ШИМ – управления транзисторами АИН и В, сигналов защиты и аварийного отключения, приема и передачи внешних управляющих, задающих и информационных сигналов.

Формирователи импульсов ФИ (драйверы) предназначены для формирования требуемых уровней управляющих сигналов транзисторов IGBT, гальванического разделения цепей управления транзисторов IGBT и МК, защиты транзисторов IGBT.

Для управления режимами работы, задания и программирования параметров, а также внутренней диагностики преобразователя частоты А1 предусмотрен вынесенный пульт управления ПУ, подключаемый к элементам системы управления через барьер искровой защиты БИЗ.

Максимальная защита преобразователя частоты А1 осуществляется силовыми предохранителями F. Для защиты от включения при пониженном сопротивлении кабеля электродвигателя М1 используется блок БКИ.

Через блок ввода-вывода сигналов БВВ в устройство ПЧВ-250 подаются сигналы управления от командоаппарата задания скорости КА-ЗС, контактора тормоза предохранительного ТП (сигналы пуск, стоп), пульта машиниста (сигналы В, Н, аварийный стоп, проверка БКИ), блока встроенной тепловой защиты подъемного двигателя ТЗД.

Из блока БВВ через устройство ввода-вывода УВВ сигналы подаются в микропроцессорный контроллер МК, а также на систему индикации и в блок тепловой защиты электродвигателя М1.

Блок управления БУ предназначен для формирования команд для системы управления СУ преобразователя частоты А1, управления силовыми элементами Устройства ПЧВ-250, обработки сигналов элементов защит и формирования сигналов индикации.

Блок синхронизации с сетью БСС предназначен для синхронизации работы СУ А1 с питающей сетью, блок питания собственных нужд БПСН – для подачи питающего напряжения на вспомогательные потребители.

В схеме предусмотрена позисторная тепловая защита электродвигателя подъемной машины М1.

Контактор системы охлаждения КМ2 управляется блоком управления БУ в функции температуры силовых модулей преобразователя частоты.

Предварительная проверка сопротивления силовых цепей элементов системы охлаждения устройства ПЧВ-250 выполняется блоком БКИ.

365

Автоматический выключатель QF1, блок тепловой защиты KK1…КК3 осуществляют максимальную токовую и тепловую защиту электродвигателей привода системы охлаждения, М2, М3, М4.

В устройстве ПЧВ-250 имеются максимальная и нулевая защиты, защита электродвигателя от перегрузки и перегрева, защита от перегрева силовых полупроводниковых приборов, предупредительный контроль изоляции двигателя. Для защиты от утечек необходимо применять специальный аппарат защиты, устанавливаемый в подстанцию взамен серийного. Например, аппарат защиты АЗУР4-ПП, разработанный в УкрНИИВЭ и прошедший испытания в МакНИИ совместно с преобразователем ПЧВ-250.

Преобразователь обеспечивает индикацию и передачу следующей информации:

–ток электропривода;

–напряжение сети;

–состояние коммутационных аппаратов устройства;

–причины отказа или срабатывания защит и блокировок.

13.5.Устройство вентильного каскада взрывозащищенное УВКВ-250

Устройство вентильного каскада взрывозащищенное типа УВКВ-250 (далее УВКВ) предназначено для управления асинхронным двигателем с фазным ротором по системе асинхронно-вентильного каскада для электропривода подъемных машин, конвейеров, напочвенных, монорельсовых дорог и других машин, эксплуатирующихся на горнорудных предприятиях и шахтах, в том числе опасных по газу (метану) или пыли.

УВКВ обеспечивает:

–автоматическое регулирование частоты вращения электродвигателя;

–автоматическое включение короткозамыкателя;

–рекуперацию энергии в питающую сеть, что на 15–20 % позволяет сократить потребление активной мощности;

–замену громоздкого и трудноуправляемого жидкостного реостата на командоаппарат задания скорости подъема.

На рис. 13.5 приведена функциональная схема УВКВ. Разъединителем QS и главным контактором КМ-1 напряжение питаю-

щей сети подается на блок силовых тиристоров VS.

Переменное напряжение ротора электродвигателя преобразуется в постоянное блоком силовых диодов VD.

Таким образом, в цепь ротора вводится встречно направленная регулируемая ЭДС сети и тем самым изменяется частота вращения асинхронного электродвигателя.

366

Рис. 13.5. Функциональная схема УВКВ-250

367

Сглаживающий дроссель L необходим для сглаживания и фильтрации выпрямленного напряжения ротора.

Вблоке управления БУ происходят сбор и обработка входных сигналов, поступающих от блока входных сигналов БВС, от датчика скорости ДС, от контактора тормоза предохранительного ТП, обработка сигналов цепей защиты

итеплового контроля, поступающих от блока токовой защиты БТЗ, от блока контроля сопротивления БКС, от блока синхронизации с сетью БСС, от блока терморезисторов RТ1– RТ5, от теплового реле системы охлаждения КК1, от датчиков переменного и постоянного тока. На блок управления поступают также через блок ввода параметров БВП параметры настройки УВКВ.

Вфункции блока управления БУ входят: управление главным контактором КМ1; управление силовыми тиристорами путем обработки сигналов задания (КА – командоаппарат; В/Н – выбор направления движения; ДВ – двигательный режим; ДТ – режим динамического торможения; КЗ – короткозамыкатель), поступающих через блок входных сигналов БВС, сигналов обратной связи от датчика скорости ДС и датчиков переменного и постоянного тока; управление системой охлаждения (контактором КМ-3), а также формирование выходных сигналов внешних подключений.

Блок синхронизации с сетью БСС предназначен для синхронизации работы блока управления БУ с питающей сетью. Блок токовой защиты БТЗ осуществляет максимальную токовую защиту УВКВ. Блок контроля сопро-

368

тивления БКС осуществляет предварительную проверку сопротивления цепи ротора двигателя и в случае неисправности блокирует включение контактора КМ1. С помощью терморезисторов RТ1–RТ5 отслеживается температура тиристоров VS, диодов VD и сглаживающего дросселя L.

Для ввода и изменения параметров настройки блока управления применяется блок ввода параметров БВП.

Всхеме предусмотрены выходные сигналы для совместной работы с внешними устройствами, такие как сигнал тока ротора для внешнего устройства динамического торможения ДТ, информационный выход для мониторинга работы устройства к комплексу КМО и выходной сигнал для индикации тока.

Всостав электрической части системы охлаждения входят: автоматический выключатель QF1, контактор КМЗ включения электродвигателя насоса охлаждения, тепловое реле КК1, блок контроля сопротивления БКС.

Контактор КМЗ управляется блоком управления БУ в функции сопротивления терморезисторов RТ1–RТ5. Перед включением с помощью БКС производится предварительная проверка сопротивления обмотки насоса, и в случае неполадки включение насоса блокируется.

QF1 и КК1 осуществляют максимальную токовую и тепловую защиту. Конструктивно УВКВ-250 состоит из двух отсеков прямоугольной

формы с болтовыми крышками и вводной коробки.

Вменьшем отсеке расположены:

–блокировочный разъединитель;

–главный контактор;

–короткозамыкатель;

–источники питания;

–блоки управления и защит, искробезопасные барьеры;

–датчики тока;

–силовые полупроводниковые блоки;

–система управления;

–контакторы и защитные аппараты системы охлаждения. В большем отсеке сглаживающий дроссель.

На передней крышке искробезопасной вводной коробки расположены

органы настройки системы управления и блок индикации, клеммы для подключения цепей управления.

Во вводной коробке установлены проходные зажимы для подключения УВКВ к питающей сети, ротору двигателя, аппаратам системы охлаждения.

В комплект УВКВ входит станция системы охлаждения. УВКВ обеспечивает следующие защиты и блокировки:

–защиту от перегрузки по току ротора двигателя;

–нулевую защиту;

–защиту от перегрева двигателя;

369

–защиту от перегрева силовых полупроводниковых приборов и сглаживающего дросселя;

–предупредительный контроль изоляции ротора двигателя;

–защиту от замыканий в цепях дистанционного управления;

–электрическую блокировку, обеспечивающую невозможность отключения разъединителя под токовой нагрузкой;

–механическую блокировку, обеспечивающую невозможность доступа

вотсек с коммутационной аппаратурой при включенном разъединителе. УВКВ обеспечивает индикацию:

–тока ротора;

–напряжения сети;

–включенного положения главного контактора;

–включенного положения короткозамыкателя;

–причины отказа или срабатывания защит и блокировок.

13.6. Комплекс программно-аппаратный типа КПА

Комплекс программно-аппаратный КПА (далее – КПА) предназначен для управления, защиты, сигнализации и диагностики оборудования шахтных подземных подъемных машин.

КПА предназначен для работы в угольных шахтах, в том числе опасных по газу (метану) или пыли, и имеет следующие виды исполнения:

–по типу главного привода – асинхронный электродвигатель с фазным ротором и жидкостным реостатом в цепи ротора или асинхронный электродвигатель с короткозамкнутым ротором и преобразователем частоты;

–по типу тормозной системы – с пружинно-гидравлическим или пру- жинно-пневматическим приводом тормоза.

КПА разработан и выпускается взамен аппаратуры дистанционного управления и защиты АДУ-1, состоящей из отдельных блоков во взрывобезопасных оболочках с искробезопасными цепями управления (см. подразд. 13.1), и ограничителя скорости ОСП-1 (см. подразд. 14).

КПА выполняет следующие функции:

–управление главным приводом ШППМ (включение и выключение, управление скоростью путем воздействия на преобразователь частоты или жидкостный реостат);

–управление рабочим тормозом;

–управление предохранительным тормозом («зарядка», регулируемое предохранительное торможение, исключающее набегание подъемных сосудов на канат);

–необходимые защиты и блокировки;

–визуализацию, архивирование, хранение и передачу информации. Функционально КПА состоит из следующих основных систем:

370