安陽大眾煤業有限責任公司
新主井主提公升電控系統技術
協議需方：安陽大眾煤業有限責任公司
供方：徐州中礦大傳動與自動化****
設計單位：煤炭工業鄭州設計研究院****
總則 1、本技術條件的使用範圍僅限於安陽大眾煤業有限責任公司新主井提公升機變頻電控系統。
2、本技術條件提出的是最低限度的技術要求，並未對一切技術細節作出規定，也未充分引述有關標準和規範的條文。供方應保證提供符合本技術條件和工業標準的優質產品。
3、如果供方沒有以書面形式對本技術條件的條文提出異議，則認為供方可以提供完全滿足技術條件的產品。
4、本技術條件作為定貨合同的附件。
一、 合同裝置技術條款明細：
二、 主要技術資料
井筒直徑：φ5.0m
提公升高度：400.7m
提公升類別：煤炭、檢修人員
提公升系統：一對9t立井多繩箕鬥提公升系統
提公升機：jkmd-3×4p(ⅲ)型落地式四繩摩擦輪提公升機
最大提公升速度：9.11m/s
檢修速度0.3～0.5m/s
加、減速度：0.75m/s2
加、減速度變化率：0.4m/s2
摩擦輪直徑：3000mm
天輪直徑：3000mm
最大靜張力：450kn
最大靜張力差：140kn
提公升鋼絲繩直徑：30mm
繩間距：300mm
提公升仰角：50～70
電動機：tdbs型交流同步電動機，雙繞組，功率1200kw，電壓1140v，轉數58r/min，λ=2，強迫風冷。繞組：雙繞組、不錯相，兩繞組可串聯執行。
勵磁電壓：由電機廠確定後提供給供方
勵磁電流：由電機廠確定後提供給供方
極數：16
絕緣：f級
電動機過載能力：≥2
三、 合同裝置供貨範圍明細表
四、總體設計：
提公升機電控系統採用ascs-8電控系統，是基於數位化，自動化，網路化，和資訊化等先進技術，採用「交流同步電機＋大功率同步電機三電平變頻調速+多plc冗餘控制+上位機監控」全數字電控系統。其動態效能滿足提公升機四象限執行要求，並滿足提公升工藝要求的過載能力和安全係數。
4．1電控系統設計原則
(1) 以高可靠性，安全性及技術先進性為前提，採用安全、可靠、先進、合理的新技術，完成提公升機系統的控制及執行。
(2) 從適應性、普遍性、通用性和成熟性上考慮，選擇所需裝置。
(3) 在保證系統功能的前提下，盡可能簡化系統，儘量減少投資。
(4) 採用經過實踐檢驗的電工行業先進技術，使用維護方便。
(5) 元器件進行嚴格篩選，關鍵環節一律採用可靠性高的部件
(6) 電控系統設計，產品圖樣及製造，符合國家標準，設計原則參照《煤礦安全規程》、《煤礦工業礦井設計規範》、《供配電設計規範》、《低壓配電設計規範》等規程規範和技術要求。
4．2電控系統總的技術要求
(1) 主傳動採用高效能的交直交變頻同步電動機傳動系統，採用大功率同步電機三電平變頻調速系統變頻電控系統，整體功能與技術水平達到國際先進水平；
(2) 電控系統設計按1200kw雙繞組同步電機配套，可實現電機全載全速和全載半速執行；
(3) 驅動裝置能夠適應提公升系統各種工況，按照預定的速度圖和提公升要求實現四個象限內的啟動執行，加速、等速、減速、低速爬行、停車、制動和換向等功能。
(4) 裝置的過載能力與電機的過載能力相當。變頻裝置的額定容量不應當小於主電機的過載能力，且還應當留有一定餘量。不允許用變頻器的過載能力去抵消電機的過載。
(5) 負載變化為-120%～0～+120%額定負載時，裝置滿足四象限執行要求。
(6) 全數字變頻向量控制器可實現：速度閉環控制、功率因數控制、向量控制、定子電流閉環控制、轉子勵磁電流閉環控制等功能；
(7) 系統具有行程控制、故障監視、過程和故障處理等功能，建立安全可靠的保護系統；
(8) 生成各種生產報表及統計、故障資訊等畫面，反映提公升機所有的執行引數和執行狀態，以及故障型別，故障發生時間和位置，能及時通知維修人員排除故障，從而縮短排除故障時間，提高勞動生產率；
(9) 對電網的無功衝擊和高次諧波干擾為最小。變頻裝置輸出正弦的電壓和電流波形，整個調速範圍內諧波畸變(包括電壓和電流) thd 小於 2%，滿足ieee519-1992 及 gb/t14549-1993 的諧波抑制標準，不影響同一電網上其他裝置的正常執行，變頻器對電網諧波影響減至最小，變頻器對本體控制系統就地控制櫃無諧波影響。變頻器本體額定效率≥98%，系統額定效率(從進線開關到電機之間的所有裝置)≥95%。
為避免無故跳閘，提供無熔絲保護結構的變頻器。變頻器在整個調速範圍的功率因數不低於0.95，在國家電力行業和當地電力部門的允許範圍內。
（10）整流櫃及各類電子控制櫃保證良好的通風和冷卻，並具有防塵措施。
4．3電控裝置執行標準和使用條件
4．3．1電控裝置符合下列規定和基本要求：
(1) 《煤礦安全規程2010版》；
(2) 《煤礦地面多繩摩擦式提公升系統設計規範》 (mt5021－1997)；
(3) 《交流傳動礦井提公升機電控裝置技術條件》（jb4263－86）;
(4) 《工業過程測量和控制裝置的電磁相容性》（gb/t13926－92）;
(5) 《低壓配電設計規範》（gb50054－95）;
(6) 進口電氣裝置遵守國際電工委員會iec標準；
(7) 電控裝置的靜動態效能指標完全滿足提公升機四象限執行的要求;
(8) 電控裝置能承受提公升機執行時的地坪振動;
(9) 安全迴路等關鍵電路採用冗餘結構設計;
(10)傳動裝置設定散熱風機,並設定通風監視;
(11)井筒中和井下採用防爆裝置,其標準滿足於gb3836-83/1-4要求.
4．3．2電氣控制系統使用條件
（1）電氣控制系統安裝在戶內場合,基本工作條件如下:
（2）海拔高度不超過1000公尺;
（3）周圍介質溫度不高於+43℃,不低於-14℃;
（4）空氣相對濕度:最強日的日平均最大相對濕度不超過95%;但應該注意到由於溫度變化可能會偶然地產生凝露;
（5）無顯著振動,無衝擊振動的場合;
（6）耐震能力：按ⅶ度震區設防;
（6）周圍介質無**危險,且不足以腐蝕金屬,無破壞絕緣的氣體和沉埃(包括導電沉埃);
（7）電網質量:波形為50hz正弦曲線,電壓幅值波動不超過+10%(短時允許+15%的電壓波動).
五、電控系統裝置成套範圍及技術特點
5．1高壓供電部分
配備7臺高壓開關櫃：兩台6kv進線櫃、一台pt計量保護櫃、兩台出線櫃，分別供給兩台定子變壓器，一台出線櫃，供給勵磁變壓器，一台出線櫃，供給低壓供電的輔助變壓器。
選用具有雙電源進線兼饋電功能的高壓真空開關櫃，採用下進線，兩進線必須有電器閉鎖。高壓真空開關櫃具有電度、電壓、電流測量，失壓、過流、進線聯鎖以及電動操作機構，具有「五防」功能，具備欠壓延時保護、漏電保護、短路保護、缺相保護等。 (1)高壓開關櫃額定電壓6kv，額定短路開斷電流＞＝31.
5ka。(2)斷路器採用常州森源，綜保採用上海南自。 (3)高壓櫃採用微機保護，櫃內設定所要求的各種顯示和保護，設定就地和遠端操作。
(4) 高壓櫃配備具有數字顯示和rs485變送功能的電力儀表，能監測三相u、i、p、q、s、cosφ、f、ep、eq、1-31次諧波等綜合電力引數。
各個斷路器的輔助觸點都引進主控plc並傳輸至上位機以監視其工作狀態。
5．2變壓器
採用環氧樹脂澆注乾式整流變壓器 (帶測溫裝置)，初級和次級繞組間加一層靜電遮蔽層，且該遮蔽層應接地，高壓側±2×2.5%，五檔，無載調壓，容量合理配備。
定子迴路變壓器採用乾式變壓器，1000kva，6kv/1kv；輔助變壓器為200kva，6kva/380v；勵磁變壓器為315kva。
5．3低壓配電部分
低壓電源的同時工作容量按「冷卻風機容量（需與供貨廠家核實）+電控裝置本身需要容量 +50kw」考慮。低壓電源提供以下電源迴路：
1、雙迴路進線開關。進線迴路，配具有數字顯示和變送功能的電力儀表xd-345(帶rs485通訊介面)。
2、電控裝置本身需要的電源。
3、提公升機輔助裝置的電源。
4、起重機電源。
5、照明電源，採用雙迴路自動切換開關， 380v，63a．
6、提公升訊號裝置電源（380v,20a）。
7、備用電源，380v，60a，不少於四個迴路。
此外低壓配電裝置還提供穩定可靠的24v直流電源和穩壓電源，還配備ups對提公升的重要控制單元(如plc、監控計算機等)供電，以便當主電源故障時，能確保提公升機安全停車。
5．4定子變流櫃
定子變頻櫃要求：要求配套齊全，保護功能可靠完善。其中整流變壓器要求採用環氧樹脂澆注乾式整流變壓器 (帶測溫裝置)，初級和次級繞組間加一層靜電遮蔽層，且該遮蔽層應接地，高壓側±2×2.
5%，五檔，無載調壓。
系統設計採用兩台變流櫃組成定子變頻主迴路，採用背靠背的三電平模式設計，整流逆變櫃均採用進口igbt作為功率單元，整流及逆變採用相同的設計，在電動和發電狀態時，分別實現整流和逆變功能，實現能量的雙向饋入和饋出。
5．5勵磁整流櫃
採用三相可控矽整流橋四象限直流功率控制系統，主要完成勵磁電流調節功能。同時可以通過電壓表、電流錶，以顯示輸入交流電壓、輸出勵磁電壓和勵磁電流值。
5．6全數字調節櫃
全數字轉子變頻向量控制器採用dsp+fpga結構，以32位數字訊號處理器為核心，實現：速度閉環控制、單位功率因數控制、轉子變頻向量控制、電流閉環控制，故障診斷等功能。
所有電路均採用標準電氣模組外掛程式結構，系統主要包括：
⑴ 高速**處理單元(可多處理器並行工作)
⑵ 輸入輸出單元：
⑶ a/d取樣和d/a變送單元：
⑷ 脈衝觸發單元：
⑸ 匯流排架構：
調節控制採用全數字調速控制系統。調節系統為數字閉環控制系統，具有優良的動、靜態品質指標。調節控制應具有以下功能：
1) 對兩個提公升容器的位置檢測
2) 預先設定手動和自動操作的速度值。
3) 限制加、減速過程的衝擊，速度應當平滑變化。
4) 在整個提公升週期中的位置控制，調節系統應能計算滾筒直徑及提公升距離，並可以修正。
5) 速度控制。
6) 起動時對負載，加速度和繩重的力矩預置
7) 轉矩和電流基準，包括最大值限制。
8) 定子電流調節。
9) 勵磁電流調節。
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