提升机技术协议(最终版电控)2011.doc

陕西省澄合矿务局安阳煤矿 副斜井提升机电控系统 主主 要要 技技 术术 参参 数数 及及 技技 术术 要要 求求 编制 校核 审核 项目负责人 中煤西安中煤西安设计设计工程有限工程有限责责任公司任公司 （原煤炭工业西安设计研究院） 2011 年 2 月 23 日 2 一、总则一、总则 本规范书的使用范围，仅限于陕西省澄合矿务局安阳煤矿副斜井提升 机配电控制设备，规范书提出了该产品的功能设计、结构、性能、和试验 等方面的技术要求。 本规范书提出的是最低限度的要求，并未对一切细节做出规定，也未 充分引述有关标准和规范的条文，投标人应保证提供符合本规范书和有关 最新工业标准的成熟优质产品。 本变频电控系统应符合下列文件的规定和基本要求  煤矿安全规程 （2010 年版） 。  金属非金属矿山安全规程 （GB16423-2006） 。  煤矿地面多绳摩擦式提升系统设计规范 （MT5021-1997） 。  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）  工业过程测量和控制装置的电磁兼容性 （GB/T13926-92）  低压配电设计规范 （GB50054-95）  电气设备的抗干扰特性基本测量方法 （GB4859-84） 。  （89）中煤总生机字第 128 号文件规定的各项保护及后备保护功能。  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。  3-110KV 高压配电装置设计规范 （GB50060-92） 。  电力装置的继电保护和自动装置的设计规范 （GB50062-92） 。  矿用一般型电气设备 （GB12173-90） 。  外壳防护等级的分类 （GB4208-84） 。 二、设计依据二、设计依据 1 1、环境条件、环境条件 1 环境温度－30℃～40℃； 2 相对湿度在最高温度40℃时,不超过 50；在较低温度时，允许有较大 的相对湿度（例如,20℃时为 90） ；但应考虑到由于温度的变化可能产 生凝露的影响。 2 2、主机参数、主机参数 3 型 号 JK-3.5/30E 提升机 容器形式 矿车 工作任务 设备提升 操作方式 手动、半自动、检修、换层、慢动 提升斜长 约 596m 最大提升速度3.60 m/s 最大加速度0.5 m/s2 3 3、、 主电动机参数主电动机参数 主电动机YPT-10 交流变频异步电动机 电压6kV 功率800kW 转速600r/min 相数三相 过载能力≥2 倍（时间≮60s） 额定频率50Hz 冷却方式强迫风冷 4 4、、 供电电源供电电源 高压配电系统采用单母线不分段结线型式，二回路 10KV 电源采用电缆引自 工业场地 35/10KV 变电所 10KV 不同母线段。当一回路电源故障时另一回路电源 能担负全部负荷。10KV 母线电压允许波动范围5（短时出现10，-15的电 压波动） 。 低压电源（辅助、控制和信号电源）提升辅助设备 AC380/220V 50HZ 低 压电源采用二回路供电，其中一回路引自提升机房辅助干式变压器的低压侧， 另一回路引自室外动力照明网，二回路互为备用，当一回路源故障时另一回能 自动进行切换。低压配电系统采用单母线不分段结线型式，为全系统提供控制、 操作电源。进线柜内设双电源自投装置。低压电源柜向电控系统、车房吊车、 空调、冷却风机、液压站、照明以及检修开关提供控制、操作电源。为防止供 电系统意外停电造成事故，增设大容量 UPS 电源，保证控制电源安全、可靠， 同时完成主机冷却风机的工艺控制，低压母线电压允许波动范围5短时出现 10，-15的电压波动。计算机及 PLC 电源采用集隔离、稳压、滤波、整形、 抗干扰和净化功能于一体的交流参数稳压器 4 5 5、、 高、低压开关柜技术要求高、低压开关柜技术要求 高压开关柜选用 KYN28A-12 型中置式结构开关柜。 开关柜防护等级为IP4X，断路器室门打开时为 IP2X。 开关柜内配用国内先进品牌高压真空断路器、高压真空接触器-熔断器组合 电器。操作电源电压DC220V。 柜体采用不小于 2MM 厚进口敷铝锌钢板，要求后门能够方便打开便于维修， 采用柜后检修形式。 开关柜应有可靠的机械或电气防误操作功能，即具有即具有““五防五防””功能功能。 开关柜断路器辅助接点应与主触头同步，闭合应可靠牢固，断开应有足够 的距离。 开关柜手车辅助接点应与主触头同步，闭合应可靠牢固，断开应有足够的 距离。要求带电显示器强制闭锁接地开关。 柜体尺寸 80015002300MM。 柜体颜色为计算机灰 6 6、低压开关柜技术要求、低压开关柜技术要求 低压配电柜选用 GGD2 型固定式配电柜。 开关柜防护等级为IP30。 配电柜内配用国内先进品牌断路器和接触器。 柜体主框架采用 8MF 型钢，框架采用拼装或部分焊接两种结构形式。 柜体尺寸宽 X 深 X 高10008002200MM， 柜体颜色为计算机灰。 三、电控系统总体技术方案三、电控系统总体技术方案 1 1、、 总体技术方案总体技术方案 整个提升机电控系统分为 3 个部分矢量控制的矢量控制的 6KV6KV 高压变频调速系统、高压变频调速系统、 网络化操作控制系统、监控系统。网络化操作控制系统、监控系统。 矢量控制高压变频调速系统矢量控制高压变频调速系统采用 1 套 SPWM 异步整流国产全数字交-直- 交高压变频全数字调速系统。电流速度速度反馈的矢量控制技术，满足矿井提 升机四象限运行。该系统由 1 台交-直-交变频功率控制柜、1 台移相变压器柜、 1 台异步电动机等组成。变频器采用变频器采用 3636 脉动，具有足够的过载倍数（脉动，具有足够的过载倍数（≥2.0≥2.0）） 和抗干扰能力，满足提升机各种工况下的提升要求。和抗干扰能力，满足提升机各种工况下的提升要求。 5 网络化操作系统网络化操作系统采用西门子公司 S7-300 双 PLC 双线制控制，配组合式 网络化控制的操纵台； 监控系统监控系统采用原装进口工控机系统含大屏幕彩色显示器、激光打印机； 监控软件是基于 Win-CC 系统下的人机接口，由许多标准软件技术构成。它用于 监视和控制过程控制系统，在调试过程具有编程器的功能，汉化程度高。 调速系统、操作系统、监控系统与主井提升信号系统之间通过工业局域网 络进行系统通讯及信号交换，并预留与矿山局域网进行联网的接口进行联网的接口，具有远程远程 监控监控功能。 2 2、、 系统特点系统特点 1 矢量控制高压变频调速系统要满足主井提升机 1 台 800KW 高压交流异步电 动机长期四象限运行的需要； 2 变频装置的过载能力为 2 倍，确保任何负载下，整流装置能满足四象限安 全运行要求。 3 电控系统采用全数字速度、电流、位置闭环控制使提升机在任意速度下运 行稳定可靠。 4 操作和安全保护系统，主控 PLC 选用 SIEMENS 公司的 S7-300 ，辅控 PLC 选 用 SIEMENS 公司的 S7-300；主、辅 PLC 之间相互通讯及监视并实现双线制 控制，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。 5 PLC 操作控制系统能完成提升机手动、半自动、检修及紧急手动、半自动、检修及紧急控制等各种运行 方式的控制要求等。控制系统根据提升容器的位置与去向及提升种类，自 动选取最大的运行速度，提高系统的运行效率。 手动手动司机根据主井提升信号系统情况，通过速度给定器件控制提升机在 额定速度以下任意速度运行，自动减速、自动准确停车，同时要受到行程 控制器的限制。 半自动半自动在半自动运行逻辑具备条件时，司机根据主井提升信号系统情况 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。 检修检修检修速度0.3～0.5m/s，最大不超过 2.0m/s。检修时手动开车。 在任何运行方式下，司机通过急停按钮或脚踏开关实施急停操作急停操作。 6 6 具有三条安全保护回路，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。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。轻重故障具有声、光报警 或预报警。 7 监控系统（含软件 V2.11）采用奔腾 CPU 台湾产工控机作为上位机，配大屏 幕彩色显示器及激光打印机，实现多画面实时监控，多参量数码及曲线显 示、记录，各种故障的报警及记录，所记录的图表、曲线多达 1000 次提升 循环。 8 各子系统通过网络进行数据和信号交换实现网络化集散控制，使整个系统 的外接线大量减少，节省了安装工期及费用。 9 系统具有远程诊断功能； 10 采取必要的硬件、软件的抗干扰措施（隔离、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； 11 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，如原来 由继电器进行隔离的线路均由光隔完成，使继电器数目减少到最少的必要 程度。 3 3、、成套范围成套范围7.87.8 页。页。 4 4、、供货单位提给设计单位的资料供货单位提给设计单位的资料 电子版一份电子版一份 系统图 1 份 （加盖单位公章） 控制原理图 1 份 （加盖单位公章） 接线图 1 份 （加盖单位公章） 设备布置安装图 1 份 （加盖单位公章） 7 - 8 - 供货范围一览表 1 1、副斜井提升机配电控制供货清单、副斜井提升机配电控制供货清单 序序 号号 名名 称称型号及规格型号及规格 单单 位位 数数 量量 备注备注 一、提升机交一、提升机交- -直直- -交变频电控设备交变频电控设备 1 高压开关柜 KYN28A-12 型，具有“五防”功能，配 ZN168-12M 真空断路器；上海合凯 BOD 过电压保护 器；大连中广互感器； SC-CK-1300 智能操控仪； DS-XDL II 型小电流接地装置，DS-LJK 零序电流互感器； PD204Z-2DY 多功能电力表 台 6 含水平母线 2 微机综保装置 PA150系列 套1 安装在高压柜及直流 屏中 3 直流屏 GZDWK33-65/220M 型 AC380V 两路输入，输出 DC220V，容量 40Ah 充电、馈电屏各一台 配美国海志牌（HAZE）原装进口蓄电池（型号 HZY12-63） 套1 4 动力变压器环氧浇注干式变压器SC10-250/10 10/0.4kV 250kVA D/Y台 1 F（B 级温升） 5 低压配电柜 GGD2 型。主要元器件采用常熟开关制造有限公司低压器件；柜内配备在线式 UPS 6kVA 电 源。 套 1 6 风机变频柜温度闭环控制套 1 7 交-直-交变频传动装置 频率 0-50Hz，稳定运行频率不小于 0.2Hz，变频器容量与电机相匹配，每相按 6 个单元串 联，36 脉动； 过压保护，过流保护，欠压欠流保护，高压失电保护，满足用户的各项保护要求，性能满 足用户要求； 变压器输入电压 10kV，输出 AC580V 18 绕组；2 倍过载能力，允许输入电压波动范围 10-15。F（B 级温升） 套 1 带速度传感器的矢量 控制 主控制 S3-400 PLC；从控制 S7-300 PLC；预留通讯接口；编制用户程序；具备 PROFIBUS 网络接口，实现和数字监控器的通讯功能。 9 PLC 程控柜 控制元器件为进口或合资；外围信号的接受和控制回路；双冗余安全回路；装卸载及提升 工艺控制回路；闸系统控制回路；应急操作回路； 台 1 主机DiggCom DCS400F 系列 P4，主频 3.0G，内存 1G，硬盘 200G；10/100/1000M 自适应 网卡 台 2 10 上位监控计算机 显示器19 吋液晶显示器台 2 带键盘，鼠标 - 9 - 打印机 A4 激光打印机台 1 操作系统，防病毒软件，iFIX 上位机监控软件套 1 11 司机操作台 三段式数字化操作台，集成指示灯、控制按钮等，内置辅控 PLC S7-300，和主控 PLC 的通 讯功能，PLC 控制功能，编制用户程序；实现数字监控器功能；网络通讯接口；数字深度 指示器；速度控制装置；各种方式选择控制开关；各种参数指示仪表。 套 1 12 轴编码器高精度光电编码器，带联轴节；用于测速反馈、行程采样个 5 进口 13 井筒、限位开关磁开关和碰撞开关；设置在减速、停车、过卷等处；套 1 14 远程故障诊断系统配置网络化接口，能够远程诊断、指导维护电控系统套 1 15 闸盘动作的检测监视进口位移、温度传感器，软件编程套 1 16 第一故障判断和故障预 警系统 软件套 1 二、特殊电缆二、特殊电缆 1 DP 网通讯电缆 6XV1830 套 1 PLC-PLC-上位机间 2 信号采集的屏蔽电缆RVVP（T）450/750V-1.5mm2套 1 数字量、模拟量的信 号采集 2 2、副斜井提升机、副斜井提升机 10kV10kV 配电系统订货资料图配电系统订货资料图 1 1 张。张。 中煤西安设计工程有限责任公司 2011 年 2 月 23 日 - 10 -