Харьков
Главная вентиляторная установка шахты. Энергосберегающий привод с компьютерной системой управления.
Энергосбережение регулированием частоты вращения привода
Выполненные УкрНИИпроектом в разное время расчеты показали, что при складывающихся текущих соотношениях стоимости регулируемого электропривода и электроэнергии уже при 17% диапазоне регулирования частоты вращения синхронного электродвигателя, инвестиции в регулируемый электропривод могут быть возвращены в течение 3-х лет. Для асинхронных электродвигателей с фазным ротором переход на регулируемый электропривод является более привлекательным, так как требует меньших инвестиций.
Для регулирования частоты вращения синхронных электродвигателей предусматриваются электроприводы с преобразователем частоты, которые могут иметь высоковольтное звено или низковольтное с двумя согласующими трансформаторами. С целью снижения инвестиций рекомендуется установка одного преобразователя частоты, который подключается к любому из двух вентиляторных агрегатов. При этом сохраняется возможность запуска и работы каждого вентиляторного агрегата непосредственно от сети на период обслуживания и ремонта преобразователя частоты.
Для регулирования частоты вращения вентиляторов с асинхронными электродвигателями, имеющими фазные роторы, более экономичной является схема с асинхронно-вентильным каскадом. Требуемый диапазон регулирования влияет практически только на мощность трансформатора в цепи возврата электроэнергии в сеть. А если в цепях фазного ротора имеются пусковые устройства, то условия запуска при работе от сети существенно облегчаются, что в ряде случаев может оказаться определяющим по условиям питания мощных приводов.
Компьютерная локальная АСУ
Цифровая (компьютерная) система контроля, управления и мониторинга особенно актуальна для ГВУ, у которых вентиляторные агрегаты отслужили свой срок. А в тех случаях, когда техническое состояние вентиляторных агрегатов не является убедительно надежным, оснащение ГВУ мощной компьютерной системой мониторинга может оказаться единственно возможным решением для продления срока службы.
Ядром локальной АСУ «Вентилятор» для шахтных ГВУ являются программируемые логические контроллеры ПЛК. Обмен данными с удаленной консолью диспетчерского управления КДУ осуществляется по интерфейсным каналам. Это могут быть «витая пара», оптоволоконный кабель, радио или телефоно-модемный канал. На консоли диспетчерского контроля, управления и мониторинга КДУ предусматривается два ПЛК с горячим резервированием «Hot Standby» между собой и два персональных компьютера.
Информационно-математическое обеспечение является исходным при создании программного обеспечения. Математическое обеспечение предусматривает алгоритмы для нижнего и верхнего уровня. Информационное обеспечение представлено видеокадрами, буквенно-цифровыми сообщениями, картой уставок, журналом событий и т. п., которые распространяются на консоль в диспетчерской и на операторские панели в машзале.
Разработано исполнение ЛАСУ с гибридной элементной базой. В ней основной является цифровая элементная база, а релейная является дополнительной и обеспечивает адаптацию «релейщиков» к новому поколению управляющей аппаратуры. В гибридной схеме сохраняется имеющаяся система управления на базе разновидностей УКАВ. Но к ней добавляются ПЛК и компьютеры, которые помимо обеспечения функций и задач ЛАСУ на цифровой элементной базе берут на себя мониторинг релейной системы. В диспетчерской устанавливается один компьютер и панель привычного кнопочно-релейного исполнения.
Ожидаемые выгоды
Основной эффект от реконструкции системы управления связан с повышением живучести и устойчивости режима вентиляции шахты, т. е. с поддержанием жизнеобеспечения персонала под землей. Этот эффект не поддается оценке в виде материальной выгоды.
Существенная материальная выгода ожидается:
1) за счет снижения расхода электроэнергии при регулировании частоты вращения вентилятора электроприводом и симметричной установке направляющих аппратаров;
2) за счет продления срока службы вентиляторов, которые исчерпали свой нормативный технический ресурс, однако могут еще работать при наличии дополнительного автоматического контроля и мониторинга технического состояния.
Заключение
Приведенные технические решения по ГВУ запроектированы для шахты «Червоноградская», введены в эксплуатацию в 2011 году. На этой шахте две системы управления: цифровая и релейная, причем релейная разработана заново и интегрирована в цифровую.
Часть технических решений по ГВУ реализована либо находится в стадии монтажа на Запорожском железорудном комбинате. Регулируемый электропривод широко применен на ГВУ шахт «Павлоградугля».
В наиболее масштабном виде регулируемый электропривод с дополнением имеющегося уже УКАВ-2М и интеграцией ЛАСУ ГВУ в АСМОДУ проектируется для строящейся шахты №10 «Нововолынская».
Проектирование, изготовление, шеф-монтаж, пуско-наладочные работы и ввод в эксплуатацию ГВУ с регулируемым электроприводом и компьютерной ЛАСУ, т. е. практически «под ключ», осуществляется в тесном содружестве института «УкрНИИпроект» (г. Киев) с харьковскими АО «КОНСТАР» и корпорацией «ХЭЗ-Элетекс-С».
Более подробную информацию о продукции АО "КОНСТАР" можно получить на нашем сайте по адресу:
http://ao-constar.com/ или http://ao-constar.com.ua/
