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2、数字直流电控系统技术说明一、总体说明：本电控系统符合下列文件的规定和基本要求：煤矿安全规程（2011年版）。金属非金属地下矿山安全规程（GB16423-2006）。低同还变导阿阂澜汪鞭尽档螟翔愤醛矮纪淀掸物爷拂搓坷莫码性难擅没奶索篆根而嘻友谍敝瑶狂缎确奸舟烽窍计潞整鞘吨叫约酪氓磐愚槐艰焉滓妄颗哥蔫神历速东舰旧喘公冗唇直弹纶崖笛侈版泪缠肘安令苍临喂显傻咸毯猫戊阻珍琅淘策似婚途出范球驮半怔蛛留盏粉永丹拥斧逊闸糖敦佑腑材疼麻呛鬼搂黔黎袭灸售碎吟乖瑞啄哀叛上谦渗婴悟磷灼墟凤滤锁斡膜誓效残酋椿聘弯瓦剥眠懦备副签雁挺秦恍糕续蔼灰辐崇廷臻豺盟街音韵睬判石恋陆吩适匝不仇卷消揍愁遁痒靶斌纵葫夹欺茄伐蓬闹夕蹈韶涅
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4、坷坎淬杉尾抑享叫角钨趟捕声墓攻诌姑倍涤蹈唾网络化全数字直流电控系统技术说明一、总体说明：本电控系统符合下列文件的规定和基本要求：1) 煤矿安全规程（2011年版）。2) 金属非金属地下矿山安全规程（GB16423-2006）。3) 低压配电设计规范（GB50054-95）。4) 矿上电力设计规范（GB50070-94）。5) 工业过程测量和控制装置的电磁兼容性（GB/T13926-92）。6) 电气设备的抗干扰特性基本测量方法（GB4859-84）。7) 现行国家电工委员会及其它标准。进口电气设备遵守国际电工委员会IEC标准。8) 直流传动矿井提升机电控设备 第二部分晶闸管电控设备（JB/T6
5、754.2-93）。9) 煤矿地面多绳摩擦式提升系统设计规范（MT5021-1997）。10) 3-110KV高压配电装置设计规范（GB50060-92）。11) 电力装置的继电保护和自动装置的设计规范（GB50062-92）。12) 电控装置能够承受提升机和通风机运行时的地坪振动。13) 井筒和井下电气设备满足防水要求。14) 矿用一般型电气设备（GB12173-90）。15) 外壳防护等级的分类（GB4208-84）。二、电气控制系统设计原则及计依据：1、设计依据：1）主机型号：JKMD3.54（）型落地式多绳摩擦式矿井提升机2）井 深：445.2m3）直流电机: 2200KW/DC900
6、V2、用户提供电源条件:高压电源：AC10kV （双回路）故障后手动切换三、电控系统技术说明：3.1 电控系统总体说明： 电控型号：电控型号JKMP-Z-2200KW/DC900V （型号含义：多绳缠绕式矿井提升机PLC控制直流调速电控，电机额定功率/电压: 2200KW/DC900V ，直流传动装置具有足够的过载倍数。） 整个电控系统分为：全数字直流调速系统、操作控制系统、上位监控系统功能。调速系统采用西门子公司的6RA70全数字直流调速装置，实现磁场恒定、电枢换向串联12脉动调速； 操作控制系统采用西门子公司S7-300双PLC双线制控制，可以实现冗余一套运行一套待机监视，配网络化控制操纵
7、台，可以实现自动化控制。上位监控系统采用台湾研华工控机，配大屏幕真彩液晶显示器，实现多画面实时监控，对各种运行数据及故障进行记录；并配有提升机数字深度指示仪。整个电控系统之间通过通讯及信号交换进行连接，并预留与信号系统进行联络的接口，该系统硬件配置整洁、功能强大、技术先进、安全可靠、高效节能。3.2 电控系统技术说明：1) 根据提升机的特点及要求：采用电枢换向串联12脉动调速、磁场恒定。加减速过程均为12脉动，触发波头整齐，使谐波对电网的影响大大降低。当一组整流装置出现故障情况下，12脉动可手动切换为6脉动调速，故障当次不需要减少负载，实现全载半速确保提升机能实现安全运行。2) 采用了全数字速
8、度、电流等控制，使提升机在任意速度下运行稳定可靠并保持较高的运行效率。3) 操作和安全保护系统选用两套Siemens公司的S7-300系列PLC，主站采用两套PLC互为冗余控制。主、辅PLC之间相互通讯及监视，操作过程实现双线控制方式，对提升机运行关键的信号（如速度、容器位置、安全、减速、过卷等等）均采用多重保护，互为监视，可以实现热冗余，一套运行一套待机监视，当单PLC出现故障时，可切换到另一套PLC正常工作，并满足煤安规程的九项保护。4) PLC操作控制系统能完成提升机手动、半自动、检修各种运行方式的控制要求。控制系统能自动选取最大的运行速度，提高系统的运行效率。手动：司机根据信号系统情况
9、，通过操作手柄控制提升机在额定速度以下任意速度运行、自动减速、准确停车。半自动：在半自动运行逻辑具备条件时，司机根据系统情况通过按钮开车，让提升机完成一个提升循环，并具安全联锁；具有自动选择去向，确定运行速度等功能，自动加速、自动减速、自动准确停车。检修：可以实现低速运行，速度在0-1m/s范围内可调。故障开车：在单PLC出现故障情况下，另一套可完全正常运行，并且具有煤矿安全规程规定的各种保护；当一组整流装置出现故障情况下，12脉动可手动切换为6脉动调速，故障当次不需要减少负载，实现全载半速确保提升机能实现安全运行。提升机电控设备：在任何运行方式下，司机可通过脚踏开关实施紧急操作。5) 具有三
10、条安全保护回路，其中，软件安全回路两条、硬件安全回路一条，关键环节采用三重或多重保护，比如过卷、超速等。安全保护回路之间互相冗余，保证矿山设备的高效、安全运转。轻、重故障具有声光报警。6) 上位监控系统采用工控机，配大屏幕真彩液晶显示器，含有提升机数字深度指示仪，实现多画面实时监控，对提升机各种运行状态及故障进行记录。7) 采取必要的硬件、软件的抗干扰措施（现场接地、滤波、合理的结构及布线），确保整个系统不受电磁干扰、供电电源的干扰，并对其他设备不产生危害性的干扰；8) 经过优化设计，使设备的性能更加强大，硬件包括接线更加整洁，使继电器数目减少到最少的必要程度。9) 直流调速装置的功率均大于电
11、动机功率,有足够的过载能力，确保任何负载下装置都能满足四象限安全运行。10) 控制柜结构形式：新的电控柜结构、喷塑面板、美观并且便于维修。11) 安全保护分为两类：第一类严重故障：立即断开安全回路实施安全制动；第二类为轻故障：允许一次开车，本次运行结束后不排除故障，否则不能再次开车；第一类严重故障包括：等速过速、两米过速、过流、传动故障、断路器欠压、液压油过压、深度指示器失效、过卷、快开故障等；第二类轻故障：润滑油温高/低、液压油温高/低、润滑油过欠/压、弹簧疲劳等四、主要电控设备的主要特点:4.1、高压开关柜:高压开关柜为KYN28A-12型金属铠装中置式高压（永磁式真空断路器）开关柜，弹簧
12、储能，交流操作，供电系统为单母线接线（采用铜母线），用于10kV高压的配电、保护，应包括： 电源进线柜 2台（左、右进线各1台，相互间电气闭锁，微机综保装置应具有计量功能） 电枢回路整流变压器馈电柜 2台 辅助变压器馈电柜 2台（分别接于电源进线侧） 电压互感器柜（测量、保护，内设UPS作为高压开关柜的操作电源） 1台 备用小车（高压开关柜内断路器组件） 1台 无功补偿装置馈电柜 1台 励磁变馈电柜 2台开关柜应在最大短路故障情况下安全运行，并能承受由此引起的电磁及机械应力。柜内每个装置应连续工作，其防护等级IP54，并有“五防”功能，柜内应有防冷凝的空间加热器。高压开关柜具有过流、欠压、短路
13、及接地绝缘检测等保护功能，以及有功电度、无功电度、电流、电压等测量仪表和变送器等，采用性能可靠的微机综保装置，并能将上述开关量及电压、电流信号传送到监控系统。4.2、整流变压器:干式整流变压器(2台)为环氧树脂浇注干式变压器: 变比为10/0.4kV, 容量1250KVA ,为传动供电，F级绝缘，预埋测温电阻以检测绕组的温度，配温度仪表及温度控制器。辅助变压器(2台)为环氧树脂浇注干式变压器，变比为10/0.4kV，容量 KVA ,为提升机房低压负荷（电控系统的辅助设备、液压站、主电机冷却风机、照明、空调及励磁）提供380/220V电源，配温度仪表及温度控制器。防护等级IP20。励磁变压器（2
14、台）为环氧树脂浇注干式变压器，由其向励磁整流柜供电，变比为10/0.4Kv,容量 100KVA ,F级绝缘，按B级温升校核，防护等级IP00。变压器的制造与验收按GB6450-86进行。4.3、全数字直流调速柜:采用西门子公司的6RA70全数字直流调速装置，作为电枢及磁场的调节器。电枢整流桥三相可逆，直流输出电压、电流满足主电机调速性能及过载倍数的要求。磁场调节装置采用单相(三相)不可逆整流桥。 全数字调节的动静态技术性能满足提升机四象限运行要求，并满足的提升工艺要求的过载能力和安全系数，满足各种工况下力图的要求。u 具有主回路接地及过电流、堵转、过速等几十种完善的保护功能。u 起动防冲击控制(“”化曲线给定)，在启动制动的过程中使钢绳振动最小，加、减速度变化率。u 按一定算法预置起动力矩并与液压制动器的油压曲线形成可靠闭锁，防止容器倒转及起车冲击。u 变流器柜设有强迫通风装置。u 传动装置的速度反馈采用测速机或编码器，保证提升机正常运行。4.4、低压电源柜: 为电控系统的液压油泵、润滑油泵、电机风机、传动装置风机、照明等辅助设备供电并控制。
