副井高压变频电控改造可行性报告(定稿).docVIP

XX煤业有限公司 关于副井高压变频电控改造的可行性报告 副井提升是煤矿生产运输过程中的关键环节之一。而XX煤矿副井提升机电控系统还使用着比较落后的交流绕线式电机转子串电阻调速控制。在减速和爬行阶段的速度控制性能较差，特别是在负载变动时恒加减速控制，经常会造成过放和过卷。频繁的启动和制动工作过程，也会使转子串电阻调速产生相当严重的能耗；转子串电阻调速控制电路复杂，接触器，电阻器，绕线电机电刷等容易损坏，影响煤矿安全生产，导致生产成本的增加。电气传动技术至关重要，其性能的优劣和可靠性的高低，直接关系到矿井能否正常化安全生产运行问题。 XX煤矿为增加副井提升安全性能，考虑论证对电控系统进行了高压变频技术改造。改造后可以有效增加副井绞车运行的安全系数，提高运行稳定性，改善绞车乘人舒适性，并且减少了电力消耗。该技术在煤矿副井绞车上的应用，在全国煤炭系统中的也是比较先进的。 一、设备选用技术参数 提升机型号：2JK-3×1.5 卷筒尺寸：3000mm×1500mm 提升速度：0-5.8m/s 卷筒数量：2个 钢丝绳型号：6V37-Φ32-1670 减速箱型号：ZHLR-150 传动比：20 电机型号：JR158-8 额定功率：380KW 定子额定电压：6000V 定子额定电流：48.13A 转子额定电压：552V 转子额定电流：414.2A 额定转速：738r/min 提升高度：361.5m 二、原绞车电控系统运行中存在的问题： XX煤矿副井提升电控系统采用2001年天津民意电气设备有限公司的TKD-D2-3286PCG系列提升绞车电控系统，采用转子串联电阻调速和低频制动低速运行。整个控制系统的性能差，属有级调速型，不能满足提升安全运行的需要。启动电流和电阻切换调速电流冲击大，中高速运行振动大，低速转矩小，使用低频增加力矩输出，由于电控系统老化等原因，在加减速段和等速段的切换中出现失控区，低频制动投入慢或不投入，易造成减速段超速，从而引起紧急抱闸等现象，对减速箱、联轴节、电机和钢丝绳等产生机械冲击，对各种设备产生较大损伤。具体列举原有电控系统目前存在的问题为： ①等速段过渡到减速段的切换中出现失控区，易造成减速段超速。 ②调速性能差，机械冲击大，运行不稳定。 ③服务年限长，机构老化，故障率高，维护成本升高，可靠性差。 ④单次提升运行时间长，系统生产效率低。 ⑤与新型副井立井信号系统存在不兼容，系统中无慢上、慢下、提人、提物等信号输入点及相关信号闭锁功能，存在安全隐患。 三、改造方案 根据前述分析，采用高压变频调速电控系统，使用低压变频做为备用。 为保证副井提升系统的安全运转，提高运行稳定性、可靠性尤为重要。广泛收集副井高压变频提升系统信息资料，组织相关技术人员至附近矿井考察、调研、学习，参考其高压变频调速电控系统运行情况，另根据2011年7月投入使用的主井高压变频实际使用情况，应用洛阳源创电气有限公司、北京合康亿盛科技有限公司合作生产的HIVERT-Y06型矿井提升机四象限高压变频调速装置，做为副井绞车的主调速系统，另选用低压变频做为备用，当高压变频出现故障时，能够切换使用低压变频实现绞车继续运行。 高压变频器采用北京合康亿盛科技股份有限公司生产的高压变频器,变频器采用四象限变频调速装置,变频功率单元能够主副井通用，互为备用。功率单元采用必威体育精装版型控制技术。能实现交流电机各种负载情况下的平滑启动、调速、制动、停车等功能，彻底消除机械及电气冲击，延长设备使用寿命。 运行方式：调速范围0-50HZ，在此区间内，任意调节速度0-5.80m/s。 节能运行：减速制动运行将电动机再生能量反馈到电网中去，实现电动机运行的能量再生制动。 故障保护及显示：过载、断相、过压、欠压。 采用全数字高压交流变频调速系统,全数字速度、电流、位置闭环控制使提升机在任意速度下运行可靠并保持爬行距离恒定，使提升机较高运行效率。 操作和安全保护系统选用两套不同配置的Siemens-S7-300可编程控制器，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）均采用多种保护，互为监视关系。 系统能够完成手动、半自动、检修、紧急、对罐、人为过卷、调绳等各种运行方式的控制要求，并具备全自动运行功能。控制系统根据提升容器的位置、去向和提升种类，自动选取最大运行速度，提高系统的运行效率。能够与现使用常熟新虞电器有限责任公司的自动信号系统配合。 具有三条安全控制回路，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、2米定点超速等。多条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。硬件安全回路包括后备减速、超速、限速、过卷保护。 四、控制原理与技术指标 随着变频