常村煤矿主井提升机电气系统改造效果分析.pdf

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1、总第154期doi：10．3969／j．issn．1005—2798．2012．06．031常村煤矿主井提升机电气系统改造效果分析胡潘，李超一(潞安环能股份公司常村煤矿，山西长治046102)摘要：文章针对常村煤矿主井提升机电控系统升级改造，通过电控系统升级改造前后运行设备使用情况及经济效益分析，为煤矿相关电控系统升级改造提供了样本及依据。关键词：可编程序控制系统；模拟闭环控制系统；数字闭环控制系统中图分类号：TD534．5文献标识码：B文章编号：1005—2798(2012)06—0071-03其升级换代，不再生产，无法购买。专门请国外厂家1主井提

2、升系统概述制作，费用太高，周期很长，根本无法保证正常的生主井提升设备为5m五绳落地式摩擦绞车。产。由于行程控制、监控系统以及闭环控制系统采1987年由德国西门子公司和西马格公司引进，电气用模拟控制，系统仍然存在提升达不到设计能力、电部分由德国西门子电气公司制造，绞车的机械部分机行程控制系统经常出现连续速度监视误动作等问由德国西马格公司制造。题。为保证正常生产，必须对主井提升电控系统进主井提升设备主要服务于矿井原煤的井筒提升行升级改造。运输。按原煤容重0．9t／m计算，箕斗的容积为2主井提升机电气系统的改造33．4m，其有效提升载荷30t(但因主客观的

3、因素改造前只能提升原煤24t)。按原煤一次提升24t，2．1已改造的部分提升循环时间88S计算，主井的日有效提升(按2004年2月16日由集团公司机电处牵头，常14h计算)能力为13745．5t，则年提升有效(按村煤矿参与，与中国矿业大学科技开发有限公司签300d计算)能力为412．36万t，主井的提升富余系署了关于常村矿主井提升机电气改造的合同，总投数为1．031。因此主井提升能力不足，多次出现井资1200．61万元。主要完成了电控系统改造的三下煤仓满被迫停胶带的情况。个部分。第一部分是将模拟闭环控制系统改造为数主井绞车电气部分的控制方式可实现手动

4、、全字闭环控制部分；第二部分是对提升机的监视监测自动和装载系统、卸装系统、主提升系统单独自动模系统的改造；第三部分是对液压系统的改造。主井式。提升主电动机为2×2000kW的低速同步电提升机电气系统改造总体方案设计本着“总体设机，其电气控制采用可控硅桥，反并联连接，无环流计，分步实施”的原则进行，充分考虑系统各单元之逻辑变换磁场换相，电流、速度反馈双闭环调节，间的功能关系和信号连接，满足系统实际改造过程交一交变频调速系统，可实现速度包罗曲线控制。中分步实施的可行性和连续性要求。在20世纪80年代末引进了较为先进的带记忆的可系统改造完成后，新系统作为工

5、作系统，旧系统编程序控制系统SP5，其计算机控制系统与继电器保留作为备用系统。新系统的功能参照旧系统功能控制系统互为后备保护系统，计算机监视监测系统和技术规范的要求进行实施，以保证新系统实现旧对整个提升系统进行了实时监视监测，包括绞车的系统全部功能，并与旧系统完全兼容。新旧系统通运行状态、绞车的故障报警打印、不同等级的控制电过一套硬件转换装置实现相应的信号切换，并在控压接地阻值的检测，以保证计算机系统、控制系统的制系统软件中设置了相应的闭锁功能，使得新、旧系正常运行。绞车的闭环控制为双控制系统即一个工统各自完全独立，一方面新系统实现了旧系统的全作一个

6、备用。部功能，另一方面做到了两系统信号切换的简便可自1997年正式投产运行以来，经过近10年的行、安全可靠，易于现场操作和维护。运行，设备老化，故障率高，配件短缺。尤其是模拟改造工程经过设计、设备订货以及安装和调试闭环控制系统的电路芯板，德国西门子公司已经将阶段，于2006年6月完成电气控制系统的调试，系收稿日期：2012-02-13作者简介：胡潘(1972一)，男，山西运城人，工程师，从事生产技术管理工作。71胡潘等：常村煤矿主井提升机电气系统改造效果分析叁苎鱼使用寿命。在系统改造之前，长期困扰系统安全稳2)提升循环时间减少带来的增产。按照原定运行

7、的一个重大原因就是电机温升较高。通常在提升循环时间84s，改造后单次提升时间81．34s，开启电机冷却风机的情况下，电机温度都要达到提升量26．6t／斗(除去矸石)，单日运行18h计算：85～90℃。在夏季环境温度较高的时候，电机温度改造前日提升循环次数(N)=(3600／84)×甚至超过100。整流变压器温升达70℃，有时造18=772次。成系统因电机、整流变压器超温闭锁，导致系统不能改造后日提升循环次数(N：)=(3600／81．34)运行。这不仅影响正常生产，而且电机、整流变压器×18=797次。也因长期工作温度较高，加快了设备老化。日增产(P

8、2)=(N1一N2)X29．5=737．5t。系统改造之后，电机、整流变压器温升高的问题以上两项相加，日增产