 |
Аппаратура взрывобезопасная ВАВ для автоматизации
|
|
|
|
Водоотливных установок
Аппаратура ВАВ, выполненная во взрывозащищенном исполнении, позволяет автоматизировать водоотливные установки, содержащие до девяти насосных агрегатов и оборудованные высоковольтными или низковольтными асинхронными двигателями с короткозамкнутым ротором. Аппаратура ВАВ построена по блочному принципу и собрана на многоконтактных герметизированных реле в сочетании с полупроводниковыми элементами.
Комплект аппаратуры ВАВ состоит из: блока управления насосами БУН, сигнального табло водоотлива СТВ, реле производительности РПН, реле давления РДВ, заливочного погружного насоса НЗП, пускателя ПРА, электропривода задвижки ПЗ-1, электродных датчиков ЭД, термодатчиков ТДЛ-2, заградительного фильтра ФНЧ-1, кабельных ящиков КЯ-1, переключателя цепей управления ПЦУ-4, индикатора выхода ИВ-65.
Блок БУН предназначен для выбора режима работы насосов (работа от верхнего, повышенного или аварийного уровня воды); обработки сигналов, поступающих от датчиков, с последующей выдачей команд на исполнительные устройства; сигнализации о состоянии водоотливной установки. В одном блоке БУН размещены три панели управления ПУН, так как большинство насосных установок состоит из трех насосов.
Табло сигнальное СТВ предназначено для воспроизведения сигналов о состоянии автоматизированной водоотливной установки.
Реле производительности РНП предназначено для контроля производительности насоса.
РНП устанавливается на всасывающем трубопроводе диаметром не менее 100мм и толщиной стенок не более 20мм.
Реле давления РДВ предназначено для контроля заливки главного насоса по давлению.
Устанавливается на всасывающей крышке насоса.
|
|
|
Примечание: Контакты реле коммутируют искробезопасную цепь.
Датчик электродный типа ЭД предназначен для замыкания цепи управления в схеме автоматизированной установки при повышении уровня воды до отметки установки датчика и размыкания этой цепи при повышении уровня воды.
Фильтр заградительный ФНЧ-1 предназначен для запирания канала связи от токов с частотой выше 3,5 кГц.
Примечание: ФНЧ-1 устанавливается на поверхности возле СТВ.
Индикатор выхода типа ИВ-65 является контрольным прибором и служит для определения величины выходного сигнала генератора на каждой фиксированной частоте 14, 20, 26, 32 кГц.
Термодатчик ТДЛ-2 предназначен для контроля нагрева подшипников стационарного оборудования.
ТДЛ-2 устанавливается на корпусе подшипника электродвигателя и насоса.
Примечание: Контакты датчика коммутируют искробезопасные цепи.
Аппаратура ВАВ обеспечивает: автоматическое управление насосными агрегатами по уровню воды в водосборнике; ручное управление отдельными агрегатами во время наладочных работ; возможность дистанционного управления насосными агрегатами от диспетчера при уровне воды выше нижнего; включение электродвигателей с выдержкой времени при параллельной работе насосных агрегатов во избежание наложения пусковых токов и гидравлического удара, включение одного или нескольких насосов (в зависимости от настройки) при верхнем уровне воды в водосборнике; включение одного или нескольких насосов при повышенном и аварийном уровнях; включение резервного насоса в случае неисправности одного из насосов при работе в автоматическом режиме; заливку погружным или вспомогательными насосами при заглубленных насосных камерах; работу насосов с управляемыми задвижками и без них; дозирование заливки по времени и контроль включения насосов по времени и давлению.
М1, М2, М3 – электродвигатели соответственно главного насоса, привода задвижки и заливочного насоса; АУ, ПУ, ВУ, НУ – датчики аварийного, повышенного, верхнего и нижнего уровней; ФНЧ – фильтр низкой частоты; ТА – телефонный аппарат
|
|
|
Рис.6 - Блок-схема аппаратуры ВАВ
Принцип действия аппаратуры ВАВ при различных уровнях
Воды
Система автоматического управления работает следующим образом:
(Схема прилагаемого чертежа на А1)
При достижении воды в водосборнике датчика верхнего уровня 4, сигнал с него поступает на блок 5. В блоке 5 формируется сигнал, который поступает в блок управления насосом 6, где формируется сигнал на включение в работу заливочного насоса 3. Заливочный насос подает воду в главный насос в течение выхода блока 5 в блок 6 поступает сигнал, который приводит к формированию сигналов в блоке 6 на включение главного насоса 2, привода задвижки 7 на ее открытие и при отсутствии производительности, поддержанию во включенном состоянии привода заливочного насоса в течении заданного времени. При этом сигнал с первого выхода блока 5 снимается.
Если на заливочном насосе не сработал датчик давления 9 к моменту выдачи сигнала на его включение, то с данного блока 6 в блок 5 выдается сигнал аварии, а блок 5 выдает сигнал на включение на другой блок 6, соответствующий другому насосу. С блока 6 соответствующего неисправному насосу в блок 5 поступает 2 сигнала: общей неисправности и вида неисправности.
С момента выдачи сигнала на включение главного насоса блоком 6 производится контроль включения высоковольтной ячейки, контроль набора производительности насосом, контроль температуры подшипников, контроль заклинивания задвижки.
Lля формирования сигнала запуска другого насоса с помощью другого блока 6. А в блок 5 с блока 6 поступит два сигнала: общей неисправности и вида неисправности.
Одновременно блоком 6 снимаются сигналы на включение главного насоса, привода задвижки на ее открытие и выдается сигнал на включение привода задвижки на ее закрытие. Если через заданное время, достаточное для набора производительности главным насосом не срабатывает датчик производительности 8, то произойдет выход насоса на аварию по производительности аналогично выходу по неисправности высоковольтной ячейки. Аналогично произойдет выход насосов на аварию по заклиниванию задвижки и перегреву подшипников.
|
|
|
Информация о наличии уровней от датчиков 4, о работе главных насосов, об авариях с указанием их причин постуает в блок 5.
Также в блоке 5 фиксируется время работы насосов путем пуска счетчикапо разрешаемому сигналу от работающих главных насосов 15.
При достижении аварий ного уровня воды срабатывает звуковая сигнализация.
При снижении в водосборнике ниже датчика нижнего уровня 4 сигнал с него поступает в блок 5, где с интервалом в 10 сек. формируется сигнал для выдачи в блок управлениями насосами 6. В блоке 6 формируется сигнал включения привода 1 на закрытие задвижки. По закрытию задвижки в блоке срабатывает контакт 5, который закрывает цепь управления главного насоса 6 и система возвращается в исходное состояние.
По истичению приблизительно 160 сек. блок управления насосами 6 возвращается в исходное состояние. В случе неотключения по каким-либо причинам высоковольтной ячейки блоком 6 выдается сигнал общей аварии по высоковольтной ячейке. Эти сигналы аварии в виде звуковой и световой сигналиации с помощью сигнального табло СТВ (СТВ показан на принципиальной схеме рисунок 10) воспринимаются диспетчером.
При необходимости пуск насосной установки водоотлива может быть осуществлен с блока ручного управления путем перевода переключателя в положение „Ручное” и нажатии кнопки „Пуск1”.
Все сгналы от датчиков по цепям поступают в БРЦ, который для гальванической развязки искробезопасных цепей БУН с искроопасными цепями управления высоковольтной ячейкой. Этот блок представляет собой 9 ячеек собранных на основе оптронов АОТ-128А.
Переключатель программы SА2 устанавливается в одно из положений (смотреть рисунок 7): В, П, А, Р, О (соответственно верхний, повышенный или аварийный уровень, ручное управление, ремонт), например В. При подаче напряжения в блоке управления загорается сигнальная лампа HL6 и срабатывает промежуточное реле защиты КV16 по цепи: обмотка III трансформатора VТЗ, конденсатор С7, контакт SК1 термодатчика ТДЛ, контакт SQ2.2 конечного выключателя привода задвижки, контакт переключателя режима работы SА2.4, резистор R7, конденсатор С7, диоды VD10 — VD13, катушка реле защиты КV16, резистор RЗ, обмотка III трансформатора ТVЗ. В исходном положении контакты термодатчика SК1 и конечного выключателя привода задвижки SQ2.2 замкнуты. Реле КV16 своим замыкающим контактом включает промежуточное реле защиты КV17, а оно подготавливает к включению цепи заливки и пуска главного насоса.
|
|
|
При достижении водой верхнего уровня промежуточное реле уровня КV18 срабатывает по цепи: обмотка IV трансформатора ТVЗ, диоды VD14 — VD17, резистор R5, катушка промежуточного реле КV18, контакт реле КV9, контакт переключателя режима работы SА2.5, зажим 5 панели управления, электрод верхнего уровня ЭВ, вода, «земля», зажим 3, диоды VD14 — VD17, обмотка I трансформатора ТVЗ. Реле КV18 своим контактом включает реле КV8 и блокируется замыкающим контактом КV8 и электродом ЭН, обеспечивая свое питание, пока уровень воды не снизится до электрода ЭН. Реле КV8 своими замыкающими контактами включает пускатель заливочного насоса HЗП (происходит заливка главного насоса) и двигатель М моторного реле по
цепи: обмотка II трансформатора ТV7, вывод б, двигатель М программного реле КТ1, контакты реле КV8, КV12, вывод а, обмотка II трансформатора ТV7. Двигатель М вращает диски и задает программу заливки, пуска и работы главного насоса.
С выдержкой времени замыкается контакт КТ14, и реле КV15 обтекается током по цепи: обмотка II трансформатора ТVЗ, конденсатор С6, контакты реле КV17, КV12, КV8, контакт SР2 реле давления РДВ, контакт КТ1.4 реле времени, резистор R6, конденсатор С6, диоды VD6 — VD9, катушка реле КV15, резистор R2, обмотка II трансформатора ТVЗ. Реле КV 15 замыкающим контактом включает реле пуска главного насоса КV19, которое своим замыкающим контактом включит пускатель привода задвижки ПРА на открывание, а также ячейку РВД-6 (при высоковольтном двигателе) или пускатель (при низковольтном двигателе) главного насоса. В последнем случае перемычка 64 — «земля» должна быть снята. Реле КV1, реагирующее на постоянный ток, сработает, так как обмотка его шунтируется диодом VD18 по цепи; обмотка II трансформатора ТV2, конденсатор С1, контакт реле КV5, зажим 4 пускателя, контакт SQ1 конечного выключателя привода задвижки, зажим 33 панели управления, контакт реле КV19, контакт переключателя режима работы SA2.2, диод VD18, зажим 64 блока управления, «земля», конденсатор С1, обмотка II трансформатора ТV2.
Дальнейшую работу аппаратуры рассмотрим с высоковольтным двигателем. При полном открывании задвижки контакт конечного выключателя SQ1 разомкнётся, и реле КV1 отключится. Контакт SP2 реле давления размыкается, но реле КV15 продолжает обтекаться током, поскольку контакты SР2 и КТ1.4 зашунтированы замыкающим контактом КV19.
|
|
|
По окончании пуска главного насоса (через 383 с) контакт КТ1.2 замкнется и включит реле КV12, которое своими размыкающими контактами разорвет цепи питания двигателя М и реле КV15. Если к этому времени насос разовьет нормальную производительность, то катушка реле КV15 будет обтекаться током через контакт реле производительности SР1.
После откачивания воды до нижнего уровня размыкается цепь питания реле уровня КV 18, которое своим размыкающим контактом отключит реле КV8, а оно включит реле КV2 пускателя привода задвижки.
При закрывании задвижки размыкается контакт конечного выключателя привода задвижки в цепи питания реле КV15 и последнее обесточивается, что приводит к остановке главного насоса. После полного закрывания задвижки пускатель отключится контактом конечного выключателя SQ1.
Реле КV8 своим размыкающим контактом включит двигатель М. В исходном состоянии реле времени КТ1 замкнет свой контакт КТ1.1, включающий реле КV9, которое своим контактом разорвет цепь двигателя М.
Работа схемы при повышенном или аварийном уровне воды аналогична вышеописанной, переключатель SА2 при этом устанавливается в положение П или А. (При этом срабатывает реле аварийного уровня КV21, цепь управления которого через зажим 7 — «земля» блока управления БУН подключена соответственно к зажиму 7 — «земля» панели управления насосом).
В случае работы схемы при местном (ручном) управлении переключатель SА2 ставится в положение Р. Управление осуществляется кнопками «Пуск» и «Стоп» магнитных пускателей или поста управления высоковольтными ячейками РВД-6. Останов работающего насоса можно произвести кнопкой SВ7 («Стоп»), включенной последовательно с электродным датчиком ЭН.
Дистанционное управление работой насоса осуществляется нажатием кнопки SВ6 («Пуск») на табло СТВ. При этом срабатывает промежуточное реле уровня КV18. Далее схема будет работать так же, как и при автоматическом режиме.
Для отключения насоса при любом уровне воды переключатель SАЗ кратковременно переводят в положение «Отключено» и тем самым обесточивают реле КV18. В случае необходимости ремонта насоса переключатель 8А2.4 устанавливают в положение «О».
При аварийном состоянии работающий насос отключается и контактом КV17 включается резервный насос, настроенный на аварийный уровень.
Защита насосного агрегата при потере производительности осуществляется реле производительности PПН, устанавливаемым на горизонтальном участке трубопровода.
Если насос во время работы по различным причинам уменьшит производительность или во время пуска к моменту размыкания контакта КV12 не разовьет нормальной производительности, контакт реле производительности SР1.1
Рисунок 7 – Принципиальная электрическая схема аппаратуры ВАВ
в цепи реле КV15 будет разомкнут. Следовательно, реле КV15 и КV19 обесточатся, и последнее своими контактами отключит высоковольтную ячейку РВД-6, замкнут
цепь питания реле КV2 пускателя привода задвижки на закрывание, замкнет контакт в цепи двигателя М. Последний повернет диски до размыкания контакта КТ1.3, что приведет к отключению реле КV16 и КV17. Реле защиты КV17 своими контактами отключит двигатель М, подаст команду на включение резервного насоса и включит сигнализацию. Аналогично работает защита при перегреве термодатчика (ТДЛ-2), пуске незалитого насоса (реле давления РДВ).
Сигнализация в аппаратуре ВАВ осуществляется с помощью частотной телемеханической системы, состоящей из трех генераторов 14, 20 и 26 кГц, линии связи и приемников сигналов Е1 — ЕЗ, настроенных на соответствующую частоту. На выходе приемников Е1 включено реле КV14, Е2 — сигнальная лампа НL4 и
ЕЗ — реле КV20. Каналы с частотой 14 кГц используют для передачи информации об аварийном уровне воды, с частотой 20 кГц — о работе насоса, с частотой 26 кГц неисправности насоса.
Все сигналы, поступающие на пульт диспетчера, обезличены, т. е. по ним нельзя установить, какой насос работает нормально или неисправен и по какой причине. Последнее уточняет обслуживающий автоматизированную водоотливную установку персонал.
Подготовка к монтажу
· Проверяет состояние корпуса аппаратуры взрывонепроницаемость оболочек отдельных аппаратов, внутреннюю коммутацию, качество пайки и подсоединений элементов. Затем
· Все аппараты, применяемые для автоматизации в шахте перед спуском в шахту должны быть осмотрены и проверены лицами имеющими соответствующую квалификацию и право на производство этих работ. Внешним осмотром устанавливается наличие оперативных и предупредительных надписей, заземляющих зажимов, заглушек на вводные устройства, технические блоки, схемы соединений и принципиальные схемы, таблицы установок токов короткого замыкания, запасных частей, инструмента, четкость маркировки зажимов. Проверяет работу реле производительности, давления, термодатчика и электродных датчиков всех уровней. Перед спуском в шахту для проверки аппаратуры монтируется схема на специальном стенде и проводится испытание и опробования аппаратуры автоматизации.
· Проверка аппаратуры на работоспособность проверяется путем включения соответствующего напряжения и выполнения всех мероприятий по проверке указанных в инструкции по эксплуатации на данную аппаратуру. После проверки аппаратура снимается со стенда и происходит спуск в шахту.
|
|
|
