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1、毕业论文（设计）学校： 学院： 专业： 班级发题日期：撰写期限：答辩日期：题目：河东煤矿主斜井皮带系统自动化改造 学生姓名： 学号： 指导教师： 职称：教授河东煤矿主斜井皮带系统自动化改造设计（论文）开题报告指导教师学员姓名学号论文题目河东煤矿主斜井皮带系统自动化改造设计（论文选题来源：）主井皮带机是煤矿的中枢，一旦皮带机出了故障，将造成全矿停产。原有系统采用交流绕线式电机串电阻调速系统。电动机效率低，损耗大。整个系统效率低，调速范围有限，稳定性差。采用VT710高压变频器的转矩自动平衡控制模式，以达到理想的同步控制效果。设计（论文）的研究目的,对象,目标,内容,方法：1研究目的：煤矿井下皮带
2、系统能够稳定运行，保证安全性和可靠性2研究对象：煤矿井下皮带控制系统的设计3预期达到目标：对煤矿井下皮带控制系统进行科学的设计4研究的内容：地面变电所改造设计，井口供电改造设计，短路电流计算，地面及井下高低压设备选择，保护装置，地面及井下接地等。5实施安排情况：（1）4月1日-4月30日，选择设计的课题，搜索有关资料，现场熟悉设备情况（2）5月1日-5月30日，确定方案，绘制图纸，编写说明书（3）6月1日-6月20日，修改定稿，打印装订6参考资料： 【1】Mohan,Undeland, Tobbins. Power Electronics-Converters,Applications and
3、 Design(Third Edition).北京:高等教育出版社，2004【2】比马尔 K.博斯.现代电力电子学与交流传动。北京：机械工业出版社，2004【3】丁学文。4520的局限和改进。电力电子技术，1993,27（4）：59-61【4】张崇巍，张兴。PWM整流器及其控制。北京：机械工业出版社，2003（10）【5】蔡宣三，龚绍文。高频功率电子学。北京：科学出版社，1993【6】邢岩，蔡宣三。高频功率开关变换技术。北京：机械工业出版社，2005【7】朱仕海，吴伟民，钱照明。一种新型高性能功率因数效正整流电路。电工电能新技术，2003,22（4）：68-71辅导教师评语：毕业设计（论文）任
4、务书学号姓名毕业设计论文题目指导老师时间地点河东煤矿井下皮带系统自动化改造河东煤矿本设计是在煤矿实习的基础上完成的。通过对河东煤矿的实地考察，结合该矿井下皮带系统现有生产运输水平和可行性改造，在原有供电运输系统的基础上根据煤炭生产行业现在的生产需求进一步改进和完善。河东煤矿系300万吨大煤矿，井下皮带系统设计内容包括：地面变电所改造设计，井口供电改造设计，短路电流计算，地面及井下高低压设备选择，保护装置，地面及井下接地等。河东煤矿井下皮带供电系统包括井上供电系统和井下供电系统两部分。为保证供电的安全，可靠，又考虑河东煤矿井下皮带系统20年的服务期限，从经济和技术两方面对其进行整体改造设计，以达
5、到满足河东煤矿井下皮带系统改造设计的合理性。目录1绪论1 1.1河东煤矿基本情况简介1 1.2河东煤矿原始情况1摘 要 主井皮带机是煤矿的中枢，一旦皮带机出了故障，将造成全矿停产。原有系统采用交流绕线式电机串电阻调速系统。电动机效率低，损耗大。整个系统效率低，调速范围有限，稳定性差。采用VT710高压变频器的转矩自动平衡控制模式，以达到理想的同步控制效果。关键词：皮带运输机 高压变频器 同步控制ABSTRACTThe main shaft belt machine is the hub of the coal mine, once the beltmachine broke down, the
6、 whole mine will stop production. The original system used alternating wound-rotor motor series resistance speed control system. Motor is inefficiently and big loss. The whole system is inefficient and limited the scope of speed, poor stability. We use torque automatic balance control mode based on
7、VT710 High-voltage inverter in order to achieve the desired effect of synchronization.Key words: Transport belt High-voltage inverter Synchrony control1绪论本设计为了保证河东煤矿井下皮带系统改造升级，保证其供电系统运行的安全性，可靠性和经济性，不但要求监测监控和保护效果要好，也要求在设计中严格遵守国家煤矿设计的有关规定，保证其皮带运输及供电系统的可靠性和安全性，尽量避免和减少因系统供电和设备保护问题给煤矿带来的不安全因素。1.1河东煤矿基本简介
8、河东煤矿隶属于山西省焦煤集团下属的汾西矿业集团公司，建设于建国初期，是第一批国有大型煤炭企业，位于山西省境内中部，介休市境内，南同蒲铁路，大运高速和大运二级公路由本区西南部经过，其中大运二级公路距矿区仅1km，南同蒲铁路从矿区经过，由矿区东北方向经介休抵达太原，由矿区东南方向经灵石县抵达临汾和运城，矿区内有简易公路与干线公路相通，采用汽车外运煤可通过大运高速和大运二级公路直接运往全国各地，采用火车外运煤可通过南同蒲铁路运出。矿区交通十分便利。1.2河东煤矿井下皮带系统原始情况河东煤矿主斜井现采用DTII1000/2*280皮带生产，皮带机倾角16度，皮带为钢绳芯强力皮带，皮带宽1000mm，带
9、速2.5M/S,厚度20mm，皮带机总长约634m，皮带总长约为1350m:；皮带机在猴车一侧设有护栏装置，机架连接采用螺栓连接，地脚螺栓现浇固定，机架连接长度3M；皮带采用单台功率280KW，6KV电机双机驱动；张紧装置采用重车张紧装置；设备安装总重约为150T。皮带单卷供货长度150M，皮带接头十个，其中一个为试验接头；安装皮带配电控制设备一套。河东矿生产区供电形式为双回路环形供电，电源取自崔家沟35KV区域变电所的两段母线，其中，611回路供河西沟地面变电所，604回路供风井地面变电所，两变电所之间通过架空线路相联。架空线全部采用铁塔架设，导线采用LGJ240，总长6.15km。河西沟地
10、面变电所引出两躺6KV线路供给主斜井为电源，主斜井强力皮带为6KV高压开关控制。河东矿井下采用分区式供电，分新、旧区两变电所供电。新区由风井地面变电所向井下中央变电所供电，两趟MVV42-6-3240交联电缆，一趟工作，一趟热备用。中央变电所所带负荷约为4720KW。主井皮带原采用两台高压电机拖动，整套系统工作是由两台315KW/6KV高压异步电动机并联拖。原有系统采用交流绕线式电机串电阻调速系统。该调速系统属于有级调速，调速的平滑性差，低速时机械特性较软，静差率较大，电阻上消耗的转差功率大，节能效果较差，启动过程和调速换挡过程中电流冲击大，中高速运行振动大，安全性较差。该调速系统在解决电机间
11、同步，以及处理不均的问题是能力明显不足。机械磨损和老化问题日趋严重，性能逐年降低，故障率增加，设备维修难度大，电动机效率低，损耗大。整个系统效率低，调速范围有限，稳定性差。2河东煤矿井下皮带系统自动化改造设计方案及论证近几年随着电力电子技术、微电子技术、控制技术、网络化技术的高速发展，交流变频调速技术发展也十分迅速，其性能也胜过其他任何一种交流调速(如降压调速、滑差调速、液力耦合器等)方式，且结构简单，稳定可靠，调速范围广，节能显著。尤其是最近高压变频器的飞速发展，让高压电机高性能地调速变为现实。2.1总体说明2.1.1机械部分的总体方案是：采用防爆电机，通过减速器（SEW）驱动胶带输送机，其
12、中主斜井采用1.2米矿用阻燃钢芯胶带（ST2000N/mm），配置双630KW的6KV电机驱动；上仓采用1米矿用阻燃钢芯胶带（ST1000N/mm），配置双280KW的1140V电机驱动；560平巷采用1米矿用阻燃钢芯胶带（ST2000N/mm），配置三355KW的1140电机驱动。2.1.2电控系统的总体方案是：采用高/中压变频器作为各胶带机的驱动及调速装置，依靠高效可靠的检测及保护装置，利用先进的PLC控制技术实现单一胶带输送机的集中控制（变频调速、起停控制、安全保护等功能）以及多条胶带输送机之间的智能联动控制（顺/逆煤流起停、给煤机联动、煤仓闭锁等功能），并借助视频系统、语音系统和网络化
13、上位机监控系统实现胶带输送机的远程监控，最终实现胶带输送机无人值守、有人巡视的运行模式，实现提升安全、节能降耗、减员提效的综合效益。本系统是严格按照煤炭安全规程的有关要求设计，所用井下电气设备均采用符合M2.2设计标准n 煤矿安全规程2009版n 煤矿设计规范n 中国调速电气传动系统国家标准GB 12668n 爆炸性环境用防爆电气设备本质安全型电路和电气设备要求GB 3836.4-2000n 爆炸性环境用防爆电气设备通用要求GB 3836.1-2000n 矿用一般型电气设备GB 12173-90n 煤矿通信、检测、控制用电工电子产品通用技术要求MT 209-90n MT 73-92 煤矿用输送
14、带机托辊尺寸系列n MT 113-1995 煤矿井下用聚合物制品阻燃抗静电性通用试验方法和判定规则n MT/T 154.4-1995 煤矿用带式输送机型号编制方法n MT/T 318.1-1997 煤矿用输送带机械接头技术条件n MT 400-1995 煤矿用带式输送机滚筒尺寸系列n MT/T 467-1996 煤矿用带式输送机设计算n MT/T645-1997 煤矿用带式输送机滚筒与相邻槽形托辊组之间的距离计算公式n MT654-1997 煤矿用带式输送机安全规范n MT/T 655-1997 煤矿用带式输送机托辊轴承技术条件n MT/T 661-1997 煤矿井下用电器设备通用技术条件n MT/T 668-1997 煤矿用阻燃钢丝绳芯输送带技术条件n MT/T681-1997 煤矿用带式输送机减速器技术条件 n JB/T7330-94 电动滚筒 n MT 820-2006 煤矿用带式输送机技术条件n MT 821-2006 煤矿用带式输送机托辊技术条件n MT/T 823-1999 煤矿用转载带式输送机n MT 830-1999 煤矿用织物叠层阻燃输送带n MT 872-2000 煤矿用带式输送机保护装置技术条件n MT/T 901-2000 煤矿井下用伸缩带式输送机n MT 912-2002 煤矿用下运带式输送机制动器技术条
