电力工程论文南留庄矿主副绞车网络化全数字高压变频电控改造

　　南留庄矿主副井绞车自建矿以来不曾进行过升级改造，随着对提升系统不断提高的要求，原有电控系统不能满足现有的需求，为了保证提升系统的正常运转，在原有电控的系统上进行了升级改造。本文是一篇电力工程论文范文，主要论述了南留庄矿主副绞车网络化全数字高压变频电控改造。
　　[摘要]随着近年来煤炭行业技术的巨大发展，信息化、自动化已经融入了煤炭各大系统中，为了提高提升系统的工作效率，同时降低工作成本，必须寻求一种多功能的智能控制系统，而PLC+高压变频系统改造就可以达到上述目的，实现对于提升系统的多种要求。

　　[关键词]PLC,高压变频系统,双PLC控制

　　1、电控系统总体改造技术方案

　　1.1 总体改造技术方案

　　本电控系统采用“NT型提升机网络化集散控制系统”，该系统是在全数字电控系统的基础上，集成了近年来国内外网络及提升领域的最新技术，可以替代原装进口的同类产品，具有较进口设备更高的性能价格比。

　　电控型号：JKMK/GBP-NT- 200(280)KW/6KV-21I/D;

　　(型号含义：提升机全数字网络化控制变频调速，电机额定功率200(280)kw/额定电压6kv，具有足够的过载倍数(≥1.5)，高压供电6KV，带上位监控系统、回馈制动四象限运行、数字监控器、单水平提升);

　　整个电控系统分为几个部分：全数字交流变频调速系统、网络化操作系统、监控系统内含综合后备系统、低频运行系统。

　　整个系统组成PLC+高压变频系统，可以根据情况互相切换，满足《煤矿安全规程》、的要求。

　　调速系统：采用全数字变频器实现多重化控制，带回馈制动四象限运行。

　　网络化操作系统采用双PLC双线制控制;

　　监控系统采用台湾研华原装进口工控机系统含大屏幕真彩液晶显示器、A4激光打印机;

　　1.2 成套范围(图1)

　　2、高压变频调速系统装置

　　高压变频器具有谐波量非常少的特点，电磁干扰不影响其它设备的正常运行，比如设备间的通讯等;采取功率单元的串联多重化，采用多脉波(如3X6脉波)的串联功率单元多重化线路，降低谐波幅值;

　　2.1 系统原理

　　系统结构

　　高压变频调速系统的结构见图2.1，由移相变压器、功率单元和控制器组成。6KV系列有18个功率单元，每6个功率单元串联构成一相，图中给出了系统结构示例。

　　功率单元电路

　　每个功率单元结构上完全一致，可以互换，其主电路结构为交-直-交双向逆变电路，通过逆变块A中与IGBT反并联的二极管构成三相全桥方式整流，整流后的给滤波电容充电，确定母线电压，通过对IGBT逆变桥进行正弦PWM控制实现双向逆变。当电机进入发电状态后，逆变块B中的二极管完成续流外，又起三相全波整流，使能量能够转移到滤波电容中，结果母线电压升高，达到一定程度后，启动逆变块A，进行SPWM逆变，通过输入电感，返回到移相变压器的次极，通过变压器将能量回馈到电网。

　　2.2 双PLC提升数控系统

　　1、选用双套不同配置的PLC。双PLC之间既有软件上的联锁，还有硬件上的联锁和看门狗电路，对PLC的运行进行监视，防止因为PLC死机或其他意外原因造成PLC故障时能及时监测并参与安全保护。

　　2、控制与监视提升系统各路电源。并且对强迫通风风机实现顺序联锁控制;

　　3、完成提升机运行工艺要求的控制功能及各项安全保护。

　　4、实现完善的保护功能，对于全程包络线超速、过卷、减速等安全保护具有多重独立保护。同时，还能完成定点速度监视、过负荷、欠电压、减速过速、等速过速、井筒开关监视、电机及减速器油温度检测、闸瓦磨损、弹簧疲劳、信号联锁、摇台联锁、安全门联锁、衬垫磨损、风机风压、液压站油压及温度等监控与保护功能，并与安全回路或一次开车回路联锁，报警和自动保护。

　　5、实现数字行程给定功能，定位精度≤|1|cm，并实现数字行程罐位位置显示，在井筒内设置同步开关与信号系统闭锁。

　　6、对光电编码器进行同步校正。

　　7、实现PLC故障状态下的低速故障开车功能。
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　　8、保护功能按下列三类设置：

　　1>立即施闸的紧急停车。

　　2>先按设定减速度减速，然后紧急停车。

　　3>完成本次提升后，不允许再次开车。

　　9、完成提升机位置闭环控制，实现位置的多重同步监测、校验等功能。

　　10、主控PLC的故障自诊断，具有看门狗和负载能力显示功能。

　　11、实现PLC程序、安全故障及事件的实时打印。

　　12、软件和硬件冗余的安全回路。

　　13、现场安全事故信号采用光电隔离后进PLC，利用PLC内部安全回路和外部硬件安全回路共同构成两重安全保护。在PLC内部也可设置多重保护回路，以实现对各种故障的综合判断。具有所要求的各种保护。

　　14、具有远程诊断功能。

　　15、主控PLC应用软件能完成提升机手动、半自动、检修、换层、慢动、紧急控制开车等运行方式的控制要求。

　　16、实现对调速系统行程速度给定的控制，三道以上自动减速保护，停车时自动抱闸停车。
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