Стартовая >> Архив >> Подстанции >> Кварценаполненные взрывобезопасные шахтные трансформаторы и подстанции

Напряжение короткого замыкания трансформаторов - Кварценаполненные взрывобезопасные шахтные трансформаторы и подстанции

Оглавление
Кварценаполненные взрывобезопасные шахтные трансформаторы и подстанции
Режимы работы и требования
Основные направления развития
Сухие трансформаторы с кварцевым заполнением
Кварцевый песок как наполнитель
Разгрузочная способность кварцевого песка, толщина взрывозащитного слоя
Расстояния утечки в кварцевом заполнении, особенности конструктивного исполнения кожуха
Технология приготовления кварцевого песка
Конструирование, изготовление и испытание
Кожух трансформатора
Ходовая часть трансформатора, вводы
Изоляторы и контактные зажимы
Электрическая схема подстанции
Распределительное устройство низкого напряжения
Распределительное устройство высокого напряжения
Выбор параметров взрывозащиты, изоляционных промежутков
Кварценаполиенный трансформатор
Напряжение короткого замыкания трансформаторов
Энергетические характеристики питаемых электродвигателей
Нагрузочная способность шахтных трансформаторов
Обоснование применения трансформаторов с малыми значениями Uк
Эксплуатация
Установка и монтаж
Включение в работу и эксплуатация
Экономическая эффективность
Направления развития и совершенствования конструкций

ГЛАВА ШЕСТАЯ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЕ И ЭКСПЛУАТАЦИОННЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ КВАРЦЕНАПОЛНЕННЫХ ТРАНСФОРМАТОРОВ
НАПРЯЖЕНИЕ КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ ТРАНСФОРМАТОРОВ
Вопросу выбора рационального значения Uк трансформатора следует уделять серьезное внимание, так как оно не только влияет на технико-экономические характеристики самого трансформатора, но от его значения, кроме того, существенно зависит фактическое напряжение, которое получают потребители, подключенные к его вторичной стороне. Естественно, что величина вторичного напряжения трансформатора определяет эффективность работы всех питаемых им токоприемников и в том числе электродвигателей.
В условиях шахтной подстанции на выбор оптимального значения Uк влияет также и аппаратура управления и защиты всего питаемого участка.
Как следствие того, что пусковая мощность главного электродвигателя превосходит установленную мощность трансформатора примерно в 2—3 раза, напряжение на выходе трансформатора при пуске или опрокидывании электродвигателя снижается до (0,8-0,9) UOM. С учетом потери напряжения в кабеле от трансформатора до распределительного пункта (РП) напряжение на РП снижается до (0,65-0,75), а напряжение на зажимах электродвигателя угольного комбайна падает до (0,4-0,5).
Так как нормальная работа электромагнитных контакторов, управляющих электродвигателями, обеспечивается при напряжении (0,85-=-1,1) UHOM, то нетрудно видеть, что значительное отклонение напряжения от номинального на РП ведет к снижению силы втягивающей катушки контактора, недостаточному нажатию на контакты, длительному горению электрической дуги  между контактами, а в отдельных случаях и к свариванию главных контактов контактора, что чрезвычайно опасно в подземных условиях.
Учитывая, что в работе контактора большой удельный вес составляет тяжелый режим АС4 (включение и отключение пускового тока), можно сделать вывод, что вышеприведенное обстоятельство приводит к усиленному износу контактов контактора и является причиной недостаточной работоспособности пусковой аппаратуры, применяемой в угольных шахтах.
Известно, что из всех видов электродвигателей асинхронный электродвигатель с замкнутым ротором является наиболее простым и надежным в эксплуатации. Однако его рабочие характеристики весьма чувствительны к отклонениям напряжения от номинального, так как моменты, развиваемые двигателем, пропорциональны квадрату напряжения. Вследствие этого фактические пусковые и максимальные моменты при работе двигателя в реальных условиях значительно отличаются от их номинальных значений. В отдельных случаях фактические моментные характеристики при снижении напряжения на зажимах главного электродвигателя до (0,4 н-0,5) 1/ном уменьшаются в 4—6 раз. Разумеется, что резкое снижение фактических пусковых и опрокидывающих моментов электродвигателя ведет к затяжному пуску электродвигателя, чрезмерному разогреву роторной клетки, а иногда и ее выплавлению и является одной из основных причин выхода из строя электродвигателей. Кроме того, снижение фактических моментов электродвигателя ставит все электрооборудование шахты в тяжелые условия, так как для преодоления момента сопротивления на валу электродвигателя приходится «раскачивать» главный электродвигатель — включать и отключать его в заторможенном состоянии, а иногда выводить исполнительный орган—бар комбайна из соприкосновения с пластом угля и запускать электродвигатель без нагрузки, что снижает производительность комбайна. В связи с этим ухудшение фактических моментных характеристик электродвигателей в схемах электроснабжения добычных участков вызвало стремление увеличивать установленную мощность электродвигателей и применять электродвигатели с большей кратностью пускового и максимального моментов. Однако такой путь далеко не всегда дает ожидаемый эффект и, более того, зачастую приводит даже к обратному— уменьшению фактических моментов электродвигателей.
Обеспечить устойчивую работу врубово-комбайновых электродвигателей можно в первую очередь за счет повышения мощности и снижения напряжения короткого замыкания питающего трансформатора.

Рис. 6-1. Реальные максимальные (опрокидывающие) моменты двигателя ЭДКО-4-2Л при питании от трансформаторов различной мощности с разными значениями UK.
J1— при питании от подстанции типа ТКШЕП-240/6 (Uк-2,5%); 2— от подстанции типа ТКШВП-180/6 (Uк=3,3%); 3 —от трансформатора типа ТМШ-320/6 (Uк=5,5%); 4 — от подстанции типа ТКШВП-135/6 (Uк=3,0%); 5 —от трансформатора типа ТМШ-180/6 (Uк=5,35%); б —от подстанции типа ТСШВП-180,'6 (Uк=5,35%); тм — максимальный момент двигателя в относительных единицах (за единицу принят стендовый максимальный момент); L —длина кабеля от трансформатора до распредпункта лавы (метры).
Трансформаторы с минимальным значением напряжения короткого замыкания позволяют повысить пусковые и опрокидывающие моменты электродвигателей, более полно использовать мощные врубовые электродвигатели типов ЭДК, ЭДКО и ЭКВ, с номинальной мощностью в часовом режиме от 122 до 144 кет, которые в последнее время находят все большее применение в угольной промышленности.
Обеспечение относительно высоких пусковых и опрокидывающих моментов электродвигателей стало возможным при питании мощных комбайнов от подстанций типа ТКШВП, имеющих Uк в пределах 2,5—3,5%.
Как следует из кривых рис. 6-1, опрокидывающие моменты, которые обеспечивает трансформаторная подстанция типа ТКШВП, имеющая Uк—3,3%, гораздо выше моментов, которые способны обеспечить трансформаторы и подстанции типов ТМШ и ТСШВП, у которых Uк = 5,35 %.



 
« Качество электроэнергии на промышленных предприятиях   Методы и средства диагностики оборудования ВН »
электрические сети