火石咀煤矿无极绳绞车维修方案.doc

火石咀煤矿

井下110KW/660V 无极绳绞车变频维修

技

术

方

案

陕西大恒能源测控技术有限责任公司
2012年9月
一、根据我们对现场设备的观察以及检测的情况如下：
1.1、现有变频器里面的元器件一定（已经）没有维修的价值；
1.2、现有变频器控制板以及驱动板上的CPU芯片原有的程序一定（已经）找不到了；
1.3、经过我们仔细的分析以及研究，我们建议把变频器里面的所有的东西从新（部件重新）更换掉。
二、无极绳绞车系统变频改造设计依据
2.1、《煤矿安全规程》(2007 年版)；
2.2、GB3836.1～4—2000《防爆规程》；
2.3、GB/T13926-92 及IEC 标准《工业过控测量和控制装置的电磁兼容性》；
2.4、GB50054-95《低压配电设备规范》；
2.5、GB50070—94《矿山电力设计规范》；
2.6、MT/T185—1999《煤矿提升绞车安全检验规范》；
2.7、（89）中煤总生机字第128号文件规定的各项保护及后备保护功能；
2.8、无极绳牵引车电控系统技术要求；
2.9、现行国家电工委员会及其它标准。进口电气设备遵守国际电工委员会IEC标准；
2.10、GB50060-92《3-110KV高压配电装置设计规范》；
2.11、GB50062-92《电力装置的继电保护和自动装置的设计规范》；
2.12、GB12173-90《矿用一般型电气设备》；
2.13、GB4208-84《外壳防护等级的分类》；
2.14、JB4263-86《交流传动矿井绞车电控设备技术条件》；
2.15、GB12668-1990《交流电机半导体变频调速装置总技术条件》；
2.16、SD318-89《高压开关柜闭锁装置技术条件》；
2.17、DL/T538-93《高压带电显示装置技术条件》；
2.18、DL404-91《户内交流高压开关柜订货技术条件》；
2.19、DL/T539-93《户内交流高压开关柜和元部件凝露及污秽试验技术条件》；
三、技术要求
3.1、矿用隔爆兼本安型交流变频器
3.1.1、变频器输入电源：
l 额定输入电压：三相AC660V
l 电压波动范围：-15%～+10%
l 额定输入频率：50Hz
3.1.2、变频器输出：
l 控制功率：132KW
l 输出电压：三相AC660V
l 输出频率：0～50Hz连续可调
l 额定输出电流：
3.1.3、过载系数：2.0IN一分钟。
3.1.4、控制方式：DSC直接速度控制。
3.1.5、调制方式：SPWM调制。
3.1.6、保证在5%--100%的速度范围内，调速精度在0.5%以内。
3.1.7、采用变频技术，在绞车进入减速或下放重物运行状态时，能自动实现四象限运行，电机工作在发电状态时，变频器能自动进入回馈制动状态，提高制动性能和安全可靠性，并将发电再生能量自动回馈到电网，节省电能。
3.1.8、有较高的功率因数，COSφ>0.96。
3.1.9、对电网的高次谐波污染小,变频器产生的总谐波电流小于4%。
3.1.10、变频器设有过压、欠压、过流、过载、短路、功率元器件过热和电机缺相等保护。
3.1.11、双加／减速时间可根据提物不同选择改变变频器内的加速度、减速度的不同值。
四、技术参数
4.1、132KW/660V矿用隔爆兼本质安全型交流变频器
调速控制系统选用132KW/660V矿用隔爆兼本质安全型交流变频器，由四象限运行变频器、PLC控制器、本安电源、交流真空接触器、继电器、进出线电抗器等器件组成。技术参数详见表1
表1：132KW/660V技术规格参数
输
入
额定电压；频率
三相660 V；50 Hz/60 Hz
输入电压允许波动值
电压±15%；频率±5%
输出
输出电压
三相0～660 V；
频率
0 Hz~50 Hz
过载能力
150%额定电流1分钟
控制方式
优化空间矢量PWM调制
频率分辨率
模拟：最大输出频率的0.1 %Hz
数字：最大输出频率的0.01%HZ
启动频率
0.1 Hz~50 Hz
转矩补偿
自动转矩补偿，范围0.1%~30%
转矩提升
手动转矩提升，范围0.1%~30%
制动
能量回馈制动
点动
点动频率范围：0.1 Hz~50 Hz，点动加减速时间可设
多段速运行
内置PLC编程多段速运行，可实现生产线自动控制
内置PI
可方便地构成简易自动控制系统
自动节能运行
根据负荷情况，自动改变V/F曲线，实现节能运行
自动电压调整（AVR）
当电网电压变化时，能自动适当地改变基本频率，保证电机的负载能力

运行命令
运行命令给定
面板给定；外接端子给定；
频率设定
数字设定键盘；模拟电压设定；模拟电流设定；
输入信号
正反转指令；低速运转指令；点动选择；多段速度控制；自由停车；EMS（异常停止）
输出信号
双路0－1mA模拟信号；
保护功能
过流保护；过压保护；欠压保护；过热保护；过载保护；缺相保护；

环境
使用场所
爆炸性气体环境
环境气压
0.085~0.11Mpa
环境温度
-10℃— +40℃
环境湿度
允许≤95%，无水珠凝露
散热方式
风冷
防爆形式
矿用隔爆兼本安型
防爆标志
Exd[ib]I
4.2、基本要求
4.2.1、应采用矢量控制技术。
4.2.2、应选用先进的IGBT 功率模块。
4.2.3、应能够可靠的进行四象限变频，能够实现绞车的回馈制动。
4.2.4、具备手动、检修、应急速度给定值控制。
4.2.5、可调斜率的加减速度给定值设定。
4.2.6、起动防冲击控制(“Ｓ”化曲线给定)，在启动制动的过程中使钢绳振动最小，加、减速度变化率（限制钢丝绳振动的冲击限制值）≤0.4m/s2预置起动力矩并与液压制动器的油压曲线形成可靠闭锁，防止起动时容器倒转。
4.2.7、预置停车置力矩并与液压制动器的油压曲线形成可靠闭锁，防止停车时容器倒转。
4.2.8、具有过电流、堵转、过速、绝缘检测等几十种完善的保护。
4.2.9、采用DSC控制技术，实际速度紧跟预定速度变化，速度图从等速段向减速段、减速段向爬行段过渡的平滑性好。
4.2.10、零速制动力矩100％，启动力矩200％。
4.2.11、应具有良好的堵转特性，堵转电流可以随意设定，并且实际电流值不会超过设定值；
4.2.12、使用调试方便，通过人机对话单元，根据不同使用场合，可重新设定的参数少于30个；
4.2.13、应具有强大的内部软件故障以及外部线路故障的诊断功能，在诊断到故障的情况下，装置首先自动停止工作，防止故障进一步扩大，同时能够进行准确的故障报警。
4.2.14、配套人机界面应提供友好的全中文操作界面，人机界面由主控板、液晶显示屏和触摸键盘组成，显示变频器运行参数。通过RS232通讯口与控制器连接，通过RS485通讯口与IO接口板连接，实时监控变频器系统的状态，计算出电流、电压、功率、频率等运行参数和实现故障记录。人机界面下方应设置“故障复位”按钮及“电压分断”自锁按钮。触摸屏上方有“电压指示”、“运行指示”和“故障指示”等：
失压检测与脱扣；过压检测与脱扣；过流检测与脱扣；温度过高检测与脱扣；外部脱扣信号检测与脱扣；变频器输出端短路检测与脱扣；接地故障检测与脱扣；漏电闭锁保护；电动机失速保护；电子式I2t 电动机保护；32 条故障信息缓冲区；32 条报警信息缓冲区；

工程部：赵宏刚

2012-9-3
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