Краткие сведения об аппаратуре ВАВ

Назначение

Взрывобезопасная аппаратура ВАВ предназначена для автоматизации водоотливных установок, оборудованных насосными агрегатами с высоковольтными и низковольтными асинхронными короткозамкнутыми электродвигателями.

Область применения

Аппаратура ВАВ применяется в шахтах для автоматизации главных водоотливных установок.

Функции

Аппаратура ВАВ обеспечивает:

- автоматическое управление насосными агрегатами (в количестве до 9) по уровню воды в водосборнике;

- местное (ручное) управление отдельными насосными агрегатами;

- перевод на ручное управление любого количества насосных агрегатов без нарушения работы остальных в автоматическом режиме;

- возможность пуска и остановки насосных агрегатов с пульта диспетчера;

- последовательное включение и отключение насосных агрегатов с выдержкой времени, что исключает одновременное их включение и отключение при параллельной работе во избежание наложения пусковых токов и гидравлического удара;

- дополнительное включение одного или нескольких насосных агрегатов при повышенном или аварийном уровне воды;

- отключение в связи с неисправностью одного из насосных агрегатов, работающего в автоматическом режиме, и включение взамен него резервного, настроенного для работы от аварийного уровня;

- работу насосов с управляемыми задвижками и без них;

- гидравлическую защиту по расходу воды;

- защиту от перегрева подшипников;

- защиту от заклинивания задвижки;

- невозможность повторного включения неисправного насосного агрегата без вмешательства обслуживающего персонала;

- виды сигнализации:

а) о питании табло сигнального СТВ – световая;

б) о работе насосов – обезличенная световая;

в) о неисправности насосных агрегатов - обезличенная световая и звуковая;

г) об аварийном уровне воды в водосборнике - звуковая и световая;

Состав

Комплект аппаратуры ВАВ (для управления тремя насосными агрегатами) включает в свой состав: блок управления БУН – 1шт., табло сигнальное водоотлива СТВ – 1шт., реле производительности РПН – 3шт., реле давления РДВ – 3шт., насос заливочный погружной ЗПН – 1 шт., пускатель ППВ-1– 1 шт., электропривод задвижки ПЗ-1– 1 шт., датчик электродный ЭД – 4 шт., термодатчик ТДЛ-2 – 12 шт., фильтр заградительный ФНЧ-1 –2шт., индикатор выхода ИВ-65 – 1 шт.

Структурная схема аппаратуры ВАВ приведена на рисунке 1.

Рисунок 1 – Структурная схема аппаратуры ВАВ

На рисунке 1 обозначено: НУ - нижний, ВУ - верхний, ПУ - повышенный уровень, АУ – аварийный уровень (датчики уровня); нас1, нас2, нас3 –высоковольтные ячейки соответственно первого, второго и третьего насосов.

Блок управления насосами БУН предназначен для выбора режимов работы насосов, обработки сигналов, поступающих от датчиков с последующей выдачей команд на исполнительные устройства, а также для сигнализации о состоянии водоотливной установки с выдачей высокочастотных сигналов на табло сигнальное, устанавливаемое на поверхности шахты у горного диспетчера.

Назначение остальных комплектующих элементов аппаратуры ВАВ аналогично соответствующим элементам аппаратуры УАВ (см. лабораторную № 8).

Принцип действия

Схема аппаратуры ВАВ собрана на многоконтактных герметизированных реле в сочетании с полупроводниковыми элементами. В аппаратуре предусмотрен «ручной» и автоматический режимы работы водоотливной установки.

Принцип действия аппаратуры ВАВ аналогичен принципу действия аппаратуры УАВ и основан на обработке поступающих электрических сигналов от датчиков контроля, выдаче соответствующих электрических сигналов на исполнительные механизмы и сигнальные устройства в функциональной зависимости от времени (обеспечивается использованием моторного реле времени).

Автоматическая работа насоса. При подаче напряжения переключателем 2 (см. рис.3), на блоке БУН загорается белая сигнальная лампа «питание схемы». Для работы насоса в автоматическом режиме необходимо универсальный переключатель 4 (см. рис.3) поставить в одно из положений автоматической работы (например, автоматическая работа от верхнего уровня).

При достижении водой в водосборнике места установки датчика нижнего уровня, изменений в схеме не произойдет. При повышении уровня воды до верхнего уровня начинается вращение профильных дисков моторного реле времени, включается заливочный насос, который производит заливку водой главного насоса. Заливка осуществляется по времени (в пределах от 306 до 116 секунд – устанавливается в зависимости от необходимого времени заливки), по истечении которого проверяется включение реле контроля заливки РДВ. После срабатывания реле РДВ включается главный насос (высоковольтная ячейка) и привод задвижки на нагнетании насоса - задвижка открывается. При включении высоковольтной ячейки кратковременно потухнет лампа «питание схемы» на БУНе (на 3-6 секунд до момента включения высоковольтной ячейки). При полном открытии задвижки срабатывает концевой выключатель, и двигатель задвижки остановится. Через 57 секунд после включения главного насоса разомкнется контакт в цепи пускателя заливочного насоса и последний остановится.

Через 70 секунд после включения главного насоса выключается моторное реле времени, и профильные диски останавливаются на все время работы главного насоса в нормальном (безаварийном) режиме. В таком состоянии насос продолжает работать до понижения уровня воды в водосборнике до нижней отметки. При снижении уровня воды ниже установки датчика НУ замыкается контакт в цепи пускателя привода задвижки и последняя начинает закрываться. При полном закрытии задвижки отключается высоковольтная ячейка, и профильные диски реле времени провернутся в исходное положение. При повторном повышении уровня воды до отметки верхнего уровня описанный цикл повторяется. Работа насоса в автоматическом режиме от других уровней (повышенного и аварийного) воды происходит аналогично работе насоса от верхнего уровня.

Аппаратура обеспечивает автоматическое включение на параллельную работу любого числа насосов при верхнем, повышенном и аварийном уровнях воды в водосборнике (в зависимости от настройки переключателем 4 (см. рис.3) включения насоса от соответствующего уровня).

В случае выключения и последующего включения питающего напряжения, пуск работавшего насоса не происходит. При появлении напряжения контактные диски моторного реле будут поставлены в исходное положение. Пуск насоса произойдет после достижения водой соответствующегоуровня.

Местное управление. Местное («ручное») управление осуществляется кнопками соответствующих магнитных пускателей и высоковольтных ячеек при постановке универсального переключателя 4 (см. рис.3) в положение «Ручное».

Контроль и защита насосного агрегата. Производительность насоса контролируется с помощью реле производительности РПН. Если при пуске главного насоса через 375 секунд (или 182 секунды при минимальном времени заливки) насос не разовьет производительность или уменьшит по какой-либо причине во время работы, то контакт реле РПН разомкнет цепь реле защиты, которое обесточится и высоковольтная ячейка насоса выключится. При этом на табло СТВ загорится красная лампа и включится звонок, сигнализирующий о неисправности насоса (гидравлическая защита). В работу включится резервный насос. Резервным считается тот насос, который настроен для работы от аварийного уровня. Аппаратура также осуществляет: защиту от пуска незалитого насоса (осуществляется с помощью реле давления РДВ и по времени); защиту от перегрева подшипников, температура которых контролируется термодатчиками типа ТДЛ-2; защиту от неисправности задвижки, которая осуществляется при помощи тепловых реле, включенных параллельно катушке контактора задвижки. Контакты датчиков включены последовательно в цепь реле защиты. При срабатывании любого из датчиков контроля его контакт размыкается, реле защиты обесточивается, и схема будет работать аналогично описанному выше.

Дистанционное управление. Дистанционное управление осуществляется по одной (для дистанционного пуска) и по двум (для дистанционного пуска и остановки) свободным жилам линии связи. Дистанционный пуск производится путем нажатия на кнопку «Пуск» на табло сигнальном СТВ, а останов соответственно кнопкой «Стоп».

Сигнализация. Сигнализация осуществляется по занятой двухпроводной телефонной линии при помощи трех генераторов частоты: Г—14 кГц; Г—20 кГц;

Г—26 кГц, установленных в блоке БУН, и трех приемников, установленных в табло сигнальном СТВ. В системе телеуправления использовано частотное разделение сигналов. В цепь питания каждого генератора последовательно включены контакты различных датчиков и реле аппаратуры, с помощью которых и производится подключение и отключение генераторов.

Так при аварийном уровне воды замыкается контакт реле аварийного уровня цепи питания генератора 14 кГц. Приемник сигналов возбуждается и включает через промежуточное реле красную лампу 3 (см. рис.4) и звонок на СТВ. Диспетчер выключает звонок переводом тумблера 6 (см. рис.4) в положение «Аварийный уровень», а красная лампа продолжает гореть. Выключение этой лампы происходит при понижении уровня воды в водосборнике ниже установки электродного датчика АУ – аварийного уровня. При этом вновь включается звонок. Диспетчер переводит тумблер 6 в положение «Нормально» и этим самым выключает звонок.

Работу насосов контролирует генератор 20 кГц, на входе которого включены параллельно контакты реле производительности РПН насосных агрегатов. При замыкании одного из реле РПН возбуждается генератор 20 кГц, работает приемник 20 кГц и включает желтую лампу 1 (см. рис.4), свидетельствующую о нормальной работе насосов.

Сигнализация о срабатывании защит насосного агрегата осуществляется на частоте 26 кГц. При выходе из строя одного из насосов или потере питания или обрыве линии связи выключается генератор на 26 кГц, включается приемник сигналов и через промежуточное реле загорается красная лампа 2 «Неиспр. насос» (см. рис.4) и включается звонок на СТВ. Переводом тумблера 5 (см. рис.4) в положение «Неиспр. насос» диспетчер выключает звонок, а лампа продолжает гореть. При устранении неисправности или переводе блока насоса на местное управление снова включается звонок. Диспетчер переводит тумблер 5 в положение «Нормально» и звонок выключается.

На частоте 26 кГц также проверяется целостность линии связи. Для этого необходимо тумблер 5 (см. рис.4) перевести в положение «Неиспр. насоса». Звучание звонка свидетельствует о целостности линии связи.

Расшифровка отказа при пуске насоса по причине не включения высоковольтной ячейки производится в помещении водоотливной камеры при помощи лампы питания (белого цвета) на БУНе. Если насос вышел на «аварию» по причине не включения высоковольтной ячейки, то на блоке управления будет гореть красная лампа (свидетельствующая о неисправности соответствующего насосного агрегата) и не будет гореть лампа «питание схемы» (белого цвета).

Для расшифровки причины неисправности необходимо переключатель 4 (см. рис.3), соответствующего насосного агрегата, поставить в положение «Р». При этом загорится лампа «питание схемы». При других неисправностях лампа «питание схемы» будет гореть независимо от положения переключателя 4 (при наличии питания и исправной лампе).