Полный текст

На основании однолинейной схемы электрооборудования, системы управления и контроля для скиповой подъемной установки ствола рудника БКПРУ-2 ОАО «Уралкалий», технических данных устройств с помощью приложения Simulink программы MatLab были разработаны модель электропривода скипового подъёма шахтной подъёмной машины ствола № 1, а также модель реверсивного тиристорного преобразователя. Рис. 1. Временные диаграммы линейных напряжений и токов НПЧ при частоте 0,5 Гц С помощью модели были исследованы режимы работы преобразователя частоты с непосредственной связью и его влияние на сеть электроснабжения. На рис. 1 приведены выборочные временные диаграммы потребляемых фазных токов и напряжений при частоте выходного тока 0,5 Гц для 12-пульсной схемы. Спектрограммы потребляемого тока приведены на рис. 2. На основании проведенного моделирования можно отметить, что привод, использующий тиристорный преобразователь частоты с непосредственной связью сети с нагрузкой, генерирует в систему электроснабжения широкий спектр гармоник, в том числе неканонических. Максимумы по гармоническому составу приходятся на гармоники, характерные для 12-пульсной схемы выпрямления (11, 13, 23, 25 и т.д.). Рис. 2. Ток фазы А, спектр тока фазы А В ремонтном режиме схема привода скипового подъема предусматривает работу от одного силового трансформатора по 6-пульсной схеме. Модель для данного варианта представлена на рис. 3. Рис. 3. Модель привода в ремонтном режиме Временные диаграммы потребляемых токов и напряжений при работе преобразователя в 6-пульсном режиме приведены на рис. 4. Спектрограммы токов приведены на рис. 5. При работе в 6-пульсном режиме уровни гармоник тока выше, чем в 12-пульсном. Так как электропривод может длительно работать в режиме с одной группой преобразователей, фильтрокомпенсирующее устройство ФКУ должно быть рассчитано на возможность работы в данном режиме. Рис. 4. Временные диаграммы потребляемых токов и напряжений при работе преобразователя в 6-пульсном режиме Рис. 5. Ток фазы С и его спектр в 6-пульсном режиме работы преобразователя Временные диаграммы линейных токов, потребляемых преобразователем при работе подъёма, приведены на рис. 6, максимальные значения действующего значения потребляемых токов при пуске достигают 990 А. Рис. 6. Временные диаграммы потребляемых токов в цикле работы привода подъёма Изменение величины напряжения на шинах распределительной подстанции РП-2 представлено на рис. 7. Действующие значения напряжения достигают 6083 В (101,4 % Uh) в максимуме и 5575 В (92,9 % Uн) в минимуме. Рис. 7. Временные диаграммы изменения линейных напряжений на шинах РП при работе скипового подъёма На рис. 8 приведены временные диаграммы изменения мощностей для одной фазы питающей линии привода скипового подъема (знак минус реактивной мощности соответствует индуктивному характеру). На рис. 9 показано изменение коэффициента мощности. Рис. 8. Временные диаграммы изменения потребления активной, реактивной и полной мощности (на одну фазу) на шинах РП при работе скипового подъёма Рис. 9. Временные диаграммы изменения коэффициента мощности на шинах РП при работе скипового подъёма Рис. 10. Временные диаграммы изменения падения напряжения на секции шин без компенсации, со статической и динамической компенсацией Как следует из приведенных диаграмм, работа привода характеризуется значительным потреблением реактивной мощности, в максимуме до 3 МВАр на одну фазу (9 МВАр на весь привод). Данная нагрузка является резкопеременной. Применение статической компенсации приведет к смещению графиков потребления реактивной мощности и, как следствие, к смещению графика колебания напряжения с сохранением общего размаха (рис. 10), уровень статической компенсации 4,8 МВАр, т.е. вызываемые электроприводом колебания напряжения на секциях РП-2 останутся неизменными. Таким образом, основным методом снижения провалов напряжения является динамическая компенсация потребляемой реактивной мощности.

Об авторах

Ольга Анатольевна Билоус

Пермский национальный исследовательский политехнический университет

Email: boa@msa.pstu.ac.ru
614990, Пермь, Комсомольский пр., 29 доцент кафедры микропроцессорных средств автоматизации Пермского национального исследовательского политехнического университета

Эльдар Борисович Сагизов

Пермский национальный исследовательский политехнический университет

Email: boa@msa.pstu.ac.ru
614990, Пермь, Комсомольский пр., 29 студент кафедры микропроцессорных средств автоматизации Пермского национального исследовательского политехнического университета

Список литературы

Статистика

Просмотры

Аннотация - 72

PDF (Russian) - 20

Ссылки

• Ссылки не определены.