矿井提升机电控系统设计与实践.pdf

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1、第29卷第6期有色矿冶VoI．29．№62013年12月N0N—FERROUSMININGANDMETALLURGYDecember2013文章编号：1007—967X(2013)06—0048—03矿井提升机电控系统设计与实践戴宏光(沈阳有色冶金设计研究院，辽宁沈阳110003)摘要：通过对某矿主井提升机工艺过程的介绍，提出了矿井提升机电控系统的选择方法，并分析了直流电控系统组成部分和主井提升机辅助系统的特点。总结了在工程设计中，如何有效的选择矿井提升机电控系统，特别是装机容量在2000kw以内，直流电控系统是性价比最好的方案。关键词：矿井提升机；直流电控系统；交流电控系统；装

2、机容量中图分类号：TD534文献标识码：A方案J。0工程背景高压异步电动机的变频调速方案只需要高压变某矿山设计生产能力为年产300万t岩盐。矿频调速柜和主控台两台控制设备，是目前最简洁的山采用竖井开拓方式，一条主井，井深270ITI，为矿提升机电控系统。高压变频调速柜适用于6kV、石主要运输通道。10kV等级交流电动机，采用技术成熟、性能优良的主井提升机的技术条件：单元串联型高压变频技术、能量回馈技术和矢量控主井提升机JKMD一3．5X4多绳落地提升机制技术，具有四象限运行和低速度、大转矩的输出特电机功率2240kW性，具有速度外环、电流内环的双闭环控制方式，满电机转数44r／m

3、in足了矿井提升机电气传动的全部要求。提升容器两个矿用多绳箕斗1．3方案选择安装位置主井地表123．4m针对本工程的特点，虽然直流调速方案系统结构上比交流变频调速方案复杂，直流电机也比交流1矿井提升机电控系统选择电机维护量大，但是直流调速方案，整个系统技术上针对主井提升机的技术条件，以及我国目前技更成熟，调速性能更稳定，而交流变频调速方案中的术上比较成熟的矿井提升机电控方案，有两种电力变频器的维护量也较大，通过对两种方案在技术经拖动方案可以选择。一种是直流可逆调速；另一种济上的比较，采用直流可逆调速方案。是交流变频调速。2直流可逆调速系统1．1直流可逆调速方案根据功率的不同，为满

4、足高效率、降低谐波危害整个提升机电控系统分为：高低压供电、整流调的使用要求，直流调速磁场恒定、电枢换向方案的主速、控制系统、上位机监控几个部分，各部分之间通回路有6脉动和12脉动(串联或并联)方案可选在过现场总线进行通讯及信号交换，具有远程监控功提升机功率不超过500kw的场合，多采用6脉动能，其结构如图1所示_4]。方案；而大于500kw的应用场合，12脉动方案是比调速系统采用西门子的6RAT0系列全数字直较可靠的方案_2]。所以若采用直流调速方案，比较流调速装置配大功率晶闸管整流柜，实现磁场恒定、适合采用12脉动(串联或并联)方案。电枢换向串联12脉动控制；网络化操作系统采用

5、西1．2交流变频调速方案门子S7～300双PIC双线制控制，网络化控制操纵装机容量500～2000kW交流电动机拖动方台；监控系统采用工控机系统含大屏幕彩色显示器；案中，通常采用高压变频器直接控制绕线式异步电监控软件是基于Windows—CC系统下的人机接动机(转子短接运行)或鼠笼式异步电动机的调速口，它用于监视和控制过程控制系统。*收稿日期：2013—04—11作者简介：戴宏光(i962)，女，学士，高级工程师，主要从事电气设计和设计管理工作。第6期戴宏光：矿井提升机电控系统设计与实践49-6kV(10kV)380V选择开关、按钮、数字深度指示器等，同时配置的液晶显示器和工控机

6、能显示提升机运行的各种控制工艺的参数。2．2系统的特点和功能(1)根据主井提升机的特点，采用电枢换向串联12脉动控制、磁场恒定。当一组整流装置出现故障情况下，12脉动可手动切换为6脉动，以确保提串联12脉动电枢厦向升机能实现全载半速运行，不需要减少负载量。图1提升机电控系统(2)加减速过程实现6／12脉动顺序控制，对电2．1系统硬件组成网的无功冲击较小，功率因数较高。2．1．1高压供电部分(3)采用了全数字速度、电流、位置闭环控制使高压开关柜为KYN28—12型中置式高压真空提升机在任意速度下运行稳定可靠并保持较高的运开关柜，可使用于10kV进线电压的配电、保护，电行效率。缆下进

7、线，单母线不分段运行，两路进线互为闭锁。(4)操作和安全保护系统选用两套不同配置的配置5台高压柜包括：进线柜2台，电枢回路整流变西门子的S7—300系列可编程控制器，两套PIC互压器馈电柜2台，测量及保护柜1台。继电保护采为CPU冗余控制。主辅PIC之问相互通讯及监用微机综保装置；真空断路器，计量仪表采用数字视，操作过程实现双线控制方式，对提升机运行关键式。的信号(如速度、容器位置、安全、减速、过卷等等)均2．1．2低压供电部分采用多重保护，互为监视。双回路进线，手动切换。为提升