北副井絞車電控改造最新課件

1、中國平煤神馬集團科學(xué)技術(shù)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(shù)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(quán)專利（件）發(fā) 明 專 利： 件實用新型專利： 件其他知識產(chǎn)權(quán)： 件公開發(fā)表論文 （篇）其中：核心期刊： 篇其 他： 篇任務(wù)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(lián)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(shù)中心負責(zé)統(tǒng)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(chǎn)的PLC-TKD絞車電控，存在用電量大、用功效率低、調(diào)速不穩(wěn)定等問題。根據(jù)節(jié)能、高效的要求，經(jīng)論證更換為中礦傳動生產(chǎn)的ASCS-6繞線電機雙饋轉(zhuǎn)子變頻調(diào)速系統(tǒng)。此系統(tǒng)具備了寬的調(diào)速范圍、高的穩(wěn)速范圍、高的穩(wěn)速精度、快的動態(tài)響應(yīng)以及在四象限作可逆運行等良好的技術(shù)性能，在調(diào)速性能方面可以與直流電力拖動媲美。在交流調(diào)速技術(shù)中，變頻調(diào)速具有絕對優(yōu)勢，特別是變頻調(diào)速節(jié)電效果明顯。2、主要研究內(nèi)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(diào)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(diào)速時平滑性好，效率高。低速時，特性靜關(guān)率較高，相對穩(wěn)定性好。 調(diào)速范圍較大，精度高。 起動電流低，對系統(tǒng)及電網(wǎng)無沖擊，節(jié)電效果明顯。 變頻器體積小，便于安裝、調(diào)試、維修簡便。 易于實現(xiàn)過程自動化。 在恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速時，低速段電動機的過載能力大為降低。 （2）、技術(shù)方案該系統(tǒng)基于數(shù)字化、自動化、網(wǎng)絡(luò)化和信息化等先進技術(shù)，采用“交流繞線異步電機+三電平變頻器+全數(shù)字DSP調(diào)節(jié)控制+多PLC網(wǎng)絡(luò)控制+上位機診斷與監(jiān)控+局域網(wǎng)信息互聯(lián)”的控制模式，主要包括以下內(nèi)容： 高壓供電設(shè)備（變壓器、高壓柜等） 提升機低壓配電系統(tǒng) 提升機PLC控制系統(tǒng) 全數(shù)字繞線電機雙饋轉(zhuǎn)子變頻調(diào)速系統(tǒng)

4、（四象限變流柜、濾波器、調(diào)節(jié)柜、風(fēng)冷裝置） 操作臺及上位機監(jiān)控系統(tǒng) 新老系統(tǒng)切換柜 其它部分外圍設(shè)備該系統(tǒng)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(biāo)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(shù)。（3）、主要技術(shù)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(shù)不小于98%，不需功率因數(shù)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(dāng)?shù)仉娏Σ块T標(biāo)準(zhǔn)。 .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(tǒng)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(tǒng)各PLC之間通過雙網(wǎng)絡(luò)（MPI和PRFIBUS）進行數(shù)據(jù)交換，保證數(shù)據(jù)傳輸安全可靠。 .速度測量、安全回路等關(guān)鍵電路采用冗余結(jié)構(gòu)設(shè)計，系統(tǒng)具有三條安全回路。 .電控系統(tǒng)具有緊急開車功能，在電控系統(tǒng)發(fā)生故障時，在確保安全的前提下，可實現(xiàn)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(fēng)冷系統(tǒng)。 .電控裝置設(shè)有柜內(nèi)照明，并設(shè)置通風(fēng)監(jiān)視、交流220V電源插座，其柜體為框架結(jié)構(gòu)。.系統(tǒng)具有防雷擊設(shè)計。3、創(chuàng)新點變頻調(diào)速的方法是異步電機最有發(fā)展前途的調(diào)速方法。隨著電力電子技術(shù)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(xiàn)，這一技術(shù)會得到更為廣泛、普遍的應(yīng)用。目前，變頻技術(shù)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(yīng)推廣應(yīng)用。4、應(yīng)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(chǎn)中，具有極其深遠的意義，技術(shù)應(yīng)用前景極為廣闊。三、主要科技創(chuàng)新該項目經(jīng)過對中礦傳動生產(chǎn)的ASCS-6繞線電機雙饋轉(zhuǎn)子變頻調(diào)速系統(tǒng)的論證應(yīng)用。此系統(tǒng)具備了寬的調(diào)速范圍、高的穩(wěn)速范圍、高的穩(wěn)速精度、快的動態(tài)響應(yīng)以及在四象限作可逆運行等良好的技術(shù)性能，在調(diào)速性能方面可以與直流電力拖動媲美。在交流調(diào)速技術(shù)中，變頻調(diào)速具有絕對優(yōu)勢，特別是變頻調(diào)速節(jié)電效果明顯。具體為

7、：1、主要技術(shù)創(chuàng)新之一：研究了新型高壓開柜及換向柜的應(yīng)用技術(shù)，增加了柳州騰龍保護器。配置3臺高壓開關(guān)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(guān)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(guān)柜配騰龍綜合保護裝置。高壓柜工作狀態(tài)經(jīng)PLC傳輸?shù)缴衔粰C顯示。2、主要技術(shù)創(chuàng)新之二：研究了新型低壓柜柜的應(yīng)用技術(shù)，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(jīng)PLC監(jiān)控系統(tǒng)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(tǒng)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(tǒng)輔機電源、各電壓等級的饋出開關(guān)留有不少于10-20%備用回路，具體出線數(shù)量及容量按實際要求設(shè)計。雙回路進線開關(guān)；電控設(shè)備本身需要的電源；提升機輔助設(shè)備的電源；起重機電源；冷卻風(fēng)機電源；提升信號設(shè)備電源；備用電源，不少于兩個回路。3、主要技術(shù)創(chuàng)新之三：研究了新型整流變壓器應(yīng)用技術(shù)，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(cè)22.5%，五檔，無載調(diào)壓。預(yù)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

9、到主控PLC。4、主要技術(shù)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(jié)構(gòu)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(biāo)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(xiàn)高性能調(diào)速的前提下，對網(wǎng)側(cè)功率因數(shù)、網(wǎng)側(cè)諧波、電機定子側(cè)、網(wǎng)側(cè)功率因數(shù)等系統(tǒng)關(guān)鍵指標(biāo)進行調(diào)控，滿足系統(tǒng)運行在較低的開關(guān)頻率、較小的進線電抗實現(xiàn)能量雙向流動、單位功率因數(shù)以及正弦的網(wǎng)側(cè)電流，使變頻器對電網(wǎng)無污染，做到真的“綠色變頻”。在波形質(zhì)量上，三電平變頻器輸出

10、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(tǒng)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(tǒng)運行更加安全、可靠。5、主要技術(shù)創(chuàng)新之五：研究了提升機的監(jiān)控系統(tǒng)及安全回路，增加了提升機安全運行系數(shù)。通過以下幾部分構(gòu)成提升機的工藝、行程及安全回路的監(jiān)控部分，可實現(xiàn)的主要功能包括：行程控制、對提升機的操作、當(dāng)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(zé)操作閉鎖及各種保護，另一組為行程PLC，主要負責(zé)生產(chǎn)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(shè)備的后備支

11、持。備用I/O接口不少于20%。電控設(shè)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(zhǔn)備狀態(tài)、控制系統(tǒng)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(yù)測和分析處理，保證提升機安全可靠的運行。6、主要技術(shù)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(jié)構(gòu)，共由左操作臺、右操作臺和指示臺三部分構(gòu)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(fù)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(guān)、控制方式選擇開關(guān)、自動控制按鈕等。指示臺左側(cè)為打印機，右側(cè)為工

12、業(yè)控制計算機，中間指示臺上有運行參數(shù)顯示儀表、重要操作信號和故障信號指示燈。7、主要技術(shù)創(chuàng)新之六：研究了提升機的外圍設(shè)備，提高了提升機安全運行。編碼器：為了保證系統(tǒng)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(shù)量電機1個滾筒2個井筒開關(guān)：包含一套防爆型磁性井筒開關(guān)，用于檢測提升容器位置。分別設(shè)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(guān)包括帶記憶型6個，不帶記憶型4個，磁鋼2塊（標(biāo)準(zhǔn)配置，但以現(xiàn)場實際需要為準(zhǔn)）。運行方式：運行方式分為：手動、檢修及緊急開車等（可根據(jù)礦方實際需要可進行改動）。 手動操作：司機根據(jù)信號情況，通過速度給

13、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(zhǔn)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(dāng)變頻器出現(xiàn)局部非重大故障時，提升系統(tǒng)能夠低速運行。緊急開車速度2m/s。其它運行方式：可根據(jù)客戶要求另加。編程器：配備一套PLC控制系統(tǒng)編程裝置，完成故障查找及編程，其構(gòu)成為：筆記本主流配置操作系統(tǒng)維護軟件Step 7針對本提升機的應(yīng)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(jīng)濟效益情況表經(jīng)濟效益 單位：萬元(人民幣) 項目總投入16

14、0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(jù)：（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(jù)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(wù)負責(zé)人（簽 字）：單位財務(wù)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(xué)技術(shù)進步、安全生產(chǎn)等方面所起的作用)改造后，提高了絞車運行安全的可靠性，給安全生產(chǎn)打下了堅實的基礎(chǔ)，能夠減輕了

15、操作人員工作量，靈敏可靠，沒有再出現(xiàn)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(lǐng)導(dǎo)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(wù)職稱工作單位對本項成果做出的主要貢獻內(nèi)容1韓杰男46大專隊長機電隊組織領(lǐng)導(dǎo)2趙安偉男45大專書記機電隊方案設(shè)計與實施3白由兵男31大專技術(shù)員機電隊方案設(shè)計與實施4趙利濤男6大?？茊T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(zé)人（簽字）： 年 月 日十、成果應(yīng)用證明項 目 名 稱副井絞車電控

16、的改造應(yīng) 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(yīng)用起止時間2015年1月2015年11月經(jīng) 濟 效 益（萬元）年 度年年年年新 增 產(chǎn) 量新 增 產(chǎn) 值新增利稅（純收入）年增收節(jié)支總額所列經(jīng)濟效益的計算依據(jù)：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(yīng)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(chǎn)中，具有極其深遠的意義，技術(shù)應(yīng)用前景極為廣闊，社會效益無法估算。

17、應(yīng)用單位負責(zé)人簽名： （公章） 年 月 日十一、附 件 1、科研項目計劃任務(wù)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(wù)書項目名稱： 副井絞車電控的改造 承擔(dān)單位： 機電隊、機電科 開發(fā)機構(gòu)： 起止年月： 2015.12015.3 項目負責(zé)人： 韓杰 一、 立項依據(jù)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(chǎn)的PLC-TKD絞車電控，存在用電量大、用功效率低、調(diào)速不穩(wěn)定等問題。根據(jù)節(jié)能、高效的要求，經(jīng)論證更換為中礦傳動生產(chǎn)的CSAS型變頻調(diào)速系統(tǒng)。此系統(tǒng)具備了寬的

18、調(diào)速范圍、高的穩(wěn)速范圍、高的穩(wěn)速精度、快的動態(tài)響應(yīng)以及在四象限作可逆運行等良好的技術(shù)性能，在調(diào)速性能方面可以與直流電力拖動媲美。在交流調(diào)速技術(shù)中，變頻調(diào)速具有絕對優(yōu)勢，特別是變頻調(diào)速節(jié)電效果明顯。二研究內(nèi)容和技術(shù)方案1、與其它調(diào)速方法的比較 交流電動機的調(diào)速方法有三種：變極調(diào)速、改變轉(zhuǎn)差率調(diào)速和變頻調(diào)速。其中，變頻調(diào)速最具優(yōu)勢。這里僅就交流變頻調(diào)速系統(tǒng)與直流調(diào)速系統(tǒng)做一比較。 在直流調(diào)速系統(tǒng)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(zhuǎn)速、大容量發(fā)展。而交流電機就不存在這些問題，主要表現(xiàn)為以下幾

19、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(shù)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(zhuǎn)速隨電機額定功率而減小，一般僅為每分鐘數(shù)百轉(zhuǎn)到一千多轉(zhuǎn)，而交流電機的達到每分鐘數(shù)千轉(zhuǎn)。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(diào)速系統(tǒng)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(xiàn)節(jié)能，可以獲得十分可觀的節(jié)電效益。另一方面，交流拖動本身存在可以挖掘的節(jié)電

20、潛力。在交流調(diào)速系統(tǒng)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(diào)速技術(shù)，輕載時，通過對電機轉(zhuǎn)速進行控制，就能達到節(jié)電的目的，根據(jù)副井絞車幾個月的用電數(shù)據(jù)與去年用電數(shù)據(jù)比較，節(jié)電效率達到50%。2、適用條件采用變頻調(diào)速，一是根據(jù)要求調(diào)速用，二是節(jié)能。它主要基于下面幾個因素： （1）、變頻調(diào)速系統(tǒng)自身損耗小，工作效率高。 （2）電機總是保持在低轉(zhuǎn)差率運行狀態(tài)，減小轉(zhuǎn)子損耗。 （3）可實現(xiàn)軟啟、制動功能，減小啟動電流沖擊。 3、主要包括以下內(nèi)容：（1）、高壓供電設(shè)備（變壓器、高壓柜等）（2）、提升機低壓配電系統(tǒng)（3）、提升機PLC控制系統(tǒng)（4）、全數(shù)字繞線電機雙饋

21、轉(zhuǎn)子變頻調(diào)速系統(tǒng)（5）、（四象限變流柜、濾波器、調(diào)節(jié)柜、風(fēng)冷裝置）（6）、操作臺及上位機監(jiān)控系統(tǒng)（7）、新老系統(tǒng)切換柜（8）、其它部分外圍設(shè)備該系統(tǒng)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(biāo)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(shù)。4、主要技術(shù)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(shù)不小于98%，不需功率因數(shù)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(dāng)?shù)仉娏Σ块T標(biāo)準(zhǔn)。（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

22、行要求。（4） 操作和保護系統(tǒng)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(tǒng)各PLC之間通過雙網(wǎng)絡(luò)（MPI和PRFIBUS）進行數(shù)據(jù)交換，保證數(shù)據(jù)傳輸安全可靠。（5） 速度測量、安全回路等關(guān)鍵電路采用冗余結(jié)構(gòu)設(shè)計，系統(tǒng)具有三條安全回路。（6） 電控系統(tǒng)具有緊急開車功能，在電控系統(tǒng)發(fā)生故障時，在確保安全的前提下，可實現(xiàn)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(fēng)冷系統(tǒng)。（8） 電控裝置設(shè)有柜內(nèi)照明，并設(shè)置通風(fēng)監(jiān)視、交流220V電源插座，其柜體為框架結(jié)構(gòu)。（9） 系統(tǒng)具有防雷擊設(shè)計。四計劃進度1、2

23、015年2月，確定設(shè)計方案，主要設(shè)備和設(shè)施裝備的選型；2、2015年3月，平煤香山礦完善參數(shù)設(shè)計與計算，進行設(shè)備的安裝、調(diào)試及運行任務(wù)；五實現(xiàn)本項目目標(biāo)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(wù)承擔(dān)內(nèi)容負責(zé)人韓杰男45隊長組織領(lǐng)導(dǎo) 項目參加人趙安偉南46書記方案設(shè)計與實施白由兵男28主管技術(shù)員方案設(shè)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(jīng)費總概算費用名稱數(shù)量金額(萬元)經(jīng)費總概算設(shè)備費用 1160 合計160八經(jīng)費支出明細預(yù)算表費用名稱小計金額(萬

24、元)2013年2014年2015年科研人工費0.3科研設(shè)備儀器折舊0.1開發(fā)試驗設(shè)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(shù)交流費0.1技術(shù)培訓(xùn)費0.3水電費及其他能源消耗0.1技術(shù)圖書資料費0.2科研開發(fā)設(shè)備調(diào)整費0.1技術(shù)咨詢費0.1委外科研試制費0.2開發(fā)機構(gòu)辦公費0.1關(guān)鍵設(shè)備儀器攤銷額（10萬下）0.1科研用無形資產(chǎn)的攤銷0.1項目前期論證費0.1與技術(shù)開發(fā)相關(guān)其他費用0.2合計2.5.九、技術(shù)的先進性與技術(shù)資料 技術(shù)的先進性 從工程的技術(shù)、裝備水平分析，平煤香山礦選用的設(shè)備安全保護裝置均是國內(nèi)目前先進且成熟的，代表了目前國內(nèi)先進水平。從工程施工組

25、織分析，由于采用了優(yōu)化技術(shù)，精心設(shè)計，嚴(yán)密組織，嚴(yán)格施工。在難度上，首先要保證所有分項工程的施工質(zhì)量，其次要確保各分項工程調(diào)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(shù)資料ASCS-6繞線電機雙饋轉(zhuǎn)子變頻調(diào)速系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)包括：高、低壓配電、變壓器、變頻器、PLC控制系統(tǒng)、操作臺、上位機監(jiān)控系統(tǒng)以及外部其他外部設(shè)備等組成，系統(tǒng)總圖如下：1. 高壓開關(guān)柜配置3臺高壓開關(guān)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(guān)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。

26、高壓真空開關(guān)柜配騰龍綜合保護裝置。高壓柜工作狀態(tài)經(jīng)PLC傳輸?shù)缴衔粰C顯示。低壓配電系統(tǒng)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(jīng)PLC監(jiān)控系統(tǒng)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(tǒng)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(tǒng)輔機電源、各電壓等級的饋出開關(guān)留有不少于10-20%備用回路，具體出線數(shù)量及容量按實際要求設(shè)計。雙回路進線開關(guān)；電控設(shè)備本身需要的電源；提升機輔助設(shè)備的電源；起重機電源；冷卻風(fēng)機電源；提升信號設(shè)備電源；備用電源，不少于兩個回路。 3. 整流變壓

27、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(cè)22.5%，五檔，無載調(diào)壓。預(yù)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(jié)構(gòu)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(biāo)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(xiàn)高性能調(diào)速的前提下，對網(wǎng)側(cè)功率因數(shù)、網(wǎng)側(cè)諧波、電機定子側(cè)、網(wǎng)側(cè)功率因數(shù)等系統(tǒng)關(guān)鍵指標(biāo)進行

28、調(diào)控，滿足系統(tǒng)運行在較低的開關(guān)頻率、較小的進線電抗實現(xiàn)能量雙向流動、單位功率因數(shù)以及正弦的網(wǎng)側(cè)電流，使變頻器對電網(wǎng)無污染，做到真的“綠色變頻”。在波形質(zhì)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(tǒng)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(tǒng)運行更加安全、可靠。5. 提升機的工藝控制、監(jiān)控系統(tǒng)及安全回路通過以下幾部分構(gòu)成提升機的工藝、行程及安全回路的監(jiān)控部分，可實現(xiàn)的主要功能包括：行程控制、對提升機的操作、當(dāng)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(zé)操作閉鎖

29、及各種保護，另一組為行程PLC，主要負責(zé)生產(chǎn)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(shè)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(jié)構(gòu)，共由左操作臺、右操作臺和指示臺三部分構(gòu)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(fù)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(guān)、控制方式選擇開關(guān)、自動控制按鈕等。指示臺左側(cè)為打印機，右側(cè)為工業(yè)控制計算機，中間指示臺上有運行參數(shù)顯示儀表、重要操作信號和故障信號指示燈。7. 上位機電控設(shè)備具有監(jiān)控功能，具有提升信號

30、顯示、提升保護、故障自診斷、行程、速度圖、開車準(zhǔn)備狀態(tài)、控制系統(tǒng)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(yù)測和分析處理，保證提升機安全可靠的運行。新老系統(tǒng)切換系統(tǒng)使用一臺新老系統(tǒng)切換柜，用于新系統(tǒng)與老系統(tǒng)之間的切換，新老系統(tǒng)互為備用，提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性和設(shè)備利用率，新老系統(tǒng)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(tǒng)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(shù)量電機1個滾筒2個9. 井筒開關(guān)包含一套防爆型磁性井筒開關(guān)，用于檢測提升容器位置。分別設(shè)置在井筒中過卷、齊平、2m/s定點、同步、減速點等位置。

31、一套井筒開關(guān)包括帶記憶型6個，不帶記憶型4個，磁鋼2塊（標(biāo)準(zhǔn)配置，但以現(xiàn)場實際需要為準(zhǔn)）。10. 運行方式運行方式分為：手動、檢修及緊急開車等（可根據(jù)礦方實際需要可進行改動）。 手動操作：司機根據(jù)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(zhǔn)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(dāng)變頻器出現(xiàn)局部非重大故障時，提升系統(tǒng)能夠低速運行。緊急開車速度2m/s。其它運行方式：可根據(jù)客戶要求另加。11. 編程器配備一套PLC控制系統(tǒng)編程裝置，完成

32、故障查找及編程，其構(gòu)成為：筆記本主流配置操作系統(tǒng)維護軟件Step 7針對本提升機的應(yīng)用軟件12、主要設(shè)備序號設(shè)備名稱型號規(guī)格/技術(shù)參數(shù)單 位數(shù)量備 注1高壓開關(guān)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(nèi)含兩臺PLC(S7-300)，含UPS臺1中礦傳動6新老系統(tǒng)切換柜ASCS-6-XL臺1中礦傳動7操作臺ASCS-6-FPA，含S7-300一臺，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

33、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(guān)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(shù)成果與形式此項技術(shù)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(shù)，減輕了操作人員工作量，減速投入靈敏可靠，沒有再出現(xiàn)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1.摘要 312研究開發(fā)內(nèi)容313、關(guān)鍵技術(shù)及創(chuàng)新點394、經(jīng)濟

34、、社會效益分析395、項目實施進度計劃 396、經(jīng)費計劃 39一、摘 要通過由中礦傳動的ASCS-6繞線電機雙饋轉(zhuǎn)子變頻調(diào)速系統(tǒng)安裝及調(diào)試過程中，對相關(guān)的資料和技術(shù)數(shù)據(jù)進行了整理。結(jié)合實際生產(chǎn)經(jīng)驗對運行中遇到的問題進行了總結(jié)分析，對安裝及調(diào)試過程中出現(xiàn)的問題進行分析，對電控進行了結(jié)構(gòu)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(shè)備維護量大，耗費維修費用高，維修機械程度復(fù)雜等問題，為礦井安全生產(chǎn)奠定了扎實的基礎(chǔ)二、研究開發(fā)內(nèi)容礦山提升設(shè)備是礦山四大固定設(shè)備之一，在礦山開采和生產(chǎn)過程中占有重要的地位。香山

35、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(chǎn)的PLC-TKD絞車電控，存在用電量大、用功效率低、調(diào)速不穩(wěn)定等問題。根據(jù)節(jié)能、高效的要求，經(jīng)論證更換為中礦傳動生產(chǎn)的CSAS型變頻調(diào)速系統(tǒng)。此系統(tǒng)具備了寬的調(diào)速范圍、高的穩(wěn)速范圍、高的穩(wěn)速精度、快的動態(tài)響應(yīng)以及在四象限作可逆運行等良好的技術(shù)性能，在調(diào)速性能方面可以與直流電力拖動媲美。在交流調(diào)速技術(shù)中，變頻調(diào)速具有絕對優(yōu)勢，特別是變頻調(diào)速節(jié)電效果明顯。一、主要技術(shù)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(shù)不小于98%，不需功率因數(shù)補償裝置，額定運行狀態(tài)下的諧波電流總畸變降低至

36、3%以下。完全滿足國家電力行業(yè)和當(dāng)?shù)仉娏Σ块T標(biāo)準(zhǔn)。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(tǒng)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(tǒng)各PLC之間通過雙網(wǎng)絡(luò)（MPI和PRFIBUS）進行數(shù)據(jù)交換，保證數(shù)據(jù)傳輸安全可靠。5. 速度測量、安全回路等關(guān)鍵電路采用冗余結(jié)構(gòu)設(shè)計，系統(tǒng)具有三條安全回路。6. 電控系統(tǒng)具有緊急開車功能，在電控系統(tǒng)發(fā)生故障時，在確保安全的前提下，可實現(xiàn)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(fēng)冷系統(tǒng)。

37、8. 電控裝置設(shè)有柜內(nèi)照明，并設(shè)置通風(fēng)監(jiān)視、交流220V電源插座，其柜體為框架結(jié)構(gòu)。9. 系統(tǒng)具有防雷擊設(shè)計。二、總體結(jié)構(gòu)概述ASCS-6繞線電機雙饋轉(zhuǎn)子變頻調(diào)速系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)包括：高、低壓配電、變壓器、變頻器、PLC控制系統(tǒng)、操作臺、上位機監(jiān)控系統(tǒng)以及外部其他外部設(shè)備等組成，系統(tǒng)總圖如下：三、關(guān)鍵技術(shù)及創(chuàng)新點變頻調(diào)速的方法是異步電機最有發(fā)展前途的調(diào)速方法。隨著電力電子技術(shù)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(xiàn)，這一技術(shù)會得到更為廣泛、普遍的應(yīng)用。目前，變頻技術(shù)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(yīng)推廣應(yīng)用。四、經(jīng)濟、社會效益分析自2014年3月份投入運行

38、以來，滿足了副井安全提升的需求。在礦井安全生產(chǎn)中，具有極其深遠的意義，技術(shù)應(yīng)用前景極為廣闊。五、項目實施進度計劃1、2015年2月，確定設(shè)計方案，主要設(shè)備和設(shè)施裝備的選型；2、2015年3月，平煤香山礦完善參數(shù)設(shè)計與計算，進行設(shè)備的安裝、調(diào)試及運行任務(wù)；六、經(jīng)費計劃設(shè)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(jié)論。 44331 項目概述通過由中礦傳動的ASCS-6繞線電機雙饋轉(zhuǎn)子變頻調(diào)速系統(tǒng)安裝及調(diào)試過程中，對相關(guān)的資料和技術(shù)數(shù)據(jù)進行了整理。結(jié)合實際生產(chǎn)經(jīng)驗對運行中遇到的問題進行了總

39、結(jié)分析，對安裝及調(diào)試過程中出現(xiàn)的問題進行分析，對電控進行了結(jié)構(gòu)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(shè)備維護量大，耗費維修費用高，維修機械程度復(fù)雜等問題，為礦井安全生產(chǎn)奠定了扎實的基礎(chǔ)2 工業(yè)性試驗運行分析2.1 工業(yè)性試驗項目與目標(biāo)2.1.1、試運行：（1）、絞車試運轉(zhuǎn)前的準(zhǔn)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(tǒng)檢查，保證信號系統(tǒng)靈敏、可靠。、絞車試運行前，絞車司機必須經(jīng)培訓(xùn)合格取得特殊工種證，并熟悉新絞車電控操作規(guī)程后，方可持證上崗。（2）、試運轉(zhuǎn)步驟

40、及注意事項.試運轉(zhuǎn)順序： 空負荷試運轉(zhuǎn)負荷試運轉(zhuǎn)空負荷試運轉(zhuǎn)：空負荷試運轉(zhuǎn)是指提升機在空罐籠條件下試運轉(zhuǎn)?？肇摵稍囘\轉(zhuǎn)條件：空運轉(zhuǎn)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?？肇摵蛇\轉(zhuǎn)過程中，應(yīng)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(lián)鎖保護環(huán)節(jié)均應(yīng)正確無誤。檢驗測速傳動的脈沖發(fā)送裝置應(yīng)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(zhuǎn)空負荷試運轉(zhuǎn)成功后，才能進入負荷試運轉(zhuǎn)程序。試運轉(zhuǎn)時負荷應(yīng)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(zhuǎn)對整機進行一次全面檢查，均正常后方