Машніков Максим Євгенович

Факультет: Електротехнічний

Кафедра: Гірничозаводського транспорту і логістики

Спеціальність: Електромеханічне обладнання енергоємних виробництв

Тема магістерської роботы: Обгрунтування параметрів і розробка рекомендацій щодо удосконалення вибухозахищеного електрообладнання

Науковий керівник: Старший викладач кафедри ГЗТіЛ, заст. директора експериментального заводу УкрНДІВЕ Ткачук Олександр Миколайович

Реферат по темі випускної роботи

Введення

        На сьогоднішній день вугільна галузь України є однією з найбільш складною щодо забезпечення безпеки праці.
        Для виключення ймовірності виникнення аварійних ситуацій все електрообладнання, яке застосовується в шахтах, повинно бути вибухозахищених.

Актуальність теми

        Аналіз конструкцій вибухозахищеного електрообладнання показав, що найбільшого поширення на даний момент отримала концепція вибухозахисту - вибухозахищена оболонка.

(Анімаційний малюнок, виконаний у gif animator, кількість кадрів - 3, кількість повторів - 7, об'єм 86 КБ)

        Дана концепція має на увазі, що електрообладнання розташовується в спеціальній міцній оболонці з малим зазором. При цьому не виключається контакт електричних ланцюгів з вибухонебезпечною сумішшю і можливість її запалювання, але при цьому гарантується, що оболонка стримує виникненний в результаті вибуху надлишковий тиск, тобто спалах не виходить за межі обмежень вибухонепроникної оболонки.
        Проте, даний вид вибухозахисту веде до збільшення маси і габаритів електрообладнання, погіршення температурного режиму роботи.
        Актуальним завданням є розробка рекомендацій щодо удосконалення вибухозахищеного електрообладнання.

Мета і завдання роботи

        Метою даної роботи є розробка рекомендацій щодо поліпшення споживчих властивостей вибухозахищеного електрообладнання, таких як надійність, зручність експлуатації і т.п.
        Для досягнення вищевказаної мети поставлені наступні основні завдання:

1.Виконати огляд і аналіз конструкцій застосовуваного вибухозахищеного електрообладнання.
2.Виконати аналіз вимог, пред'явлених до конструкцій застосовуваного вибухозахищеного електрообладнання.
3.Розробити і обгрунтувати раціональну конструкцію вибухозахищеної трансформаторної підстанції.
4.Розробити і обгрунтувати раціональну конструкцію електродвигуна для приводів гірських машин

Основні результати

        Застосовувані в даний час вибухозахищені трансформаторні підстанції складаються із силового трансформатора, який є базовим елементом підстанції, що визначає її основні розміри, і вибухозахищеної оболонки [1].
        Аналіз конструкцій вибухозахищених трансформаторних підстанцій показав, що основним недоліком концепції вибухозахисту - вибухозахищена оболонка, є її низький коефіцієнт заповнення, в результаті чого між трансформатором і оболонкою утворюється заповнений повітрям простір, Який негативно впливає на тепловий режим роботи трансформатора, істотно збільшує габаритні розміри і масу всієї підстанції.

        Для усунення цих недоліків був розглянутий варіант застосування трансформатора з циліндричним магнітопроводом, що складається з пакету в якому укладені обмотки та пакету по якому замикається магнітний ланцюг.
        Був проведений попередній порівняльний розрахунок трансформатора класичної конструкції, що застосовується на даний час, і трансформатора пропонованої конструкції. Для цього задалися однаковими вихідними даними:
Потужність трансформатора S = 4 кВА
Вища напруга U2 = 660 В
Нижча напруга U1= 133 В
Втрати холостого ходу Ро = 90 Вт
Втрати короткого замикання Рк = 90 Вт

Діаметр стрижня трансформатора

Середній діаметр каналу між обмотками

Висота обмотки трансформатора

Активний перетин сталі стрижня

Електрорушійна сила витка

Число витків фази обмоток

Радіальний розмір обмотки НН

Внутрішній діаметр обмотки НН

Зовнішній діаметр обмотки НН

Радіальний розмір обмотки ВН

Внутрішній діаметр обмотки ВН

Зовнішній діаметр обмотки ВН

Висота трансформатора з циліндричним магнітопроводом

Зовнішній діаметр

Розрахункова довжина повітряного зазору

Струм статора при номінальному навантаженні

Число ефективних провідників у пазу

Кількість послідовно з'єднаних витків однієї фази

        За даними проведеного розрахунку були накреслені трансформатор класичної конструкції і трансформатор з циліндричним магнітопроводом.

Рис. 1 - Креслення трансформатора класичної конструкції і трансформатора з циліндричним магнітопроводів

Висновки

        З креслення видно, що пропонована конструкція трансформатора помітно менше тої, що застосовується на даний час. Крім того, перехід до конструкції трансформатора з циліндричним магнітопроводів дозволить істотно знизити масу всієї підстанції, а також полегшити температурний режим за рахунок відсутності заповненого повітрям простору між трансформатором і оболонкою.

        При написанні даного реферату магістерська робота ще не завершена. Кінцевий варіант роботи можна отримати у автора або наукового керівника після грудня 2010 року.

Література

1. Дегтярьов В. В., Седаков Л. В. Керівництво по ревізії, налагодженню та випробуванню підземних електроустановок шахт - М.: Надра, 1989. - 614 с.
2. Нагорний М. А., Грушко В. М., Ковальов О. П., Омельченко О. М., Чернов І. Я. Трансформатор для вибухозахищених комплектних трансформаторних підстанцій / / Вибухозахищене електрообладнання: СБ науч. тр. УкрНДІВЕ. - Донецьк, 2008.
3. Тихомиров П. М. Розрахунок трансформаторів: Навчальний посібник для вузів. - М.: Енергоатомвидат, 1986. - 528 с.
4. Копилов І. П. Проектування електричних машин: Навчальний посібник для вузів. - М.: Енергія, 1980. - 496 с.
5. Дзюбан В. С., Ріман Я. С., Маслій А. К. Довідник енергетика вугільної шахти - М.: Надра, 1983. - 542 с.