直流串联脉动电控系统标准技术方案

1、省公司/集团提升机电控系统应用/改造项目技术方案中信重工机械股份有限公司洛阳中重自动化工程有限责任公司年月致 用 户尊敬的客户：您好！中信重工机械股份有限公司前身为洛阳矿山机器厂，成立于1956年，是“一五”期间中国156项重点工程之一。1958年，设计生产了中国第一台拥有自主知识产权的矿井提升机，至今已生产超过8000台提升装备。是提升机国家标准的主要制定者。历经60年的建设与发展，中信重工已成为国家级创新型企业和高新技术企业，世界最大的矿业装备和水泥装备制造商，中国最大的重型机械制造企业之一，中国低速重载齿轮加工基地，中国大型铸锻和热处理中心。拥有“洛矿”牌大型球磨机、大型减速机、大型辊压机、大型水泥回转窑四项中国名牌产品，可为全球客户提供矿山、冶金、有色、建材、电力、节能环保、电气传动和自动化、关键基础件等产业和领域的商品、工程与服务。被誉为“中国工业的脊梁，重大装备的摇篮”。中信重工以技术创新为核心战略，拥有国家首批认定的国家级企业技术中心，位列全国887家国家级技术中心前10，所属的洛阳矿山机械工程设计研究院，是国内最大的矿山机械综合性技术开发研究机构，具有甲级机械工程设计和

2、工程总承包资质，专业从事国家基础工业技术装备、成套工艺流程的基础研究和开发设计。拥有国家重点实验室“矿山重型装备实验室” ，承担十多项国家“973”计划、“863”计划、国家科技支撑计划等，已完成国家重点科研课题300余项。拥有博士后工作站、院士专家顾问委员会，形成了一支由业内各领域科学泰斗组成的高层次专家团队和高智力创新载体。中信重工是中国唯一拥有矿井提升机机、电、液高端核心技术企业，致力于为客户提供机电液一体化解决方案、专家级设备和技术服务，满足客户对安全、自动化、节能及绿色环保方面的更高要求。中信重工始终以客户需求为中心、以客户满意为目标，致力于为客户提供工业项目最优解决方案和“交钥匙”工程；依托先进的新型客户服务平台，为客户提供全方位、全过程、全天候的保姆式服务。-顾客满意是我们永恒的追求。 目 录一、工程概况11.工程背景12.使用环境条件13.提升系统主要参数14.现场电源参数1二、设备供货范围及备件、工具21.供货范围22.备品备件23.随机专用工具3三、电控系统设计方案41.主要设计规程、规范及标准42.提升机电控系统总体设计方案43.电控设备详细说明7四、设备制造及检

3、验181.电气控制系统出厂检验192.供方提供的质量证明书20五、售后服务承诺211.技术联络会212.培训21六、技术资料和技术图纸23一、 工程概况1. 工程背景（项目地点、客户等情况介绍）2. 使用环境条件序号名称参数备注1井口海拔高度2最低环境温度3最高环境温度4相对湿度5其他3. 提升系统主要参数序号名称参数备注1电机参数电机型号电机数量(台)额定功率(kW)1200额定电压(V)750额定电流(A)额定转速(r/min)冷却方式4. 现场电源参数序号名称参数备注一高压电源招标方提供1电源电压按10kV2电压波动范围3电源频率4供电方式二低压电源招标方提供1电源电压380/220V2电压波动范围3电源频率4供电方式二、 设备供货范围及备件、工具 1. 供货范围序号名称型号及规格单位数量备注1高压开关柜KYN28A-12 630A，25kA台5中信重工2整流变压器ZSCB10-1000/10, 10/0.375kV台2中信重工配套3励磁变压器ZSG10-50/0.38, 0.38/0.28kV台1中信重工配套4直流调速柜DR（TJ12）-6A, 3000A套1中信重工5直流快开

4、DS12-20/08台1中信重工配套6平波电抗器PGK台1中信重工配套7低压电源柜JKD-DC-SA，2kVA UPS台1中信重工8PLC控制柜JKD-DC-DS，双S7-300台1中信重工9远程诊断系统VPN套1中信重工10上位监控系统工控机：双核CPU，内存4G，硬盘1T，网卡，24寸液显，打印机；STEP7+WINCC套1中信重工11操作台JKD-DC-PA套1中信重工12编码器2000脉冲/圈,含联轴节个4中信重工配套13井筒开关KEC250，MA，防爆认证套1中信重工14机械过卷开关LX4-12S个2中信重工配套15通讯电缆6XV1830 米100中信重工配套16屏蔽电缆ZR-RVVP-4*1.5mm2米200中信重工配套17现场调试-项1中信重工2. 备品备件序号设备名称型号及规格单位数量备注1熔断器熔芯6A个102中间继电器DC24V个23中间继电器AC110V个44中间继电器AC220V个45磁开关KEC250个26磁铁TS250个2序号设备名称型号及规格单位数量备注7熔断器熔芯6A个108中间继电器DC24V个29中间继电器AC110V个410中间继电器AC220V个

5、411磁开关KEC250个212磁铁TS250个213PLC备用点数-个20%装于柜内14直流电源DC24V 5A台115微型断路器-块3装于柜内16按钮系统配套个417PLC备用点数-个20%装于柜内18直流电源DC24V 5A台119微型断路器-块3装于柜内20按钮系统配套个43. 随机专用工具序号名称型号及规格单位数量备注1套装工具箱-套1世达2万用表-个1Fluke 三、 电控系统设计方案1. 主要设计规程、规范及标准1) 最新版煤矿安全规程2) GB/T 10599-2010多绳摩擦式提升机3) GB/T 20961-2007单绳缠绕式矿井提升机4) GB 50215-2005煤炭工业矿井设计规范5) GB 16424-1996金属非金属地下矿山安全规程6) GB 16423-2006金属非金属矿山安全规程7) GB 50070-2009矿山电力设计规范 8) MT 5021-1997煤矿地面多绳摩擦式提升系统设计规范9) GB 50054-2011低压配电设计规范10) GB/T 17626电磁兼容 试验和测量技术11) GB/T 50062-2008电力装置的继电保护和自

6、动装置设计规范12) GB 50055-2011通用用电设备配电设计规范13) GB 3906-20063.6 kV40.5 kV交流金属封闭开关设备和控制设备14) GB/T 11022-2011高压开关设备和控制设备标准的共用技术要求15) GB 4208-2008外壳防护等级（IP）代码16) GB/T 3859.1-2013半导体变流器 通用要求和电网换相变流器 第1-1部分：基本要求规范17) GB5226.1-2008机械电气安全18) GB/T 18216.4-2012交流1000V和直流1500V以下低压配电系统电气安全 防护19) GB/T 50065-2011交流电气装置的接地设计规范20) GB 191-2008包装储运图示标志21) GB/T 13384-2008机电产品包装通用技术条件22) GB/T 13306-91标牌2. 提升机电控系统总体设计方案本方案采用JKD-DC型提升机直流传动电控系统。该系统采用PLC控制，全数字直流调速装置驱动。提升机专用控制/监控软件具有软件著作权。成套系统符合煤矿安全规程等国家规程和标准中对提升机的相关要求和规定。该系统具

7、备数字化、自动化、网络化和信息化等先进技术，完全符合提升机工艺运行需求。系统控制精度高，操作简单，维护方便，监控、故障自诊断能力强。系统采用位置、速度以及转矩三闭环自适应控制功能，其动、静态性能指标满足提升机四象限运行要求，能够按照预定的速度图实现启动、加速、等速、减速、低速爬行、停车等，且具有平稳过渡的S 曲线防冲击功能，满足提升所需过载能力和安全系数，提高提升效率，降低运行费用，大大减少故障时间，提高经济效益。位置控制：提升控制工艺中容器所处位置需精确控制，速度给定曲线根据位置计算给出。通过多个轴编码器反馈回来的信号，及井筒中的校正开关，可精确计算出容器位置并确保其准确，确保提升机在规定的深度范围内完全按照设计速度曲线运行。同时根据位置值还可以判断何时减速、停车，并实现与位置相关的保护。速度控制：通过多个测速元件（编码器、测速机等）反馈的信号，可精确计算运行速度并确保其准确，实现有速度传感器的速度闭环控制。通过驱动系统对速度给定的快速响应，使提升机实现按照设计的速度曲线运行。驱动系统中加入了冲力值控制，在速度的拐角处实现了S弧线，减少了对钢丝绳和机械设备的冲击和磨损。速度的精确控制可实现在基本零速的情况下施闸停车，消除了停车振动，并减少闸瓦磨损。转矩控制：高性能的驱动系统确保了转矩的静态精度和动态响应，在不同负载及负载动态扰动时能够确保实时提供精确的转矩响应，不使提升机产生不利的波动。力矩预置功能保证了提升机启动时不会溜车或启动冲击，启动平滑。转矩的精确控制功能保证了停车施闸时提升机平稳且不会倒溜。减少了停车时对机械设备的冲击和闸瓦的磨损。主电机电气调速系统设计为：定子磁场电流恒定，由整流装置供电；转子电枢为可逆串联12脉动供电，制动再生能量回馈电网，采用2台整流装置，为其供电的两台整流变压器相位差为30，两台直流装置整流输出波形叠加为每个电源周期12脉动，使直流波形更加平滑，并减少了对电网侧的谐波污染，5、7等次谐波被大大抑制。 图3- 1：传动主回路示意图装置额定容量的选择满足提升机重载启动时的过载要求，减少装置发热，延长系统使用寿命。在一台电枢整流装置故障的的情况下，用12/6脉动切换柜能够手动切换到单台整流装置运行，此时直流输出波形为6

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