Электроснабжене карьера восточный

структур асинхронного электропривода с векторным управлением на основе АИН ШИМ представлена блок схемой ( рисунок 4.5).

Система векторного управления состоит из трёх основных функциональных частей: БРП - блок регуляторов переменных,

ВВП - блок вычисления переменных,

БЗП - блок задания  переменных.

На вход БРП  поступают задающие сигналы скорости (либо другого параметра движения электропривода) и потока, а также сигналы обратной связи ( с выхода БВП ), ориентированные по полю значения составляющих тока статора, потокосцепления ротора и скорости. БРП содержит набор регуляторов потока, момента, тока на выходе которых формируются также ориентированные по полю сигналы задания составляющих напряжения статора. БЗП осуществляет фазовые и координатные преобразования задающих d-q переменных в систему трёхфазных сигналов управления широтно - импульсным модулятором АИН.

Блок БВП вычисляет текущие значения амплитудных и фазовых параметров d-q  переменных асинхронного двигателя, осуществляя фазовые и координатные преобразования реальных трёхфазных сигналов токов и напряжений асинхронного двигателя, поступающих с выходов соответствующих датчиков.

Координатно-фазовые преобразования, осуществляемые блоком БВП, заключаются в переходе от реальных координат трёхфазной системы статора асинхронного двигателя с осями а, b, с к ортогональной системе координат ротора двухфазной модели асинхронного двигателя с осями d,q. Блок БЗП осуществляет обратные координатные преобразования - от ортогональной d-q системы координат к трёхфазной системе координат.

4.5. Описание принимаемого электропривода

Для данной насосной установки с  электродвигателем А4-250S-4РНУЗ мощностью 75 кВт применяем электропривод АТ04-075. Основные параметры привода приведены в табл.4.6.

Таблица 4.6. Параметры электропривода АТ04-075

Питающая сеть	3x380 В, +10%, -15%, 50 Гц, ± 2%.
Номинальная мощность, кВА	100
Номинальная мощность двигателя, кВт	75
Номинальный ток нагрузки IН, А	150
Коэффициент полезного  действия (без двигателя), не менее	0,95
Коэффициент мощности (сети), не менее	0,95
Кратковременное допустимое отклонение напряжения  питающей сети,  при  котором  электропривод сохраняет  работоспособное состояние	-40%
Сопротивление изоляции гальванически не связанных цепей  и относительно корпуса, не менее	10 MОм
Электрическая прочность  изоляции	2500 В, 50 Гц,, в течении 1 мин.

 

В электроприводах Триол АТ04 реализованы  оптимизированные алгоритмы высокочастотного ШИМ - управления. Алгоритм ШИМ - управления обеспечивает регулирование частоты и напряжения по программно заданному закону и формирование близкой к синусоидальной формы кривой тока асинхронного двигателя во всём диапазоне регулирования, векторного управления. Это обеспечивает работу асинхронного двигателя во всевозможных режимах:

плавный пуск;

длительную работу в заданном диапазоне  частот вращения и нагрузок;

торможение и останов.

Также электропривод обеспечивает защиту электрического и механического оборудования в аварийных и нештатных режимах.

Виды защит:

т токов недопустимой перегрузки и  короткого замыкания;

от замыкания на землю;

от неполнофазного режима работы сети и электродвигателя;

от перенапряжений на силовых элементах  базы;

от недопустимых отклонений и исчезновения напряжения питающей сети;

от недопустимого перегрева  силовых элементов схемы;

от неисправностей и сбоев системы  управления;

от недопустимых отклонений технологического параметра.

 

Условия эксплуатации электропривода Триол АТ04

Основное конструктивное исполнение электропривода Триол АТ04:

• климатическое исполнение УХЛ, категория размещения 4 по ГОСТ 15543.1-89;
• степень защиты IР54 по ГОСТ 14254-96;
• в части механических воздействий группа условий эксплуатации МЗ по ГОСТ

17516.1-90Е.

Электропривод Триол АТ04 и входящие в его состав дополнительные силовые  блоки размещаются в закрытом помещении, которое удовлетворяет  требованиям "Правил устройства электроустановок", при следующих условиях:

• температура окружающей среды от +1 до +40 °С;
• относительная влажность 80% при температуре +20 С (без конденсации);
• по содержанию коррозионно-активных агентов допускается эксплуатация в атмосфере типа II по ГОСТ 15150-69;
• содержание нетокопроводящей пыли не более 0,7 мг/м³;

 

 

Рис.3.5.Структурная схема ЭП с векторным управлением

На надёжность, стоимость и качество характеристик электропривода существенно  влияют число измеряемых параметров и точность измерений. Для векторного управления асинхронного двигателя  необходимо измерять по крайней  мере две из четырёх доступных измерению переменных:

1)   Токи статора асинхронного  двигателя.

2)   Напряжения на зажимах  статора асинхронного двигателя.

3)   Угловая скорость ротора  асинхронного двигателя.

4)   Угловое положение ротора  асинхронного двигателя.

Для работы в неограниченном диапазоне  скоростей используются замкнутые  по скорости электроприводы, содержащие в своём составе электромеханический  либо цифровой датчик скорости, установленный  на валу асинхронного двигателя. В этом случае модель асинхронного двигателя существенно упрощается и служит только для определения ориентации потокосцепления ротора. Эта информация используется для преобразования координат.

 

 

• окружающая среда не взрывоопасная, не содержащая агрессивных газов и паров в тех концентрациях, которые разрушают металлы и изоляцию, а также та среда, которая не насыщена токопроводящей пылью и водяными парами;
• воздействие механических  факторов  внешней среды соответствует группе условий эксплуатации МЗ по ГОСТ 17516.1-90Е;
• место установки защищено от попадания воды, эмульсии, масла и т.д.;
• рабочее    положение    шкафов    электропривода    вертикальное,    допускается отклонение от вертикали до 5° в любую сторону.

 

Рис.3.6. Схема подключения электропривода Триол АТ04 - 075

 

Рис.3.7. Механические характеристики

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Глава 5.

Электроснабжение Объединенного Кировского рудника

5.1. Схема внешнего электроснабжения

Электроснабжение рудника  осуществляется от ПС №43 150/35/6кВ, входящую в систему цеха электроснабжения ОАО "АПАТИТ".

ПС №43 получает питание  от электросети "Колэнерго" по двум воздушным линиям электропередачи Л - 181 и Л - 182 (150кВ) от Апатитской ТЭЦ и по двум воздушным линиям от ПС №17110/35/6кВ.

На ПС №43 установлены  два силовых трансформатора мощностью 40МВּА каждый. При выходе из строя одной из ЛЭП или одного силового трансформатора, оставшиеся в работе ЛЭП и трансформатор, с учетом допустимой нагрузки, обеспечивают электроснабжение потребителей подстанции. Для повышения надежности между питающими ЛЭП на вводе ПС №43 предусмотрена перемычка с выключателем, что позволяет сохранить в работе оба силовых трансформатора при аварии одной из ЛЭП.

ПС №43 состоит из:

1. Открытого распределительного устройства 150кВ (ОРУ-150кВ), которое 
   включает:    разрядники      РВМГ-150 М;    разъединители    РДЗ-1-150/1000       и 
   РДЗ-2-150/1000;     выключатели     ВМТ - 220Б;       силовые        трансформаторы 
   ТДТНГ-40000/150 и аппаратуру защиты и учета электроэнергии.
2. Открытого распределительного устройства 35 кВ (ОРУ-35кВ), которое 
   состоит из двух секций шин и включает: разрядники РВС-35;    разъединители 
   РЛНД-1-35/600 и РЛНД-2-35/600; выключатели МКП-35-1000-25; секционный 
   выключатель С-35М-630-10Б; вводные выключатели С-35М-630-10 (резервное 
   питание по ЛЭП - 35 от ПС №17) и аппаратуру защиты и учета электроэнергии.

3. Закрытого распределительного устройства 6кВ (ЗРУ-бкВ), которое состоит 
из четырех секций шин (каждая секция подключена ко вторичной обмотке силового 
трансформатора    через    плечо    реактора    РБАСМ-10-2-1500-10    и    вводной 
выключатель  ВМП-10К-1500).   Между   секциями   1   и   2,   3   и   4   установлены 
секционные выключатели ВМП-10-1000. На каждой секции шин установлены: 
трансформатор     напряжения     НТМИ-6;     разрядник     РВП-6;     выключатели 
электроприемников и аппаратура защиты и учета электроэнергии.

 

 

 

Схема  внешнего   электроснабжения   Объединенного   Кировского   рудника представлена на двух листах формата А1 графической части  дипломного проекта.

5.2.Выбор  силовых трансформаторов

Исходные данные

Установленные мощности цехов (6кВ):

 

1  секция шин:     Северный  карьер   — 1450кВт;

Наклонный ствол  — 1200кВт;

ВКС-2                     — 800кВт;

ВКЮ-1                   — 800кВт;

ГВУ-92м                 — 1550кВт;

УПП-12                  — 500кВт;

2 секция шин:      Саамский  карьер   — 1400кВт;

Наклонный ствол — 1200кВт;

Компрессорная    — 1100кВт;

РП-6 ВКУ              — 800кВт;

ГВУ-92м               — 1550кВт;

ТСН-2                  — 250кВт;

3 секция шин:      Наклонный ствол — 1200кВт;

Компрессорная     — 1100кВт;

РП-6 ВКУ             — 800кВт;

ПРП-2                    — 800кВт;

ЦПП-2                    — 2150кВт;

ТСН-1                     — 250кВт;

4 секция шин:      ВКС-2                      — 800кВт;

ВКЮ-1                    — 800кВт;

ПРП-2                      — 800кВт;

ЦПП-2                     — 2150кВт;

УПП-12                   — 500кВт;

 

Активные    и    реактивные    мощности    потребителей    (35кВ)    с    учетом коэффициента разновременности и оптимального tgφ₀ = 0,28

1 секция шин:       Р = 11000кВт;С> = 3100квар;

2 секция шин:       Р  = 11000кВт; Р = 31 ООквар.

Для каждого потребителя определяем расчетные активную, реактивную и  полную нагрузки:

  ; ;  .

Данные расчетов сводим в таблицы:

 

1 секция шин                                                                                         Таблица 5.1.

Наименование цеха	Кс	tgφ	РР,кВт	Qр,квар	Sр,кВ • А
Северный карьер	0,7	0,88	1015	893	1352
Наклонный ствол	0,7	0,88	840	739	1119
ВКС-2	0,75	0,85	600	510	787
ВКЮ-1	0,75	0,85	600	510	787
ГВУ-92м	0,7	1,0	1085	1085	1534
УПП-12	0,7	0,8	350	280	448
Суммарная нагрузка			4490	4017	6027

 

2 секция шин                                                                                         Таблица 5.2.

Наименование цеха	Кс	tgφ	РР,кВт	Qр,квар	Sр,кВ • А
Саамский карьер	0,7	0,88	980	863	1306
Наклонный ствол	0,7	0,88	840	739	1119
Компрессорная	0,75	1,0	825	825	1167
РП-6 ВКУ	0,75	0,85	600	510	787
ГВУ-92м	0,7	1,0	1085	1085	1534
ТСН-2					250
Суммарная нагрузка			4330	4022	6163

 

3 секция шин                                                                                         Таблица 5.3.

Наименование цеха	Кс	tgφ	РР,кВт	Qр,квар	Sр,кВ • А
Наклонный ствол	0,7	0,88	840	739	1119

 

Компрессорная	0,75	1,0	825	825	1167
РП-6 ВКУ	0,75	0,85	600	510	787
ПРП-2	0,7	0,8	560	448	717
ЦПП-2	0,7	0,9	1505	1355	2025
ТСН-1					250
Суммарная нагрузка			4330	3877	6065