ОТ РАЗРАБОТКИ ДО ВНЕДРЕНИЯ

Главная : : Статьи : : Вибухозахищене електрообладнання: критерії професіоналізму,...

АВТОРИТЕТНА ДУМКА

Вибухозахищене електрообладнання: критерії професіоналізму, високого обов'язку

Всеукраїнська галузева газета ЕЛЕКТРОТЕМА
№10 (162) 26 травня – 8 червня 2009 р.

Мабуть, немає потреби когось переконувати у важливості питання надійності вибухонебезпечного обладнання. Адже час від часу (на жаль, не так вже й рідко) отримуємо звідусіль повідомлення про аварії, вибухи і то здебільшого в енергетичній, гірничорудній галузях. Нерідко їх виникнення безпосередньо пов’язане саме з роботою цього електрообладнання і в цьому вбачається не якась там локальна, а загальносвітова проблема. У нас покликана відповідним чином сприяти її вирішенню солідна установа – Український науково-дослідний, проектно-конструкторський і технологічний інститут вибухозахищеного та рудничного електрообладнання з дослідно-експериментальним виробництвом (УкрНДІВЕ). Про деякі аспекти його діяльності розмовляємо із заступником директора Володимиром САВИЦЬКИМ.

– Наш інститут створений у Донецьку у 1957 році і за такий тривалий час пройшов різні етапи розвитку реформування, здобув визнання у світі й залишається єдиним в Україні та провідним у країнах СНД науково-технічним центром, який займається дослідженням, розробкою, сертифікацією, впровадженням у виробництво та експлуатацію, поставкою та сервісним обслуговуванням і ремонтом усього комплексу вибухобезпечного електроустаткування, – спочатку у загальних рисах представляє УкрНДІВЕ Володимир Миколайович. – Це, зокрема, високовольтні комплектні розподільні пристрої і комутаційні апарати; трансформатори і трансформаторні підстанції потужністю 100...1600 кВа; високовольтні і низьковольтні асинхронні електродвигуни потужністю 0,25...2000 кВт; низьковольтні апарати керування та захисту на напругу 380, 660 і 1140 В і струм до 500 А; електроприводи, які регулюються і не регулюються; установки компенсації реактивної потужності.

– Обсяг робіт, як бачимо, чималий і під нього, очевидно, сформована відповідна структура, дібрано кадри...

– Для вирішення завдань по всьому комплексу вибухозахищеного електрообладнання в інституті створено кілька науково-дослідних відділів, переважно з електротехнічним напрямом діяльності. Ми маємо свій дослідно-експериментальний завод у Донецьку і відділення у Новій Каховці.

У нашому розпорядженні потужна сучасна лабораторна база для випробувань всіх видів вибухозахищеного електроустаткування, у тому числі найбільші у світі герметичні камери, великооб'ємні кліматичні камери, вібраційні та ударні стенди тощо.

У складі інституту – Іспитовий сертифікаційний центр вибухозахищеного електроустаткування – ІСЦ ВЕ, акредитований Держстандартом України та Держстандартом Росії як орган сертифікації й технічно компетентної і незалежної лабораторії. ІСЦ ВЕ сертифікаційно випробовує вітчизняне і закордонне вибухозахищене електроустаткування з будь-якими видами вибухозахисту, призначеного для роботи у небезпечних зонах хімічної, нафтової, газової та інших галузей промисловості, а також електроустаткування для гірничорудної промисловості.

За більш ніж піввіку фахівцями інституту розроблений і впроваджений у виробництво весь комплекс вибухозахищеного електроустаткування, яке зараз експлуатується на підприємствах, організаціях як вугільної, так і хімічної, нафтової, газової та інших галузей промисловості.

– Володимире Миколайовичу, здебільшого ваша продукція добре відома профільним спеціалістам, зацікавленим людям різних галузей, про деяку свого часу писала „ЕлектроТЕМА”. Зараз, звичайно, читачам цікаво дізнатися про нові розробки УкрНДІВЕ.

– Це, наприклад, джерело живлення шахтне модернізоване типу ІПШ–М, призначене для перетворення загальношахтної трифазної змінної напруги 380/660 В або 660/1140 В у трифазні напруги 127 В і 220/127 В для приведення в дію електросвердла, пристроїв автоматики, освітлення. Джерело виготовлено за рівнем захисту – «вибухобезпечним» (РВ), за видом – «вибухонепроникна оболонка підгрупи 3В» (3В) та «іскробезпечний електричний ланцюг рівня Иа», може застосовуватися у копальнях вугільних і сланцевих шахт, небезпечних щодо газу (метану) і (або) вугільного пилу.

Пускачі рудникові вибухозахищені типу ПРВІ-Р, ПРВІ-М, призначені для дистанційного керування вмиканням і вимкненням трифазних асинхронних електродвигунів з короткозамкненим ротором, експлуатованих у трифазних мережах змінного струму частотою 50 Гц з ізольованою нейтраллю трансформатора у вугільних шахтах. Також пускач захистить від струмів короткого замикання та перевантаження у відхідних силових ланцюгах. Іскробезпека ланцюга дистанційного керування забезпечується захисними елементами FИа вмонтованого блоку дистанційного керування.

Відділом високовольтних апаратів розроблені та освоєні в серійному виробництві на ВАТ «КЗВА» і ВАТ «Електрозавод» комплектні розподільні пристрої типу КРУВ-6ВМ з вакуумними вимикачами ВВПЛ і ВВР. Причому ВВПЛ взаємозамінний з раніше розробленим електромагнітним вимикачем типу ВЕВ-6Б, який випускається, типу ВЕВ-6Б; модернізовано електричну схему високовольтного вибухозахищеного КРУ 6 кВ типу КРУВ-6, у якому здійснений контроль втрати вакууму в контактній системі вакуумного вимикача ВВПЛ, а вихідні ланцюги вторинної комутації адаптовані під систему диспетчерського зв'язку АСДУ, яка поширена в шахтах Росії. Такі апарати КРУВ-6Д освоєні ВАТ «КЗВА» і цього року значна їхня кількість поставлена на шахти Норильского гірничо-металургійного комбінату (Росія); модернізовано електричну схему вибухозахищених високовольтних КРУ 6 кВ Криворізького ВАТ «Електрозавод», яка практично виконана на напівпровідниковій елементній базі з використанням інтегральних мікросхем; розроблена і освоєна на ВАТ «КЗВА» нова модифікація малогабаритного вибухозахищеного розподільного пристрою на 6 кВ типу УК-6А, у якому модернізована електрична схема сполучення слабкострумового ланцюга напругою 6 кВ з низьковольтними ланцюгами, які гальванично з'єднуються із нею, блокувального реле витоку БРУ (у тому числі високовольтні геркони ВВ-20, великогабаритні реле РТ-140 і реле часу з годинним механізмом РВ-142), замінені новим блоком захисту від перевантаження зі зворотною струмочасовою характеристикою на інтегральних мікросхемах; розроблено новий вакуумний контактний дугогасильний модуль типу ВКДМ-6 для заміни масляного вимикача ВМБ-10, а також блок максимального струмового захисту БМТЗ і блок керування та контролю ізоляції БУКИ для заміни старих блоків керування і захисту високовольтних комірок РВД-6, які ще експлуатуються у вугільних шахтах.

Співробітники відділу трансформаторів і підстанцій постійно вдосконалюють конструкції продукції, підвищуючи її технічний рівень і конкурентоздатність. Водночас комплексний науково-дослідний відділ продовжує роботи зі створення нових серій трансформаторних підстанцій. За останні роки розроблені трансформаторні підстанції серії КТПВ потужністю від 100 до 630 кВ•А. За розробками відділу ВАТ «Донецький енергозавод» освоїв трансформаторні підстанції потужністю 1000 і 1250 кВ•А напругою 690 і 1200 В. Проводяться роботи зі створення підстанцій потужністю 1600 кВ•А.

Хоча зі співробітників, які починали роботи зі створення вибухобезпечних підстанцій залишилося тільки троє, наступне покоління (завідувач відділом І.Чернов, В.Цололо, С.Шилов, Є.Сорока, А.Ісіков, Є.Золотарьов, О.Никітін та ін.) гідно підтримують традиції підрозділу, створюючи нові конструкції трансформаторних підстанцій на рівні кращих закордонних зразків, адаптованих до умов експлуатації в Україні та країнах СНД.

Значний обсяг робіт впродовж останніх років виконали працівники відділу низьковольтних апаратів. Ними розроблені та впроваджені у виробництво пускачі серій ПВР, ПРВІ, ПРВІ-М, а потім, з огляду на позитивний досвід експлуатації, модернізована серія пускачів типу ПРВІ-М. Пускачі нової серії мали розширену систему захистів, блочність конструкції. Переваги пускачів даної серії – їх підвищені комутаційна здатність і електрична зносостійкість у режимі АС-4 (1,4•105 циклів ВО), роз’єднувачі сполучені з прохідними ізоляторами.

Також розроблені малогабаритні багатофункціональні мікропроцесорні блоки комплексного захисту від аварійних режимів роботи мережі типу БКЗ-3 МК, нові пристрої керування, блоки інформатики, діагностики, електромагнітні дистанційно керовані реверсори. Це в остаточному підсумку дало змогу створити серію надійних малогабаритних пускачів типу ПВР на номінальні струми від 32 до 400 А, а також серію автоматичних вимикачів АВ-400, пристрій плавного пуску стрічкових конвеєрів, джерела живлення шахтні типу ІПШ-2.

Відмінною рисою комутаційних апаратів останнього часу є застосування уніфікованих трикамерних вибухозахищених корпусів зі зменшеними масогабаритними показниками. Так, на базі пускачів ПВР-250/315Р розроблено пристрої типу КУВПП-250, призначені для плавного пуску трифазних асинхронних двигунів з короткозамкненим ротором, використовуваних у приводі стрічкових конвеєрів й інших механізмів у вугільних шахтах небезпечних щодо газів (метану) і вугільного пилу.

Блоки керування, захисту та діагностики, розроблені останнім часом і застосовувані у всіх комутаційних апаратах, будуються на базі мікроконтролерів, які відрізняються високою надійністю, що в комплексі з надійними вакуумними контакторами дало змогу створювати апарати з обмеженим регламентом обслуговування. Крім спрощення експлуатації таких апаратів надалі можна буде спростити їхню конструкцію за рахунок ряду трудоємних вузлів: кришки, яка швидко відкривається, блокування і т.д., що у свою чергу, призведе до значного зниження трудомісткості виготовлення і маси пускачів.

Замість громіздких розподільних пунктів з пускачів та автоматичних вимикачів для дистанційного керування електроприводами машин і механізмів вуглевидобувних, прохідницьких і транспортних комплексів розроблялися і серійно випускалися станції керування СУВК-8, СУВК-9, СУВ-350, СУВ-1Л-100 і СУВ-2Л-120, а потім уніфікована станція КУУВ-350. Набір апаратури, встановленої усередині вибухозахищених оболонок, визначається призначенням станції.

Для видобування тонких шарів застосовуються комплекси із винесеною системою подачі комбайна, причому поряд з новими комплексами на базі комбайнів УКД-300, які використовують спеціальні станції керування з вмонтованим перетворювачем частоти, переважна більшість комплексів працює на застарілому електрообладнанні. Так, для живлення комбайнів КА80, УКД-200 ? 250, МА200, 1К101УД, 1К103 та їхньої винесеної системи подачі використаються відповідні пускачі та апаратура автоматизації.

Можна було б продовжити перелік новаторських справ, здійснених нашими низьковольтниками серед яких слід відзначити конструкторів «від Бога» – В. Станішевського, І. Іващика, О. Переха, дослідників О. Білошистова, В. Мітрохіна та інших.

Але перейдемо до іншого відділу – електроприводу й енергозберігаючих пристроїв. Останні роки виявилися для його працівників, втім, як і для всього колективу інституту, досить важкими. Припинилися практично всі види фінансування – як централізоване з міністерства, так і з боку вугільних об'єднань і шахт. Тому були вжиті заходи щодо переорієнтації робіт на нових платоспроможних замовників, головним чином, на підприємства хімічної, нафтохімічної, нафтопереробної промисловості України, Росії, Бєларусі та Казахстану.

Головним напрямом стало створення і впровадження енергоощадних технологій на базі частотно-регульованих систем автоматизованого електропривода, компенсація реактивної потужності в розподільних мережах промислових підприємств, а також сучасних систем обліку електроенергії. Енергозберігаючі технології були розроблені та впроваджені на об'єднанні «Стірол» і Горловському хімзаводі, Одеському припортовому заводі (м. Южний), об'єднанні «Укртатнафта» (м. Кременчук), нафтопереробних заводах Одеси, Херсона, Лисичанська, Туапсе та ряді інших.

Впровадження автоматизованих частотно-регульованих електроприводів на технологічних об'єктах тільки об'єднання "Стірол" дало змогу підприємству заощадити за рік 12,38 тис. кВт•год електроенергії.

Свого часу сюди прийшли на роботу молоді фахівці – П.Шпильовий, С.Черников, В.Гвоздєв, А.Шинкарьов та інші, які разом з такими досвідченими співробітниками, як А.Кац, Л.Рутберг, О.Дубинський, Г.Пімєнов, М.Бочаров, В.Власов, С.Столяренко, змогли виконати та впровадити такі серйозні розробки, як пристрій компенсації реактивної потужності у високовольтних мережах типу УКРВ-6,3 на потужності від 200 до 500 кВАр, системи електропривода змінного струму для сучасних очисних комбайнів; низку електроприводів, які частотнорегулюються потужністю від 0,5 кВт до 315 кВт для галузей промисловості з вибухонебезпечними умовами виробництва (разом з фірмою АВВ Industry Oy); електропривод, який частотнокерується для підземних шахтних піднімальних машин ПЧВ-250 потужністю до 250 кВт і апаратно-програмний комплекс КПА для їхнього керування.

Виконано глибоку модернізацію апаратури керування шахтними піднімальними машинами (пристрій УВПМ) для установок, які перебувають в експлуатації, замість морально та фізично застарілого комплекту апаратури, яку випускав Першотравневий електромеханічний завод.

За виконані впродовж останнього десятиліття роботи отримано 16 авторських свідоцтв на винаходи, 3 патенти з Німеччини, Чехії та Болгарії. Тривають також роботи із провідними закордонними фірмами АВВ Industry Oy (їй було продано «ноу-хау» на засоби керування електроприводами для вибухонебезпечних середовищ), Stahl, ОАО «Електропривод» (Москва), ОАО «Белгорхімпром» (Мінськ) та ін.

Починаючи з 2000 року ТОВ ТПК «Укрвуглемаш» (нині ТОВ НПК «Гірські машини») замовило співробітникам відділу розробку низки двигунів для приводу виконавчих органів і частотно-регульованих механізмів подачі нових вугільних комбайнів. Двигуни виконавчих органів вбудовуються всередину редукторів, тому замовник обмежив їхній діаметр і довжину.

Найзначимішими за останні роки розробками працівників відділу стали: двигуни ВАІУ (АІУВ) 112-132 габариту (5,5-11 кВт) на 1140 В; двигуни 3В, 3ВР 160-225 (15-55 кВт) на 660/380 і 1140 В замість двигунів ВРП, ВРПВ 160-225 російського виробництва; двигуни ЕКВ4-150, ЕКВ4,5-180, ЕКВ5-250 В і ЕКВ6-355 на 150-355 кВт з циліндричним корпусом і порожнім валом, усередину якого вмонтований торсіонний вал редуктора виконавчого органа комбайна. Таке технічне рішення дало змогу зменшити довжину двигуна (у якому немає власного виступаючого кінця вала) і пом'якшити поштовхи навантаження за рахунок закручування торсіонного вала в межах його пружності); двигуни ЕКВ4-30-6, ЕКВ4-45-6, ЕКВ4-60-6 (на 1000 об/хв) і ЕКВ4-30 (на 1500 об/хв при 50 Гц), які живляться від перетворювача частоти і служать для частотнорегульованого приводу механізму подачі, що забезпечує плавне регулювання швидкості подачі комбайна при практично незмінному тяговому зусиллі.

За нашими розробками випускається широка номенклатура електроустаткування, що експортувалася і ще частково експортується у 42 країни. Розробки інституту одержали в цілому 70 дипломів та 600 медалей міжнародних виставок.

– Значить, УкрНДІВЕ співпрацює з багатьма вітчизняними і зарубіжними підприємствами. Чи не могли б Ви назвати хоча б головні?

– Ми поєднані партнерськими стосунками з майже трьома десятками вітчизняних підприємств, організацій різних галузей. Про деякі я вже згадував, а серед інших – ВАТ «Донецький енергозавод», «Константиновський завод високовольтної апаратури», ЗАТ «Новокраматорський машинобудівний завод», «Завод великих електричних машин» (Нова Каховка), «Донецьксталь» – металургійний завод», «Донбаська паливно-енергетична компанія», ТОВ «Харківський завод підйомно-транспортного обладнання», ВАТ «Сумське машинобудівне науково-виробниче об'єднання імені М.В. Фрунзе», Донецька залізниця, ТОВ «НПП Запорожспеценергообладнання», майже усі державні вугільні компанії регіону.

Інститут плідно співпрацює з десятьма російськими підприємствами, організаціями, такими як, наприклад, ЗАТ «Электроконтактор» (Ульяновськ), ВАТ «Комсомольск-на-Амуре завод подъемно-транспортного оборудования», «Сафоновский электромашиностроительный завод» ( Смоленська обл.), НПО «Развитие» (м. Прокоп'євськ, Кемеровська обл.), «Ленинградский електромашиностроительный завод» (Санкт-Петербург), ВАТ «Сильвинит» (м. Солікамськ, Пермська обл.), «Электропривод» (Москва).

Міг би ще назвати низку партнерів з Білорусі, Казахстану, Молдови, Болгарії, Польщі, Німеччини, Франції, Туреччини, Японії, Угорщини, Чехії, Італії, Нідерландів, США, всіх годі перерахувати...

Отже, наш інститут широко відомий далеко за межами України і СНД. Слід відзначити, що за досягнення в розробці та виробництві вибухозахищеного електроустаткування й за їх високий рівень і якість нашому колективу були присуджені Міжнародним іспитовим комітетом (Мадрид, Іспанія та Мехіко, Мексика) високі нагороди: Золота медаль Арка Європи, Міжнародна Брильянтова зірка і Знак міжнародної якості.

– На цьому можна було й поставити, як кажуть, крапку, але наприкінці може скажете ще дещо про свої особисті наукові зацікавлення, перспективи...

З останніх – це питання забезпечення захисту людини від ураження електричним струмом у розподільних мережах вугільних шахт, що містять напівпровідникові перетворювачі частоти (комбіновані мережі). Запропоновано принцип забезпечення захисту, методику визначення струму витоку з урахуванням високочастотних складових, обумовлених роботою перетворювача.

Очевидні переваги регульованих електроприводів на базі силових напівпровідникових приладів (тиристорів і транзисторних модулів), які широко застосовують в загальнопромислових мережах, намагалися використати для керування шахтними машинами та механізмами. Однак, тільки в останні роки почалося їхнє практичне застосування у вугільних шахтах України, що обумовлено зрослими вимогами до гірничих машин, рівнем розвитку вугільного машинобудування в цілому.

Визначення якісних і кількісних характеристик перехідних процесів струмів витоку в комбінованих мережах, що враховують вплив ділянок мережі основної гармоніки 50 Гц, ділянки мережі регульованої частоти та високочастотних складових, обумовлених роботою перетворювача частоти, а також рішення проблеми захисту від струмів витоків на землю таких мереж.

Звичайно, над цим, як і над іншими питаннями, а йдеться ще, наприклад, про алгоритм роботи гнучких мікропроцесорних захистів від аварійних режимів розподільних мереж вугільних шахт напругою до 1200 В, вибухозахищений пристрій плавного пуску типу КУВПП-250 УХЛ5, я працюю не сам, а з колегами. Але це окрема тема розмови.

Щодо планів, перспектив, тенденцій у нашій справі, то треба мати, насамперед, на увазі, що у ланцюжку «розробка – виробництво – збут» головною проблемою для виробників продукції в усьому світі є збут. Перспективним науковим напрямком НІДКР щодо вибухозахищеного та рудничного електрообладнання є створення конкурентоздатного ресурсоенергозбережувального електрообладнання, яке забезпечує безпечну та продуктивну роботу підприємств вугільної, хімічної, нафтової, газової, нафтопереробної та інших базових галузей з потенційно вибухонебезпечними умовами виробництва. При створенні вибухозахищених конкурентоздатних ресурсоощадних трансформаторів і КТП необхідно враховувати їхню сумісність із загальношахтними системами автоматики, телемеханіки й контролю. Перспективною тенденцією розвитку апаратобудування є заміна груп пускачів комплектними пристроями керування та захисту гірських машин. Найдоцільнішими об'єктами застосування регульованих електроприводів, що дають можливість отримати найбільший ресурсоенергоощадний ефект, є шахтні стрічкові й скребкові конвеєри, механізми подачі очисних комбайнів, стругові комплекси для безлюдної виїмки вугілля, підземні піднімальні машини, шахтні водовідливи та електровізне відкочування. У цьому плані ефективним заходом є застосування напруги підвищеного рівня (3-6 кВ), а, отже, доцільною стає розробка відповідних комплексів електроустаткування. І нарешті, при розробці електродвигунів нового технічного рівня варто передбачати можливість оснащення кожної машини пристроями діагностики, контролю параметрів і передачі інформації.

Наприкінці варто відзначити, що патентний фонд інституту містить опис більше 100 тис. патентів й 250 тис. авторських посвідчень. Інформаційний фонд інституту включає близько 110 тис. різних інформаційних матеріалів; служба стандартизації має великий фонд міждержавних, державних і галузевих стандартів та іншої нормативної документації. В цьому наш вагомий здобуток, який ми прагнемо примножувати своєю щоденною працею.

Вважаємо, що при будь яких обставинах, загальновідомих труднощах, маємо гідно виконати обов’язок, покладений на нас державою.

Главная : : Статьи : : Вибухозахищене електрообладнання: критерії професіоналізму,...
Украина, г. Донецк,
ул. 50-й Гвардейской дивизии, 17
тел.: +380 62 382-93-53
Рейтинг@Mail.ru Інформаційно-розважальний портал КомерСайт .Рейтинг сайтів регіону Украинский портАл Украина-Сегодня: Каталог сайтов Яндекс цитирования Украина онлайн Rambler Top100 Rambler's Top100 Б И З Н Е С - И Н Ф О Р М -  Каталог фирм, организаций, товаров и услуг Украины Valid XHTML 1.1