主井绞车电控改造技术鉴定材料(改)

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1、新三矿主立井电气控制系统研究与应用《鉴定材料》2012-10-299新三矿主立井电气控制系统研究与应用本项目主要针对新三矿主立井提升机电气控制系统保护功能不完善、可靠性差、控制精度低、安全性差的现状，为进一步完善和提高电气系统运行控制的安全性，为副立井提升系统安全、可靠运行提供保障。本项目研究工作起止日期：2011年10月1日—2012年3月30日，历时6个月。本项目主研单位：峰峰集团公司新三矿协作单位：峰峰集团公司煤炭生产部北京天地科技有限公司一、新三矿主立井提升系统状况：新三矿主立井为立井提升，提升行程：175米；绞车型号：2JK-2.5×1.5；提升容器：箕斗，自重：2070

2、kg，载重：4000kg。提升任务：提升系统担负着-3.5水平至地面之间原煤提升工作。二、技改原因：9新三矿地面主立井提升机担负矿井原煤的提升的任务。于1995年正式投入运行，当初采用的电控系统为KKX型，1999年12月，我矿将其更换为焦作华飞公司的ZNK-01S型PLC全自动控制系统，调速部分仍采用老式的八段加速接触器及电阻。经过几年来的使用，PLC全自动控制系统的优点得到充分体现，同时也暴露出转子串电阻调速方式存在的能耗高、故故障率高等问题，使得PLC电控系统的优越性不能得到充分体现。目前主立井绞车所采用的电控系统存在如下问题，直接影响了系统的安全和运行稳定。1.电子元器件老

3、化，电控系统运行不稳定，造成提升机误停、误报。主要有：低频柜器件老化，无输出及输出不稳，致使绞车在正常运行过程中出现提不动、紧急停车事故，冲击机械部件，威胁提升安全，由于该低频柜厂家已经淘汰，修复的费用很高；可控硅加速柜响应不灵敏，造成系统加速不稳；高压低频换向柜分合不彻底，造成主电机瞬间过负荷、发热。2.由于现提升系统启动段不能利用低频启动的功能，现系统的启动段仍然采用传统串电阻、靠工作闸调节力矩工作方法完成出装（卸）载区的爬行和加速工作，此段时间约需22.51秒，耗用电能约1.787KWh，约占现运行模式全程电耗的二分之一。3.启动和爬行：由于串电阻高压直接启动模式力矩调节过程

4、中，许多能量消耗在工作闸板和加速电阻上，不但造成此工作区段能源浪费较大，而且此区段运行速度的控制是靠调节串入主电机转子回路的电阻大小和调节工作闸的闸紧力实现的，速度控制特性较差，启动段很难达到设计的速度控制要求，不利于提升设施的安全运行。4.由于主立井提升行程近为175米9，在提升运行过程中，每65秒提升系统就要启动一次，由于现提升系统起动是转子串电阻高压起动控制模式，起动阶段电机的工作电流是正常运行时工作电流的1.5倍，使得电机的发热现象较为严重。进入夏季必须辅以冷却风扇进行强制风冷，以改善电机的工作环境。采用高压变频的控制系统后，以上问题将能得到有效的解决，提高主提升系统运行的

5、安全性和经济性。因此，完全有必要对该系统进行改造。三、技术改造的过程：2011年10月，经集团公司招标，新三矿主立井电控智能化技术改造和拖动系统高压变频改造项目由北京天地科技有限公司承接。2011年12月10日第一期电控智能化改造设备到达现场，随即我们开始了新控制系统的安装工作，在不影响主立井提升工作的前提下，与2012年2月完成了安装，调试、提升运行。四、新三矿主立井技术改造的主要内容：1、将电力拖动部分更换为高压变频器拖动，提升系统的速度调节由原来工频模式，在主电机转子回路串电阻辅以工作闸方式，改为利用改变输入电机电源的频率实现速度调节的方式。2、保留原系统的高压换向器和加速电

6、阻器，以备在需要时使用。3、设置了变频器运行和工频运行模式的切换系统，方便两种工作模式在很短时间内进行切换（两种运行方式的切换时间仅需3分钟）。五、技术改造后电控系统和变频拖动系统的主要特点：91、控制系统智能化。智能控制系统以两台PLC可编程控制器为核心的并行工作方式，互为后备，安全冗余。采用模/数转换方式，解决了被控设备模拟监测、控制的问题，实现了智能系统与外部的信息交换和控制。采用计算机通讯技术解决了主控系统与较远距离被控设备的控制和信息回馈，按常规控制模式需采用许多连线的问题，外部数据和状态的监测和采集绝大多数实现了数字化，系统控制的逻辑关系由PLC可编程控制器内部程序完成

7、。采用触摸屏显示技术，将新系统各外部设备的工作状态以开关量显示在操作者面前，提升系统的工况（速度、负载力矩等）以实时曲线显示出来，设置了故障记忆和语言报出功能，对控制系统运行中跳安全回路的状态进行了记录，对操作或重要故障以语言形式报出，方便了故障的查找。2、控制功能和保护。新控制系统采用了计算机技术，使其控制功能和精度、控制灵活性、保护的种类、可靠性及保护的精度比老电控系统大为提高。不但达到了“煤矿安全规程”对固定绞车安全保护的规定，部分保护（如过卷；减速区、等速区过