Суммарная расчетная нагрузка всей ГПП-33

,

QрS=11860кВАр.

На основе данного расчета, при проектировании на перспективу, по табл. 27.8 [1] наметим к установке на ГПП-33 два трансформатора типа ТРДН-40000/110 поскольку трансформаторы типа ТРДН-32000/110 сняты с производства.

Проверка на перегрузочную способность при установке на ГПП-33 двух трансформаторов.

 - условие выполняется.

3.4. Расчет высоковольтных кабельных линий

Поверочный расчет производим для кабелей от ГПП-33 до РП-365.

Согласно ПУЭ [2], расчет производим по:

1)                 экономической плотности тока

расчетный ток кабельной линии

, (3.4)

;

по условию прокладки кабеля и температуре О.С.

, (3.5)

где к1=к2=1 – коэффициенты учитывающие условия прокладки кабеля (на эстакадах) и температуру О.С.=15о С.

, (3.6)

где jЭ=1,7А/мм2 – экономическая плотность тока при числе часов использования максимума нагрузки 3000-5000.

;

по табл. 4.14. [3] выбираем кабель марки ААБГ- 3х240.

2)                 по допустимому току нагрева

условие: IрA<IДОП

,

где S’р – расчетная мощность в аварийном режиме

;

с учетом этого по табл. 4.14. [3] выбираем кабель марки ААБГ – 3(3х240).

3)                 проверочный расчет на термическую стойкость

, (3.7.)

где I – установившийся ток К.З., tФ – приведенное время установившегося тока К.З., к – температурный коэффициент =75А*с0,5/мм2

расчетное значение тока К.З. приведено ниже

;

4) Согласно ПУЭ [2] проверку кабельных линий по допустимому падению напряжения не производим.

Расчет кабельной линии от ГПП-33 до РП-363 сводим в таблицу.

Таблица 3.2.

Выбор кабельной линии.

3.5. Расчет токов короткого замыкания

Составим схему замещения ГПП-33, РП-363 и РП-365 принимая

Расчет ведем по методу расчетных кривых для турбогенераторов по общему изменению.

базисный ток

;

расчетные сопротивления элементов схемы замещения:

воздушная линия l=1,5км

сечение ВЛ

;

где  - экономическое сечение при числе часов максимального использования >5000.

;

;

трансформатор

;

при S>1000кВА активное сопротивление не учитываем

кабель ААБлГ-4(3х185), l=335м от ГПП-33 до РП-363

;

;

кабель ААШВУ-3х150, l=25м от РП-363 до 9РПП6 яч.№2

;

;

кабель ААБлГ-4(3х185), l=707м от ГПП-33 до РП-365     

;

;

реактор РБ-10-630-0,56

;

суммарное приведенное индуктивное сопротивление от источника питания до точки КЗ К1

;

суммарное приведенное активное сопротивление от источника питания до точки КЗ К1

;

 , 0,255<0,26; активное сопротивление можно не учитывать

расчетное сопротивление до точки К1

, при Scис= периодическая составляющая является незатухающей

I0,1=I”=I;

ток трехфазного короткого замыкания

;

ударный ток короткого замыкания

при  по кривым рис.6.2. [4] определяем Куд=1,6

;

мощность короткого замыкания

;

суммарное приведенное индуктивное сопротивление от источника питания до точки КЗ К3

;

суммарное приведенное активное сопротивление от источника питания до точки КЗ К3

;

, 0,285<0,2853; активное сопротивление можно не учитывать

расчетное сопротивление до точки К3

,

ток трехфазного короткого замыкания

;

ударный ток короткого замыкания

при  по кривым рис.6.2. [4] определяем Куд=1,6

;

мощность короткого замыкания

;

суммарное приведенное индуктивное сопротивление от источника питания до точки КЗ К2

;

суммарное приведенное активное сопротивление от источника питания до точки КЗ К2

;

 , 0,274<1,376; активное сопротивление можно не учитывать

при  ток трехфазного короткого замыкания

;

ударный ток короткого замыкания

при  по кривым рис.6.2. [4] определяем Куд=1,8

;

мощность короткого замыкания

;

суммарное приведенное индуктивное сопротивление от источника питания до точки КЗ К4

;

суммарное приведенное активное сопротивление от источника питания до точки КЗ К4

;

 , 0,269<0,275; активное сопротивление можно не учитывать

при Sсис= ток трехфазного короткого замыкания

;

подпитка места КЗ от СД

Iном.СД=;

IК=4831+4*147=5419А

ударный ток короткого замыкания

при  по кривым рис.6.2. [4] определяем Куд=1,6

;

мощность короткого замыкания

;

На основании сделанных расчетов можно отказаться от установки реакторов на ГПП-33, что приведет к некоторому увеличению мощности КЗ, но находится в пределах термической и динамической стойкости коммутационной аппаратуры.

4. Автоматизированный электропривод горных машин и установок

Скиповые подъемные машины рудника «Таймырский» размещены в башенном копре и предназначены для выдачи руды с горизонта 1150м. (для северной ветви) – 1345м. (для южной ветви).

Основное требование к системе автоматического управления подъемной установкой – точное выполнение заданной диаграммы скорости вне зависимости от загрузки подъемных сосудов и других внешних факторов, влияющих на нагрузку приводного двигателя подъемной установки.

Системы автоматического управления грузовых и грузолюдских подъемных установок должны отвечать требованиям экономичности, обеспечивать надежность и безопасность работы подъема во всех режимах, а именно:

-                     малую скорость при снятии подъемных сосудов с брусьев

-                     реализацию заданных законов в период разгона, торможения и дотягивания, исключающих появление ускорений и замедлений, превышающих предельно допустимые значения, устанавливаемые из условий исключения проскальзывания канатов по шкиву трения и возникновения недопустимых динамических нагрузок.

-                     отключение электропривода и включение рабочего тормоза при стопорении с контролем положения сосудов при загрузке и разгрузке.

-                     контроль работы загрузочно-разгрузочных устройств и состояния технологического оборудования подъемной установки.

-                     контроль отклонения скорости и включения защитных устройств при привешениях скоростью допустимых значений.

-                     защиты от переподъемов, нулевую и максимальную защиты.

-                     предусматривать остановку сосудов в промежуточных точках ствола.

световую сигнализацию о режимах работы подъемной установки в здании подъемной машины, у оператора загрузочного устройства, у диспетчера.

Современные регулируемые электроприводы постоянного тока для автоматизированных подъемных установок выполняют на основе двигателей постоянного тока с независимым возбуж­дением.

Поскольку регулирование скорости осуществляется за счет изменения напряжения, подводимого к якорю двигателя, то в качестве преобразователя напряжения постоянного тока наибо­лее перспективны тиристорные управляемые выпрямители, кото­рые могут подключаться непосредственно к якорной обмотке приводного двигателя либо к обмотке возбуждения генератора постоянного тока, питающего приводной двигатель.

Управление приводами с вентильными выпрямителями осу­ществляется с помощью электронных регуляторов, обладаю­щих большим быстродействием.

Разрабатываются и применяются унифицированные системы регулирования с последовательной коррекцией, выполняемой активными звеньями, построенными на операционных усилите­лях постоянного тока (с коэффициентами усиления в разомкну­том состоянии не менее 104), имеющих следующие преимущест­ва:

- реализацию с высокой точностью желаемых передаточных функций,

- малую мощность управления усилителей, что позво­ляет применять датчики и задатчики параметров с очень малой выходной мощностью;

 - легкость и простоту наладки систем уп­равления электроприводами.

Построение систем управления на базе использования усилителей обеспечивает возможность широкой унификации схем и конструкций элементов, в том числе различного рода функциональных и других аналоговых устройств, предназ­наченных не только для автоматизации электроприводов, но и для решения задач автоматизации технологических процессов.

4.1.Обоснование принятого способа и аппаратуры автоматизации

Поскольку для подъемных установок накладываются ограничения по скорости и ускорению, вызванные требованием снижения динамических нагрузок в канатах и обеспечением комфорта при перевозке людей, то не требуется быстрого изменения величины и знака электромагнитного момента двигателя. Нет также необходимости в быстром реверсе скорости в технологических и аварийных режимах. Реверс скорости производится только из состояния покоя после остановки электродвигателя. Поэтому оказывается желательным и возможным применение для шахтных подъемных машин привода по системе ТП—Д с нереверсивным силовым ТП и реверсивным ТВ. Такой привод является экономичным и надежным, может обеспечивать требуемую плавность изменения скорости, ускорения и момента двигателя.

Преимущества систем подчиненного управления применительно к приводам подъемных машин.

Реализация систем подчиненного управления как многократно интегрирующих позволяет обеспечить минимальные ошибки регулирования по управлению и нагрузке. В таких системах статическая ошибка равна нулю при изменении в широких пределах статической нагрузки подъемных установок, весьма малыми оказываются динамические ошибки регулирования. На основе построения САУ как многократно интегрирующей с астатизмом второго порядка обеспечивается удовлетворение технологических требований по точности и быстродействию подъемных установок всех типов и исполнении.

Уменьшение времени цикла и повышение производительности подъемной установки обеспечивается:

- гарантированной линейностью изменения скорости; уменьшением периода трогания машин;

- четкостью повторения заданной диаграммы скорости при оптимальном использовании перегрузочной способности двигателя; большой точностью поддержания максимальной скорости, а также сниженной скоростью дотягивания;

- повышением точности остановки машины и подъемных сосудов в конце пути; исключением пауз для маневров при, ручном управлении и неточной остановке

Применением систем подчиненного управления достигаются:

- достаточная точность задания скорости и высокая точность регулирования скорости и отработки заданной диаграммы;

- стабильность программы скорости с помощью задатчика интенсивности, заменяющего программно-профильное устройство, практическое исключение разрегулирования устройства задания скорости, исключение необходимости его подстройки и возможности неквалифицированного вмешательства для изменения заданной программы движения;

- повышение безопасности эксплуатации подъемной установки;

- после аварийной остановки подъемной машины, когда участок пути от места остановки до точки нормального замедления оказывается меньше пути разгона, дальнейший разгон ограничивается точкой нормального замедления; после аварийной остановки машины на пути замедления продолжение движения возможно только на сниженной скорости дотягивания;

- линейность изменения заданной и действительной скорости;

- замена линии рыскания прямолинейным изменением скорости повышает к. п. д. установки, уменьшает эффективную мощность двигателя и расход электроэнергии;

- возможность ограничения пусковой мощности привода и улучшения работы высоковольтной сети;

- более высокие показатели формирования диаграммы движения;

стабильность скорости, ускорения, скорости нарастания тока якорной цепи привода, рывка, ограничение предельного тока; ограничение параметров диаграммы движения при пуске с середины ствола после аварийной остановки подъемной машины.

Применение систем подчиненного управления позволяет получить оптимальные диаграммы по нагрузкам на кинематические звенья подъемной установки (на машину и подъемные канаты). При этом увеличивается надежность машины за счет улучшения динамических свойств привода, снижается темп усталостного износа, повышается срок службы оборудования. При улучшении режима работы оборудования уменьшаются затраты и время ухода за оборудованием.

При автоматическом выполнении цикла подъема существенно улучшается работа подъемной установки, так как выбор оптимальной диаграммы скорости осуществляется применением электронного программного устройства — задатчика интенсивности и САУ — УБСР.

Принцип подчиненного регулирования заключается в том, что выходное напряжение регулятора является входным сигналом для следующего внутреннего контура управления. Характер переходного процесса в системе определяется типами звеньев в системы.

Задача всех регуляторов сводится к формированию определенного переходного процесса. Каждый регулятор должен произвести компенсацию максимальной постоянной времени, которая входит в данный контур регулирования. Так как на практике невозможно абсолютно компенсировать постоянную времени, то система настраивается на определенный оптимум.

Настройка системы заключается в обеспечении минимального времени регулирования и не превышения величиной перерегулирования допустимого критического значения. Это означает, что передаточная функция замкнутой системы состоящая из двух звеньев оптимизируется к следующей передаточной функции:

 , (4.1)

где отношение постоянных времени T2/T1=m=2 – условие настройки на технический оптимум.

Регулирование тока якорной цепи.

Согласно общему методу синтеза систем подчиненного регулирования расчет параметров систем подчиненного регулирования производят путем последовательной оптимизации отдельных контуров регулирования, заключающейся в приведении передаточной функции замкнутого контура в соответствии с поставленными требованиями.

В системе регулирования скорости соподчиненным является контур регулирования тока якорной цепи. Общепринятый принцип оптимизации из условия технического оптимума базируется на упрощенной структурной схеме двигателя постоянного тока, не учитывающей обратной связи по э.д.с., на постоянстве параметров и линейности характеристик элементов, входящих в контур регулирования тока.

Объектом регулирования для контура тока является тиристорный преобразователь и ДПТ-НВ, передаточная функция которых:

; (4.2)

где КТП – коэффициент усиления ТП,

КТ – коэффициент обратной связи по э.д.с.,

R – сопротивление якорной цепи,

Tm - постоянная времени ТП,

TЯ – постоянная времени якорной цепи.

При Tm > TЯ внутреннюю обратную связь по э.д.с. не учитывают.

Передаточная функция замкнутого контура тока:

; (4.3)

По условию технического оптимума принимается T1= Tm и аТ=2 – коэффициент демпфирования.

При этом обеспечивается оптимальное качество регулирования в смысле минимума перерегулирования при высоком быстродействии, но не учитывается скорость нарастания тока якорной цепи, которая регламентируется рядом технологических условий работы электропривода подъема.

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11