主皮带机电控规格书

山西潞安集团左权五里堠煤业有限公司山西潞安集团左权五里堠煤业有限公司 主斜井带式输送机配电及控制主斜井带式输送机配电及控制 技术规格书技术规格书 煤炭工业太原设计研究院煤炭工业太原设计研究院 二二 O 一一年五月一一年五月 目 录 第一章第一章基本情况及标准基本情况及标准.1 1.1 概述.1 1.2 气象与地震情况.2 1.3 工作条件.2 1.4 工作任务 .2 1.5 主电源.2 1.6 标准与规定.4 1.7 技术接口.4 第二章第二章煤流系统及胶带机技术参数煤流系统及胶带机技术参数.5 2.1 煤流系统.5 2.2 技术参数.5 第三章第三章 主斜井带式输送机配电技术要求主斜井带式输送机配电技术要求.8 3.1 供电电源.8 3.2 供配电系统技术要求.8 3.3 高压隔爆真空磁力起动器.13 第四章第四章 胶带机监控保护系统技术要求胶带机监控保护系统技术要求.14 4.1 功能要求 .14 4.2 配备要求 .16 第五章 供货范围.18 第六章第六章备品、备件备品、备件.20 第七章第七章图纸及技术资料图纸及技术资料.21 第一章第一章 基本情况及标准基本情况及标准 1.1 概述概述 山西潞安集团左权五里堠煤业有限公司位于左权县城南 2.5km，隶属 河南乡管辖，井田北起紫会村南 100m，南至榆林坪村以北 600m，东自沟 里村与西寨村一线，西至范家庄一线，为一西部规则，东部不规则的多边 形。矿井设计生产能力初期 1.23.0Mt/a。 主斜井担负矿井井下所有原煤的提升任务，兼做进风井和安全出口。 主斜井井筒内装备一条钢绳芯带式输送机，另一侧设有架空乘人器担负矿 井人员的升降 。 主斜井胶带输送机带宽 1000mm，配备 2 台， 10kV，500kW，n=1487r/min 交流电动机驱动，机尾设有重锤车式拉 紧装置。 主斜井带式输送机电控系统设备包括高、低压配电设备、起动设 备及胶带机监控保护系统设备三大部分，全部由国内供货商供货。 电动机由胶带机机械供货商成套供货。 供货商应根据要求及需要提供有关设备相应的全套图纸、技术资 料、计算资料及其详细说明，以及技术服务项目。 正常生产所需要的部件、必要的备件和安装、维修专用工具，无 论在本技术规格书中是否加以说明，均应提供完备。供货范围中提出 的所有设备部件等，其技术数据应由供货商加以完善。 本技术规格书提出的是最低限度的技术条件及功能要求，并未对 一切技术细节进行阐述，也未充分引述有关标准和规范的条文，制造 厂应保证提供符合本条件和工业标准的优质产品。 1.2 气象与地震气象与地震情况情况 本井田属于寒温带半干旱大陆性季风气候，最高气温 356（1931 年） ，最低气温-25（1984 年） ，年平均气温 7.5；多年平均降水量 484.4mm，多年平均蒸发量 1708.7mm，降水量主要集中在 7、8、9 三个月 内；多年平均无霜期 159 天，最大冻土深度 90cm，一般从头年 10 月开始， 到次年 4 月解冻；风季每年 11 月至翌年 4 月，冬季多西北风，夏季多东 南风。 本区历史上未发生过 5 级以上地震，据历史记载，明嘉靖、清道光年 间曾发生过有感地震，但都不是震中位置，只是邻区发生地震，波及到本 区。建国后，据记载曾发生过 35 次地震，其中大于 4 级的 4 次，大干 3 级的 7 次，小于 3 级的 24 次。据资料，本区属华北地震区山西亚区，地 震烈度为 6 度。地震动峰值加速度为 0.05g。 1.3 工作条件工作条件 矿井瓦斯等级： 高瓦斯矿井 安装地点：地面主斜井井口房 海拔高度：+1180.10m 井口最低温度： +2 平均相对湿度：地面 80% ，井下 95% 1.4 工作任务工作任务 担负矿井原煤提升任务。 1.5 主电源主电源 在本矿工业场地西部台地上新建一座 35/10kV 变电站。 35/10kV 变电站内 35kV、10kV 母线均采用单母线分段接线型式；主 变选用 SZ1125000/35 3532.5%/10.5kV 25000kVA 低损耗有载调压电力 变压器两台，正常工作时一用一备，室外安装，变压器负荷率为 75.3%， 保证率为 100%。 在主井场地内设一座主井 10kV 变电所。两回 10kV 电源引自矿井 35/10kV 变电站 10kV 不同母线段，所内 10kV 母线为单母线分段接线型式。 主井场地 10kV 变电所分别以两回 10kV 电源向主斜井井口房送电。 电网谐波有关限定值按照中国 GB/T 14549-93“电能质量公用电网 谐波”，其中： 电网电压正弦波形畸变率极限值（相电压） 各奇、偶次谐波电压正弦波形畸变率极限值 （） 用户供电 电压（kV） 总电压正弦波形 畸变率极限值 （）奇 次偶 次 0.385.042.0 6 或 104.03.21.6 35 或 663.02.41.2 11021.60.8 用户注入电网的谐波电流允许值 谐波次数及谐波电流允许值（有效值）A供电电压 （kV)2345678910 0.385338276113439.58.47.6 6 或 1014107.2124.88.23.63.24.3 35 或 635.42.62.74.32.13.11.61.21.1 110 及以上4.93.93.04.02.02.81.21.11.0 谐波次数及谐波电流允许值（有效值）A供电电压 （kV)111213141516171819 0.38216.3185.45.17.16.74.23.0 6 或 107.92.46.72.12.92.72.51.61.5 35 或 632.91.12.51.50.70.71.30.60.6 110 及以上2.71.03.01.41.31.21.21.11.0 1.6 标准与规定标准与规定 主斜井胶带机控制保护系统的设计和制造应符合国家相关标准、规范 和技术行业的标准。 另外，尚应符合本技术规格书规定的技术要求和买方的要求。 供货商所提供的设备及功能应满足中国煤矿安全规程2011 年版的 有关规定。 主斜井井口房、井筒中和井下只准使用防爆型或本质安全型电气设备， 矿用防爆电气设备系指按 GB3836.13-2000 标准生产的专供煤矿井下使 用的防爆电气设备。 所提供的设备必须具有“产品合格证”、 “防爆合格证”、 “煤矿矿用产品安 全标志”，并按照国家及行业标准，做相关试验并提供试验报告。 1.7 技术接口技术接口 主斜井胶带机配电及控制系统包括：高、低压配电设备、起动设备及 胶带机监控保护系统均有供货商总成供货，配电及控制系统与带式输送机 机械系统接口的协调工作，由双方供货商协商解决。 第二章第二章 煤流系统及胶带机技术参数煤流系统及胶带机技术参数 2.1 煤流系统煤流系统 主斜井煤流系统： 上组煤井底煤仓或下组煤井底煤仓给煤机主斜井带式输送机主 井井口房。 2.2 技术参数技术参数 运输能力：Q=600t/h 带式输送机水平长度：Lh=720.5m 提升高度：H=291.1m 带 宽：B=1000mm 带 速：V=3.15m/s 倾 角：=22 物料粒度：0300mm（原煤） 物料散密度：=1.41t/m3 受 料 点： 两个 驱动装置：双滚筒双电机液体粘性软起动装置驱动方式。 电动机：YB560M2-4 型，N=500kW，n=1500r/min，两台。电压： U=10kV，防护等级：IP54，绝缘等级：F 级，冷却方式：IC511，电机两 端设不停机注排油装置，要求设置定子测温和轴承测温装置。 减速器：德国 SEW 减速器 ML3PSF110 型，i=35.5，平行轴，两台。 额定功率 Ne=1037kW，输出扭矩 M=223kN.m，压力润滑，风扇冷却，要 求装设油温传感器和轴承温度传感器，每台减速器带润滑电动机： N=3.0kW（防爆）一台，风冷电动机：N=2.2kW（防爆）一台，电压： U=660V。 或西门子公司 FLENDER 减速器 H3SH17 型、i=35.5，平行轴，两台。 额定功率 Ne=879kW，输出扭矩 M=200kN.m，组合密封+风冷润滑油站+油 温监测+输入轴承温度监测，润滑油站电机 N=3.0kW，风扇电机： N=0.75kW（防爆） ，U=660V。 逆止器： 美国福克公司的低速轴逆止器：1135NRT 型，额定逆止力 矩：203.25kN.m，最高许用转速 125r/min，两台。 自冷盘式可控制动装置：KPZ-1600/182 型，额定制动力矩： 182kNm，制动器：Y2200 型，制动盘直径：D=1600mm，最高转速 n=105r/min，两套；液压站：电动机 N=4.02kW（一用一备） ，最高油压： 6MPa，电压：660V；使用介质：46 号耐磨液压油。配套电控柜：一套。 液粘软起动装置：YNRQD450/1500 型，两台，输入转速 n=1500r/min，传递功率 N=400560kW，调速范围：25%100%。油箱使 用介质：6 号或 8 号液力传动油，液压泵站两台；润滑泵电动机 N=7.5 kW 两台，控制泵电动机 N=2.2 kW 两台，冷却器电机 N=4 kW 两台，配套电 控柜：一套，电压：660V。具备功率平衡及调速性能。 联轴器：采用美国乐兆 LoveJoy 公司蛇型弹簧联轴器，高速轴联轴器 选用 1100H 型，T=5818Nm，最大孔径 Dmax=107mm，二个；低速轴联 轴器选用 1200H 型蛇型弹簧联轴器，T=Nm，最大孔径 Dmax=361mm， 二个。 或采用美国福克 FALK 公司 T 型弹簧联轴器，高速轴联轴器选用 1100T10 型，T=6280Nm，最大孔径 Dmax=110mm，二个；低速轴联轴 器选用 1200T10 型弹簧联轴器，T=Nm，最大孔径 Dmax=360mm，二个。 钢绳芯胶带：ST3150N/mm, 阻燃，抗静电，满足 MT668-2008 标准。 （山西凤凰胶带） 拉紧装置：采用机尾重载车式拉紧，拉力：60kN, 拉紧行程： 6.0m。 井底煤仓自动闸门甲带给料机： 型号：GLDY800/5.5/S，Q=600t/h，二台。 电动机：N=5.5kW，U=660V，二台。 液压站功率：N=2.2kW，U=660V，二台。 第三章第三章 主斜井带式输送机配电技术要求主斜井带式输送机配电技术要求 3.1 供电电源供电电源 3.1.1 交流 10kV 高压主电源 主斜井井口房两回 10kV，50HZ 电源分别引自主井场地 10kV 变电所 10kV 不同母线段。由两路高压电缆分别引向两台高压进线开关，一路工 作，一路备用，故障后手动切换，两回进线相互闭锁。 主井场地 10kV 变电所 10kV 母线段短路电流 14kA。 10kV 母线电压允许波动范围为7%(短时出现10，15的电 压波动)。 矿井10kV 供电系统为中性点经消弧线圈接地系统。 3.1.2 低压电源 地面：主斜井井口房交流660V 50Hz 低压电源为双回路供电。两回 660V 电源引自主斜井井口房内两台 KBSG- 315/10，10/0.66kV，315kVA（暂定）矿用隔爆干式变压器，两回电源一 路工作，一路备用，故障后手动切换。 主斜井井口房内另设置两台 BZX-4/660，660/127V，4kVA 矿用隔爆 照明综合保护器，提供127V 电源，作为井口房内照明及控制。 低压母线电压允许波动范围7%(短时出现+10%，-15%的电压波动)。 地面660V 供电系统为中性点不接地系统。 井下：电源电压660V，127V ，50HZ，引自井底相应供电网络，电 压允许波动范围7%(短时出现+10%，-15%的电压波动)。 井下660V 供电系统为中性点不接地系统。 3.2 供配电系统技术要求供配电系统技术要求 3.2.1 10kV 供电系统 1、系统构成 主斜井井口房 10kV 供电系统：10kV 采用单母线不分段接线方式，选 用矿用隔爆兼本安型(智能)高压真空配电装置、 ，作为 10kV 系统受、馈电 设备。 10kV 保护系统：采用微机综合保护装置，完成主斜井井口房 10kV 供电系统的保护、测量、控制、信号采集功能可实现上级调度，可进行异 地监测、监控和实现遥测、遥信、遥控、遥调功能。 主斜井井口房矿用隔爆兼本安型(智能)高压真空配电装置共计 6 台，其 中： 用于高压进线 2 台 用于电动机馈电 2 台 用于变压器馈电 2 台 10kV 高压一次主接线方案、二次方案由承担胶带机配电及控制的供货 商提供。 2、技术参数及要求 本配电装置主要用于矿井主斜井井口房，对额定电压 10kV、额定频 率 50Hz、额定电流至 630A 的三相交流中性点不接地的供电系统进行控制、 保护和测量。 配电装置元器件选型由供货厂家负责配套，内部元器件均采用国内外 知名品牌。主要包括真空断路器、电流互感器、电压互感器、过电压保护 器/避雷器、零序电流互感器及熔断器等。 a、真空断路器 额定电压：10kV； 最高工作电压：12kV； 额定电流：630A； 额定频率：50Hz； 额定短路开断电流：16kA(有效值)； 额定短路关合电流：40kA（峰值） ； 额定热稳定电流：16kA（有效值） ； 额定动稳定电流：40kA（峰值） ； 额定热稳定时间：2s； 操作机构：采用永磁机构； 额定电流开断次数 20000 次； 额定短路开断电流的开断次数 30 次； 机械寿命不小于次，隔离插销机械寿命不小于 2000 次； 分闸时间不大于 0.1s； b、电流互感器 配用的电流互感器为母线式双绕组电流互感器，二次分为信号源和电 流源绕组。 电流互感器变比详见“供货范围表”。 c、电压互感器 配用的电压互感器采用三相五柱式,其技术参数下表所示。 额定电压（V） 每相额定容量及 相应准确级次 最大 容量 一次二次 辅助 二次 90V A 150V A 300V A 10000/ 3100/ 3100/3 0.5 级 1 级3 级 600V A d、过电压保护 配电装置具有过电压保护功能,配备高压氧化锌压敏电阻 3 只，用于配 电时过电压不超过电压(峰值)的 3.5 倍，用于控制高压电动机时过电压不 超过额定电压(峰值)的 2.5 倍。 e、微机综合保护装置 配用的微机综合保护装置具有漏电、过载、短路、绝缘监视等保护功 能及通讯功能。 3.2.2 矿用隔爆型干式变压器 数量： 2 台 类型： KBSG 型低损耗节能型干式变压器 防护等级 IP23 系统额定电压： 10kV 高压侧最高电压： 12kV； 低压侧额定电压： 0.66kV； 额定频率： 50Hz； 额定容量： 315kVA（暂定） 变 比： 10 土 5%/0.4kV 联接组标号： Y，y0 过负荷的能力： 允许在负荷为 120 额定容量下持续运行 2h 3.2.3 660V 配电系统 660V 配电系统的配电设备为胶带机附属设备、主斜井井口房内所有 配电低压负荷及照明提供电源。两回低压 660V 电源引自主斜井井口房内 10/0.66kV 隔爆干式变压器。 低压 660V 母线结线方式采用单母线分段型式。 低压配电系统主要由矿用隔爆型真空馈电开关、矿用隔爆真空型电磁 启动器、隔爆真空组合开关和隔爆变频组合开关组成。 隔爆组合真空开关主要控制液体粘性软启动装置和盘式制动装置液压 站系统的低压电动机的起停。 矿用隔爆型真空馈电开关选用矿用隔爆兼本安型智能化低压真空馈电 开关，采用智能化低压馈电保护器作为开关的主保护。具有短路、过载、 漏电闭锁、漏电保护、选择性漏电保护、低电压保护、全中文显示、跳闸 原因长期记忆、风电闭锁、相平衡保护、通讯功能等，适用于主斜井井口 房 660V 的中性点不接地的三相电网中，作为配电总开关、分支开关。 矿用隔爆型真空馈电开关额定电压：660V，最高工作电压：660V， 主要电气元器件要求选择国外知名品牌产品。 隔爆低压开关配电装置馈出回路包括： 输送机附属设备660V 低压负荷（详见 2.2） 主斜井井口房其它660V 低压负荷 1、主斜井井口房起重机，1 回，100A 2、主斜井井口房内硫化热补器，1 回，100A 3、主斜井井口房照明，1 回，100A 4、架空乘人器，1 回，160A 备用回路 1、660V，100A 两回 2、660V，63A 两回 3、660V，40A 两回 660V 低压一次主接线方案、二次方案及隔爆低压开关配电装置配备 由承担胶带机配电及控制的供货商提供，可以考虑一台隔爆低压馈电开关 配电装置具备多回路出线的馈电方案，对电动机及有关电路进行过载、短 路、断相、欠压、过压等进行保护，同时对负荷侧电路绝缘状况实现漏电 闭锁保护，并能灵活地整定保护电流的大小。 3.2.4 660V 配电系统 主斜井井底煤仓给煤机采用660V 供电，660V 电源引自井下动照 网。 作为井底煤仓给煤机配电及控制设备，可直接或远距离控制给煤机， 具有故障记忆功能，留有地面主斜井井口房远控接口及通讯接口。 注：本电控系统与给煤机控制设备接口待给煤机订货后，协商处理。 胶带机监控保护系统为煤仓配置雷达型煤位传感器，视监控系统需要， 在井下设控制箱，由供货商提供。 井底煤仓给煤机馈电开关及控制设备由胶带机配电及控制的供货商提 供。 3.3 高压隔爆真空磁力起动器高压隔爆真空磁力起动器 主斜井胶带输送机采用矿用隔爆兼本质安全型高压真空电磁起动器控 制方式。 QJGZ-100/10 型矿用隔爆兼本质安全型高压真空电磁起动器： 额定电压：10kV 额定电流：100A 矿用隔爆兼本质安全型高压真空电磁起动器至少应具备以下功能： 真空接触器、电压（电流）互感器，避雷器一体式安装； 具有接地、欠压、过压、三相不平衡、过载短路、断相、绝缘监视等 功能； 具备 RS-485 或 CAN 总线接口，可实现与监控系统上位机通讯，具有 “四遥” 功能。 第四章第四章 胶带机监控保护系统技术要求胶带机监控保护系统技术要求 4.1 功能要求功能要求 主斜井带式输送机监控系统采用 PLC 控制，要求具备以下功能： 4.1.1 联锁功能 主斜井带式输送机（本机）与井底给煤机（前级设备） 、主井井口房 至选煤厂带式输送机（后级设备）之间设有联锁关系，遵循“逆煤流起车， 顺煤流停车”的原则，必须按顺序起停设备，并能在事故情况下不堆煤。 4.1.2 具备下列工作方式 a、能实现集控、自动、手动和检修四种操作方式 b、供货商补充的其它工作方式 4.1.3 与机械系统、液粘软起动装置和盘式制动装置以及液压系统构 成机电液一体化带式输送机可控起动和制动系统，使带式输送机在任何工 况下均能平稳地起动和停车。 a、电机起动时，要很好的限制起动电流。能够实现胶带输送机软起 动及软停车，起停加速度要求控制在 a0.30m/s2范围内。 b、胶带机要求速度连续可调。 c、2 台电机驱动时要求速度同步，避免不同步对胶带机造成的损害， 并确保 2 台电动机之间的负荷平衡。 d、要求具有低速验带功能。 e、要求具备给煤机远控功能。 4.1.4 保护功能 带式输送机的电气控制系统应设置下列保护： a、胶带跑偏保护 b、胶带断带保护 c、胶带纵撕保护 d、胶带打滑保护 e、胶带机其它机械事故的报警和紧急停车保护 f、沿输送机的人行道侧设置事故紧急停车装置 g、机头溜槽堵塞保护 h、烟雾保护及自动洒水装置 i、温升保护：应设有电动机定子温度、驱动滚筒轴承温度等保护、 变压器温度保护等。 j、供货商按规定补充的其它保护 4.1.5 信号系统 a、应设有起动预告的声光警告信号，且能满足不发起动预告信号， 不能开车的闭锁要求。 b、胶带机机头、机尾、沿线与控制室之间应设有联络信号及直通电 话。 c、应有事故预报及事故停车声光报警信号。 d、要求设有井底给煤机、主斜井带式输送机运转信号显示。 4.1.6 通讯功能 PLC 与保护传感器及供电部分采用现场总线通讯、PLC 之间、PLC 与监控系统之间采用工业以太网通讯。 4.1.7 监控系统功能 监控系统能够实时对胶带机配电及控制系统（包括对高低压配电系统、 变频调速系统及控制保护系统）进行监测监控，采集各系统主要参数动态 显示，通过友善的人机界面和一系列形象生动的画面，来显示实时生产画 面、趋势画面、报表画面、复合窗口画面等。其典型的特点： a、生动形象的流程图显示： 利用系统提供的基本图形功能和已有的图库以及图形的动态属性可组 合成实时动态生产流程画面。 b、实时数据的多态显示： 在一个画面上可将数据用数值、棒图、折线图、仪表单元图、二维显 示图、颜色的变化、闪烁、反转来进行显示。 c、易于操作 系统生成的所有操作画面均经过汉化处理，对于某些操作设备有操作 帮助信息，使操作者更容易掌握。在流程图画面上，制作上相应的控制按 钮，通过鼠标点击画面上的按钮，就可完成相应的控制。 4.1.8 视频监控 在胶带的机头、机尾和上、组煤给煤机处分别安装摄像仪，选用隔爆 兼本安型摄像仪，采用光纤传输，内置高分辨率进口微光摄像仪，所有摄 像头采用网络型。摄像仪的信号通过环网交换机接入视频服务器，经过多 画面分割在主斜井控制室、地面调度分别显示，采用多画面显示模式。 4.1.9 其它 供货商补充。 4.2 配备要求配备要求 4.2.1 配备控制箱 装设 PLC 及控制继电器等，主要元器件采用进口知名品牌。 主斜井带式输送机控制系统要求选用高性能的可编程控制器（PLC） 进行控制。可编程控制器的 I/O 模块必须有不少于 20%的备份。 4.2.2 配备上位机 操作设备采用上位机操作为主，触摸屏操作为备用。两台上位机冗余 热备。 控制器采用西门子 S7-400 系列可编程控制器，和各分站采用光缆以 通讯方式传输数据。 监控保护系统必须配备上位机，上位机应具备齐全的人机对话及记录、 显示功能。上位机的配置 CPU 不低于奔腾双核处理器，内存不低于 1G ，80G 硬盘，21液晶显示器，事故记录仪保存不少于 10 天。所有的报警 和操作信号都馈送到控制系统的控制器中，并进行处理。这些信号能在彩 色显示器上显示，并可随时打印（配置激光打印机） ，所有输出应是中文。 应提供带有首次报警特征的装置。 重要的操作信号和报警信号应在操作台上的信号板显示出来，保证在 没有图形显示系统的情况下，仍然可以操作。 另外监控系统，能够实现对胶带运行的实时监控和分类数据的存储记 录，实现远程操作、生产各类表格和报表，实现网络发布功能。 4.2.3 操作台 集中设操作台，设操作方式选择、信号显示、运行状态显示、故障显 示及报警、仪表显示、操作按钮等器件，确保胶带机安全运行。 操纵台采用台式结构，结构设计应充分考虑人体工程特征，要求造型 美观、指示清晰、观察直观、操作方便。 4.2.4 传感器 提供胶带监控保护用全套传感器（智能型） 。即为胶带系统配置各类 保护传感器器件，包括跑偏、拉线、温度、烟雾、堆煤、打滑、纵撕、张 力