Описание объекта

Одной из важнейших систем обеспечения жизнедеятельности и безопасности шахт является система откачки воды. Вода, поступающая в горные выработки, стекает по водоотливным канавкам в водосборник, откуда выкачивается насосами шахтной водоотливной установки (ШВУ) на поверхность. Главная задача автоматизированной ШВУ - поддержание уровня воды в водосборнике в заданных пределах. Решение этой задачи осложняется требованиями правил безопасности (ПБ), согласно которым запрещено постоянное нахождение людей в помещении насосной, а также колебаниями величины водопритока. Чтобы ШВУ могла справляться с колебаниями водопритока, по ПБ необходимо выбирать производительность насосов по максимальному водопритоку с запасом на 20%, причём рабочий объём водосборника должен быть не менее четырёхчасового максимального водопритока. Кроме того, согласно ПБ должна быть резервная группа насосов, количество которых равно количеству насосов рабочей группы и один насос – в ремонте, то есть предусматривается 100% резерв по производительности насосов главной ШВУ. Все насосы главного водоотлива должны быть однотипными, минимальное количество их должно быть равно 2.

Контроль за уровнем воды в водосборнике осуществляется с помощью электродных датчиков, устанавливаемых на разной высоте в водосборнике. Обычно с аппаратурой УАВ и ВАВ, используемой для автоматизации ШВУ, поставляется 4 датчика, контролирующих уровень воды в четырёх точках водосборника (нижний, верхний, повышенный и аварийный уровень). Автоматическое управление откачкой воды осуществляется путём включения и выключения электродвигателей насосов главной ШВУ в зависимости от уровня воды в водосборнике.

Объектом моделирования является основной блок САУ, управляющий работой электродвигателей насосов. ШВУ в своём составе имеет 5 насосов главного водоотлива (2 насоса из рабочей группы, 2 насоса из резервной группы и 1 насос – ремонтный). Тип насосов – ЦНС 300-600 с трёхфазными асинхронными электродвигателями с короткозамкнутым ротором, напряжение питания

U_пит. =6000 В, мощностью Р=500 кВт, n=2950 .