一矿副井电控系统技术规格书改.docx

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一矿副井电控系统技术规格书改

国投新集能源股份有限公司新集一矿

副井电控系统改造设备招标

技

术

规

格

书

国投新集能源股份有限公司新集一矿

国投新集能源股份有限公司设计研究院

二〇〇六年十二月

国投新集能源股份有限公司新集一矿

副井电控系统改造设备招标

技术规格书

一、总则

1.1本《技术规格书》适用于国投新集能源股份有限公司新集一矿副井提升电控系统改造项目，即将副井提升主电机由交流驱动该为直流驱动。

1.2本《技术规格书》包含直流电动机和电控设备二方面内容。

1.3参与投标的供货商应根据本《技术规格书》要求配套设计成套电控设备并提供设备参数、图纸、技术资料、计算资料及其详细说明、技术服务项目内容和正常生产所需的部件、配件及必要的备件和安装、维修专用工具。

1.4本《技术规格书》所列的是适应本次改造项目的最低限度的技术要求，并未对所有技术细节作详细规定，投标厂家所提供的产品除符合本《技术规格书》外，必须同时符合所有相关国家现行标准、相关规程规范、行业标准、企业标准和国家产品认证规定，并提供产品认证复印件。

所有设备均要求具备和代表当今最新技术的优质产品。

1.5生产厂家可在接到投标邀请函后对现场的实地勘察，向使用单位和设计院咨询技术要求和参数的细节，经过协商对本《技术规格书》提出补充意见。

投标厂家也可根据自己的制造和配套经验，对本《技术规格书》提出修正方案，供招标方参考。

1.6在合同签订后，招标方有权提出因标准、规程和规范发生变化或实际情况变化而产生的修改方案的要求，具体事宜由双方协商确定。

二、副井提升系统改造概况

2.1提升系统概况

新集一矿副井提升系统担负矿井提升矸石、升降人员、材料和设备等辅助提升任务。

提升高度477m。

提升容器为1套单层双车（1t矿车）罐笼；提升机为2JK-3.5/11.5B型落地式单绳缠绕提升机，现有最大提升速度为7m/S，改造后拟为8.5m/S。

2.2改造前设备参数

电机型号为YR630-12/1140；

额定电压为交流6kV；

额定功率为630kW

原电机中心高：

630mm；

原电机配减速器，洛矿厂生产PDH1250

（2）；中心高710mm；

原电机配联轴器CL17；

减速箱型号为PTH1250

（2）,速比11.5；

电控系统为TKD-NT型交流电控系统。

2.3提升系统机械部分参数（不在本次改造范围内）

提升机型号：

2JK-3.5/11.5B，落地式单绳缠绕提升机

钢丝绳型号：

6△（37）-36.5-170-特

提升容器：

单层双车罐笼

天轮直径：

3.5m

钢丝绳最大静张力：

17t（包括钢丝绳、提升容器、悬挂装置、有效载荷之和）

钢丝绳最大静张力差：

11.5t

出绳仰角：

30°～35°

提升机（不计电动机）变位质量：

26t

天轮变位质量：

1.1t

现有运行速度：

等速段运行速度：

7.8m/s。

附副井提升原理图。

2.4改造方案

机械部分（包括滚筒、减速箱）不变动，将交流电动机更换为直流电动机，配置相应的直流电控系统（包括电控系统、信号系统匹配和配电系统）。

三、设备招标的范围：

3.1直流电动机；

3.2全套直流电控系统（包括整流装置、励磁装置、平波电抗器、操作系统等）；

3.3信号系统改造与衔接（保留原井下信号装置，原有信号系统与本次改造的电控系统融为一体,并留有必要的预留接口）；

3.4高低压配电装置。

说明：

所有供货设备和装置包括提供设备、提供应用软件及程序、设计图纸、资料、安装指导、现场调试、人员培训及培训资料、备品备件。

四、副井电控系统改造技术要求

4.1基本要求

电控装置的设计与制造，应符合国际电工技术委员会IEC标准；完全满足《煤矿安全规程》（2004版）的有关要求和相关国家标准；所有电气设备必须能在矿山工业环境下安全可靠的运行；所有电路板插件必须为标准插件，便与备件的简单互换。

采用全数字化调节与计算机监控系统，与原信号报警系统无阻碍或隔离环节对接并负责整体调试。

预留与矿管理网络联网的接口，以便将来能与矿井安全生产监控系统联网。

供货范围内的所有功能和部件、电气设备应是代表当今成套设备及控制系统中最先进水平和技术的设备。

4.2电源部分

4.2.1高压主电源：

副井提升机的主电源电压等级6kV,双回路电源进线分别由两路高压电缆引自矿井35kV变电所6kV两段母线。

（矿井35kV变电所6kV母线短路容量为237.5MVA。

）

4.2.2系统接地：

6kV系统为中性点不接地系统（须保证矿井变电所供电系统改造为中性点经消弧线圈接地系统后不影响本电控系统的运行）；380/220V系统为中性点直接接地系统，电气保护采用接零保护方式。

4.2.3低压（辅助、控制和信号）电源：

副井提升机房交流380/220V低压电源为双回路供电，两路电源分别引自副井变电所低压侧。

一路工作，一路备用，能实现手动和自动切换。

注：

高、低压母线电压允许波动范围±7%（短时出现+10%，-15%的电压波动）。

4.3提升机的运行方式

4.3.1手动操作

在提升机房设司机操作台对提升机实施手动操作。

主要用于运送人员、材料和检修等工作。

司机用操作手柄控制提升速度，受操作方式和行程控制器的限制。

4.3.2半自动操作

在提升机房的司机操作台或在井口停靠水平由司机操作进行半自动运行,用于提升矸石和运送物料。

井口与提升机房的操作相互之间应有电气闭锁，不得同时操作。

以上二种运行方式提升速度控制要求见速度图。

4.3.3检修运行

只允许手动操作，用于检查钢丝绳和检修井筒，提升速度一般为0.3～0.5m/s，最大不超过2m/s。

4.3.4换层运行

在提升机房或（罐笼停靠水平）井口均可进行手动或半自动换层操作，各操作台也应有闭锁。

4.3.5紧急操作

如果驱动装置一组整流桥出现故障后，系统应满足提升机本次提升运行，控制及监视系统出现局部故障时，提升系统应能用手动应急方式（速度限定在2m/s以内）完成本次提升并给出故障报警信号，在故障未排除之前无法再次启动提升机。

4.3.6其他运行方式

使用单位、设计院和设备供应商协商需要补充的运行方式。

4.4驱动装置

提升机的驱动装置应能够适应提升机的各种工作情况，按照预定的速度图和提升要求实现平稳的起动（起动段加速度变化率为恒定值）、匀加速、运行、匀减速、低速爬行、停车几个阶段的精确控制。

在整个提升循环中，应使钢丝绳振动最小。

停车位置必须准确无误（不得超过±20mm）。

驱动电机及供电装置应有足够的过载能力，最大短时过载能力不得低于额定值得2.2倍。

4.4.1提升主电动机

电动机采用他励直流电动机。

电动机按F级绝缘等级设计，实际温升符合绝缘要求。

电动机应具有体积小、重量轻、易维护等特点，能适应晶闸管变流器供电要求。

该电机系更换原YR630-12/1140型交流电动机，其中心高尽可能小于原电机，使改造时电机基础不做大的变动。

初定电机参数参考：

1直流电机Z560-4A相近型号；

2电动机的定额为连续工作方式（S1）；

3额定电压：

660V；

4额定转速：

529rpm；

5功率：

不小于800kW；

6外壳防护等级：

IP44；

7冷却方式：

自冷或水冷；

8励磁电压：

110V或220V；

9过载能力：

2.2倍；

10绝缘等级：

F级；

11电机中心高：

<630mm；

经核算，电机功率需800kW，投标方须根据提升机运行参数和速度图、力图进行核算，满足实际运行中各阶段对电机的要求。

标书中需注明电机的冷却方式和所有参数。

直流电动机预置铂电阻测温元件Pt100：

定子绕组中共8点（其中的4点备用），励磁绕组2点，换向绕组2点。

4.4.2电动机的供电

供货商可根据电控装置技术参数推荐最佳主接线方案，使其对电网的电流、无功冲击和高次谐波干扰为最小，并提供相关计算书和计算结果。

4.4.2.1电枢回路：

由晶闸管变流器供电，采用电枢换向逻辑串联12脉动或磁场换向逻辑无环流四象限运行可逆系统。

变流装置的过载能力要求能保证一组变流器故障后，另一组完成本次提升。

晶闸管变流设备要求配套齐全，保护功能完善可靠。

均流电抗器由供货商设计制造。

（报价按磁场换向和电枢换向分别报价）

4.4.2.2励磁绕组供电：

电动机的励磁绕组由晶闸管6脉动变流器供电，励磁电压110V或220V。

五、调节、控制、监控及安全系统

整个调节、控制、监控和安全系统采用全数字化，选用二套互为冗余的国外知名品牌的高性能的可编程控制器，各控制器采用现场总线通讯方式。

可编程控制器的I/O输入、输出模块必须有不小于各自使用点数总量20%的备份。

在控制装置的设置上必须能满足正常及紧急故障状态下安全提升的要求。

提升机控制系统应与提升信号和井口、井底的操车设备相闭锁。

井筒控制和信号系统与主控制系统采用总线通讯及继电器硬接点并行的方式进行信息交换，所有与安全回路有关的信号应采用硬接线方式直接接入控制系统的安全回路中。

提供功能齐全、操作方便美观的操作台，半自动操作运行方式下的所有操作应都能在操作台上完成，并可完成各种运行方式的转换。

显示应包括液晶屏显示和LED显示，并编辑组态软件用于各种工况和所有运行状态、所有操作信号和报警信号的集中显示。

打印机应能记录所有的报警信号和操作信号以及生产报表，并具有硬拷贝功能，显示打印应采用中文。

所有控制电路均采用标准电气模块插件结构。

晶闸管变流装置采用防护等级IP42，提升机房控制室的控制柜采用防护等级IP42。

5.1调节控制

调节系统为数字控制系统，具有优良的动、静态品质指标。

调节控制应具有以下功能：

--预先设定手动和自动操作的速度值。

--限制加、减速过程对机械和电气系统的冲击（匀加速变化率）。

--位置控制、调节系统应能精确计算滚筒直径及提升距离和位置，并根据传感器位置随时加以修正。

--速度控制。

--起动时预置力矩。

--转矩和电流基准，包括最大值限制。

--电枢电流调节。

--励磁电流调节。

--根据提升容器在井筒中的起始位置，自动生成“S”运行曲线并调节控制。

--自动校正同步。

除上述功能外，供货商可根据控制系统需要和国际驱动方式流行趋势补充必要的功能。

5.2数字行程监控和运行监控

数字行程监控和运行监控是在监测提升罐笼在井筒中的准确位置的基础上，自动跟踪生成提升包络线，主要完成滑绳、过卷和超速等判断，实现提升全过程的位置、速度监控。

提升机每一侧提升容器位置的测量、计算、同步以及显示等均为独立回路，当采用非直接方法测量提升容器位置时，必须在井筒中设置同步位置开关进行位置校正（控制和保护用同步校正监控回路要相互独立）。

井筒及井下位置开关应选用防爆型，并应有防水、防潮性能，安装距离大于200mm，误差±20mm。

5.3提升控制

提升控制应完成各种方式下操作提升机所需的逻辑功能，至少包括以下三部分：

--提升控制和检测。

--井筒控制和信号系统的控制和连锁。

--事件处理和图示功能。

提升控制软件应建立在windowsXP平台上。

电控系统应配置便携式编程装置，配置并提供系统所有的软件（包括PLC用户程序）。

包括授权及中文指导书。

说明书及所有图纸资料均应提供书面和电子版。

5.4安全回路

安全回路的作用是当提升系统出现异常情况时停止提升机运行，给出报警信号,防止重新起动，以防事故进一步恶化。

安全回路采用计算机软件保护加高可靠性的继电器双重保护回路，各自独立运行互为安全容错。

且有第一故障确认功能。

安全回路的工作状态能在监视器上监视。

安全回路必须独立于其他正常回路。

提升机晶闸管变流装置供电的直流传动系统应设以下保护：

5.4.1下列故障必须保证安全制动并发出声光报警：

--高、低压电源断电