北副井絞車電控改造最新

1、中國平煤神馬集團科學技術進步獎申報書 （2015年度）一、項目基本情況專業(yè)組別成果登記號檔案分類號成 果 名 稱副井絞車電控的技術改造主要完成人員韓 杰 趙安偉 白由兵 趙利濤 楊 帥 楊彥偉 劉軍民主要完成單位（第一完成單位蓋章）授權專利（件）發(fā) 明 專 利： 件實用新型專利： 件其他知識產權： 件公開發(fā)表論文 （篇）其中：核心期刊： 篇其 他： 篇任務來源1、省、市科技計劃；2、集團科研補助計劃；3、自籌項目起止時間起始： 2015 年 1 月完成： 2015 年 3 月申報單位 聯系人姓 名電子郵件郵 編地 址辦公電話移動電話注：1、專業(yè)組別、成果登記號、檔案分類號由集團技術中心負責統一

2、編寫。二、項目簡介1、立項背景香山礦副井絞車型號為2JK-3/11.5單繩纏繞式絞車，其原電控采用中信重工生產的PLC-TKD絞車電控，存在用電量大、用功效率低、調速不穩(wěn)定等問題。根據節(jié)能、高效的要求，經論證更換為中礦傳動生產的ASCS-6繞線電機雙饋轉子變頻調速系統。此系統具備了寬的調速范圍、高的穩(wěn)速范圍、高的穩(wěn)速精度、快的動態(tài)響應以及在四象限作可逆運行等良好的技術性能，在調速性能方面可以與直流電力拖動媲美。在交流調速技術中，變頻調速具有絕對優(yōu)勢，特別是變頻調速節(jié)電效果明顯。2、主要研究內容 （1）、總體思路：副井絞車電控改造其中更換了操作臺、高壓柜、plc柜、調節(jié)柜、變頻柜、加裝整流變壓器

3、。其中優(yōu)異特性有以下幾點:調速時平滑性好，效率高。低速時，特性靜關率較高，相對穩(wěn)定性好。 調速范圍較大，精度高。 起動電流低，對系統及電網無沖擊，節(jié)電效果明顯。 變頻器體積小，便于安裝、調試、維修簡便。 易于實現過程自動化。 在恒轉矩調速時，低速段電動機的過載能力大為降低。 （2）、技術方案該系統基于數字化、自動化、網絡化和信息化等先進技術，采用“交流繞線異步電機+三電平變頻器+全數字DSP調節(jié)控制+多PLC網絡控制+上位機診斷與監(jiān)控+局域網信息互聯”的控制模式，主要包括以下內容： 高壓供電設備（變壓器、高壓柜等） 提升機低壓配電系統 提升機PLC控制系統 全數字繞線電機雙饋轉子變頻調速系統

4、（四象限變流柜、濾波器、調節(jié)柜、風冷裝置） 操作臺及上位機監(jiān)控系統 新老系統切換柜 其它部分外圍設備該系統控制精度高，操作簡單，維護方便，具有較強的自診斷能力，其動、靜態(tài)性能指標完全滿足提升機四象限運行要求，并滿足提升工藝要求的過載能力和安全系數。（3）、主要技術特點.提供一套交-直-交三電平變頻器，控制交流異步電機的運行。.變頻器功率因數不小于98%，不需功率因數補償裝置，額定運行狀態(tài)下的諧波電流總畸變降低至3%以下。完全滿足國家電力行業(yè)和當地電力部門標準。 .整流裝置的過載能力大于電動機的過載能力，在任何負載下，整流裝置都能滿足四象限安全運行要求。.操作和保護系統采用兩套S7-300PLC

5、雙線制控制，相互通訊及監(jiān)視。具有平穩(wěn)“S”曲線控制，保證提升機平穩(wěn)啟動、運行。系統各PLC之間通過雙網絡（MPI和PRFIBUS）進行數據交換，保證數據傳輸安全可靠。 .速度測量、安全回路等關鍵電路采用冗余結構設計，系統具有三條安全回路。 .電控系統具有緊急開車功能，在電控系統發(fā)生故障時，在確保安全的前提下，可實現提升機低速運行。 .變頻裝置總的散熱量不大于變頻器容量的1.0%，變頻器自帶風冷系統。 .電控裝置設有柜內照明，并設置通風監(jiān)視、交流220V電源插座，其柜體為框架結構。.系統具有防雷擊設計。3、創(chuàng)新點變頻調速的方法是異步電機最有發(fā)展前途的調速方法。隨著電力電子技術的不斷發(fā)展，性能可靠

6、、匹配完善、價格便宜的變頻器會不斷出現，這一技術會得到更為廣泛、普遍的應用。目前，變頻技術正向小型化、高可靠性、抗公害、多功能、高性能等方向發(fā)展，應推廣應用。4、應用情況自2015年3月份投入運行以來，滿足了副井安全提升的需求。在礦井安全生產中，具有極其深遠的意義，技術應用前景極為廣闊。三、主要科技創(chuàng)新該項目經過對中礦傳動生產的ASCS-6繞線電機雙饋轉子變頻調速系統的論證應用。此系統具備了寬的調速范圍、高的穩(wěn)速范圍、高的穩(wěn)速精度、快的動態(tài)響應以及在四象限作可逆運行等良好的技術性能，在調速性能方面可以與直流電力拖動媲美。在交流調速技術中，變頻調速具有絕對優(yōu)勢，特別是變頻調速節(jié)電效果明顯。具體為

7、：1、主要技術創(chuàng)新之一：研究了新型高壓開柜及換向柜的應用技術，增加了柳州騰龍保護器。配置3臺高壓開關柜，其中兩臺出線柜，一臺換向柜。采用真空斷路器和騰龍綜保。所有高壓開關柜均具有“五防”功能。高壓柜中裝有電流、電壓、有功、無功等測量儀表和過流、短路、低電壓、接地絕緣等保護裝置以及供測量和保護用的電壓、電流互感器。高壓真空開關柜配騰龍綜合保護裝置。高壓柜工作狀態(tài)經PLC傳輸到上位機顯示。2、主要技術創(chuàng)新之二：研究了新型低壓柜柜的應用技術，增加了雙回路電源控制。進線為雙回路進線，手動切換，各進出回路均配置有必要的保護裝置，其工作狀態(tài)經PLC監(jiān)控系統采集，參與保護控制。斷路器選用塑殼式斷路器，并配有

8、輔助觸點。電源柜為提升電控系統提供所需的電壓等級的控制電源并配備接地監(jiān)視功能，能滿足整個絞車房低壓供電用。提升系統輔機電源、各電壓等級的饋出開關留有不少于10-20%備用回路，具體出線數量及容量按實際要求設計。雙回路進線開關；電控設備本身需要的電源；提升機輔助設備的電源；起重機電源；冷卻風機電源；提升信號設備電源；備用電源，不少于兩個回路。3、主要技術創(chuàng)新之三：研究了新型整流變壓器應用技術，增加了變頻電流穩(wěn)定性。配置一臺整流變壓器，采用干式整流變壓器(帶測溫裝置)，高壓側±2×2.5%，五檔，無載調壓。預置溫度檢測傳感器并配套溫度監(jiān)視保護裝置，將報警（大于90度），跳閘（大

9、于100度）信號接點輸出到主控PLC。4、主要技術創(chuàng)新之四：研究了背靠背雙三電平交直交變頻器，增加了變頻器的可靠性。采用先進的背靠背雙三電平交直交變頻方式，結構簡單，效率高，代表變頻器發(fā)展方向。為了保證變頻器高可靠性，主回路采用IGBT,電容器采用干式電容（標稱壽命200000小時）。在控制方式上，通過高性能矢量控制算法，將功率變換裝置和電機作為整體考慮，實現高性能調速的前提下，對網側功率因數、網側諧波、電機定子側、網側功率因數等系統關鍵指標進行調控，滿足系統運行在較低的開關頻率、較小的進線電抗實現能量雙向流動、單位功率因數以及正弦的網側電流，使變頻器對電網無污染，做到真的“綠色變頻”。在波形

10、質量上，三電平變頻器輸出相電平為九階梯波，對比常規(guī)變頻器電壓和電流畸變率大大減小，系統的du/dt和波形畸變率影響將非常小，且電流波形基本無畸變，系統運行更加安全、可靠。5、主要技術創(chuàng)新之五：研究了提升機的監(jiān)控系統及安全回路，增加了提升機安全運行系數。通過以下幾部分構成提升機的工藝、行程及安全回路的監(jiān)控部分，可實現的主要功能包括：行程控制、對提升機的操作、當有故障發(fā)生時的保護動作等。PLC柜中主要采用SIEMENS S7-300系列PLC，共兩臺。一組為操作保護PLC，主要負責操作閉鎖及各種保護，另一組為行程PLC，主要負責生產運行S曲線、速度實時監(jiān)控保護。同時含UPS電源一臺，用于控制、監(jiān)控

11、及制動控制等設備的后備支持。備用I/O接口不少于20%。電控設備具有監(jiān)控功能，具有提升信號顯示、提升保護、故障自診斷、行程、速度圖、開車準備狀態(tài)、控制系統狀態(tài)、高低壓電源回路、主回路、安全回路等連續(xù)實時顯示及報表打印功能，便于事故的預測和分析處理，保證提升機安全可靠的運行。6、主要技術創(chuàng)新之六：研究了提升機的工藝控制，提高了提升機操控性。操作臺采用操作方便的分體式結構，共由左操作臺、右操作臺和指示臺三部分構成。左操作臺上有制動手柄、高壓送電按鈕、變頻器送電按鈕、安全復位按鈕、緊停按鈕、燈試驗按鈕、過卷旁通按鈕等。右操作臺上有主令操作手柄、工作方式選擇開關、控制方式選擇開關、自動控制按鈕等。指示

12、臺左側為打印機，右側為工業(yè)控制計算機，中間指示臺上有運行參數顯示儀表、重要操作信號和故障信號指示燈。7、主要技術創(chuàng)新之六：研究了提升機的外圍設備，提高了提升機安全運行。編碼器：為了保證系統高可靠性運行，編碼器采用進口編碼器，本方案中包含了下述位置檢測編碼器：編碼器安裝位置數量電機1個滾筒2個井筒開關：包含一套防爆型磁性井筒開關，用于檢測提升容器位置。分別設置在井筒中過卷、齊平、2m/s定點、同步、減速點等位置。一套井筒開關包括帶記憶型6個，不帶記憶型4個，磁鋼2塊（標準配置，但以現場實際需要為準）。運行方式：運行方式分為：手動、檢修及緊急開車等（可根據礦方實際需要可進行改動）。 手動操作：司機

13、根據信號情況，通過速度給定控制提升機在額定速度以下任意速度運行，自動減速、自動準確停車，同時要受到行程控制器限制。檢修：檢修運行包括井筒檢修及驗繩，檢修速度：0.5m/s。檢修時手動開車，在任何運行方式下，司機通過急停按鈕實施急停操作。緊急控制方式：當變頻器出現局部非重大故障時，提升系統能夠低速運行。緊急開車速度<2m/s。其它運行方式：可根據客戶要求另加。編程器：配備一套PLC控制系統編程裝置，完成故障查找及編程，其構成為：筆記本主流配置操作系統維護軟件Step 7針對本提升機的應用軟件(紙面不夠，可另增頁)四、第三方評價副井絞車安全檢驗報告（見附件五）五、經濟效益情況表經濟效益 單位

14、：萬元(人民幣) 項目總投入160欄目年份新增利潤新增稅收創(chuàng)收外匯(美元)節(jié)支總額累 計各欄目的計算依據：（此表為適合各專業(yè)成果編制的的通用表格，各單位可根據所申報成果的情況選擇欄目填寫，填寫近三年來的效益。）副井絞車電控改造前年用電量平均為25萬度。改造后2015年用電量為113512度。其用電單價：0.73元/度計算：（250000-113512）*0.73=99636.24元每年節(jié)約電費10萬元。單位總會計師或財務負責人（簽 字）：單位財務部門（蓋 章）： 年 月 日六、社會效益情況表(成果在推動集團或行業(yè)科學技術進步、安全生產等方面所起的作用)改造后，提高了絞車運行安全的可靠性，給安全

15、生產打下了堅實的基礎，能夠減輕了操作人員工作量，靈敏可靠，沒有再出現故障，工作效率明顯提高。七、申報單位意見表申年 月 日申報單位意見（請注明申報等級） 申報單位領導簽字：申報單位（蓋章）：年 月 日 八、主要完成人員情況匯總表序號姓名性別年齡文化程度職務職稱工作單位對本項成果做出的主要貢獻內容1韓杰男46大專隊長機電隊組織領導2趙安偉男45大專書記機電隊方案設計與實施3白由兵男31大專技術員機電隊方案設計與實施4趙利濤男6大專科員機電科方案實施5楊帥男26大專工人機電隊方案實施6楊彥偉男27大專工人機電隊方案實施7劉軍民男46大專工人機電隊方案實施方項目負責人（簽字）： 年 月 日十、成果應

16、用證明項 目 名 稱副井絞車電控的改造應 用 單 位平頂山天安煤業(yè)香山礦有限公司通 訊 地 址平頂山天安煤業(yè)香山礦有限公司應用起止時間2015年1月2015年11月經 濟 效 益（萬元）年 度年年年年新 增 產 量新 增 產 值新增利稅（純收入）年增收節(jié)支總額所列經濟效益的計算依據：副井絞車電控改造前年用電量平均為25萬度。改造后2015年用電量為113512度。其用電單價：0.73元/度計算：（250000-113512）*0.73=99636.24元每年節(jié)約電費10萬元。應用情況及社會效益：自2015年3月份投入運行以來，滿足了安全提升的需求。在礦井安全生產中，具有極其深遠的意義，技術應用

17、前景極為廣闊，社會效益無法估算。應用單位負責人簽名： （公章） 年 月 日十一、附 件 1、科研項目計劃任務書 2、副井絞車電控改造研究報告3、副井絞車改造工業(yè)性試驗報告4、副井絞車改造效益分析報告5、副井絞車檢驗安全報告科研項目計劃任務書項目名稱： 副井絞車電控的改造 承擔單位： 機電隊、機電科 開發(fā)機構： 起止年月： 2015.12015.3 項目負責人： 韓杰 一、 立項依據和目的意義香山礦副井絞車型號為2JK-3/11.5單繩纏繞式絞車，其原電控采用中信重工生產的PLC-TKD絞車電控，存在用電量大、用功效率低、調速不穩(wěn)定等問題。根據節(jié)能、高效的要求，經論證更換為中礦傳動生產的CSAS

18、型變頻調速系統。此系統具備了寬的調速范圍、高的穩(wěn)速范圍、高的穩(wěn)速精度、快的動態(tài)響應以及在四象限作可逆運行等良好的技術性能，在調速性能方面可以與直流電力拖動媲美。在交流調速技術中，變頻調速具有絕對優(yōu)勢，特別是變頻調速節(jié)電效果明顯。二研究內容和技術方案1、與其它調速方法的比較 交流電動機的調速方法有三種：變極調速、改變轉差率調速和變頻調速。其中，變頻調速最具優(yōu)勢。這里僅就交流變頻調速系統與直流調速系統做一比較。 在直流調速系統中，由于直流電動機具有電刷和整流子，因而必須對其進行檢查，電機安裝環(huán)境受到限制。例如：不能在有易爆氣體及塵埃多的場合使用。此外，也限制了電機向高轉速、大容量發(fā)展。而交流電機就

19、不存在這些問題，主要表現為以下幾點： 第一，直流電機的單機容量一般為12 - 14MW，還常制成雙電樞形式，而交流電機單機容量卻可以數倍于它。第二，直流電機由于受換向限制，其電樞電壓最高只能做到一千多伏，而交流電機可做到610kV。第三，直流電機受換向器部分機械強度的約束，其額定轉速隨電機額定功率而減小，一般僅為每分鐘數百轉到一千多轉，而交流電機的達到每分鐘數千轉。第四，直流電機的體積、重量、價格要比同等容量的交流電機大。最后，特別要指出的是交流調速系統在節(jié)約能源方面有著很大的優(yōu)勢。一方面，交流拖動的負荷在總用電量中占一半或一半以上的比重，這類負荷實現節(jié)能，可以獲得十分可觀的節(jié)電效益。另一方面

20、，交流拖動本身存在可以挖掘的節(jié)電潛力。在交流調速系統中，選用電機時往往留有一定余量，電機又不總是在最大負荷情況下運行；如果利用變頻調速技術，輕載時，通過對電機轉速進行控制，就能達到節(jié)電的目的，根據副井絞車幾個月的用電數據與去年用電數據比較，節(jié)電效率達到50%。2、適用條件采用變頻調速，一是根據要求調速用，二是節(jié)能。它主要基于下面幾個因素： （1）、變頻調速系統自身損耗小，工作效率高。 （2）電機總是保持在低轉差率運行狀態(tài)，減小轉子損耗。 （3）可實現軟啟、制動功能，減小啟動電流沖擊。 3、主要包括以下內容：（1）、高壓供電設備（變壓器、高壓柜等）（2）、提升機低壓配電系統（3）、提升機PLC控

21、制系統（4）、全數字繞線電機雙饋轉子變頻調速系統（5）、（四象限變流柜、濾波器、調節(jié)柜、風冷裝置）（6）、操作臺及上位機監(jiān)控系統（7）、新老系統切換柜（8）、其它部分外圍設備該系統控制精度高，操作簡單，維護方便，具有較強的自診斷能力，其動、靜態(tài)性能指標完全滿足提升機四象限運行要求，并滿足提升工藝要求的過載能力和安全系數。4、主要技術特點（1）提供一套交-直-交三電平變頻器，控制交流異步電機的運行。（2）變頻器功率因數不小于98%，不需功率因數補償裝置，額定運行狀態(tài)下的諧波電流總畸變降低至3%以下。完全滿足國家電力行業(yè)和當地電力部門標準。（3） 整流裝置的過載能力大于電動機的過載能力，在任何負載

22、下，整流裝置都能滿足四象限安全運行要求。（4） 操作和保護系統采用兩套S7-300PLC雙線制控制，相互通訊及監(jiān)視。具有平穩(wěn)“S”曲線控制，保證提升機平穩(wěn)啟動、運行。系統各PLC之間通過雙網絡（MPI和PRFIBUS）進行數據交換，保證數據傳輸安全可靠。（5） 速度測量、安全回路等關鍵電路采用冗余結構設計，系統具有三條安全回路。（6） 電控系統具有緊急開車功能，在電控系統發(fā)生故障時，在確保安全的前提下，可實現提升機低速運行。（7） 變頻裝置總的散熱量不大于變頻器容量的1.0%，變頻器自帶風冷系統。（8） 電控裝置設有柜內照明，并設置通風監(jiān)視、交流220V電源插座，其柜體為框架結構。（9） 系統

23、具有防雷擊設計。四計劃進度1、2015年2月，確定設計方案，主要設備和設施裝備的選型；2、2015年3月，平煤香山礦完善參數設計與計算，進行設備的安裝、調試及運行任務；五實現本項目目標具備的條件1、安裝單位拿出具體的施工方案，要進行充分論證，研究無誤后，方可進行施工。六項目研究人員名單姓名性別年齡職稱職務承擔內容負責人韓杰男45隊長組織領導 項目參加人趙安偉南46書記方案設計與實施白由兵男28主管技術員方案設計與實施趙利濤男27科員方案實施楊帥男26工人方案實施楊彥偉男26工人方案實施劉軍民男47工人方案實施 七經費總概算費用名稱數量金額(萬元)經費總概算設備費用 1160 合計160八經費支

24、出明細預算表費用名稱小計金額(萬元)2013年2014年2015年科研人工費0.3科研設備儀器折舊0.1開發(fā)試驗設備租賃費0.1開發(fā)用材料與用品、半成品0.2中間試驗費0.1試驗礦的開挖費技術交流費0.1技術培訓費0.3水電費及其他能源消耗0.1技術圖書資料費0.2科研開發(fā)設備調整費0.1技術咨詢費0.1委外科研試制費0.2開發(fā)機構辦公費0.1關鍵設備儀器攤銷額（10萬下）0.1科研用無形資產的攤銷0.1項目前期論證費0.1與技術開發(fā)相關其他費用0.2合計2.5.九、技術的先進性與技術資料 技術的先進性 從工程的技術、裝備水平分析，平煤香山礦選用的設備安全保護裝置均是國內目前先進且成熟的，代表

25、了目前國內先進水平。從工程施工組織分析，由于采用了優(yōu)化技術，精心設計，嚴密組織，嚴格施工。在難度上，首先要保證所有分項工程的施工質量，其次要確保各分項工程調試的一次成功，其難度為集團公司，乃至全省該類安裝項目之最。技術資料ASCS-6繞線電機雙饋轉子變頻調速系統總體結構包括：高、低壓配電、變壓器、變頻器、PLC控制系統、操作臺、上位機監(jiān)控系統以及外部其他外部設備等組成，系統總圖如下：1. 高壓開關柜配置3臺高壓開關柜，其中兩臺出線柜，一臺換向柜。采用真空斷路器和騰龍綜保。所有高壓開關柜均具有“五防”功能。高壓柜中裝有電流、電壓、有功、無功等測量儀表和過流、短路、低電壓、接地絕緣等保護裝置以及供

26、測量和保護用的電壓、電流互感器。高壓真空開關柜配騰龍綜合保護裝置。高壓柜工作狀態(tài)經PLC傳輸到上位機顯示。低壓配電系統2. 控制電源柜：進線為雙回路進線，手動切換，各進出回路均配置有必要的保護裝置，其工作狀態(tài)經PLC監(jiān)控系統采集，參與保護控制。斷路器選用塑殼式斷路器，并配有輔助觸點。電源柜為提升電控系統提供所需的電壓等級的控制電源并配備接地監(jiān)視功能，能滿足整個絞車房低壓供電用。提升系統輔機電源、各電壓等級的饋出開關留有不少于10-20%備用回路，具體出線數量及容量按實際要求設計。雙回路進線開關；電控設備本身需要的電源；提升機輔助設備的電源；起重機電源；冷卻風機電源；提升信號設備電源；備用電源，

27、不少于兩個回路。 3. 整流變壓器配置一臺整流變壓器，采用干式整流變壓器(帶測溫裝置)，高壓側±2×2.5%，五檔，無載調壓。預置溫度檢測傳感器并配套溫度監(jiān)視保護裝置，將報警（大于90度），跳閘（大于100度）信號接點輸出到主控PLC。規(guī)格型號為SG10-400KVA，容量為400kVA。4. 變頻器采用先進的背靠背雙三電平交直交變頻方式，結構簡單，效率高，代表變頻器發(fā)展方向。為了保證變頻器高可靠性，主回路采用IGBT,電容器采用干式電容（標稱壽命200000小時）。在控制方式上，通過高性能矢量控制算法，將功率變換裝置和電機作為整體考慮，實現高性能調速的前提下，對網側功率因

28、數、網側諧波、電機定子側、網側功率因數等系統關鍵指標進行調控，滿足系統運行在較低的開關頻率、較小的進線電抗實現能量雙向流動、單位功率因數以及正弦的網側電流，使變頻器對電網無污染，做到真的“綠色變頻”。在波形質量上，三電平變頻器輸出相電平為九階梯波，對比常規(guī)變頻器電壓和電流畸變率大大減小，系統的du/dt和波形畸變率影響將非常小，且電流波形基本無畸變，系統運行更加安全、可靠。5. 提升機的工藝控制、監(jiān)控系統及安全回路通過以下幾部分構成提升機的工藝、行程及安全回路的監(jiān)控部分，可實現的主要功能包括：行程控制、對提升機的操作、當有故障發(fā)生時的保護動作等。PLC柜中主要采用SIEMENS S7-300系

29、列PLC，共兩臺。一組為操作保護PLC，主要負責操作閉鎖及各種保護，另一組為行程PLC，主要負責生產運行S曲線、速度實時監(jiān)控保護。同時含UPS電源一臺，用于控制、監(jiān)控及制動控制等設備的后備支持。備用I/O接口不少于20%。操作臺及上位機 6. 操作臺操作臺采用操作方便的分體式結構，共由左操作臺、右操作臺和指示臺三部分構成。左操作臺上有制動手柄、高壓送電按鈕、變頻器送電按鈕、安全復位按鈕、緊停按鈕、燈試驗按鈕、過卷旁通按鈕等。右操作臺上有主令操作手柄、工作方式選擇開關、控制方式選擇開關、自動控制按鈕等。指示臺左側為打印機，右側為工業(yè)控制計算機，中間指示臺上有運行參數顯示儀表、重要操作信號和故障信

30、號指示燈。7. 上位機電控設備具有監(jiān)控功能，具有提升信號顯示、提升保護、故障自診斷、行程、速度圖、開車準備狀態(tài)、控制系統狀態(tài)、高低壓電源回路、主回路、安全回路等連續(xù)實時顯示及報表打印功能，便于事故的預測和分析處理，保證提升機安全可靠的運行。新老系統切換系統使用一臺新老系統切換柜，用于新系統與老系統之間的切換，新老系統互為備用，提高了系統的穩(wěn)定性和設備利用率，新老系統之間的切換5分鐘即可完成。外圍裝置8. 編碼器為了保證系統高可靠性運行，編碼器采用進口編碼器，本方案中包含了下述位置檢測編碼器：編碼器安裝位置數量電機1個滾筒2個9. 井筒開關包含一套防爆型磁性井筒開關，用于檢測提升容器位置。分別設

31、置在井筒中過卷、齊平、2m/s定點、同步、減速點等位置。一套井筒開關包括帶記憶型6個，不帶記憶型4個，磁鋼2塊（標準配置，但以現場實際需要為準）。10. 運行方式運行方式分為：手動、檢修及緊急開車等（可根據礦方實際需要可進行改動）。 手動操作：司機根據信號情況，通過速度給定控制提升機在額定速度以下任意速度運行，自動減速、自動準確停車，同時要受到行程控制器限制。檢修：檢修運行包括井筒檢修及驗繩，檢修速度：0.5m/s。檢修時手動開車，在任何運行方式下，司機通過急停按鈕實施急停操作。緊急控制方式：當變頻器出現局部非重大故障時，提升系統能夠低速運行。緊急開車速度<2m/s。其它運行方式：可根據

32、客戶要求另加。11. 編程器配備一套PLC控制系統編程裝置，完成故障查找及編程，其構成為：筆記本主流配置操作系統維護軟件Step 7針對本提升機的應用軟件12、主要設備序號設備名稱型號規(guī)格/技術參數單 位數量備 注1高壓開關柜含騰龍綜保臺5廠家配套2整流變壓器SG10-400,干式變壓器，400KVA臺1廠家配套3變頻器交直交三電平ASCS-6，含濾波電抗器套1中礦傳動4控制電源柜ASCS-6-CN（GGD形式）臺1中礦傳動5PLC控制柜ASCS-6-CS，內含兩臺PLC(S7-300)，含UPS臺1中礦傳動6新老系統切換柜ASCS-6-XL臺1中礦傳動7操作臺ASCS-6-FPA，含S7-3

33、00一臺，座椅臺1中礦傳動8上位機工控機，22寸液晶顯示器套1臺灣研華9光電編碼器2048脈沖/圈，配連軸節(jié)臺3廠家配套10井筒開關KSC1010G，含磁鋼套1浙江洞頭11編程器含編程電纜、編程軟件臺2ThinkPad12特殊通信電纜套1廠家配套十、技術成果與形式此項技術改造后，提高了運行安全的可靠性，提高了工作效率，減少了提升機的啟動次數，減輕了操作人員工作量，減速投入靈敏可靠，沒有再出現誤動作故障，工作效率明顯提高，降低了消耗，其帶來的安全價值、安全價值不可估量的。平頂山天安煤業(yè)集團香山礦有限公司副井絞車電控安裝與改造研究報告平頂山天安煤業(yè)股份有限公司香山煤礦二零一五年一月三十日27目 錄

34、1.摘要 312研究開發(fā)內容313、關鍵技術及創(chuàng)新點394、經濟、社會效益分析395、項目實施進度計劃 396、經費計劃 39一、摘 要通過由中礦傳動的ASCS-6繞線電機雙饋轉子變頻調速系統安裝及調試過程中，對相關的資料和技術數據進行了整理。結合實際生產經驗對運行中遇到的問題進行了總結分析，對安裝及調試過程中出現的問題進行分析，對電控進行了結構分析及比較，從硬件和軟件兩方面闡述了電控的優(yōu)缺點。通過安裝電控，不僅僅使維護人員了解并掌握電控的維護保養(yǎng)，更重要的是電控的優(yōu)越性解決了原有設備維護量大，耗費維修費用高，維修機械程度復雜等問題，為礦井安全生產奠定了扎實的基礎二、研究開發(fā)內容礦山提升設備是

35、礦山四大固定設備之一， 在礦山開采和生產過程中占有重要的地位。香山礦副井絞車型號為2JK-3/11.5單繩纏繞式絞車，其原電控采用中信重工生產的PLC-TKD絞車電控，存在用電量大、用功效率低、調速不穩(wěn)定等問題。根據節(jié)能、高效的要求，經論證更換為中礦傳動生產的CSAS型變頻調速系統。此系統具備了寬的調速范圍、高的穩(wěn)速范圍、高的穩(wěn)速精度、快的動態(tài)響應以及在四象限作可逆運行等良好的技術性能，在調速性能方面可以與直流電力拖動媲美。在交流調速技術中，變頻調速具有絕對優(yōu)勢，特別是變頻調速節(jié)電效果明顯。一、主要技術特點1. 提供一套交-直-交三電平變頻器，控制交流異步電機的運行。2. 變頻器功率

36、因數不小于98%，不需功率因數補償裝置，額定運行狀態(tài)下的諧波電流總畸變降低至3%以下。完全滿足國家電力行業(yè)和當地電力部門標準。3. 整流裝置的過載能力大于電動機的過載能力，在任何負載下，整流裝置都能滿足四象限安全運行要求。4. 操作和保護系統采用兩套S7-300PLC雙線制控制，相互通訊及監(jiān)視。具有平穩(wěn)“S”曲線控制，保證提升機平穩(wěn)啟動、運行。系統各PLC之間通過雙網絡（MPI和PRFIBUS）進行數據交換，保證數據傳輸安全可靠。5. 速度測量、安全回路等關鍵電路采用冗余結構設計，系統具有三條安全回路。6. 電控系統具有緊急開車功能，在電控系統發(fā)生故障時，在確保安全的前提下，可實現提升機低速運

37、行。7. 變頻裝置總的散熱量不大于變頻器容量的1.0%，變頻器自帶風冷系統。8. 電控裝置設有柜內照明，并設置通風監(jiān)視、交流220V電源插座，其柜體為框架結構。9. 系統具有防雷擊設計。二、總體結構概述ASCS-6繞線電機雙饋轉子變頻調速系統總體結構包括：高、低壓配電、變壓器、變頻器、PLC控制系統、操作臺、上位機監(jiān)控系統以及外部其他外部設備等組成，系統總圖如下：三、關鍵技術及創(chuàng)新點變頻調速的方法是異步電機最有發(fā)展前途的調速方法。隨著電力電子技術的不斷發(fā)展，性能可靠、匹配完善、價格便宜的變頻器會不斷出現，這一技術會得到更為廣泛、普遍的應用。目前，變頻技術正向小型化、高可靠性、抗公害、多功能、高

38、性能等方向發(fā)展，應推廣應用。四、經濟、社會效益分析自2014年3月份投入運行以來，滿足了副井安全提升的需求。在礦井安全生產中，具有極其深遠的意義，技術應用前景極為廣闊。五、項目實施進度計劃1、2015年2月，確定設計方案，主要設備和設施裝備的選型；2、2015年3月，平煤香山礦完善參數設計與計算，進行設備的安裝、調試及運行任務；六、經費計劃設備及安裝費用160萬元。副井絞車電控工業(yè)性試驗報告平煤股份公司香山礦有限公司二0一五年三月目錄1、項目概述。422、工業(yè)性試驗運行分析。423、工業(yè)性試驗結論。 44331 項目概述通過由中礦傳動的ASCS-6繞線電機雙饋轉子變頻調速系統安裝及調試過程中，

39、對相關的資料和技術數據進行了整理。結合實際生產經驗對運行中遇到的問題進行了總結分析，對安裝及調試過程中出現的問題進行分析，對電控進行了結構分析及比較，從硬件和軟件兩方面闡述了電控的優(yōu)缺點。通過安裝電控，不僅僅使維護人員了解并掌握電控的維護保養(yǎng)，更重要的是電控的優(yōu)越性解決了原有設備維護量大，耗費維修費用高，維修機械程度復雜等問題，為礦井安全生產奠定了扎實的基礎2 工業(yè)性試驗運行分析2.1 工業(yè)性試驗項目與目標2.1.1、試運行：（1）、絞車試運轉前的準備工作：、對絞車各項保護進行試驗，確保靈敏可靠。、對絞車房、井口、井底信號系統檢查，保證信號系統靈敏、可靠。、絞車試運行前，絞車司機必須經培訓合格

40、取得特殊工種證，并熟悉新絞車電控操作規(guī)程后，方可持證上崗。（2）、試運轉步驟及注意事項.試運轉順序： 空負荷試運轉負荷試運轉空負荷試運轉：空負荷試運轉是指提升機在空罐籠條件下試運轉。空負荷試運轉條件：空運轉前對井筒、井架檢查，將妨礙罐籠提落的障礙物全部清除干凈。以上所項檢查由安裝處檢查無誤后，方能進入空負荷試運行程序。空負荷運轉過程中，應密切注意和觀察整機工作情況并檢驗下列部分：電機聲響是否均勻正常，無異常響聲和周期型沖擊。注意檢驗各部分溫升，主軸裝置滾動軸承最高溫升不得超過30。液壓油溫不得超過65。檢驗操縱臺上的所有電氣元件的功能是否指示正確，整機的全部保護環(huán)節(jié)和聯鎖保護環(huán)節(jié)均應正確無誤。檢驗測速傳動的脈沖發(fā)送裝置應是否運行平穩(wěn)，信號正確。首先開低速，速度逐漸提高，可將速度分成幾級，如 2m/s，4m/s，6m/s，在一個速度級上，多次運行確實沒有問題后，再升入上一個速度級，直到全速。2.1.2負荷試運轉空負荷試運轉成功后，才能進入負荷試運轉程序。試運轉時負荷應分級增加，一般分兩級加載：1T負荷 連續(xù)運行4h3T負荷 連續(xù)運行4h連續(xù)運行每8小時停止試運轉對整機進行一次全面檢查，均