煤礦主扇風(fēng)機(jī)改造方案

主通風(fēng)機(jī)變頻改造方案*目錄概述1標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范2系統(tǒng)組成3低壓配電柜4變頻柜5監(jiān)控PLC系統(tǒng)6控制臺(tái)7在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)8*概述概述煤礦主通風(fēng)機(jī)采用兩臺(tái)FBCDZ54-6-NO18對(duì)旋防爆軸流式風(fēng)機(jī)，通風(fēng)方式為抽出式，采用YBF2-315L2-6型電動(dòng)機(jī)，功率132KW，額定壓力888-3354PA，額定電壓380伏，額定風(fēng)量40.2-89.4M3。由供電電源有兩臺(tái)Sj200/6/0.38變壓器共給。*標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范如無(wú)特殊說(shuō)明，本電控系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案滿足以下標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范：電控系統(tǒng)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)：《礦山電力設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50070-94新版《煤礦安全規(guī)程》2004年版電控系統(tǒng)制造標(biāo)準(zhǔn)：IEC標(biāo)準(zhǔn)電控設(shè)備檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)：《低壓電器電控設(shè)備》安裝驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)：《電氣裝置安裝工程盤(pán)、柜及二次回路接線施工及驗(yàn)收規(guī)范》GB50171-92《電氣裝置安裝工程電纜線路施工及驗(yàn)收規(guī)范》GB50168-92*系統(tǒng)組成名稱型號(hào)數(shù)量備注低壓配電柜400A21#風(fēng)機(jī)與2#風(fēng)機(jī)電源進(jìn)線與配電變頻柜ACS5504變頻器安裝配置主控柜S7-300PLC1系統(tǒng)PLC控制切換柜400A2運(yùn)行模式切換司機(jī)臺(tái)S7-200PLC1系統(tǒng)操作上位機(jī)IBM1系統(tǒng)監(jiān)控風(fēng)機(jī)在線監(jiān)控可選1在線監(jiān)控*系統(tǒng)結(jié)構(gòu)*柜體構(gòu)成*低壓配電柜低壓配電系統(tǒng)引自原系統(tǒng)兩臺(tái)Sj200/6/0.38變壓器，向主通風(fēng)機(jī)提供低壓電源，同時(shí)經(jīng)過(guò)一臺(tái)380/220V隔離變壓器以及不間斷電源UPS向變頻器和PLC主控系統(tǒng)提供控制電源。序號(hào)名稱型號(hào)備注1空開(kāi)CM1-4002單刀雙擲刀開(kāi)關(guān)DZ-4003接觸器CK1-4004小型斷路器PL7-3P-10A5電流表6電壓表7電流互感器8轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)APT9按鈕APT10指示燈APT11安裝附件*變頻柜變頻器選用ABB公司ACS550型變頻器FlashDrop助手型控制盤(pán)用于降低諧波的專利技術(shù)：變感式電抗器矢量控制專為惡劣環(huán)境設(shè)計(jì)的涂層板內(nèi)置C2類EMC濾波器（第一環(huán)境）作為標(biāo)配內(nèi)置的Modbus現(xiàn)場(chǎng)總線及多種內(nèi)部安裝的總線適配器UL,cUL,CE,C-Tick及GOSTR認(rèn)證RoHS認(rèn)證*變頻器技術(shù)參數(shù)供電電壓380至480V,+10/-15%頻率48……63Hz功率因數(shù)0.98效率>98%輸出電壓范圍0……額定頻率控制0……500Hz電機(jī)控制軟件矢量控制轉(zhuǎn)矩控制開(kāi)環(huán)<10ms額定轉(zhuǎn)矩閉環(huán)<10ms額定轉(zhuǎn)矩開(kāi)環(huán)±5%額定轉(zhuǎn)矩閉環(huán)±2%額定轉(zhuǎn)矩速度控制開(kāi)環(huán)電機(jī)額定滑差20%閉環(huán)電機(jī)額定速度0.1%開(kāi)環(huán)100%轉(zhuǎn)矩階躍<1%s閉環(huán)100%轉(zhuǎn)矩階躍<0.5%s*變頻柜配置序號(hào)名稱型號(hào)備注1變頻器ACS550ABB2接觸器SIEMENS3小型斷路器PL7-3P-10AMOLLER4電流表5電壓表6電流互感器7按鈕APT8指示燈APT9PROFI-BUS通訊卡ABB*變頻器主回路切換煤礦主通風(fēng)機(jī)為一用一備設(shè)計(jì)，完全保留原工頻運(yùn)行方式（工頻回路加接觸器予以控制）。本方案采用變頻裝置與主通風(fēng)機(jī)互為冗余的配置方案，進(jìn)一步提高了系統(tǒng)的可靠性。這里提供兩種切換方案待選。*方案一采用接觸器（即：KM1~KM8）和斷路器（ZQ1、ZQ2）均為可控器件，能夠?qū)崿F(xiàn)回路自動(dòng)切換和有準(zhǔn)備切換方式。本方案中使用的斷路器和接觸器較多，控制較為復(fù)雜。*方案二使用單刀雙擲開(kāi)關(guān)代替接觸器切換回路。該方案電路較為簡(jiǎn)單，半自動(dòng)模式切換，能夠減少4個(gè)接觸器，2個(gè)斷路器，使系統(tǒng)故障點(diǎn)減少。但是方案不能自動(dòng)切換風(fēng)機(jī)，且切換時(shí)間較長(zhǎng)。*運(yùn)行模式本系統(tǒng)提供了四種不同的正常運(yùn)行及應(yīng)急運(yùn)行方式。模式一模式二模式三模式四*切換方案全自動(dòng)方式(方案一)——系統(tǒng)根據(jù)運(yùn)行狀態(tài)，自動(dòng)完成由正常運(yùn)行到應(yīng)急運(yùn)行方式的切換，整個(gè)過(guò)程不需要人員參與。自動(dòng)實(shí)現(xiàn)切換開(kāi)關(guān)、風(fēng)機(jī)的連鎖動(dòng)作。（鑒于風(fēng)機(jī)運(yùn)行的特殊性，不推薦此方式）半自動(dòng)方式——當(dāng)系統(tǒng)運(yùn)行發(fā)生故障時(shí)，發(fā)出故障報(bào)警信號(hào)。系統(tǒng)由正常運(yùn)行到應(yīng)急運(yùn)行方式轉(zhuǎn)換過(guò)程中需要人員參與解鎖，同時(shí)系統(tǒng)對(duì)聯(lián)鎖狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)視。（推薦方式）。手動(dòng)方式——手動(dòng)方式下，系統(tǒng)的起?？刂撇皇苈?lián)鎖條件制約，因此只能用于調(diào)試等極端情況下使用。*有準(zhǔn)備切換1號(hào)風(fēng)機(jī)向2號(hào)風(fēng)機(jī)正常切換過(guò)程中，當(dāng)1號(hào)風(fēng)機(jī)停機(jī)之前，預(yù)先啟動(dòng)2號(hào)風(fēng)機(jī)。此時(shí)，若2號(hào)風(fēng)機(jī)和相關(guān)變頻器所有狀態(tài)都正常時(shí)，再停1號(hào)風(fēng)機(jī)。當(dāng)1號(hào)風(fēng)機(jī)停機(jī)后，2號(hào)風(fēng)機(jī)風(fēng)門打開(kāi)，可以快速啟動(dòng)2號(hào)風(fēng)機(jī)。這種方式可以大大縮短兩臺(tái)風(fēng)機(jī)的切換時(shí)間，并且降低由于2號(hào)風(fēng)機(jī)潛在故障導(dǎo)致切換失敗的風(fēng)險(xiǎn)。提高通風(fēng)系統(tǒng)可靠性。*有準(zhǔn)備切換*監(jiān)控PLC系統(tǒng)系統(tǒng)采用兩套PLC分別控制兩臺(tái)風(fēng)機(jī)。系統(tǒng)設(shè)置三種啟動(dòng)方式

自動(dòng)方式聯(lián)鎖條件下的手動(dòng)方式非聯(lián)鎖（檢修）條件下的手動(dòng)方式為避免外部信號(hào)干擾影響系統(tǒng)的正常運(yùn)行，本系統(tǒng)的設(shè)計(jì)具備完善的防干擾措施系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)如下功能

保護(hù)功能：對(duì)過(guò)載、短路等故障設(shè)置保護(hù)?？刂乒δ埽焊鶕?jù)實(shí)際需要進(jìn)行分合閘，以保證安全生產(chǎn)。*主控柜配置序號(hào)名稱型號(hào)備注1底板6ES7390-1AF30-0AA0SIEMENS25A電源模塊6ES7307-1EA00-0AA0SIEMENS3CPU模塊6ES7313-6CE01-0AB0SIEMENS48路AI模塊6ES7331-7KF02-0AB0SIEMENS54路AO模塊6ES7332-5HD01-0AB0SIEMENS632點(diǎn)DI模塊6ES7321-1Bl00-0AA0SIEMENS732點(diǎn)DO模塊6ES7322-1Bl00-0AA0SIEMENS8MMC存儲(chǔ)器卡6ES7953-8LG11-0AA0SIEMENS9前連接器6ES7392-1AJ00-0AA0SIEMENS10微斷PL7-2P-10MOLLER11接口開(kāi)關(guān)電源S-100-24MEANWELL12接口繼電器ORMON*司機(jī)臺(tái)配置序號(hào)名稱型號(hào)備注1S7-300CPU6ES7313-6CE01-0AB0SIEMENS48路AI模塊6ES7331-7KF02-0AB0SIEMENS54路AO模塊6ES7332-5HD01-0AB0SIEMENS632點(diǎn)DI模塊6ES7321-1Bl00-0AA0SIEMENS732點(diǎn)DO模塊6ES7322-1Bl00-0AA0SIEMENS5斷路器PL7-2P-10AMOLLER6繼電器HH52P-24DOMRON7接觸器3TFSIEMENS8按鈕APT9指示燈APT*在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)系統(tǒng)簡(jiǎn)介本系統(tǒng)以國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)“通風(fēng)機(jī)空氣動(dòng)力性能試驗(yàn)方法”和煤炭行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)“煤礦用主要通風(fēng)機(jī)現(xiàn)場(chǎng)性能參數(shù)測(cè)定方法”為依據(jù)，應(yīng)用工業(yè)計(jì)算機(jī)檢測(cè)技術(shù)和獨(dú)特的專有研究成果對(duì)礦用大型通風(fēng)機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行連續(xù)在線測(cè)量與處理，以多種方式提供通風(fēng)機(jī)運(yùn)行狀態(tài)的各種數(shù)據(jù)，保障通風(fēng)機(jī)的安全運(yùn)行和方便通風(fēng)機(jī)的性能測(cè)試，并為多種功能擴(kuò)充提供方便的條件。在線測(cè)量與處理的風(fēng)機(jī)運(yùn)行參數(shù)包括風(fēng)機(jī)入口靜壓、全壓、風(fēng)速、流量，電機(jī)的軸承溫度、定子繞組溫度，電機(jī)功率和總功率，風(fēng)機(jī)效率，正反風(fēng)信號(hào)和風(fēng)機(jī)入口溫度等。系統(tǒng)采用國(guó)內(nèi)先進(jìn)的工控組態(tài)軟件，測(cè)控功能齊全，畫(huà)面、曲線、報(bào)表豐富多彩，方便現(xiàn)場(chǎng)操作人員使用和技術(shù)維護(hù)。*系統(tǒng)基本功能在線測(cè)量與處理的風(fēng)機(jī)運(yùn)行參數(shù)的集中定位顯示，以指定的時(shí)間間隔刷新在線測(cè)量與處理的風(fēng)機(jī)運(yùn)行參數(shù)的實(shí)時(shí)曲線圖形顯示，便于觀察一小時(shí)內(nèi)（或其它指定長(zhǎng)度）各種不同