Внедрение частотно-регулируемого электропривода и АСУ вентиляторной установки главного проветривания ЗАО «Шахта Воргашорская 2»

В 2008 году ЗАО «Северсталь-Ресурс» провело тендер на выполнение работ по внедрению частотно-регулируемого электропривода и автоматизированной системы управления (АСУ) вентиляторной установки вентиляционного шурфа №4 ЗАО «Шахта Воргашорская 2» с максимальным использованием смонтированного 18 лет назад оборудования (два вентилятора ВЦД-42,5А, каждый из которых оснащен двумя асинхронными электродвигателями мощностью 3150 кВт, и т.п.).

По результатам тендера ОАО «СПИК СЗМА» (далее по тексту – «Компания») было выбрано в качестве Поставщика «под ключ» электротехнического оборудования и системы управления вентиляторной установки.

Проведенное Компанией обследование установило следующее:

в результате многолетнего хранения в условиях Заполярья оборудование (двигатели и релейно-контактная автоматика) пришло в неработоспособное состояние;

реализуемый первоначально проект вентиляторной установки за 18 лет морально устарел.

Выполненные расчеты подтвердили возможность существенного повышения технико-экономических показателей вентиляторной установки, построенной на базе существующих вентиляторов ВЦД-42,5А, с за счет реализации следующих технических решений:

применение вместо четырех устаревших асинхронных двигателей с фазным ротором двух более надежных асинхронных двигателя с короткозамкнутым ротором, установленная мощность каждого из которых, снижена почти на 40 %;

замена устаревшей системы управления электроприводом на современные высоковольтные преобразователи частоты;

замена морально устаревшей релейно-контактной автоматики на современный высоконадежный комплекс программно-технических средств АСУ.

Компанией были выполнены следующие работы:

расчеты и выбор силового оборудования, включая разработку технического задания на изготовление асинхронных двигателей:

разработка заказных спецификаций на изготовление высоковольтных преобразователей частоты;

разработка проектной и рабочей документации раздела автоматизации;

изготовление КПТС АСУ по лицензии фирмы Toshiba;

комплектная поставка оборудования, шеф-монтажные, монтажные и пусконаладочные работы, предусмотренные в электротехнической части и

разделе автоматизации проекта внедрения вентиляторной установки;

получение Разрешений Ростехнадзора РФ.

Корректировка проекта внедрения вентиляторной установки выполнена ООО «СПб-Гипрошахт». Асинхронные электродвигатели с короткозамкнутым ротором мощностью 2000 кВт разработаны и изготовлены ООО «ПО «ЛЭЗ». Применены надежные высоковольтные преобразователи частоты TMdrive фирмы TMEIC (Япония), разработанные с применением передовых технологий силовой электроники, обладающие улучшенными показателями по вносимым искажениям токов и напряжений питающей сети и обеспечивающие:

мягкий пуск и защиту электродвигателей;

плавное регулирование частоты вращения электродвигателей с целью адаптации параметров работы вентиляторной установки (производительности и депрессии) к изменениям аэрологических параметров объекта, возникающих при появлении новых горизонтов и участков, увеличении газообильности выработок и т.п.;

минимизацию электроэнергии, потребляемой электроприводами вентиляторов во всех эксплуатационных режимах.

Обеспечена высокая надежность и оперативность автоматизированного управления вентиляторной установкой за счет структурного и функционального резервирования компонентов КПТС АСУ (см. прилагаемую структурную схему), в том числе: модулей программируемых контролле-ров, станций оператора, источников питания, линий связи. Так, например, централизованное управления установкой организовано как со станции оператора, установленной в помещении машиниста подъема, и подключенной по резервированной волоконно-оптической линии связи, так и с удаленной на 5 км станции горного инженера, размещенной в диспетчерском пункте шахты, и подключенной по резервированной радиомодемной связи.

Согласно принятым Компанией обязательствам к 29 августа 2010 года (к Дню шахтера) в сжатые сроки были завершены монтажные и пусконаладочные работы, проведены приемочные испытания и произведен ввод в эксплуатацию частотно-регулируемого электропривода и АСУ вентиляторной установки вентиляционного шурфа № 4. Результаты работ показали правильность реализованных технических решений и целесообразность их повторного применения на аналогичных объектах.

Успешное завершение работ в значительной мере стало возможным благодаря активному участию в разработке и реализации проекта ведущих специалистов ЗАО «Шахта Воргашорская 2» И.Г. Никонова, Д.А. Абдуллаева, Ю.Н. Степанова, Р.З. Чушева и др.

Результаты работ показали правильность реализованных технических решений и целесообразность их повторного применения на аналогичных объектах.