永华二矿主斜井提升机电控技术协议

永永华华能源有限公司能源有限公司 二二矿矿主斜井提升机主斜井提升机电电控技控技术术要求要求 河南永河南永华华能源有限公司二能源有限公司二矿矿 机机电电科 何科 何伟伟 2011 年年 4 月月 1 日日 一 一 总总体要求体要求 1 本要求适用于永华公司二矿的主斜井提升机的招标工作 包括技术要求 质量保证 技术配合 售后服务 人员培训 安装调试 和实验验收等方面的内容 2 本技术要求提出的是最低限度要求 并未对一切细节做出 规定 也未充分引述有关标准和规范条文 供货方应保证提供一整套 符合本技术要求的优质产品及相应的服务内容 3 如果卖方没有以书面形式对本条件书的条文提出异议 则 意味着卖方提供的设备 或系统 完全符合本技术条件书的要求 如有 异议 不管是多么微小 都应在报价书中以 对条件书的意见和同条 件书的差异 为标题的专门章节中加以详细描述 4 本设备技术条件书所使用的标准如遇与卖方所执行的标准 不一致时 按较高标准执行 5 本设备技术条件书所使用的标准如遇与卖方所执行的标准 不一致时 按较高标准执行 6 供货方应充分考虑和公司现有监控系统能可靠的通讯以 及相关的接口工作 7 本技术要求未尽事宜 由供需双方协商确定 二 系二 系统统工作条件 工作条件 1 海拔高度不高于 1000m 2 周围介质温度不高于 40 3 空气相对湿度 不超过 95 4 无显著振动 冲击的场合 5 周围无介质爆炸危险 且不足以腐蚀金属 无破坏绝缘的气 体与尘埃 6 电网质量 波形为 50HZ 正弦 电压幅值波动不超过 10 三 主要三 主要设备选设备选型参数 型参数 1 进线电压 主回路电源 双回路 三相 AC 6KV 50Hz 电 压波动 10 2 提升机及电机参数 提升机型号 JK 2 1 5 30E 型单滚筒缠绕式提升机 主要技术参数 滚筒直径 D 2 0m 滚筒宽度 B 1 5m 减速比 1 30 最大静张力 60KN 提升钢丝绳型号 6T 7 FC 24 1670 配套高压电机 电机型号 YP400 8 电机功率 N 185KW 电压等级 V 6KV 电机转速 720r min 冷却方式 风冷 斜巷提升长度 320m 巷道倾角 16 四 四 电电控部分控部分 1 本 本电电控系控系统应统应符合下列文件的符合下列文件的规规定和基本要求 定和基本要求 煤矿地面多绳缠绕式提升系统设计规范 CT5021 1997 金属非金属地下矿山安全规程 GB16424 1996 煤矿安全规程 2009 年版 矿山电力设计规范 GB50070 94 半导体变频电气传动控制设备 JB DQ6188 煤矿用提升机信号装置通用技术条件 现行国家电工委员会及其它有关标准 进口电气设备按国际 电工委员会 IEC 标准 低压配电设计规范 GB50054 95 电气设备的抗干扰特性基本测量方法 GB4859 84 2 电电控工作条件和控工作条件和电电网条件网条件 环境条件 最高温度 40 最低温度 10 高压电源 两回路 AC6KV 50HZ 中性点不接地 分别引自 变电所不同母线段 一路工作 一路备用 故障后手动切换 两路进线 互为闭锁 低压电源 提升机房交流 380 220V 50HZ 低压电源为 双回路供电 一路引自低压动力线网一回路 另一路引自低压动力线 网二回路 一路工作 一路备用 故障后自动切换 3 高高压压开关柜技开关柜技术术要求要求 高压开关柜采用 KYN28A 12 型系列手车式高压真空开关柜 双回路电源 采用单母线不分段接线方式 两路进线柜应设电气闭锁 严禁并列运行 开关柜防护等级 IP54 开关柜应符合 五防 要求 开关柜按用途配置相应的微机综合保护单元 微机综合保护 装置应有通讯 485 接口 将电量参数及高压开关柜状态数据上传至上 位机 标配电流及电压互感器 多功能数显电测表 并带有开关状 态显示器和温湿度控制器 高压开关柜留设远方控制接口 实现智能化控制 高压开关柜合闸回路辅助接点留设至少两组备用触点 高压开关柜共计 4 台 2 台进线 1 台出线 1 台 PT 保护 4 电电控系控系统总统总体技体技术术要求要求 主传动系统方案 系统利用高压变频器驱动电机 电机选用南阳防爆生产变频电机 实现对电机最大运行速度的限制 同时实现电机的平滑调速 作为主 井同时可以实现节能目标 高压变频装置要求 提升机采用变频调速控制系统 参数提供满足主斜井提升机工艺 要求的变频装置及整套控制系统 变频器采用 HIVERT YVF 06 048 型高压变频器 主要技术要求 A 系统稳定可靠 保证运转连续可靠 B 提供合理优化的可控启动 制动 控制提升机按理想速度图 运行 减少对电网电压和负载机械的冲击 C 精确平滑的转矩和速度控制 降低提升机运动部件磨损 提 高节能效果 D 变频装置应提供良好的输入谐波抑制功能 不影响同一电 网中其他设备的正常运行 E 变频装置应输出接近正弦的电压和电流波形 尽量降低对 电机的附加要求 F 频率调节范围 3 50Hz 四象限运行 功率单元更换方便 G 设计 生产符合有关标准 与主机有过成熟配套功率因数 大于 99 显示变频器运行参数 H 使用简单 维护方便 具有各类故障显示功能 I 应具有与监控系统通讯功能 设通讯接口 具备在线监测功 能 5 提升工 提升工艺艺控制系控制系统统要求要求 工艺电控系统选用为高可靠性的 PLC 电控系统 选用西门子公司 S7 300 系列可编程序控制器 采用主控 监控 PLC 冗余结构 应用 PROFIBUS DP 现场总线技术 使控制系统简化 维 护方便 提高控制精度及安全可靠性 上位机 主控 PLC 监控 PLC 信号系统通过 PROFIBUS 现场总线构成局域网 并且可以与地面生 产调度或全矿集中控制系统联网通讯 主 PLC 包括主机架 电源模块 CPU 模块 高速计数器模 块 模拟量 I O 模块 数字量 I O 模块等 对整个系统的工作进行控制 和管理 其中主要包括对液压站的控制 执行正常的操作程序 接受 并生成开车信号和方向信号 实现各种故障保护及闭锁 同时还包括 与上位机通讯及远程监控等功能 监控 PLC 采用与主 PLC 同样 CPU 的一套可编程控制器 主 副两套 PLC 可实现双线制保护 对影响提升运行的关键信号 如 速度 容器位置 减速 过卷等 均采用多重保护 互为监视 具有全 行程速度和位置保护功能 6 主控主控 PLC 主要功能主要功能要求要求 选用 SIMATIC S7 300 型 PLC 系统 提升系统辅助回路控制 6kV 电源系统控制 合 分闸的电气连锁和保护 辅助设备如液压泵 润滑泵 电机风机等的顺序启动和联锁 安全回路 主控 PLC 软件安全回路 与硬件继电器安全回路并联运行 并 与硬件继电器安全回路进行比较 相互监视 工作闸和安全闸控制 一次开车回路闭锁 运行逻辑与指令 提升机冗余监视和保护 除了设置一套 SIMATIC S7 300 全数字提升机主控系统以外 在监控 PLC SIMATIC S7 300 中另设一 套提升机监视和保护系统 它的传感器 反馈通道 保护功能以及动 作通道与主控系统之间完全独立 真正实现提升机的冗余保护 7 PLC 实现实现的的监监控功能控功能 软件安全回路 对于提升机电气系统各子系统 如高压配电系统 低压配电系统 变频器等 的安全回路接点状态进行监视 实现软件安全回路的功能 一旦发生故障 动作安全回路继电器 实施紧急制动 提升机闭锁回路 对于提升机一次开车回路故障接点进行监视 实现软件闭锁回 路的功能 一旦发生故障 待本次提升循环完成 提升机静止时 动作 提升机闭锁回路继电器 实施制动 不允许进行下一提升循环 提升机速度及行程保护 监控 PLC 中设有高速计数模块 可以实现提升机超速 连续速 度监视 逐点速度监视 滑绳监视 跳变监视等功能 监控 PLC 系统 用于速度和行程监视的轴编码器是单独设置的 分别安装在滚筒大轴 和导向轮大轴上 双重过卷保护 系统可根据提升容器的实际高度值对过卷扬进行数字设定和保 护 并在井筒的两端安装硬件过卷开关作为最后一级过卷保护 连续速度监视 根据检测的实际速度 对提升机等速段和减速段的最大运行速 度进行连续不断的监视 逐点速度监视 根据检测的实际速度以及减速段 5 个软件逐点保护开关的信号 对提升机减速段的最大运行速度进行逐点 5 个软件逐点保护开关点 的监视 速度互相监视 为了防止闭环控制用测速发电机和轴编码器发生硬件故障或断 线断线故障 将监视用测速发电机的反馈信号分别与闭环控制用测速 发电机和轴编码器的速度反馈信号进行互相比较 实现对速度传感器 的冗余保护 其他保护和联锁 除可实现上面提到的保护功能以外 可以满足标准及规范要求 的所有保护 如对所有关键设备 液压油泵 润滑油泵 电机风机 变 频器电源 辅助电源等 进行安全检测及保护 此外还有过流 堵转 2 米过速 闸瓦磨损 通讯故障等保护 所有故障发生时均有声光报 警并根据故障类型进行电气制动或紧急制动 安全制动 故障处理与故障记录 主控系统根据故障的不同种类及提升机当前的运行状态 将故 障分为三种不同种类 即紧停故障 电气停车故障和提升终了停车故 障 当发生紧停故障时 主控 PLC 封锁传动调速系统 同时动作安 全回路 实现机械紧急制动 当发生电气停车故障时 为了减少紧急 制动时产生的机械冲击 主控 PLC 向行程控制系统发出电气停车指 令 行程控制系统根据系统允许的最大减速度产生减速给定曲线 这 时提升机进行电气制动 直到停车施闸 对于某些轻故障 如报警故 障 允许提升机继续运行直到完成本次提升循环 闭锁提升机 为了便于现场判断故障原因 主控 PLC 具有故障记录和显示的 功能 系统自动判断首发故障 过滤掉由于首发故障引起的连带故障 同时 系统会以时间标签的方式记录所有故障信息 并通过通讯方式 在上位机界面上以故障列表的形式显示 包括故障名称 发生时间 发生位置 紧急制动距离 制动时间 制动平均减速度等重要参数 为了防止重要信息 如提升容器的位置等 掉电时丢失 系统会 自动将这些重要信息自动保存在备用电池保存的内存区里 系统重新 上电以后会自动调入这些参数 避免了停电以后不知道箕斗确切位置 的情况 减少误操作发生的几率 8 提升机 提升机电电控系控系统统的安全保的安全保护护 安全回路的作用是当提升系统出现异常情况时能够停止提升机 运行 并防止重新起动 以防事故进一步恶化 安全回路双重化 独立运行互为冗余 设置继电器和主控 监 控 PLC 硬软冗余结构 安全回路的工作状态能在监视器上监视 安全回路独立于其它正常回路 继电器安全回路独立于其它回路 直接作用于电气传动系统 闸制动系统等 提升机电控系统应设下列联锁保护 含安全回路 下列各类故障必须保证安全制动并发出声光报警 故障 排除后才能再开车 高 低压电源断电 变频传动装置电源故障 事故逆转运行 制动油路系统故障 松绳保护 方向闭锁保护 控制计算机故障 提升容器过卷 提升速度超过最大速度 15 及减速段过速 10 提升容器到达限速位置时的速度超过 2m s 按下安全制动按钮 在后续设计过程需要补充的其它故障 先行电气制动减速 停车后断安全回路并发出声光报警 故障排除后才能再开车 制动油路系统故障 闸间隙超限 井筒减速点 副 PLC 软减速点或主控 PLC 软减速点其中有两 路失效 提升速度超过最大速度 10 在后续设计过程需要补充的其它故障 不影响提升机本周期运行 但不允许下周期开车的故障有 数字深度检测失效或出错 井筒减速点 副 PLC 软减速点或主控 PLC 软减速点其中之一 失效 在后续设计过程需要补充的其它故障 PLC 内部由程序设置一条安全回路 外部有一条安全回路 与 监控系统一起在完成 煤矿安全规程 规定的各种保护和系统本身所 必须的保护 关键环节如减速点 超速 过卷等采用三重保护 各安全回路之 间互相冗余 重故障具有声 光报警功能 轻故障采用预报警方式 整套设备必须满足 煤矿安全规程 2009 版及河南省国有煤矿 生产矿井和地面厂 处 安全质量标准化标准及考核评级办法 2007 版的有关规定 9 提升机的开 提升机的开车车方式方式 半自动 手动开车自动停车 半自动 由提升机司机根据所 选中段与中段运行指令与信号 提升容器可以在最大速度以下的任意 速度运行 手动开车 在所选中段减速点自动减速 准确自动停车 停 车误差小于 20mm 手动 由提升机司机根据所选中段与中段运行指令手动开 车 提升容器可以在最大速度以下的任意速度运行 在减速点前任意 点 可手动减速运行并停车 到达所选中段减速点 不管司机是否手 动操作减速 能自动减速 到达所选中段停车点 不管司机是否手动 停车 实行自动停车 以保证安全 检修 由提升机司机 信号工 手动操作 速度低于 1 5m s 并在 0 1 5m s 可调 司机可在井筒两端以内 在任意地点开 停车 以适应井筒检修与钢线绳检查的的需要 10 提升机人机界面提升机人机界面或上位机或上位机 提升机运行时显示提升机的运行状态 如 速度 行程 打点 上 次打点 电流 各主要辅助设备的启停状态等 当有故障发生时 故障 画面显示故障的详细信息 包括故障时间 故障类型 故障名称等 系 统设置画面可对行程当量 停车位置等信息进行设置 传动画面可监 视传动系统的状态 包括当前的电压 电流 频率等重要信息 数字深 度指示器及柱式模拟深度指示 还包括历史的传动系统故障代码等 便于用户了解变频器的工作情况 操作台进行人性化设计 便于操作简单 安全可靠 良好的人机 界面 11 井筒开关 井筒开关应为防爆型设备 并具备煤安标志 且满足井筒淋水环 境要求 防护等级不低于IP67 井筒开关应动作可靠 灵敏 12 噪音控制和振动的要求 提升机房内要求噪音和振动符合相关国家标准和规范要求 13 电控主要配置 1 操作台 含座椅 提升机人机界面或上位机 显示提升机运行状态 如速 度 行程 打点 上次打点 电流 及各主要设备的启停 状态 套1 含辅控 PLC 带数字深指 不锈钢台板 2 高压开关柜 河南森源 KYN28A 12 型手车式高压 真空开关柜 台3 双回路电源进 线 电压 电流 保护指示齐全 电气 机械闭 锁齐全 3PT 保护柜 河南森源 KYN28A 12 型台1 配置相应的微 机综合保护单 元 微机综合 保护装置应有 通讯 485 接口 4 低压配电柜 台1 双回路电源进 线 设电气 机 械闭锁 故障 后手动切换 5 变频器 北京合康亿盛 6KV 电机 功率 185KW 变频器的配置必 须满足不小于 315Kw 含 电抗器 套1四象限运行 6电控系统 双 PLC 系统 西门子 S7 300 可编程序控制器 套1 主副 PLC 实现 双线保护 含 主机架 电源 模块 CPU 模 块 高速计数 器模块 模拟 量 I O 模块 数 字量 I O 模块 7 智能上位监控系统 另加主控电脑 戴尔品 牌 井口工控机 液晶彩显 A4 激光打印机 含系统软 件 监控软件 套1 多幅动 静态 画面 如速度 行程 油压 速 度图及各种开 关量的状态 8 编程电缆 屏蔽电缆 通讯电缆 组