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1、目 录第一章工程概况与设备技术数据31.工程概况31. 设备参数1.3设备的运行环境和使用条件4.4设备遵循的规范与标准第二章总体设计方案62.变频控制系统的组成62系统网络结构723总体方案说明72.4针对本项目要解决的重要问题82.5 系统功能特点8第三章皮带控制系统的控制方式9第四章皮带的各种保护功能114.1 皮带保护系统14.2 系统布置及控制说明134.2钢丝绳芯输送带X射线实时在线检测系统1第五章皮带集中控制系统17.1 系统的组成75.2 PC控制系统175.3 上位机监控功能185操作台85监测功能195 工艺控制功能20第六章变频器驱动方案26.1 变频控制方案26.2 力
2、矩平衡控制方式63 变频器技术数据236.4 主要技术特性及功能265皮带变频控制系统功能25第七章:高低压配电27.1 高压配电77.低压配电部分9第一章工程概况与设备技术数据1.1 工程概况山西汾西瑞泰正丰煤业有限公司矿井兼并重组整合项目井田位于山西省灵石县城西北,行政区划属灵石县交口县乡管辖，核定生产能力0.9Mt/a,属低瓦斯矿井。设计年工作日330,每日4班工作制,3班生产,1班检修准备，每天净提升时间16h。主斜井带式输送机主要承担矿井原煤运输任务。主斜井井口房10/0.9V变电所，主要承担主斜井带式输送机及其辅助设备、井下应急排水泵、空气加热室、控制、照明等负荷配电。项目包括:主
3、斜井井口房1006k变电所内高、低压变配电设备及变频电气驱动设备，主斜井带式输送机控制设备等。工程主要内容包括: 对设备的制造、供货、工厂测试、包装和运输； 提供系统设计、软件编程、联调、试运行、检查、验收、移交、保修等有关的服务。 按合同规定的时间地点运抵现场、指导安装调试。 提供技术文件和图纸资料 负责对操作使用人员的培训，包括运行前培训和工作现场培训。 合同规定的其他内容。12设备参数1.2.带式输送机技术性能指标机长：L=50； 带宽：B1.； 倾角:0; 上运高差：165m； 运量:Q=60h ; 带速:V=2.5ms; 验带速度：05;驱动方式:隔爆变频电动机+硬尺面减速器驱动装置
4、+变频调速装置。驱动装置布置方式：机头集中驱动、双传动滚筒,双电机驱动。1.主电动机技术性能指标型号：Y2-355L-4-Exd-IMB-IP54；N=315kW,n1500r/in，U.66V;数量：2台;防爆等级: I；防护等级:IP54，绝缘等级F级;B级温升，强迫风冷;要求能够在满负荷、电压变化在5%额定电压条件下无故障运行；电动机轴承和绕组设温度传感器;电动机定子绕组中嵌入Pt10热电阻测温组件,每相只；对应轴承嵌入10热电阻测温组件，每个轴承1只。1.3设备的运行环境和使用条件（1)设备安装地点：主斜井井口房100.69V变电所和主斜井井筒中；(2)海拔高度：1011m(3)年气温
5、平均温度：1(4)最高环境温度:4（5)最低环境温度:-20（）相对湿度： ()地震烈度： 度(8)巷道内环境潮湿多尘，含爆炸性煤尘和甲烷气体,温度约为30； （9）污秽等级：III级（1）年工作3天,每天班，班生产，1班准备，每天运行时间16小时1设备遵循的规范与标准G10595209 带式输送机技术条件MT 806 煤矿用带式输送机技术条件B 2340208 煤矿用带式输送机安全规程MT/T51-2 煤矿工业带式输送机工程设计规范MT/T467-196 煤矿用带式输送机设计计算ZB 93 008-190 煤矿井下用带式输送机技术条件MT/T571.1-19 煤矿用带式输送机电控系统MT/T
6、817-1999 煤矿用带式输送机电控装置B383-20 爆炸性气体环境用电器设备GB390-1991 35kV交流金属封闭开关设备GB11022-8 高压开关设备通用技术条件GB11-311.6 高压输变电设备的绝缘配合高压试验技术GB73-990 交流高压电器在长期工作时的发热G0689 交流高压电器动热稳定试验方法G191-2000 包装贮运标志L/T44-199 户内交流高压开关柜订货技术条件DL53-93 户内交流高压开关柜和元部件凝露及污秽试验技术条件GB18 高压交流断路器GB 1985 高压交流隔离开关和接地开关G 1208 电流互感器B 1207 电压互感器G11032 交流
7、无间隙金属氧化物避雷器GB6450-196 干式电力变压器GB 5053 k及以下变电所设计规范GB004009 低压配电设计规范GB 5025-5 煤炭工业矿井设计规范20年版 煤矿安全规程第二章总体设计方案本项目主要完成皮带机变频驱动与集中控制,结合我公司多年来成熟的皮带机控制技术和经验,我们提出如下总体解决方案。.1变频控制系统的组成 低压变频拖动系统 PLC控制系统 上位机监控系统(含操作台) 通讯网络接口(预留有与高压配电柜、皮带保护、综合调度系统的通讯接口）2.系统网络结构2.3总体方案说明设计本着设备可靠性高、技术先进的原则进行配置。采用当前国际上成熟的技术和设备,系统性价比高,
8、并配套先进的监控软件。变频器驱动系统：2台电机（60/315k)采用低压变频“一拖一”方式,传动之间通过通讯连接，实现变频器的主从控制,从而实现驱动之间的功率平衡、速度同步。同时以专用通讯方式与PLC和控制部分上位机相连，实现统一监测和控制。PLC控制系统：采用PLC+上位机相结合的监测控制方式。采用西门子S7300系列PLC控制方案,上位机选用双工控机系统，可靠地实现了控制、拖动、监测的无缝连接。控制部分与高低压配电柜、变频驱动、皮带保护进行通讯，实现皮带机所有运行数据的监测与控制。PC控制系统既与变频器通讯又与上位机通讯,主要实现整个皮带机的逻辑控制、速度设定、现场设备状态和数据采集，以及
9、与皮带机的联锁控制。PLC和各驱动间采用PRFBUS-DP实现通讯。本控制系统是一个对皮带进行时间、速度、力矩、综合控制系统。系统参数设置灵活、控制方便、可维护性强、有多种控制方案组合、具有皮带综合保护和上位机画面监控功能，是一个皮带输煤系统整体控制方案。.4针对本项目要解决的重要问题1） 解决皮带启动时张力平衡及减少冲击问题。采用变频器最佳起动曲线对皮带进行正常的启停控制。2） 解决多台电机力矩及速度平衡问题3） 皮带重载启动问题4） 运行紧急停车问题5） 故障或事故停车,要通过LC控制机械制动器，配合电气制动快速停车。6） 解决低速验带问题解决运量下降时的节能问题解决机械制动器与变频器工作
10、配合问题。9) 解决本皮带与其它皮带以及相关设备（如给煤机）顺序联锁动作问题。25系统功能特点1） 高低压配电、变频驱动、设备运行状态、皮带保护、综合参数(包含标段二的大巷皮带机控制参数）统一监测。2） 控制系统与变频采用双通道控制方式，采用外部硬接线和通迅两种通道实现可靠控制。3） 实现了两台电机的力矩平衡。4） 多种操作控制方式（包括计算机操作、操作台上位机控制、集中按钮控制、手动操作控制)保证了系统不致于因某台控制设备故障而停机不能运行。5） 速度调节:可以根据用户的使用要求调整变频频率调整皮带速度。6） 采用变频器控制电机，实现了电机的软启动,延长了设备的使用寿命,避免了对电网的冲击。
11、也减少了对设备的冲击。7） 具有过载、过压、过流、欠压、电源缺相等自动保护功能。8） 系统具有软件自诊断功能和执行监测功能,即系统定时和每次运行前,对参数与系统运行的设备进行检测和判断，及时报警提示,决不允许设备带病运行。9） 系统具有列表、储存、显示、报警、网络上传、远程监控等功能。10） 具有网络功能，可直接与全矿综合自动化网络相连。11） 画面显示直观形象,可以通过触摸屏和计算机显示屏直观的了解设备各个观测点的运行数据及控制结果。12) 操作简单、直观、运行可靠、维护方便。第三章皮带控制系统的控制方式主斜井带式输送机控制方式分为：集中控制/就地控制，并具有手/自动的切换。集中控制方式下,
12、整个系统由集控室集中控制。就地方式下为机旁操作。1 手动控制在手动控制方式下,通过操作台上起动按钮单机顺序控制皮带起停。可实现与其它皮带的连锁，沿线皮带保护均可投入。2 自动方式在自动工作方式下，是PL程序控制，由它发出指令完成皮带系统的起停控制，实现逆煤流起车，顺煤流停车，前后级闭锁,故障停车。系统自动完成对多机驱动的速度同步与力矩平衡、以及其它辅助设备的协调控制。整个系统保护均投入工作。 检修方式检修方式下，皮带机可进行低速验带，在皮带安装初期、检修期间,使皮带工作速度降到0.米/秒以下,实现人工验带。同时，各种保护可选择性地投入运行。也可进行单台设备控制，便于检修。沿线保护不参与工作,只
13、保留停车保护。4系统的联锁控制主斜井带式输送机(本机)与井底给煤机(前级设备）、至筛分带式输送机(后级设备)之间设有联锁关系,遵循“逆煤流起车，顺煤流停车”的原则,按顺序起停设备,并能在事故情况下不堆煤；主斜井带式输送机与机尾张紧装置具有闭锁关系。根据煤仓的料位及上下游设备的运行状态，确定带式输送机的连锁启停。系统设置声光报警，故障时提醒操作人员。集控方式下的联锁控制如下所述:1) 集控方式用于正常生产，由中控室的控制台控制，按照煤流设备队列的闭锁关系，实现设备按逆煤流方向成组或逐台顺序延时起车，按顺煤流方向成组或逐台顺序延时停车。设备起停的延时时间随设备而异,原则是运行时不堆煤，停车后不存煤。 2) 集控自动起车的过程中,鸣笛示警。就地操作人员若发现问题,可按下就地禁起按钮,终止起车过程。控制室能立即知道哪台设备出了问题,并采取措施。 3) 在运行期间，若某台设备因故障停车,能自动使队列中该设备之前的所有设备停车。4）无论在哪种方式下，就地操作人员发现问题，均可按下就地停车按钮，使设备停车。)紧急情况下，按下计算机上的控制台上的急停按钮,
