上孔副斜井提升机电控技术规格书资料

1、山西晋煤集团阳城晋圣上孔煤业有限公司矿井兼并重组整合项目副斜井提升机配电及控制设备技术规范书第三分册（电控设备）晋城煤业集团勘察设计院有限公司山西晋煤集团阳城晋圣上孔煤业有限公司矿井兼并重组整合项目副斜井提升机配电及控制设备技术规范书第三分册（电控设备）设计：审核：审定：项目负责：总工程师：晋城煤业集团勘察设计院有限公司二 O一一年五月目录1、总则12、设备运行环境条件13、规范和标准14、电控装置总体技术方案25、主要电控设备的技术要求66、图纸和技术资料97、设备供货范围101、总则1.1 、本设备技术规范书适用于上孔煤矿副斜井提升机电控设备，提出了对相应设备的功能、结构、性能和试验等方面

2、的技术要求。1.2 、供方提供设备的技术规范应与本标书规定的要求相一致，也可推荐满足本标书中要求的类似定型成熟产品，但是必须提供详细的技术规范差异说明。产品满足国家有关安全、环保等强制性标准。1.3 、供方应具备完整、有效的质量保证模式，并有良好的售后服务。本规范书提出的是最低的技术要求，并未对一切技术细节做出规定，也未充分引述标准和规范的条文。 供方提供的产品不但应满足本技术条件的要求，还应符合相关的国家标准、机械和电气标准。1.4 、本技术规范书未尽事宜，由供、需双方协商确定。2、设备运行环境条件2.1极端最高温度：38.6 2.2极端最低温度：-22.82.3相对湿度：80%（ 25时）

3、2.4地震烈度：7度2.5海拔高度：1000m3、规范和标准本规范书中涉及的所有规范、 标准或材料规格（包括一切有效的补充或附录）应为最新版本，即以需方发出本订单之日作为采用最新版本的截止日期。引用的规范和标准煤矿安全规程（2005 版）；矿山电力设计规范（ GB50070-94）；煤矿提升绞车安全检验规范 （MT/T185-1999）；交流传动矿井提升机电控设备技术条件（ JB4263）；1电气设备的抗干扰特性基本测量方法（GB4859-84）；交流传动矿井提升机电控设备技术条件（ JB4263-86）；电控设备第二部分装有电子器件的电控设备 （GB/T3797-1998）；电能质量公用电网

4、谐波 （GB/T14549-1993）；晋煤集团矿井提升机电控、制动系统技术规范进口电气设备遵守国际电工委员会IEC 标准；电控装置的静动态性能指标完全满足提升机的运行要求；电控装置能够承受提升机和通风机运行时的地坪振动4、电控装置总体技术方案4.1 总体技术方案副斜井提升机设置于副井提升机房内，双回路 6kV 电源由矿井工业场地变电所 6kV 不同母线段引来，双回路 220/380V 电源由矿井工业场地变电所 380V 不同母线段引来。提升机采用半自动运行、手动运行、检修运行、应急运行等操作方式。在正常情况下可采用半自动或手动运行；检修运行时系统自动给定一个检修速度（ 0.3m/s ）低速运

5、行；当故障时，在系统保护停机后，故障被确认但不能立即排除，此时可采用应急运行方式，应急运行速度不超过 0.5M/S。提升机电控系统采用变频调速、 正反向运行， 矢量控制变频器实现在任何负载条件下进行最大效率的控制， 有较宽的调速范围， 并带有完善的保护功能， 满足主电机的安全运行。4.2 电控系统技术方案系统主要由主电源、变频调速系统、 PLC控制系统、工控机显示系统、外围传感器及行程开关等组成。 变频调速系统完成对绞车的启动、 加速、等速、减速、停止等运行过程的转矩和频率控制。 PLC控制系统完成对绞车的启动、加速、等速、减速、停止等运行过程的逻辑控制、行程测量、故障检测、安全保护、安全制动

6、。24.2.1 PLC系统控制电源采用双路供电再加 UPS的供电方式，保证系统的可靠供电， 达到可靠控制的目的。两套 PLC分别由两套 UPS供电。4.2.2 PLC系统安全控制方式采用双 PLC同时运行、互相监测、输出保护冗余的控制方式。 这种控制方式是两套 PLC均处于运行状态，一主一辅，主 PLC进行控制，辅 PLC进行监控。当任何一台 PLC发现需安全制动故障时， 均可断开安全回路保护停机； 或当任何一台 PLC发生故障时，另一套 PLC均可断开安全回路保护停机，实现保护冗余。4.2.2 PLC 系统输出控制采用双 PLC接点串、并的形式进行输出控制。 安全回路采用两套 PLC输出接点

7、串联方式进行控制， 须安全制动类故障发生时， 两套 PLC均能输出断开安全回路。其它输出控制采用输出接点并联互锁方式进行控制 。控制系统输出完成如下设备控制：1）主电机的变频调速控制； 2）制动泵液压泵的控制； 3）液压站电磁阀的控制； 4）调绳操作； 5）安全制动的逻辑处理等。4.2.3编码器的安装位置及双线输入方式速度、行程检测采用光电旋转编码器双线或多线输入。在提升机滚筒主轴联接一个旋转编码器 , 在电动机主轴联接一个旋转编码器, 在两个天轮上联接两个旋转编码器， 滚筒主轴编码器用于速度、行程保护，电动机主轴编码器用于监测和显示，天轮上的编码器用于松绳保护。4.2.4安全回路安全回路由一

8、套硬安全回路、 两套软安全回路构成， 软安全回路的输出点接入硬安全回路中。其中主电源失压、制动油过压、后备保护、变频故障、操作台急停信号、过卷信号同时进入两套PLC软安全回路和外部硬安全回路。减速段超速、等速段超速、爬行段超速、松绳信号、深指失效、误松闸保护、测速反馈断3线（编码器失效）、PLC故障、错向保护、溜车故障等均设置在软安全回路中。主令零位、工作闸零位与安全回路闭锁。4.2.5液压站的控制1）液压站电源采用 UPS作为控制系统的后备电源， 保证了液压站电磁阀的正常动作，实现井中二级制动、井口一级制动。2）液压站的控制采用两套 PLC输出接点并联互锁方式进行控制，如下图所示。同时，在G

9、3G3交流电磁阀回路中加入安全回路硬接点，保证安全回路断电后GG断电。在 G G直流电磁阀回路中加入解除二级制动中继硬接点（安全制动故障发生在井口，此时A C 断电，此继电器失电）和延时继电器接点（安全制动故障发生在井中，此时A C 断电，此继电器失电），可确保 AC断电后在井口实现一级制动，井中实现二级制动。3）液压站制动器监测液压站正常情况的控制， 可根据液压站工作原理实现一、 二级制动。 液压站发生故障时，制动器的监测可采用在回油 A 管、 B 管路上装设压力传感器作为制动器的压力反馈信号，如下图所示。其作用为制动油过压保护、残压检测、安全制动类故障发生时制动情况的监测。当安全回路动作时

10、，可通过压力反馈信号，判断制动器的制动状况。此时，若判断系统不能正常安全制动，变频器自动投入运行， 实现电气制动， 同时进行特殊语音报警， 由操作工人为实现制动， 强迫回油。（在液压站装设手动回油阀，紧急时通过人为操作回油阀泄压，实现安全制动）。4.2.6保护设置1）系统应具备过卷保护装置，且保护设置为双线制，此外PLC软件中也设置软过卷保护。当提升容器超出正常停车位置0.5m 时，过卷保护动作，实现安全制动。42）系统应具备等速段超速、减速段超速、爬行段超速保护功能。3）系统应具备自动减速功能，且保护设置为双线制，当提升容器到达减速位置时，系统发出警示铃声并开始减速。4）系统应具备深指失效保

11、护装置，当深指失效时，应能自动断电并实现安全制动。5）变频器应具备过负荷和欠电压保护功能（变频故障）。6）具备松绳保护装置，当容器在井筒中提升钢丝绳松弛时，能实现安全制动。7）系统具备溜车保护功能，当提升机无运行指令而有运行速度时，系统应实现安全制动。8）润滑油过压 / 欠压、润滑油超温、闸瓦磨损、制动油超温保护功能。这类故障发生在运行中， 则允许本次提升完成， 但不允许下次开车。 开车前出现这类故障，则不允许再开车。9）具有错向保护功能。4.3 主要控制单元主电源具有双电源进线（即双回路供电），保障了生产的连续性。同时向变频柜、主控台进行馈电。完善的过电流、短路、欠电压保护功能，使设备运行更

12、安全。变频调速柜是该系统的调速单元， 采用 ABB的全数字、矢量控制型变频器作为主控原件，通过轴编码器及 PG卡的数据反馈，实现高精确度的速度和力矩控制。同时完成对电机启动、 调速等控制过程， 与 PLC控制柜等单元共同构成全数字、高性能的变频提升机电控系统。PLC控制系统与工控机显示系统构成提升机控制系统的控制中枢， 通过操作人员的操作， 可完成对输送机的所有控制。 通过操作面板和触摸屏的操作， 可对控制方式和运行状态进行设定，监视输送机的运行状态和运行参数的设置。55、主要电控设备的技术要求5.1 1.14V开关柜技术要求开关柜柜型： ZDS型多电压试验电源成套装置柜体数量：3 台额定工作

13、电压： AC 1140V额定绝缘电压： AC 3000V辅助回路额定电压： AC220V额定频率： 50Hz柜体主母线采用优质铜材，规格型号：TMY-50 x5额定短时耐受电流： 50 kA/1S额定峰值耐受电流： 105 kA/1S外壳防护等级： IP30进线方式：电缆下进线；出线方式：电缆下出线。5.2 380V双电源柜技术要求开关柜柜型： GGD型交流低压配电柜柜体数量：1 台额定工作电压： AC 380V额定绝缘电压： AC 690V辅助回路额定电压： AC220V额定频率： 50Hz柜体主母线采用优质铜材，规格型号：TMY-30 x4额定短时耐受电流： 80 kA/1S额定峰值耐受电

14、流： 176 kA/1S外壳防护等级： IP30进线方式：电缆下进线；出线方式：电缆下出线。5.3控制系统总体技术要求61、操作台 PLC采用模块化结构，采用 SIEMEN.S7-300系列可编程控制器原装进口产品，并能方便地与矿管理网联网；软件采用STEP7。2、变频器采用申地公司生产的BPD-630型全数字、矢量控制型变频器。3、电控系统采用双套相同的PLC，一主一辅同时运行，一台作为主控 PLC,一台作为监控 PLC。对提升机运行的关键信号 （如速度、容器位置、减速、 过卷、限速等等）均采用双线多重保护。4、安全回路由一套硬安全回路、两套软安全回路构成，软安全回路的输出点接入硬安全回路中

15、， 安全回路设置两个安全继电器。安全回路的工作状态能在监视器上监视，各类停车故障必须保证安全制动并发出声光报警。5、井筒和井下电气设备满足相关防水或防爆要求，防护等级不低于IP54 ，并具有 MA标志。6、系统具有下列四种运行方式：半自动运行、手动运行、检修运行、应急运行。7、具有调绳功能：在操作台设置调绳转换开关及调绳按钮。调绳限速 0.5M/S以下。8、系统保护符合煤矿安全规程相关要求，并具有错码保护功能。9、主回路采用变频调速、正反向运行，应用矢量控制变频器实现在任何负载条件下进行最大效率的控制，有较宽的调速范围， 并带有完善的保护功能， 满足主电机的安全运行。10、设置四个双输出编码器

16、，分别安装于电机主轴、滚筒主轴、两个天轮；并分别接入两套PLC系统参与监测和控制。11、监控系统采用高配置工控机，监控软件采用西门子WINCC V6.0 1024点完全版，实现多画面实时监控，对状态、故障做到准确显示和实时报警，全汉化显示；具备齐全的人机对话及记录显示功能，画面上能直观了解到提升机运行的实时工况， 发生故障时能自动弹出故障界面，并引起司机注意。 历史记忆至少保存 10 天的运行数据（提升勾数、每勾运行时间等）；故障记录（故障发生时间、7故障类型）至少保存30 天的数据，记忆数据不可修改删除。该工控机与控制用的 PLC通过电缆进行数据通讯， 所有报警和操作信号， 能在显示器显示，

17、 并可随时打印。实现提升全过程的位置、速度监控。上位机能显示如下参数：提升速度数字显示 ；容器位置数字显示；液压站油压油温显示； 润滑油压油温显示； 安全回路状态监视； 安全回路图；提升容器位置柱状显示；提升速度曲线显示； 故障显示；提升方向显示；操作方式显示。12、操作台上应装有指示灯、 仪表、选择开关、控制手柄、闸控手柄、按钮、声响设备等，能实现提升机运行的各种控制工艺要求。主要有：工控机一台；制动手柄、主令手柄；自动 / 手动、检修方式转换开关、调绳转换开关过卷旁路转换开关；急停开关；调绳按钮；控制电源开关；液压泵起停按钮；润滑泵起停按钮；故障复位按钮；半自动开车确认按钮。仪表主要显示：

18、深度指示、提升速度、电机的电流和电压、制动油压、润滑油压等，显示仪表均为数字式，另外配有模拟深度显示光柱。13、变频器应配有抑制电磁干扰和谐波干扰的电抗器， 在供电回路中加入电源滤波器，使整个系统不受外界电磁干扰、 供电电源的干扰， 也不对其他设备产生危害性的干扰。14、系统应与信号系统合理配合， 安全准确完成斜井提升任务。 电控柜为大玻璃、喷塑面板、模块化组件、分体组合柜结构；操纵台为组合式，美观并且便于维修。5.4 PLC 控制系统技术要求1）采用双路供电再加 UPS的供电方式，保证系统的可靠供电，达到可靠控制的目的。两套 PLC分别由两套 UPS供电。2）PLC控制系统采用双 PLC同时运行、互相监测、输出保护冗余的控制方式。这种控制方式是两套 PLC均处于运行状态，一主一辅，主 PLC进行控制，辅PLC进行监控。当任何一台PLC发现需安全制动故障时，均可断开安全回路保护8停机；或当任何一台PLC发生故障时，另一套PLC均可断开安全回路保护停机，实现保护冗余。3）采用双 PLC接点串、并的形式进行输出控制。安全回路采用两套PLC输出接点串联方式进行控制， 须安全制