阳煤集团五矿主斜井电控改造技术研究

1、五矿主斜井电控技术改造摘要 通过对五矿主斜井提升机进行电控改造, 实现了 PLC把握,驱动系统接受 Siemens 6RA70全数字式变流调速装置,减轻了爱惜量,提高了运转效率；关键词提升机电控改造运转效率中图分类号： TD 534阳煤五矿主斜井担负西北翼采区和中心采区的提升任务,主斜井运转正常与否直接关系到原煤生产任务的完成,旧电控系统由于设备陈旧已无法中意生产的需要 , 必需进行技术改造；技术参数为：输送长度： 1140m；设计输送才能： 1340t/h ；实际输送才能： 1020t/h ；带宽： 1400mm；1、原电控存在问题 1.1 、把握回路接受继电器把握,由于长期使用,接点氧化,

2、常显现误动作现象；2022 年的统计显示,因继电器故障造成停车时间达 40 个小时时间 故障缘由 误时2022 年 2 月 13 日 励磁把握继电器触点氧化,接触不良,励磁接触器 2.5 小时 不吸合2022 年 3 月 10 日4J（给煤机闭锁）继电器触点粘连,造成机尾堆煤510 小时吨多2022 年 6 月 21 日液压站过压爱惜失灵油管破12 小时2022 年 7 月 19 日给定继电器坏8 小时2022 年 9 月 23 日故障继电器接点氧化,无输出,无法起车4.5 小时2022 年 11 月 12 日风机把握继电器烧坏3 小时1.2 、调剂回路接受电子线路板,原板厂家已无法找到,无备

3、用线路板,且旧的电子线路板元件老化,特性不稳固,需要经常调整；而造成停产 24 个小时；2022 年春节就由于速调中二极管击穿,无备用板1.3 、由于人为因素,往往脉冲调整不齐而造成特性变软；可控硅特性差,关闭不严,用卡流表卡硅整流装置输出端有50A的漏电流；一次侧电流严肃不平稳,A、B相电流相差 50A,负荷稍大,就会显现过流跳开关1.4 、主控回路接受单个可控硅12 脉冲把握,一台电机配两个硅整流装置,由于调剂回路调整脉冲不齐,造成整体特性软,无法运输大煤量,1000t/h 的运输量就会显现压带现象,根本无法中意现在的生产需要；且可控硅的特性易突然变差,造成相互击穿现象 1.5 、把握回路

4、由于接受继电器把握,每起车一次,需要按五个按钮,操作繁琐；1.6 、高压回路由于原设计的不合理,无法实现真正的双回路供电,且各个高压柜接受油 开关,开关频繁,需要经常换油；1.7 、皮带爱惜系统无法和电控匹配,不能准时停车；1.8 、无法实现实时监控；2、解决问题的方案 依据调查,确定改造方案如下：2.1 、主控系统 主控系统是胶带运输机把握系统的核心,它担负整个系统的工艺把握、监视功能,可以 对发出的操作命令进行判定、处理,给出相应的把握命令和给定信号来把握 6RA70装置以实 现其功能；S7-300PLC可编程把握器两套,一套把握,另一套监控；工艺过程 主控系统接受西门子 为润滑液压冷却系

5、统励磁启动；实现高速运行和低速验带功能,设定高速为 2m/s-4m/s,低速为 0-2m/s ；为防止压带事故发生,特设定 3m/s 停给煤机功能；安装完善的皮带爱惜接口,和皮带综合爱惜匹配,当发生断带、跑偏、堆煤、烟雾、沿线禁起等故 障时,能自动紧急停车；当发生危及人身、设备时需要紧急停车,按下急停按钮,马上紧急 停车；2.2 、驱动系统（电流把握单元和速度把握单元的总称）选用 Siemens6RA70传动装置为全数字式调速系统,为保证一台电机有故障的情形下不停产,确定接受三台西门子原装6RA70直流调速装置,四种工作方式：a、三台装置协同工作；b、任何两台装置共同工作；三台装置组成主从式并

6、联系统来完成负载拖动功能,系统组成框图见附图一；由 Siemens 6RA70装置中的点对点（ Peer To Peer）数据通信功能完成上下部分 Siemens 6RA70 全数字式变流调速装置主从式并联系统之间的数据通信功能,图中虚框内为软件组态 编程形成的规律示意图,它完成整个传动系统的完整功能；外部速度给定值由 S7-300 PLC装 置给出；工作方式通过操作台上的按钮选择,由装置中的软件自动切换；励磁部分接受原有的调压器外加简洁的三相全控桥的方式,三台电机接受串联型式,避 免断线缺励现象,四种工作方式转换时,只要合上相应的刀开关即可短接需停电机的励磁,调整到合适的电流即可；2.3 、

7、联线为使信号联线简洁、牢靠,接受西门子S7-300 CPU与西门子 6RA70之间的 ProfiBus-CP总线通信技术； S7-300 CPU与 DP-I/O 之间的 ProfiBus-DP 总线通信技术；从而既削减了电气联线,又提高了系统的牢靠性,因ProfiBus总线具有断线检测功能, ProfiBus总线断线时,将发生故障报警,使系统安全停车,联线方式见附图二 2.4 、实时监控 由 Siemens WinCC组成人机界面,完成对工艺参数设定、工艺过程监视的工作；3、改造后成效 3.1 、安装简洁、便利,便于爱惜；3.2 、由于 PLC S7-300 接受模块化设计,易于实现分布式的配

8、置,削减安装和调试时的 时间和费用；其强大的 CPU和超大的内存容量可以集成新的功能；外部的无触点,提高了其 使用寿命 3.3 、整套的全数字化 6RA70变流调速装置,削减了把握柜之间的连线,提高了系统的抗 干扰性；3.4 、6RA70变流调速装置其动态参数、静态参数是靠算法实现的,而不是靠元器件特性 和人为体会实现的,因此不受人为因素、温度、电流、电压等外部物理因素影响；三相电流完全平稳,使整个系统特性变强,现在每小时运输量已提高到 产需要；1430 吨,中意了现在五矿的生3.5 、6RA70变流调速装置具有 E-Stop 功能,可以安全地切断与传动系统无关的半导体器件和微处理器实现紧急安

9、全断电；3.6 、实现了断油、欠压爱惜；3.7 、简捷的接线,便于查找故障；3.8 、人性化的人机界面查找故障时,只要通过在运算机上查找 PLC程序即可找到；3.9 、操作简洁,只要按一个按钮,系统就按编制的工艺过程自动操作；4、效益测定4.1 、提高运输量1000t/h变为1430t/h ,每天按10 小时运算,年直接经济效益为（1430-1000）*10*350=140 万吨年提高效益按 200 元/ 吨算 就为 200*140 =28000 万元4.2 、和 2022 年相比误时,可削减缺失 1200*40=4.8 万吨 ,间接经济效益为 200*4.8=960 万元4.3 、节能方面：

10、改造前一次运行电压为6000V,次电压为 660V；一次运行电流为 240A,二次运行电流为 1200A；改造成后运行参数为：一次运行电压为 6000V,次电压为 660V；一次运行电流为 180A200A,二次运行电流为 9001000A；在同等输送才能条件下,原一次运行电流为 240A,现一次运行电流为180A；按正常生产每日运行16 小时,每天可节约9000kWh,每年节电量为 315 万 kWh；主装置从装置1从装置2供电变压器供电变压器供电变压器整流器整流器整流器主装置速度给定值主装置主装置电流调剂器给定积分器速度积分器K1从装置1电流调剂器K2从装置2电流调剂器K3图一：传动方式示意图Prof