2.4.9 Моделювання перехідних процесів в замкнутій системі по схемі з підлеглим керуванням
1)Пусковий режим моделюється при сталих значеннях
В,
.
Графіки перехідних процесів струму та
швидкості зображено на рис.2.23
Рисунок 2.23- Перехідні процеси ,
2)Пусковий
режим моделюється при сталому значенні
та зміні
=4;
=9В.
Графіки перехідних процесів струму та
швидкості зображено на рис.2.24
Рисунок 2.24 - Перехідні процеси , при збільшенні напруги завдання
3)Пусковий режим моделюється при сталому значенні та зміні =9; =3В. Графіки перехідних процесів струму та швидкості зображено на рис.2.25
Рисунок 2.25 - Перехідні процеси , при зменшені напруги завдання
4)Пусковий
режим моделюється при сталому значенні
=9
В та зміні
=0
Нм,
=12970
Нм. Графіки перехідних процесів струму
та швидкості зображено на рис.2.26
Рисунок2.26 - Перехідні процеси , при збільшенні навантаження
5)Пусковий режим моделюється при сталому значенні =9 В та зміні =12970 Нм, =0 Нм. Графіки перехідних процесів струму та швидкості
Рисунок 2.27 - Перехідні процеси , при зменшенні навантаження
Розглянемо декілька шляхів енергозбереження електроприводом:
1) полягає в економії електроенергії робочими установками і механізмами за ра Промислові підприємства вимагають підвищення ефективності роботи технологічних устав і механізмів, особливо вугільні шахти, які є великими споживачами електричної енергії зі складним електроенергетичним господарством. Встановлена потужність окремих електроприймачів шахт складає десятки тисяч кіловат при річному споживанні електроенергії в десятки і навіть сотні мільйонів кіловат-годин, одинична ж потужність окремих машин досягає кількох тисяч кіловат .Економія електроенергії установками і механізмами за рахунок підвищення ефективності виконання технологічного процесу містить у собі такі основні заходи:
узгодження режимів роботи установки при зміні навантаження;
підвищення ККД устави;
регулювання продуктивності устави;
виконання оптимальної циклограми й упорядкування графіка навантажень;
забезпечення нормованого завантаження (для підіймальних машин, конвеєрів і т. д.);
контроль стану технологічної устави;
застосування нових видів електропривода;
2) полягає у виборі раціональних режимів роботи й експлуатації електропривода.
Сюди входять:
підвищення завантаження робочих машин;
виключення режиму неробочого ходу;
зниження напруги на затискачах двигуна;
мінімізація струму і втрат енергії АД при зміні навантаження;
оптимізація динамічних режимів;
3) полягає у виборі раціонального типу електропривода для конкретної технологічної устави і переході від нерегульованого електропривода до регульованого. Він припускає виконання таких операцій:
аналіз технологічного процесу, умов експлуатації і, у результаті, розробка технічних вимог до електропривода;вибір перспективних варіантів систем електроприводів, їх техніко-економічне порівняння і вибір раціонального типу електропривода;
розрахунок системи електропривода, у тому числі встановленої потужності і розробка системи керування;
розробка конструкторської документації.
Удосконалювання технологічних процесів і автоматизація виробництва пов'язані з застосуванням регульованого електропривода. Застосування регульованого електропривода сприяє вирішенню задач по забезпеченню оптимальних режимів роботи механізмів, зниженню собівартості і підвищенню якості продукції, що випускається
ВИСНОВКИ
Механічні
характеристики АВК мають порівняно
більшу жорсткість ніж характеристика
АД і переміщуються паралельно одна
одній вздовж вісі ординат при збільшені
проти ЕРС інвертора (по мірі зменшення
кута керування β). Внаслідок
несинусоїдальності струму ротора,критичний
момент двигуна в системі АВК складає
,тобто
перевантажувальна здатність АД знижується
приблизно на 16%.
З
отриманих характеристик видно, що ККД
змінюється у процесі регулювання (зі
збільшенням кута керування ККД падає),
але у режимах, близьких до номінального,
ККД залишається високим, чим можна
пояснити високу енергоефективність
системи. З отриманих характеристик ККД
і коефіцієнта потужності визначаємо
найбільші їх показники при досягненні
номінальної швидкості обертання. ККД
системи в цілому перевищує ККД двигуна,
що пояснюється рекуперацією енергії
ковзання в мережу.
З отриманих графічних залежностей видно,що час перехідних процесів у системі привода АВК становить приблизно 6..8 с,перехідні процеси є плавними ,без ривків і коливань по швидкості і струму,усі перехідні процеси є аперіодичними. Стрибки значень струму шестикратно перевищують номінальне значення, однак є допустимими для встановленого обладнання. Це пояснюється тим що система розімкнена. Параметри перехідних процесів відповідають вимогам технологічного процесу, що гарантує якісне виконання процесу з високими енергетичними показниками. Замкнена система із загальним суматором дозволила добитися зменшення часу перехідного процесу, і кидків по струму. Таку систему зазвичай використовують для регулювання одного параметру. Налаштування якості регулювання виконується компромісно для різних параметрів.
3.1 Розрахунок електропостачання УДТК
3.1.1 Загальні відомості про електропостачання фабрики
Електропостачання комбінату здійснюється:
- від ГПП-1 (головна понижуюча підстанція) 150/6, що належить «Дніпрообленерго», на якій розташовані два трансформатори по 31.5 МВА працюючих на одну систему шин, від якої живляться аглоцех, насосні станції оборотної води і шламового господарства і два трансформатори по 60 МВА, що працюють на шинопроводи, від яких живляться РЗФ-1, РЗФ-2 та дробильна фабрика;
- від ГПП-2 154/35/6, яка живиться від ГПП-1 по двом ЛЕП 150 кВ Л-43, Л-44. На ГПП-2 установлено два трансформатори 150/35/6 кВ потужність 63 МВА кожний. Підключення трансформаторів виконано по схемі з роз’єднувачем без вимикача. Регулювання напруги здійснюється на стороні 35 кВ за допомогою РПН ( регулювання під навантаженням), по стороні 35 кВ за допомогою ПБЗ (переключення без збудження). ГПП-2 має відкрите розподільче устаткування 35 кВ від якого по повітряним лініям Л-361, Л-362 здійснюється резервне живлення п/ст 21, що живить підстанції рудника, збагачувальних фабрик та сторонніх споживачів. Розподільче устаткування 6 кВ складається із двох частин по дві секції в кожній. Перше РУ живить шинопроводи Ш-61, Ш-62, Ш-63, Ш-64, які слугують для постачання РЗФ-1, друге РУ живить пульпонасосі станції ПГЗК та підстанції ВАТ «Ремгормаш».
- від ГПП-3 154/35/6, яка живиться від підстанції «Южная» Дніпрообленерго, по двом лініям 150 кВ Л-138, Л-137. На ГПП-3 установлені два трансформатори 150/35/6 кВ потужністю 60 МВА кожний. Підключення трансформаторів до системи виконано по схемі «відокремлювач-короткозамикач», без вимикача. Регулювання напруги здійснюється за допомогою ПБЗ по стороні 150 та ПБЗ по стороні 35 кВ.
ГПП-3 має відкрите РУ 35 кВ, від якого по повітряним лініям Л-365, Л-366, Л-367, Л-368 живляться підстанції рудника, по лініям Л-369, Л-370 живиться п/ст. № 41 насосних оборотного водопостачання, а також ліній Южная-31, Южная-32, Миролюбівка-31, Миролюбівка-32.
РУ-6 кВ має дві секції шин, від яких живляться пульпонасосні станції, земснаряди, споживачі шламокарти.
-
від ГПП-4 154/35/6, яка живиться від підстанції
«Горная» Дніпрообленерго по лініям
Л-955, Л-956. На підстанції встановлені два
трансформатори по 40 МВА кожний. Підключення трансформатора до системи виконано по схемі «відокремлював – короткозамикач» без вимикача. Регулювання напруги здійснюється за допомогою РПН на стороні 150 кВ та ПБВ на стороні 35 кВ. ГПП-4 має ВРУ 35 кВ, від якого повітряними лініями Л-364, Л-367, Л-368 живляться підстанції рудника, Л-372, Л-373 п/ст. № 133, від якої живляться споживачі УДТК, Л-371 слугує також резервним живленням п/ст. № 21.
ГПП-4 має ЗРУ-6 кВ, від якого живляться підстанції рудника, УДТК та шламового цеху.
Електропостачання передбачається від підстанції. У відповідності до технічних характеристик обладнання прийняті наступні напруги трьохфазного змінного струму:
- для живлення електродвигунів 0.4-6 кВ;
- для живлення силових та тягових трансформаторів 6 кВ;
- для живлення освітлення –0.4 кВ;
Для живлення електроенергією споживачів першої категорії передбачено дві самостійні лінії передачі. Кожна лінія перепускає повну потрібну потужність споживачів першої категорії і 75% потужності другої категорії
Електропостачання здійснюється за допомогою відхідних кабельних ліній 6 кВ. Встановлено два трансформатори. У разі виходу з ладу одного з трансформаторів частину навантаження можливо перевести на інший.
3.1 Розрахунок установленої потужності споживачів електроенергії та вибір силових трансформаторів.
На даному підприємстві встановлено різноманітне обладнання по які ступеню безперебійності живлення електроенергією відносяться до першої та другої категорії.
-
Найменування
споживачів
Кіль-кість
,кВт
,кВт
tg
,кВт
,
квар
Приймачі 6 кВ
Дробарка ККД 1500/180
2
220
440
0,75
0,93
0,4
1500
600
Конвеєр ЛК-1
1
3200
3200
0,8
0,89
0,51
320
163,2
Конвеєр ЛК-2
1
1600
1600
0,8
0,89
0,51
160
91,6
Конвеєр ЛК-3
1
180
180
0,8
0,89
0,51
320
163,2
Конвеєр ЛК-4
1
200
200
0,8
0,89
0,51
160
91,6
Конвеєр К-13А
1
400
400
0,8
0,89
0,51
320
163,2
Конвеєр 2-Б
1
200
200
0,8
0,89
0,51
160
91,6
Пластинчатий живитель
2
400
800
0,8
0,89
0,51
640
326,4
Всього по 0,4 кВ
3900
1854
Приймачі 0,4 кВ
Електрозварка
Освітлення
3
16
48
5
0,9
0,9
0,35
0,95
2,7
0,33
43,2
4,5
116,64
1,485
Всього по 0,4 кВ
47,7
118,125
Разом
3947,7
1972,13
де
- коефіцієнт попиту;
- коефіцієнт потужності.
Розрахункові навантаження споживачів визначаються за формулами:
;
(3.1)
;
(3.2)
2.2 Вибір силових трансформаторів
Визначаємо повну потужність трансформаторів:
.
(3.3)
Для
живлення однотипних підстанцій
встановлено 2 трансформатора ТДТН –
25000/150,
МВ∙А.
Технічні параметри трансформатора
154/35/6 кВ наведені в таблиці 2.2:
Таблиця 3.2 – Технічні параметри трьохобмоточного трансформатора
Тип |
Потужність, кВА |
Номінальна напруга, кВ |
Напруга короткого замикання, % |
Втрати потуж-ності, кВт |
Струм неробо-чого ходу, % |
|||||||
ВН |
СН |
НН |
ВН-СН |
ВН-НН |
СН-НН |
НХ |
КЗ |
|||||
ТДН-25000/150 |
25000 |
154 |
38,5 |
6,6 |
18 |
11,5 |
5,8 |
120 |
190 |
6 |
||
Визначаємо повну потужність низьковольтних споживачів:
. (3.4)
Для
живлення низьковольтних споживачів
приймаємо до встановлення трансформатор
типу ТМ-160/6,
.
Технічні параметри трансформатора 6/0,4 кВ наведені в табл. 3.3:
Таблиця 3.3 – Технічні параметри трансформатора ТМ-160/6
Тип |
Потужність, кВА |
Номінальна напруга, кВ |
Втрати, кВт |
Струм неробочого ходу, % |
Напруга короткого замикання, % |
||
ВН |
НН |
НХ |
КЗ |
||||
ТМ-160/6 |
160 |
6,3 |
0,4 |
0,5 |
2,65 |
2,4 |
4,6 |