Краткие сведения об аппаратуре АВН-1М

Назначение

Аппаратура АВН-1М предназначена для автоматического управления водоотливными установками, оборудованными тремя насосами с низковольтными асинхронными электродвигателями с короткозамкнутыми роторами.

Область применения.

Аппаратура АВН-1М применяется для автоматизации участковых водоотливных установок шахт, в том числе опасных по газу и пыли.

Функции

Аппаратура АВН-1М обеспечивает:

- автоматическое управление насосной установкой по уровню воды в водосборнике;

- поочередную работу насосов;

- автоматический пуск очередного насоса при неисправности работающего;

- переход с автоматического управления на ручное;

- гидравлическую защиту по расходу;

- защиту от перегрева подшипников скольжения;

- следующие виды дистанционного контроля и сигнализации:

а) при аварийном уровне - световую и звуковую;

б) о неисправности насосов - световую и звуковую;

в) о наличии питания сигнального табло – световую;

г) о цельности сигнальных цепей - световую и звуковую;

д) о работе насосов – световую.

Состав

Аппаратура АВН-1М (для управления тремя насосными агрегатами) включает в свой состав: аппарат управления АУН-1М – 1шт., табло сигнальное СТВ– 1шт., реле производительности типа РПФВ-1К – 3шт., датчики уровня электродные типа ЭД – 3шт. (НУ - нижний, ВУ - верхний, АУ - аварийный), блок генераторов БРУ-2, погружной заливочный насос ЗПН, термодатчики типа ТДЛ-2 –12 шт., фильтр заградительный ФНЧ-1, индикатор выхода ИВ-65.

Структурная схема аппаратуры АВН-1М приведена на рисунке 1.

Рисунок 1 – Структурная схема аппаратуры АВН – 1 М

Аппарат управления АУН-1М предназначен для обработки сигналов, поступающих от датчиков уровня, производительности, термодатчиков и выдачи команд на исполнительные устройства (пускатели заливочного насоса ЗПН и насосных агрегатов НА1, НА2, НА3) и табло сигнальное СТВ.

Датчик электродный ЭД предназначен для замыкания цепи управления при повышении уровня воды в водосборнике до отметки установки датчика ВУ, АУ и размыкания этой цепи при понижении уровня воды ниже отметки установки датчика НУ.

Реле производительности РПФВ-1К обеспечивает контроль подачи насоса.

Термодатчики ТДЛ-2 предназначены для контроля температуры подшипников насоса и приводного электродвигателя.

Блок генераторов БРУ-2 предназначен для выдачи сигналов на фиксированных частотах 14, 20 и 26 кГц на сигнальное табло и коммутации искробезопасных цепей схемы.

Индикатор выхода ИВ-65 используется для контроля величин выходных сигналов генераторов.

Фильтр заградительный ФНЧ-1 предназначен для запирания каналов связи от токов частотой выше 3, 5 кГц.

Принцип действия

Принцип действия аппаратуры АВН-1М основан на обработке поступающих электрических сигналов от датчиков контроля и выдачи соответствующих электрических сигналов на исполнительные механизмы и сигнальные устройства в функциональной зависимости от времени (обеспечивается использованием моторного реле времени).

При повышении уровня воды в водосборнике до отметки «верхний уровень» ВУ включается погружной заливочный насос, который производит заливку всех трех главных насосов. Контроль заливки ведется по времени (примерно 90сек.). По истечении времени заливки включается основной насос и с помощью РПФВ контролируется производительность насоса.

Если включенный насос не развивает нормальной производительности, то он будет отключен (гидравлическая защита) и в работу включится следующий по порядку насос. Отключение происходит после понижения уровня воды до отметки «нижний уровень» НУ. С повышением уровня воды в работу включается следующий по порядку насос. При аварийном уровне АУ в водосборнике на сигнальном табло звенит звонок и загорается сигнальная лампа «аварийный уровень». В этом случае насосную установку переводят на ручное управление и включают необходимое количество насосов, чтобы быстрее ликвидировать аварийное состояние (затопление).

В случае выключения и последующего включения напряжения, пуск работавшего насоса не происходит, т. к. реле нулевой защиты РН (на схеме рис. 1 не показано) разомкнетсвой блок-контакт и останется обесточенным. При появлении напряжения контактные диски моторного реле будут поставлены в исходное положение, и станет возможным пуск очередного насоса после достижения водой «верхнегоуровня».

Для опробования насосных установок при ремонтах, либо при аварийных уровнях воды в водосборнике, когда требуется одновременная работа двух или даже трех насосов, насосную установку переводят на ручное (местное) управление поворотом рукоятки переключателя режимов в положение «ручное управление». После чего, пользуясь кнопками, установленными на магнитных пускателях насосов, можно управлять главным и заливочным насосами. Функционирование системы сигнализации о состоянии водоотливной установки основано на частотном разделении каналов связи в свободной или занятой паре жил телефонной линии с помощью трех генераторов частоты: Г—14 кГц (аварийный уровень); Г—26 кГц (неисправность насоса и контроль линии связи); Г—20 кГц (работа насоса), установленных в блоке БРУ—2 и трех приемников 1ПС, 2ПС, ЗПС, установленных в табло сигнальном. В цепь питания каждого генератора последовательно включены контакты различных реле аппарата управления, с помощью которых и производится подключение и отключение генераторов.

В момент пуска насоса на СТВ загорается сигнальная лампа «работа насоса» и горит на протяжении всей работы насосного агрегата. В случае же неисправности одного или нескольких насосов на табло загорается лампа «неисправность насоса». Эта же лампа горит в случае обрыва или к.з. линии связи. Сигнализация осуществляется по двум занятым или свободным телефонным проводам.

Описание лабораторного стенда

На лабораторном стенде представлена промышленная аппаратура АВН-1М. Структурная схема стенда приведена на рисунке 2. На рисунке обозначено: 1 – аппарат АУН-1М; 2 – блок генераторов БРУ; 3, 4 – фильтры низкой частоты соответственно ФНЧ-1 и ФЗ-2 (в аппаратуре используется один из них); 5 – СТВ.

Рисунок 2 – Структурная схема лабораторного стенда

Схема расположения светоиндикации и органов управления на аппарате АУН - 1М приведена на рисунке 3. На рисунке обозначено: 1 – выключатель питающего напряжения; 2 – сигнальные лампы, индицирующие выход в режим аварии одного или нескольких насосных агрегатов; 3 – мнемосхема (только для лабораторного аппарата) с условным изображением водоотливной установки, светоиндикаторами работы насосных агрегатов и состояния уровня воды в водосборнике, а также переключателями, имитирующими уровень воды в водосборнике и срабатывание гидравлической защиты; 4 – переключатель «ручное - автомат» - предназначен для вывода аппаратуры на ручной или автоматический режимы работы; 5 – переключатели «работа - ремонт» - предназначены для вывода в режим ремонта одного или нескольких насосов одновременно.

Рисунок 3 – Схема расположения светоиндикации и органов управления на аппарате АУН-1М

Табло сигнальное СТВ предназначено для воспроизведения сигналов о состоянии водоотливной установки. Схема расположения светоиндикации и органов управления на СТВ приведена на рисунке 4.

Рисунок 4 – Схема расположения светоиндикации и органов управления на СТВ

На рисунке 4 обозначено:

1 – Сигнальная лампа «работа насоса», загорается во время пуска насосного агрегата и горит на протяжении всей его работы.

2 – Сигнальная лампа «неисправность насоса», загорается при выходе в режим аварии одного или нескольких насосных агрегатов.

3 – Сигнальная лампа «аварийный уровень», загорается при достижении водой в водосборнике отметки «аварийный уровень».

4 – Сигнальная лампа «питание схемы», загорается при подаче напряжения питания на СТВ.

5, 6 – Переключатели «нормально», предназначенные для отключения звонка в случае аварийного режима насосного агрегата или достижения водой в водосборнике аварийного уровня.

7 – Кнопка «Пуск» - используется для дистанционного пуска насоса (при ручном управлении) при условии наличия нижнего уровня воды в приемной емкости и дополнительной пары проводов к АУН-1М.

8 – Кнопка «Стоп» - используется для дистанционного останова насоса (при ручном управлении).