井下AB高压变频10-4-27技术方案

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1、 主运胶带运输机高压变频调速及控制保护系统ffj 技术方案 唐山开诚电控设备集团 2021.4一、工程概况淮南集团潘一东矿井设计生产能力*Mt/a，属高瓦斯矿井，有煤尘爆炸危险。根据矿井初步设计要求，对井下主运皮带实现变频自动调速及自动控制，使原煤运输系统更加平安可靠，保证运输畅通，提高运煤能力，降低事故率，减少故障处理时间，为矿井生产减少运行费用，提高运行效率，到达管控一体化,为实现数字化现代矿井打下良好的根底。主运胶带主要参数：1、运输量：*t/h；2、机长：L2400m/台；3、带宽：B1400mm；4、带速：V*m/s；5、电动机：型号： ；功率：1120 KW；电压：6000V.6、

2、采用液压自动张紧装置。7、皮带机尾放煤方式及放煤点分布情况：二、工程概述1、工程实施目标该工程的实施是为了实现在生产过程中主运系统的变频起动、自动调速、集中监测与控制。2、系统概述（1） 系统高压供电为10KV,采用两台10KV/3800KVA变压器向6KV高压变频供电。2变频器采用ROCKWELL公司的PF7000高压变频装置，2台变频器安装在地面，采用一拖二方式通过输出电缆连接井下电机，主控系统安装在井下，通过光缆连接地面控制系统，控制变频器运行及调速。3系统以ROCKWELL公司 ControlLogix作为主控制器，在地面机房设置一台ControlLogix主站与2台变频器组成Cont

3、rolNET总线网络，井下皮带机头设置一台ControlLogix控制器，作为整套带式输送机电控系统的主控制器，在皮带的2个放煤点处设置2台远程I/O分站，用来采集现场电子皮带秤的实时煤量。地面控制器和井下控制器间用以太网光纤连接。4根据实时煤量进行调速的控制由井下PLC系统完成。（5） 两台变频器的功率平衡控制由地面PLC系统完成。6系统具有防潮、抗干扰能力强，现场易编程、易扩展，根本免维护，并能够实现软件控制化，自动检测系统故障等功能。7系统的控制核心为安装在煤矿井下皮带机头的矿用隔爆兼本安型可编程控制器PLC，隔爆液晶屏，本安操作台和集控软件局部组成。主站与分站之间通过光纤总线方式连接组

4、成控制网络，分站之间即相对独立，又互相联接，组成一套灵活的控制系统，从而完成整个运输系统及生产系统的控制要求，并可与矿井监控系统组网。8本系统具有检测控制打滑、堆料、超温、烟雾、纵撕、洒水、速度、跑偏、煤位等保护功能。9本系统具有有煤量自动检测系统，通过电子皮带称重装置进行煤量的测量与累积计算，从而可以得出带式输送机上的实时煤量，根据现场条件，依据煤量大小进行调速。从而到达节能的目的。三、 系统组成及特点（一） 变频器拖动系统1、AB PF7000变频器 2台标准性能及特点如下：1额定电压6000V，额定功率2800KW，满足拖动2台1120KW带式输送机电机，过载能力1.5倍1分钟。2效率：

5、 98%； 318脉冲整流器可对17次以下的高次谐波进行有效的抑制，总体谐波畸变THD小于5%，不需谐波分析及加低通滤波环节，直接满足IEEE519-1992谐波抑制标准，用户不必担忧因使用变频造成对电网环境和稳定性的破坏。4在整个调速和负载范围直接输出近似正弦的电压和电流波形PWM电流型变频器输出无dv/dt及di/dt产生, 无需另加马达滤波器，可直接拖带普通旧电机。电机无额外温升，不必降容使用。变频器到电机之间的电缆长度可达15公里，电缆为普通高压电缆, 不需铠装屏蔽。56500V 800A/1500A SGCT-对称门极换流晶闸管。基于硅材料的SGCT开关器件在大电流高电压转换器应用时

6、，故障率远比IGBT低。6专利 PowerCage 整流逆变机架。轻松设备维护，快速器件更换。6KV6KV6KV6KV6KV6KV10KV7利用6500V的高压功率器件直接架构6KV的变频器：18只SCR组成6KV的整流器，18只SGCT组成6KV的逆变器，变频器输出应直接为6kV，无需外置/内置升压变压器或马达滤波器等类似变压环节，系统结构简单，潜在故障点最少化。设备可靠性高8电流源逆变器固有强壮的电流保护特性，无需熔断保护电路，不但降低了系统复杂程度，而且免除了输出側短路造成器件损害的可能。9位于低压盘面上的操作员终端。中/英文彩屏显示。具备“设置向导功能。操作员终端上对输出电流，电压，速

7、度，负载的棒形数显表。10标准操作开关组合包括：启动，停止，紧急停车按钮；本地/远方选择开关；调速旋钮。11集成单铁芯式直流电抗器。12整流及逆变触发信号采用光纤隔离。13使用数字信号处理器(DSP) 和现场可组态门排列控制器(FPGA)的全数字控制，无传感器矢量控制，可选带测速反应的全矢量控制。14对外I/O接口板上16个可组态数字输入，16个可组态数字输出。15带模拟信号过滤；共模干扰抑制；电压/电流反应；测速反应和测试点的信号处理板。16盘面编程可通过笔记本更新软件版本。17包括低压触发检测的4个测试模式。18具备电机自动整定方式。19金属氧化抑制器输入保护、过载保护。20电流型高压变频

8、器固有能量回馈能力，可将降速工况(发电机运行状态)下负载反应回的能量回送电网, 利用再生制动快速降低电机转速。电流型变频器具有电流内环，可利用强大的电流控制能力快速增加电机转速，特别适用需频繁快速调节的大惯性负载的控制。21脉宽调制(PWM)/选择谐波抑制(SHE)调制技术224200宽*2700高*1000柜深规 范单位参 数备注1使用标准CSA, UL, IEC, IEEE, NEMA, ANSI 2型式及型号6KV直高 3供货商及产地Rockwell 4安装地点室内与变压器同室5技术方案CSI-PWM6对电动机要求无7是否需要输出滤波器否8变频器输入侧有无熔断器无9额定输入电压/允许变化

9、范围kV+/- 10%10系统输入电压kV1011系统输出电压kV612逆变侧最高输出电压kV613变频器控制电源电压VAC380V14变频器额定输出电流A32515额定输入频率/允许变化范围50Hz, +/- 10%16对电网电压波动的敏感性+10% 至 -30%17变频器额定效率98%18输入侧满载额定功率因数0.9619输入电压失真THD4%20输入电流失真THD奇数/偶次谐波含量满足GBT1454921输出电压失真THD4%22输出电流失真THD奇数/偶次谐波含量满足GBT1454923可靠性指标(平均无故障工作时间)H100,00024控制方式直接矢量控制25整流形式及元件参数18P