主井绞车直流电控双系统改造与应用

发布于:2021-11-29 11:22:45

龙源期刊网 http://www.qikan.com.cn 主井绞车直流电控双系统改造与应用 作者:范清波 宋波 范明栋 来源:《无线互联科技》2014 年第 09 期 摘 要:主井绞车电控系统采用徐州中矿传动生产的 ASCS-3 型直流调速系统,2002 年投 入使用目前已经使用 10 年。整流装置元器件已趋向老化,故障率已增高,为了满足生产及安 全需要,高庄煤业有限公司主井进行新型双系统电控系统改造、增设备用直流调速系统与原电 控系统互为备用。实现“直流电机电机+可控硅整流+全数字调节控制+多 PLC 网络控制+上位机 诊断与监控+局域网信息互联”的控制模式。 关键词:直流调速装置;提升机;互为备用;节能效果显著 1 概述 高庄煤业有限公司主井绞车使用中信重工生产的 2JK-3.5/12.5E 型单绳双滚筒提升机,提 升方式为立井提升,电机功率 1000kW,电控系统采用徐州中矿传动生产的 ASCS-3 型直流调 速系统,2002 年投入使用目前已经使用 10 年。整流装置元器件已趋向老化,故障率已增高, 为了满足生产及安全需要,高庄煤业有限公司主井进行新型双系统电控系统改造、增设备用直 流调速系统与原电控系统互为备用。实现“直流电机电机+可控硅整流+全数字调节控制+多 PLC 网络控制+上位机诊断与监控+局域网信息互联”的控制模式。 2 改造过程 ⑴主井电控系统改造选用西门子 6RA70 直流拖动全数字调速电控系统,该系统基于数字 化、自动化、网络化和信息化等先进技术,采用“直流电机电机+可控硅整流+6RA70 全数字调 节控制+多 PLC 网络控制+上位机诊断与监控+局域网信息互联”的控制模式,与其他矿用一般 型设备配套使用,完成矿山大功率电力拖动系统调速控制。为保证提升系统稳定可靠的四象限 运行,并使变流系统对电网的无功冲击和高次谐波的干扰为最小,主电机电枢采用串联 12 脉 动晶闸管整流器供电,采用电枢换向控制;主电机磁场采用 6 脉动晶闸管整流器供电。 ⑵改造原则如下: 1)保留原机械系统、电机、润滑系统 2)保留原低压柜、整流柜、调节柜和励磁柜 3)保留原整流变压器、励磁变压器和辅助变压器,通过转接柜作为新老系统共用。 4)新增一台低压柜 龙源期刊网 http://www.qikan.com.cn 5)新增一台 PLC 柜代替老 PLC 柜 6)新增两台原装 6RA70 整流装置 7)新增一台原装 6RA70 励磁装置 8)新增一台变压器转接柜,用于新老系统变压器二次侧的转接。 9)新增一台直流主回路转接柜 10)新旧电控系统独立工作,相互备用。 3 6RA70 直流调速系统特点 SIMOREG 6RA70 系列整流装置为三相交流电源直接供电的全数字控制装置,其结构紧 凑,用于可调速直流电机电枢和励磁供电,装置额定电枢电流范围为 15 至 2000A,额定励磁 3 到 85A,并可通过并联 SIMOREG 整流装置进行扩展,并联后输出额定电枢电流可达到 12000A。6RA70 直流控制器已经广泛应用与各行业,控制器的核心器件上已经在国内外得到 可靠实例的证实,可靠性和安全方面较有保障。根据不同的应用场合,可选择单象限或四象限 工作的装置,单象限工作装置的功率部分电路为三相全控桥 B6C;四象限工作装置的功率部分 为两个三相全控桥(B6)A(B6)C;励磁回路采用单相半控桥 B2HZ,额定电流 15-800A 的 装置(交流输入电压 400V 时,电流至 1200A),电枢和励磁回路的功率部分为电绝缘晶闸管 模块,所以其散热器不带电;更大电流或输入电压高的装置,电枢回路的功率部分为*板式晶 闸管,这时散热器是带电的。装置本身带有参数设定单元,不需要其它的任何助力,设备即可 完成参数的设定。所有的控制、调节、监视及附加功能都由微处理器来实现。可选择给定值和 反馈值为数字量或模拟量。 SIMOREG 6RA70 系列整流装置特点为体积小,结构紧凑。装置的门内装有一个电子箱, 箱内装入调节板,电子箱内可装用于技术扩展和串行接口的附加板。各个单元很容易拆装使装 置维修服务变得简单、易行。外部信号连接的开关量输入/输出,模拟量输入、输出,脉冲发 生器等,通过插接端子排实现。装置软件存放闪(Flash)-EPPOM,使用基本装置的串行接口 通过写入可以方便地更换。 6RA70 电控系统采用智能模块化处理:基本装置通过 BICO-技术实现全面的诊断功能,同 时利用与传动相关的开闭环控制实现自优化整合;工艺控制软件为自由连接的功能块;通讯功 能强大,可通过 USS 协议实现与 PC 机及外部控制设备的连接,可通过 PROFIBUS 协议实现 装置与装置的通讯,可通过 SIMOLINK 协议实现传动点与传动点之间的直接通讯等。 4 效益分析 龙源期刊网 http://www.qikan.com.cn ⑴安全效益。6RA70 直流全数字调速电控系统安装后,新电控系统与原电控系统互为备 用;提高了主井绞车电控系统的稳定性、可靠性,保障主提升系统的安全运行。 ⑵经济效益。6RA70 直流全数字调速电控系统节电效果显著。经计算采用新系统提升比采 用老系统提升原煤每吨节电约 0.1kW· h,2013 年全年累计提升原煤 4324928 吨。 年累*诘缭嘉4324928t× 0.1kW· h=43.2 万 Kw· h 年节约电费=43.2 万 Kw· h× 0.72 元/Kw· h=31.104 万元 [参考文献] [1]新编电气工程实用手册.中国水利水电出版社.2001.93-101. [2]沙振舜.电气实用技术手册.2005.176-211.

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