高压低频换向柜的电气控制

高压低频换向柜的电气控制

1电源和基本功能(1)系统组成电源系统包括高压开关箱、主电源、低频电源、低压卡箍、低压卡箍、低频高压更换向卡、硅加速盘、加速阻断器等。(2)基本功能1速度曲线的绘制由主控监控PLC、两台轴编码器构成,分别安装在滚筒输出端和减速器高速输出端。轴编码器(ET62-1000、ET62-360)将脉冲信号送入PLC高速计数单元c251中,经PLC逻辑运算处理把当前计数器计数数据与全行程标准数据比较转换成容器行程位置,通过脉冲密度(SPD)指令经计算得到运行速度,从M8251读出运行方向信号,形成各种保护信号和按行程给定的速度曲线。2提升机工艺设计控制信号和保护信号输入PLC,经软件完成提升机的手动、自动、常规等运行方式的控制和提升机工艺要求控制。共使用4套可编程控制器,并安装FX2N-BD通讯模块通过485通讯连接,能够相互读取数据控制高压低频换向柜高压接触器的投切,转子电阻的切除使控制接线大为减少,提高系统可靠性。3提升容器保护系统的安全回路有两套,一套为主控机PLC,另一套为监控机PLC,实现PLC的相互冗余。主要保护有提升容器过卷、减速段过速保护、等速段超速保护、高低压电源断电故障、提升容器接近井口速度超过2m/s时保护、松绳保护、错向保护;深指失效保护、通讯错误、高压失压跳闸保护、无制动源保护;制动油过压;轴编码器失效、润滑油欠压、润滑油超温、制动油超温、煤位满仓、闸瓦磨损等保护。2系统改进系统有较完善的保护,但在使用过程中发现了一些不足,需进行改进。(1)高压开关柜及ah3对柜门的安装高压低频换向柜内有6只高压真空接触器,各接触器电气连接采用裸铜母线(30×3)。检查发现其中在两换向接触器上方的两相母线距离为70mm,按照《煤矿机电设备完好标准》中高压开关柜不同相带电部分间距不小于100mm规定,不符合标准要求。因此采用10kV高压ϕ50热缩管套接在母线上并用热风枪加热安装。安装热缩管后,既保证了电气距离的要求,又减少了因绝缘、小动物、异物、潮湿、盐雾、凝露等引发的电力事故。按照高压开关柜“五防”功能防止误入带电间隔的要求,原柜在前后四门下各安装一个行程开关,串接后接入AH3(给高压低频换向柜供电)高压柜的跳闸回路。但从本质安全考虑,如果检修人员在未停AH3,打开换向柜的柜门,此时由于某种原因,AH3未能按设计要求跳闸,将造成大的安全隐患。从这考虑,在每台柜门上安装1台电磁锁,利用安装在AH3上的带电显示器接点控制电磁锁。当AH3开关柜的出线有电时,高压低频换向柜内带电,AH3的带电显示器接点断开,电磁锁无法得电而柜门无法打开。仅当高压柜断电,电磁锁才能打开,保证人员的安全。(2)开车信号出现错误,调绳通过速度关系无法进入开车时间的范围,延长了调绳的时间。在开车前后,有系统设计为检修信号4点(慢上)、5点(慢下)发送后,当绞车15s内未动车,信号自动转为1点(停车)防止检修人员发出开车信号,绞车未动或司机动车后停车,检修人员开始检修后,司机继续开车造成事故发生。但实际运行中发现在调绳时,需要慢速动车、同时检修人员查看离合器齿块对齐情况,需要一定的时间。这样往往一次调绳工作需联系下口送点,上口转发点五、六次,延长了调绳的时间。因此,在信号自动停车回路中串入调绳接点,既保证正常检修的安全,又使调绳过程只需送一次点就可以完成。(3)采用减速开关和校正开关为利于维护,经井架、架空电缆受雷击等信号干扰及损坏PLC单元,筒内增加减速开关,并增设校正开关,保证提升高度数据的准确。在开关选择上,改用KG1010G型开关,接点有保持功能,箕斗上磁钢向上通过开关,接点维持断开;磁钢向下通过开关,接点维持闭合,提高工作的可靠性。(4)高压自动换向切除原系统问题是将开关置“切除”状态,可能将满载的箕斗全速下放。在交流提升电控中,因高压电源切除,投入低频电源(制动电源)前有一个灭弧失控时间,在负力提升,绞车自动测荷,将减速点前移,并在切除高压前,提前贴闸施加部分制动力,防止在失控时间内绞车超速运行;但若中途停车其测荷时间、条件受到影响,减速点前移、提前贴闸将无法实现,重罐全速下放将造成坠箕斗等恶性事故。为此,将自动换向切除改为只能低频开车,无法高压开车,同时利用硬件方式,将“切除自动换向”主令开关更换为一组常开接点作切除信号接入PLC,一组常闭接点串在高压换向接触器电源上,这样在切除自动换向下,断开高压换向接触器电源,接触器无法吸合保证提升安全;在应急开车时,方便检修人员把此接点短接,监护人员能够开车。(5)交通流量无法控制提升信号系统通过监控PLC,x14端口输入进行计数比较,1点(停车)、2点(快上)、3点(快下)、4点(慢上)、5点(慢下)。检修人员在井口检修时,通过井口的信号箱将主令开关置检修位,按上提、下放、停车按钮分别发送4点、5点、1点信号。但在实际使用中出现,井口发送4点、5点后由于某种原因信号丢失造成绞车电控收到2点、3点信号,开车时是高压高速动车,给在箕斗检修人员造成大的安全威胁。在信号系统输出检修状态,采取继电器输出信号接入监控机x15,在程序中把x15接点串入M389、M390回路,使进行检修时无法高压动车。同时,在信号箱安装急停开关,信号处理后通过继电器输出,串入电控安全回路,检修时不需动车时,按下急停开关,安全回路断开,启动安全闭锁。(6)plc内部监控系统现场安装一台研华工控机,用力控组态软件模拟显示运行工况数据,工作状态。为提高系统的可维护性,便于分析运行数据,快速处理故障,将提升高度、主控机速度、监控机速度、制动油压、主机电流等数据设为历史数据,建立历史曲线控件,保留运行30d的数据,便于历史数据查询。增加报警组,把各PLC内部安全回路各寄存器添加相应组内,当安全回路动作时,系统记录各继电器动作时间,故障分类。联系历史曲线分析故障产生原因,缩短事故处理时间。同时,增加调绳工作画面,