主井提升机变频改造的方案.docVIP

##########煤业有限公司 主井提升机系统改造 整 改 方 案 ############有限公司 二零一二年四月九日 一、引言 提现有交流绕线式电机转子串电阻调速电控系统 2008年，国家安全监管总局、国家煤矿安全监察局发布的《禁止井工煤矿使用的设备及工艺目录（第二批）》（安监总煤装〔2008〕49号）将TKD型绞车电控列为禁止井工煤矿使用的产品。 2009年6月18 ~19日，安标国家中心在重庆组织召开了煤矿提升设备及电控装置专项研讨会，相关产品制造企业、设计研究院、国家安全生产检测检验机构、国家安全生产专家组成员及国家安全监管总局、国家煤矿安全监察局等家单位的代表参加了会议。会议一致认为，采用电磁继电式逻辑电路构成的提升绞车电控，存在性能可靠性差、接触器触头易烧毁、故障率高、维护量大且困难、系统功能不完备、参数标定困难、能耗高、效率低、噪声大等较大缺陷，应采用更为安全、可靠的技术予以替代。 国家安全监管总局、国家煤矿安全监察局国家煤矿安全监察局有限公司通过对生产工艺流程、现场使用条件的充分调研和反复研讨、论证，系统属于有级调速，低速转矩小，转差功率大，启动电流和换档电流冲击大，中高速运行振动大，制动不安全不可靠，对再生能量处理不力，低速运行到终点时易出现“过卷”现象，故障率高，运行效率低等缺点，因此拟对原有提升控制系统进行变频改造此方案具有以下特点： （2）、电控装置以全数字控制为核心。其中电动机驱动控制系统采用汇川技术股份有限公司生产的HD92-F060/630型高压变频器产品；操作及监控系统采用三菱FX2N系列可编程序控制器（PLC）。 （3）、交流电动机高压变频装置由移相变压器、功率单元和控制器组成，每相有多个功率单元串联，高-高结构，6KV直接输出。 （4） 在20-100％的调速范围内，变频系统不加任何功率因数补偿的情况下输入端功率因数达到0.95。 （5） 变频装置输出符合IEEE519 1992及中国供电部门对电压失真最严格的要求，高于国标GB14549-93对谐波失真的要求。 （6） 变频器效率达到98％以上，变频装置整个系统的效率（包括隔离变压器等）在重载时达到96％以上。 （7）、安全回路等关键控制及监控回路采用PLC软件程序与硬件电路冗余结构设计。 （8）、设置电子监控器，实现全行程范围内的速度保护。 （9）、电控装置所用低压电器如断路器、继电器等均选用知名品牌产品。 （10）、电控装置设计以安全可靠、技术先进、维护方便为原则。模块化组件、组合柜结构，尽量减少设备与设备之间的连接电缆，节省工程成本及维护费用 2.设计制造遵循的标准与依据 《煤矿安全规程》（2010版）。 进口电气设备遵守国际电工委员会IEC标准。 现行国家电工委员会及其它有关标准。 《矿山电力设计规范》GB50070-94 《JB4263-86交流传动矿井提升机电控设备技术条件》 《煤矿地面多绳摩擦式提升系统设计规范》MT5021-1997 《金属非金属地下矿山安全规程》GB16424-1996 《低压配电设计规范》GB50054-95 《工业过程测量和控制装置的电磁兼容性》GB/T13926-92 《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/T6754.2-93） 《快速瞬变干扰实验》IEC61000-4-4 《浪涌抗扰性实验》IEC61000-4-5 《干式变 电机定额和性能》ZBC55－2000 （89）中煤总生机字第《电气128号文件规定的各项保护及后备保护功能。 《外壳防护等级的分类》（GB4208-84） 《矿井提升机电控、制动系统技术规范》 用户提供的现场数据及要求 3.产品性能简介 3.1 变频调速系统 调速系统采用汇川技术股份有限公司生产的HD92-F060/630型高压变频器，该变频器由主控制柜、功率单元柜、变压器柜、工频旁路柜（选配）组成。HD9X系列高压变频器是汇川技术研发和生产的通用型交流变频调速系统，系统是基于高速ARM、DSP、FPGA的智能控制器，并采用成熟的功率单元串联叠波技术、矢量控制技术、优化的叠波PWM控制技术，实现优质的可变频变压的正弦电压和正弦电流的输出。 其工作原理和主要特点如下 （1）主控制柜主要由核心控制板、接口板、光纤板、PLC等组成 核心控制板主要由ARM、DSP、FPGA组成 ARM子系统主要完成和触摸屏、PC端应用程序、参数设定、故障 和状态信息读取和保存 DSP子系统主要完成电机控制算法，配合A/D、D/A完成系统电压、电流的采集和输出 FPGA子系统通过光纤板主要完成功率单元的脉冲生成，以及单元状态的采集 （2）功率单元柜每相串联3～9个单元，形成3kV～10kV高压输出 单元输