82
the probability of false triggering of relay protection and automation, microelectronic failures, aging of equipment insulation due
to heating by higher harmonic currents is significantly reduced.
Key words:
shearer; electric drive; higher harmonics; power quality; active harmonic filters; energy saving.
I.
В
ВЕДЕНИЕ
Промышленность
горнодобывающего
сектора
относится к числу наиболее энергоёмких отраслей
экономики.
В
данной
отрасли
основными
электроприёмниками
являются
электроприводы
постоянного и переменного тока, работающие от
управляемых выпрямителей, частотных преобразователей
Массовое
внедрение
силовых
статических
преобразователей в составе органов управления
приводными механизмами установок привело к
появлению новой проблемы в системах электроснабжения
горнодобывающей промышленности. Большие объемы
нагрузки нелинейного характера создают проблему
помехоэмиссии в сеть высших гармоник, как следствие,
повышение несинусоидальных составляющей токов и
напряжения высших гармоник.
Частотно регулируемый электропривод (ЧРЭП), как
правило, является основным источником гармонических
искажении ввиду того, что содержит в себе
полупроводниковые преобразователи: выпрямители и
инверторы. Устройство ЧРЭП представляет собой
выпрямительный мост, конденсатор, инвертор, ШИМ-
контроллер, управляющий затвором инвертора и,
непосредственно, двигателя.
ЧРЭП получил широкое распространение в горной
промышленности в связи с увеличением надежности
работы
механизмов
и
устройств,
упрощением
регулировки и пуска двигателей и снижению расхода
электроэнергии примерно на 15-20%.
II.
И
ММИТАЦИОННАЯ МОДЕЛЬ ВЫЕМОЧНОГО УЧАСТКА
ШАХТЫ
На основе обезличенных данных, полученных от
горнодобывающей компании, в среде MATLAB -
Simulink. MATLAB была разработана имитационная
модель СЭС выемочного участка угольной шахты,
включающая в себя модели ЧРЭП, кабельных линии,
трансформаторов ПУПП и модели параметров питающей
сети(центр питания и сопротивление питающей линии), а
так же, модель АФГ. Модель ЧРЭП реализована в виде
подсистемы, которая содержит в себе модель имитации
нелинейно изменяющейся нагрузки для электропривода
резанья комбайна и для электропривода лавного
конвейера, модель регулируемого привода и модель
устройства управления инвертором ЧРЭП [1].
Принципиальная
схема
рассматриваемой
СЭС
выемочного участка угольной шахты представлена на рис.
1.
Рис. 1 – Принципиальная схема выемочного участка и его
потребителей
Устройство подсистемы ЧРП представлена на рис. 2.
а)
б)
в)
Рис. 2 – Устройство модели ЧРП:
а) модель устройства управления инвертором ЧРП
б) модель нагрузки ЧРП
в) модель асинхронного двигателя, диодного моста и управляемого
инвертора
