浅谈基于PLC的副立井提升机电控系统

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1、浅谈基于PLC的副立井提升机电控系统ElementaryintroductionauxiliaryshafthoistelectriccontrolsystembasedonPLC山东新矿集团内蒙古能源有限责任公司娄来亮摘要：煤矿副井担负着提升、下放人员、物料的重要任务，必然对自动化程度和安全可靠性有着更高的要求。采用西门子最新的S7-400PLC可编程控制器和ABB公司的DCS800调速装置配合使用，其设备的先进性为煤矿副井的安全运行提供了可靠的保障。1前言如图1所示，沙章图矿井是山东能源新汶矿务局旗下的一家筹建矿井，矿井设计生产能力为500万

2、吨/年。其中副立井担负人员、设备、大件（液压支架）的升降，长材料、水泥沙石等的下放，以及矸石的提升等任务。井口轨面标高+1248m，井底大巷轨面标高+550m，提升高度698m。采用一宽一窄非标设计的1.5t矿车双层四车罐笼。图一沙章图副井该煤矿的副立井提升系统装备落地式多绳摩擦提升机，滚筒直径为5米，直流电机功率2000kw，最大提升速度为9.95m/s。提升设备的电控系统为采用晶闸管变流器供电的低速直流电动机传动系统。电控系统采用双PLC控制，关键部分互为监视、互为备用。2电控系统的基本要求（1）所有电气设备必须能在矿山工业环境下安全可靠运行

3、。（2）电控装置的静、动态性能指标满足提升机四象限运行的要求，并满足一定的过载能力和安全系数。（3）调节、监视、检测、控制等电子卡件必须为标准插件，便于更换。（4）控制、调节、监控及安全回路等系统应具备高可靠性。安全回路等关键电路采用冗余结构设计。（5）在主电机冷却风机回路，设置有变频调速装置，现场可根据主电动机发热情况、环境温度、季节变化等因素，自动或手动调节冷却风量，避免机械调风方式对风机设备的冲击，提高风机设备寿命，同时节约能源。（6）电控装置设置柜内照明，其传动装置设置散热风机，并设置通风监视。（7）井筒和井下电气设备满足相关防水或防爆等

4、要求，防护等级不低于IP65。（8）电控系统采用全数字控制，其中传动调节器、PLC等关键设备为ABB、Siemens公司原装进口产品，并能方便地与矿管理网联网。3电控系统主回路结构如图2所示。+MTY高压馈电柜+HV3高压馈电柜+HV4主整流变压器-TM1直流快开-KK1电抗器-L1直流快开-KK2电抗器-L2主整流变压器-TM2+DR11#整流桥+DR22#整流桥1212+QH-QS1-QS2切换柜380VAC整流桥+DR3+DR3传动柜直流快开-KK3整流桥+DR4QS1QS2磁场变压器-TM3图2电控系统主回路4电控系统具体实现副立井提升机

5、房所需双回10kV电源用YJV22-8.7/103×70mm2交联聚乙烯绝缘电力电缆引自35/10kV变电所10kV侧不同母线段，电压10kV±5%，50HZ，中性点不接地系统。副立井提升机房所需双回380V电源，一回引自本变电所辅助变压器，另一回用YJV22-0.6/13×35+1×16mm2交联聚乙烯绝缘电力电缆引自主立井井口房10/0.4kV变电所380V侧母线段,电压380V，50HZ，中性点接地系统，允许波动范围±7%(短时出现+10%，-15%的电压波动)。井下电源电压～660V/127V、50HZ，为中性点不接地系统。引自井底相应供

6、电网络，电压允许波动范围±7%(短时出现+10%，-15%的电压波动)。图3电控室（1）高压开关柜高压开关柜为KYN28A-12型金属铠装移开式高压真空开关柜，供电系统为单母线接线，用于10kV高压的配电、保护。其中包括：进线柜（2台，相互之间应实现电气闭锁）；定子回路整流变压器柜(2台)；电压互感器柜（测量）；辅助变压器柜。开关柜能够在最大短路故障情况下安全运行，并能承受由此引起的电气及机械应力。柜内每个装置能够连续工作，其防护等级IP41，并有“五防”功能（防止带负荷推拉可移开部件、防止误分/合断路器、防止带电合接地开关、防止接地开关处于接地

7、位置送电、防止误入带电间隔），柜内有防冷凝的空间加热器。高压开关柜具有过流、欠压、短路及接地绝缘检测等保护功能，以及有功电度、无功电度、电流、电压等测量仪表和变送器等，并能将上述开关量及电压、电流模拟量信号输入到监控系统。高压开关柜设开关柜状态智能操控装置，该装置具有回路模拟图、带电显示、自动加热除湿控制器、断路器分合闸状态指示、接地开关指示和弹簧储能状态指示等功能，并可在其操作面板上完成操作远方/就地方式转换和断路器合分闸控制操作，同时安装有储能电源开关、加热电源开关、设照明。（2）主整流变压器整流变压器为环氧树脂浇注干式变压器，由其向整流柜供

8、电，满足12脉波的相位要求,H级绝缘，防护等级IP00，连接组别：D/D-6,DY-5。整流变压器能承受循环负荷的变化以及变压器二次侧短