Совершенствование систем электроснабжения подземных потребителей шахт. Расчет схемы электроснабжения ЦПП до участка и выбор фазокомпенсирующих устройств (стр. 12 из 25)

Регулирование скорости электропривода вентилятора может быть ступенчатым (многоскоростной асинхронный двигатель и асинхронный двигатель с фазным ротором при реостатном регулировании) и плавным бесступенчатым. Первый способ используется редко. Бесступенчатое регулирование возможно при следующих системах электропривода: асинхронный вентильно-машинный каскад; асинхронный вентильный каскад; асинхронный двигатель в режиме двойного питания; тиристорный преобразователь частоты – асинхронный двигатель (ТПЧ–Д); генератор-двигатель (Г–Д); управляемый вентильный преобразователь-двигатель постоянного тока (УВП–Д).

В отечественной практике нашли применение пока лишь две системы электропривода с плавным регулированием: асинхронный вентильно-машинный каскад и асинхронный вентильный каскад. Существенное преимущество каскадных схем то, что преобразуемая электрическая мощность в них определяется диапазонами регулирования скорости в отличие от других систем регулируемого привода, в которых преобразуется вся мощность, подводимая к приводному двигателю, независимо от диапазона регулирования. Поскольку для вентиляторов требуемая глубина регулирования частоты вращения обычно не превышает 1 : 2, то и величина преобразуемой мощности в каскадных схемах не превышает половины полной мощности привода. Это уменьшает мощность преобразовательного оборудования и обеспечивает наиболее высокий КПД из всех систем регулируемого привода.

6.1 Электропривод по системе асинхронного вентильного каскада

Донгипроуглемашем на основе разработок ВНИИЭлектропривода выполнен проект унифицированных комплектов электрооборудования вентиляторных установок с регулируемым приводом. В качестве последнего принята система асинхронного вентильного каскада (АВК). Комплекты оборудования применяются для вентиляторов ВЦД-47У, ВЦД-47 ''Север'', ВЦД-31,5М.

Комплекты предназначаются для:

- автоматизированного выполнения всех технологических операций при эксплуатации вентиляторных установок;

- изменения режима работы вентиляторов регулированием частоты вращения;

контроля работы и автоматического отключения вентиляторов при возникновении аварийных ситуаций.

Комплекты обеспечивают:

автоматические повторные пуски вентиляторных агрегатов в периоды кратковременных (до 9 с) исчезновений или глубоких падений напряжения сети;

- реверсы воздушных струй без остановки центробежных вентиляторов;

- регулирование производительности вентиляторов изменением частоты вращения;

возможность автоматического включения резервных вентиляторных агрегатов при аварийных отключеньях работающих;

автоматическое включение резервных вводов низкого напряжения.

Рис. 2.1. Принципиальная схема электропривода вентиляторов ВЦД-47У и ВЦД-47

''Север'' по системе асинхронного вентильного каскада

Электрической схемой предусмотрены следующие виды управления вентиляторной установкой: автоматизированное из машинного зала; автоматизированное из диспетчерской; ремонтное (местное) с места установки механизмов. Выбор места управления производится универсальными переключателями, установленными на соответствующих станциях управления. При автоматизированном управлении комплект позволяет осуществить: выбор агрегата для работы (первый или второй); выбор режима работы (всасывание или нагнетание); пуск и остановку агрегата. В режиме ремонтного управления обеспечивается опробование любого вспомогательного механизма вентиляторной установки.

В связи с существенной разницей в способах пуска каскадных приводов для вентиляторов ВЦД-47У, ВЦД-47 ''Север'' (плавный пуск по схеме АВК с остановленного состояния) и вентилятора ВЦД-31,5М (резисторный пуск с последующим переходом в работу по схеме АВК) соответствующие принципиальные схемы заметно отличаются.

На рис.2.1 приведена принципиальная схема электропривода по системе АВК для вентиляторов ВЦД-47У и ВЦД-47 ''Север''. Схема дана для одного агрегата (для второго идентична). Комплект электрооборудования каждой вентиляторной установки состоит из двух одинаковых наборов электрооборудования вентиляторов и набора электрооборудования вспомогательных приводов.

Технические данные основного электрооборудования электропривода по системе АВК для вентиляторов ВЦД-47У и ВЦД-47 ''Север'':

Электродвигатель асинхронный с фазным ротором АКН2-18-53-12УХЛ4, 2000 кВт, 495 мин^-1, 6000 В, 237 А, напряжение и ток ротора 1050 В, 1170 А (для вентилятора ВЦД-47У; обозначение на рис. 5.3 М1М, М2М).

Электродвигатель асинхронный с фазным ротором АКС-17-76-12, 3200 кВт, 495 мин^-1, 6000 В, 376 А, напряжение и ток ротора 1360 В, 1425 А (для вентилятора ВЦД-47 ''Север'' – М1М, М2М).

Агрегат ТДП2-2500/400-2Т УХЛ4, 50 Гц, 4700 В, 125 А (VI,Ul,V2 u U2).

Трансформатор ТСЗП-1000/10УЗ, сетевая обмотка 6000 В, Ud=460 В, Id=1600 А (Т1, Т2).

Выключатель автоматический Q1 быстродействующий ВАБ-42-4000/10, ток уставки 1600 – 4000 А, номинальное напряжение 1050 В.

Реактор ТРОС-160 УХЛ4, номинальный ток 1000 А, индуктивность 0,5 мГн.

Рассматриваемый электропривод имеет свои особенности. Применяемые для приводов вентиляторов ВЦД-47У и ВЦД-47 ''Север'' асинхронные двигатели с фазным ротором имеют соответственно номинальные напряжения ротора 1050 и 1360 В. Выпускаемые для асинхронных вентильных каскадов преобразователи тока ротора имеют напряжение 700 В. Поэтому в каскаде для снижения напряжения предусмотрено последовательное соединение статорных обмоток двигателей М1М, М2М и включение их в зависимости от достигаемого значения частоты вращения в общую звезду или в общий треугольник. В зависимости от значения тока ротора в преобразователе переменного тока роторов производится переключение выпрямителей VI, V2 с параллельного на последовательное или наоборот.