Принцип действия аппаратуры УКАВ-М

Принципиальная схема аппаратуры УАВ (Лист 1) построена по блочному принципу. Для управления каждым насосом предусматривается индивидуальный блок управления БН.

Перед пуском вентилятора необходимо:

включить высоковольтные разъединители QS1 и QS2b распред-устройстве выбранного вентилятора, включить автоматические выключателиQF1- QF3 в высо­ковольтных ячейках обоих вентиляторов;

в машинном зале включить автоматические выключатели питания на всех за­действованных в схеме шкафах управления ШУ1 - ШУ9 и в тиристором возбуди­тельном устройстве;

в шкафу управления ШУ1 (см. рис. 53) переключателем SA1 выбрать режим работы вентилятора «нормальный» или «реверсивный» (всасывание или нагнета­ние), переключателем SA2 выбрать вид управления: «автоматическое» или «руч­ное», переключателем S A3 выбрать место управления: «Дистанционное» — с пульта управления или «местное» из машинного зала, переключателем SA5 вы­брать рабочий масло- насос;

на шкафах управления вспомогательными приводами выбрать рабочий ввод 380 В, вид управления двигателями ляд «автоматический» или «ручной», на пульте управления ШУ7 установить переключатель Э4 в положение, соответствующее выбранному режиму работы «нормальный» или «реверсивный».

Пуск вентилятора. Пуск вентилятора осуществляется из помещения машин­ного зала кнопкой SB1, либо из диспетчерского пункта кнопкой S1 пульта управ­ления ШУ7. Если резервный вентилятор не работает, будут разомкнуты контакты PS5 и KV2 в цепи блока входов микропрограммного автомата БВМА.

Блок микропрограммного автомата БМА начинает последовательную отра­ботку команд операции пуска вентилятора в соответствии с программой, записан­ной в ПЗУ и алгоритмом запуска центробежных вентиляторов с синхронным электроприводом и тиристорным возбудительным устройством. В процессе работы блок БМА опрашивает состояние входов и формирует выходные сигналы управления электрическими аппаратами и приводами механизмов вентилятора.

Код выбора входного сигнала поступает от блока БМА на блок БВМА по шине входных сигналов. Коды выходных сигналов поступают с блока БМА на блок сигнализации БС, блок реверсивных пускателей БРП и блоки однофазных пускателей БОП.

В блоке БМА имеется узел таймера, с помощью которого можно получить до шестнадцати различных фиксированных выдержек времени, используемых при отработке программы управления вентилятором.

Входные сигналы, используемые блоком БМА при отработке программы, поступают на входы блока развязок БР и блок БВМА. В этих блоках выходные сигналы по линиям с напряжением 80 В воспринимаются через оптронные развязки, сигналы по линиям дистанционного управления напряжением 24 В воспринимаются через герконовые развязки, обмен сигналами внутри комплектного устройства происходит уровнем напряжения 15 В. В блоке БВМА имеются схемы, обеспечивающие контроль измеряемых параметров и выработку аварийных сигналов в случаях выхода их за допустимые пределы. Если напряжение на высоковольтное распредустройство и в шкафы управления подано, реле KV7 находится во включенном состоянии, одновременно с этим в шкафу ШУ1 (на схеме не показано) подготавливаются цепи включения реле времени автоматического повторного включения КТ1 и реле времени режима снятия напряжения питания КТ2, кроме того, подготавливается цепь питания блока реверсивных пускателей БРП.

По сигналу, поступающему из блока БМА в блок БОП2, включаются реле времени КТ1 и КТ2. Реле КТ1 в шкафу ШУ1 подготовит цепь самоблокировки реле отключения вентилятора KV5 и KV6 и контактом КТ1 подаст сигнал в блок БВМА о готовности к автоматическому повторному пуску. Реле КТ2 разомкнет контакт КТ2 в цепи электромагнита отключения ЭО. Далее в процессе отработки программы блок БМА посылает сигнал в БРП на включение двигателей направляющих аппаратов, лопатки которых установятся в положение «Меньше» («Закрыто»). При закрытии направляющих аппаратов конечные выключатели SQ2.1 и SQ4.1 замы­кают свои контакты в цепи БВМА, что обеспечивает через блоки БМА, БРП от­ключение двигателей направляющих аппаратов. Блок БМА, действуя через блок развязок БР, включит лампы HL4 и HL6, сигнализируя о закрытии направляющих аппаратов. Если через 1,5 мин направляющие аппараты не закрылись, то блок БМА выдаст команду о затянувшемся пуске и произведет аварийное отключение венти­лятора. Одновременно с подачей команды на закрытие направляющих аппаратов БМА вырабатывает сигнал в БОП1 на включение контакте КМ1 или КМ2, вы­бранного переключателем SA5 рабочего маслонасоса. Если температура масла ни­же допустимой и контакт SK замкнут, по команде от блока БМА в блок БОПЗ бу­дет подан сигнал на включение подогревателя масла. Нагреватель будет включен до момента достижения необходимой температуры и размыкания контакта SK. Контроль протока и давления масла осуществляется струйными реле SL1 и SL2 и электроконтактным манометром SP, контакты которых включены во входные цепи блока БВМА. Блок сигнализации БС сигнализирует лампами НЕ 19 или HL20 о включении соответственно первого или второго маслонасосов. Если за время 3 мин после включения маслонасоса масло в маслопроводе не появится, то блок БМА выдаст команду в БОГ II на включение резервного маслонасоса. Если в течение трех минут масло вновь не появится в маслопроводе, БМА выдаст аварийный сиг­нал на отключение вентилятора. Если же масло появилось, то БМА, в соответствии с программой пуска, выработает команду на управление лебедками ляд. Эта ко­манда через блок БОПЗ произведет установку в выбранном нормальном или ревер­сивном режиме.

После установки ляд из шкафа ШУ4 в шкаф ШУ2 приходит сигнал готовно­сти ляд и по алгоритму управления БМА повторно производит проверку работы маслосистемы, закрытия направляющих аппаратов, установку ляд в соответствую­щее положение и выдаст сигнал в блок БОП1, тиристорный ключ которого вклю­чит реле КУЗ или КУ4 в шкафу ШУ1, в результате чего включится контактор КП масляного выключателя, который своими контактами включит электромагнит включения ЭВ масляного выключателя QK и двигатель будет подключен к сети. Срабатывание масляного выключателя приводит к включению реле KV2 в шкафу ШУ5, контакты которого в цепи БВМА обеспечивают контроль включения масляного выключателя. После подключения двигателя вентилятора к сети БМА выдает сигнал в блок БОП2, тиристорный ключ которого включит контактор КМ1 тиристорного возбудительного устройства (ТВУ) в шкафу ШУ5. Контроль включения ТВУ осуществляется контактом КМ1, подключенным к блоку БВМА. В процессе пуска синхронного двигателя тиристорный ключ возбудительного устройства замыкает обмотку ротора на пусковое сопротивление. При достижении двигателем подсинхронной частоты вращения ТВУ отключит пусковое сопротивление и подаст в обмотку ротора синхронного двигателя постоянный ток возбуждения. В конце пуска блок БМА подает сигнал в блок БОП2, по которому подается сигнал на включение напряжения питания на приборы контроля подачи и давления воздуха, а также температуры подшипников вентилятора и обмоток двигателя. После полного разгона вентилятора сработает реле контроля частоты вращения Р85, контакты которого в цепи блока БВМА обеспечивают возможность блоку БМА вести непрерывный контроль частоты вращения рабочего вентилятора. Если пуск вентилятора завершился нормально, блок БМА подаст сигнал в блок БРП, который включит двигатели направляющих аппаратов для установки лопаток в положение «Больше». После срабатывания конечных выключателей SQ1.1, SQ3.1 и SQ12, SQ3.2 в цепях блоков БВМА и БР двигатели направляющих аппаратов отключатся. На этом пуск вентилятора заканчивается, о чем сигнализирует лампа HL18 «Вентилятор включен». Отключение вентилятора можно осуществить из машинного зала, из диспетчерского пункта и из высоковольтного распредустройства. Для отключения вентилятора из машинного зала используется кнопка SB3 «Остановка вентилятора» в шкафу ШУ2. При нажатии на кнопку SB3 сигнал на отключение вентилятора поступает через БВМА в БМА, который начинает выполнять программу отключения. Блок БМА подаст команду блоку БОП1 на включение реле КУ5, контакт которого в цепи электромагнита отключения ЭО, замкнувшись, произведет отключение масляного выключателя ОК. Кроме того, реле КУ5 обеспечивает отключение реле КУ2 в шкафу ШУ1, контактами которого в цепи ТВУ последний будет переведен в инверсный режим для осуществления форсированного гашения поля ротора двигателя. Контакт реле КУ2 в цепи блока БВМА, замкнувшись, обеспечит разрешение на выработку блоком БМА сигнала на блок БРП, который включит двигатели направляющих аппаратов на закрытие. Этот сигнал будет снят после закрытия направляющих аппаратов и срабатывания конечных выключателей 802.2 и 804.2. После снижения частоты вращения реле Р85 разомкнет свой контакт в цепи БВМА, в результате чего блок БМА выдаст сигнал в БОП2 на отключение ТВУ и приборов контроля давления и подачи вентилятора, а также температуры обмоток двигателя и подшипников вентилятора. После этого в соответствии с программой отключения вентилятора БМА выдаст команды на установку ляд в исходное положение. Схема работает аналогично при выключении вентилятора из диспетчерского пункта кнопкой 82 пульта ШУ7 и при отключении его ключом КУ высоковольтной ячейки. Регулирование подачи вентилятора осуществляется путем изменения установки лопаток направляющего аппарата. Вручную это достигается кнопками 85 «Больше» и 86 «Меньше» в пульте управления ШУ7. Автоматическая стабилизация подачи может быть осуществлена с помощью регулятора Р8. Для ее осуществления на регулятор Р8 через блок развязок подается сигнал от трансформаторов ТУЗ и ТУ4, пропорциональный току статора, а на другие его входы подаются сигналы, пропорциональные производительности вентилятора от приборов Р84, Р8Б2. Кроме этого, на направляющих аппаратах должны быть установлены дополнительные пластины и конечные выключатели, которые должны быть включены в цепи БВМА параллельно контактам 801.1 803.1. Аварийное выключение вентилятора происходит при возникновении сле­дующих ситуаций: перегрев подшипников, обмоток статора, нарушение масло- смазки, неисправности ТВУ, срабатывание защиты высоковольтной ячейки или нарушение питания шкафов управления. Во всех перечисленных ситуациях в блок БС шкафа ШУ2 на зажимы 1-4 посту падет входной сигнал, по которому блок БМА выдает команду блоку БОШ на включение реле KV6, которое своим контактом в цепи электромагнитного отключения ЭО отключит масляный выключатель. После этого БМА начнет отработку программы останова вентилятора, аналогично описанному выше режиму отключения вентилятора по команде из машинного зала или диспет­черской.

Аварийное включение резервного вентилятора (АВР) при аварийном отклю­чении работавшего. Для обеспечения АВР вентилятора необходимо, чтобы рукоят­ки всех выключателей и переключателей на шкафах и пульте управления были ус­тановлены в одинаковое положение, т. е. необходимо, чтобы оба вентилятора были подготовлены к работе в одинаковом режиме. При аварийном отключении рабо­тавшего вентилятора из блока БМА поступает в блок БОПЗ команда на выдачу сигнала АВР в схему управления второго агрегата на пуск резервного вентилятора. При аварийном отключении второго вентиляторного агрегата его схема управления замыкает цепь между зажимами 5 и 6, в результате чего сигнал АВР поступает че­рез переключатель SA7 в блок развязок (БР) первого агрегата и вызовет его запуск в работу.

Выводы

Нормальные и безопасные условия труда рабочих в подземных выработках зависят прежде всего от надежной и безотказной работы вентиляторных установок шахты, а также от качества шахтного воздуха и состояния вентиляционной сети.

Автоматизация установок главного проветривания в настоящее время сво­дится к дистанционному управлению двигателями вентиляторов и устройствами опрокидования воздушной струи с пульта, установленного на центральном диспет­черском пункте или в другом месте нахождения дежурного персонала, а также ав­томатическому контролю и сигнализации о режимах работы. При этом сущест­вующая аппаратура УКАВ-М и схемы автоматизации обеспечивают: дистанцион­ный пуск и установ выбранного вентилятора; дистанционное управление лядами и шибером при опрокидывании воздушной струи; автоматический контроль режима работы вентилятора, температуры подшипников установки; автоматическую защи­ту электродвигателей; автоматическую световую сигнализацию при нормальном режиме, световую и звуковую - при аварийном.

Список использованной литературы

1 Батицкий В.А, Куроедов В.И., Рыжков A.A. «Автоматизация процессов и АСУ ТП в горной промышленности»: Учеб. для техникумов. 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Недра, 1991. —303 е.: ил.

2 Поспелов Л.П. «Основы автоматизации производства» Учебник для технику­мов. - М.: Недра, 1988.-232 е.: ил.

3 Бухгольц В.П. «Основы автоматизации производства на горных предприяти­ях»: учебник для техникумов. - М.: Недра, 1981,264 с.

4 Поспелов Л.П. «Рудничная автоматика и телемеханика»: Учебник для техни­кумов. 3-е изд., перераб. и доп. М., Недра, 1983,341 с.

5 Овсянников Ю.А., Кораблев A.A., Топорков A.A. «Автоматизация подземно­го оборудования»: Справочник рабочего. - М.: Недра, 1990. - 287 е.: ил.

6 Мах имя В.В., Манец И.Г., Паршинцев В.П. «Справочник по эксплуатации шахтных стационарных установок» - К.: Тэхника, 1989. - 207 с. Демин «Лабораторный практикум по рудничной автоматике и телемеханике» -М.: Недра, 1990.