龙山煤业公司主运输皮带机变频控制系统方案.doc

龙山煤业公司 主运输皮带机变频控制系统方案 1.皮带机的基本情况 1.1皮带机参数 1）电机参数 型号YKK4006-4 功率450KW 电压6KV 转速1480转/分 数量1台 2）减速机参数 型号H35H16A-50 带逆止器 输入转速1500r/min 输出转速30.69 r/min 3）制动器 型号液压推杆制动器 电压380V 功率2KW 4）运输机参数 型号DSJ80/150/450 机长900米 带宽800毫米 带速2米/秒 滚筒直径1.25米 运行方式上运 倾角28度 5）使用环境地面安装，非防爆型，单机运行方式。 1.2皮带机驱动系统基本结构 1.3启动停止方式 1）启动程序 制动器送电松闸电机送电运行 2）停机顺序 电机停电制动器停电抱闸停机 2.高压变频技术方案 2.1高压变频器主要配置 序号 名称 参考型号 数量 备注 1 主控台 JPDK-ZN-ZKT 1台 触摸屏监控及彩色显示 2 高压变频调速柜 BPG-D-500 1台 单象限，每相6单元 3 PLC柜 JTKD-DYG 1台 PLC控制系统及参数输入 4 切换柜 1台 采用真空接触器 5 附件 1套 轴编码器及其它各传感器 2.2.1变频器主系统方案 图中QF1为用户自备进线柜，虚线框内为本次招标设备。 QS1变频器输入断路器；QS2变频器输出断路器；QS3旁路控制断路器；M电机 工作方式 6KV电源经变频装置输入断路器到高压变频装置，变频器输出经断路器送至电动机，实现电机的变频运行；6KV电源还可以经旁路开关直接起动电动机。 进出线开关和旁路开关的作用 1、在电机启动过程中，当电机达到全速运行时，可自动或手动合上旁路开关，切断QS1和QS2，关闭变频器。 2、电机在高速时，一旦变频装置出现故障，变频装置应能马上断开进出线开关QS1和QS2，将变频装置隔离，自动合上旁路开关QS3，在工频电源下保证电机继续运行，并有报警指示。 3、旁路开关与输入开关、输出开关采应能实现电气闭锁，以及与进线电源开关的相互闭锁，防止误操作。 2.2.2变频装置设备布置 如设计合理，旁路柜和变频柜可以合并为一个柜子。 控制方式 系统具有自动、手动、现场编程三种工作方式 1、自动控制由司机发出开车信号，系统根据输入好的程序松开制动闸，合上QS1、QS2，控制变频器使电机转速由零平稳上升，达到全速运行后，自动投入旁路开关QS3，切断变频器输出开关QS2，电机在工频下运行。需要停车时，由司机发出停车信号，系统自动合上QS2，切断QS3，变频器自动控制电机速度平稳下降到零，切断制动器电源，抱闸制动。 2、手动控制控制方式转换为手动方式时，司机可以通过增速或降速按钮控制变频器的输出频率，使电机在允许的速度范围内低速运行。当输出频率运行在50HZ时，可以通过控制按钮合上旁路开关QS3，系统自动切断QS2，使电机在工频运行。需要减速时，可以人工控制合上QS2，切断QS3，将电机控制在某一速度运行。 3、现场编程用户可以在现场通过面板上的键盘对程序或参数进行修改。 2.3变频器技术性能指标要求 2.3.1变频器工作环境要求 温度上限35℃，下限-15℃ 湿度最大湿度不超过90（20℃），相对湿度的变化率每小时不超过5，不结露。 接地电阻小于2欧。 2.3.2变频器主要技术参数 变频器额定输入电压6KV10 效率大于96（含输入变压器、变频器、滤波器）（因数不小于0.8时） 整流脉冲数36 功率因数大于0.96（20额定转速到100额定转速内） 过载能力达到额定负荷的150时允许运行5秒，达到额定负荷的120时允许运行60秒。 输出频率0～50Hz，要求长期运行频率满足5～50Hz。 电压不对称度小于4 频率分辨率＜0.01Hz 噪声等级不大于80db 控制电源交流380V三相四线制 输入侧最大谐波电流3.84（50Hz时） 最大输出谐波电流4（50Hz时） 2.3.3技术性能指标 1、要求变频器采用低压功率单元串联结构，系统采用N1冗余设计，确保系统的安全性。 2、要求变频系统电源侧谐波电流能严格满足IEEE519-1992标准要求和中华人民共和国国家标准电能质量公用电网谐波GB/T14549中规定的每次谐波电流值的要求。 3、要求在5-15Hz频率调节范围内，被控电动机均能保持稳定的运行，不须另加配套改造设备。 4、在环境湿度25℃、电压6KV、负载变化从0～100时，额定输出的频率稳定在0.1以内。 5、要求变频装置内部各部位的温升，符合国家标准GB12668-90的规定。 6、变频装置应设置下列保护变压器超温、通风系统故障、控制系统故障、单元故障、过电流、过载、过热、过电压、欠电压、缺相保护、短路保护、超频保护、失速保护、瞬时停电保护、操作密码保护等，并能联跳输入侧的6KV控制开关。保护的性能应符合产品标准的规定。 7、控制操作台要求采用彩色画面显示的操作界面，显示画面中应有交流输入电压、电流，交流输出电压、输出电流、输出频率、带速及电机温度、变频器温度等参数的数据显示，变频装置带故障自诊断功能，能对所发生的故障类型及故障位置提供指示，能在就地显示并远方报警，便于运行人员和检修人员快速辨别和解决所出现的问题。操作界面可设置密码保护功能，只限操作人员使用，防止变频器被误触发，或被误调节。确保整个系统的运行安全。 8、要求操作界台应有以下信号输入及显示 开关量输入启动信号 停止信号 紧急停止信号 供电电源开关信号 远方/就地切换开关 报警复位开关 开关量输出运行信号 停止信号 启动就绪信号 故障报警信号 故障跳闸信号 变压器超温报警信号 控制电源异常信号 远方/就地状态显示 高压开关柜联锁信号 模拟量输入频率给定 模拟量输出输出频率及转速 输出电流及电压 9、要求开关量输入的外部接点全部为无源接点，开关量输出的内部接点全部为无源接点，开关容量不大于AC220V-1A，DC220V-5A，模拟量信号不大于DC50mA。 10、要求变频装置内部通讯采用光纤连接，以提高通讯速率和抗干扰能力；变频装置柜内强电信号和弱电信号分开布置，避免引起干扰；柜内应设有屏蔽端子和接地极。 11、变频器应具有与机组各子控制系统DCS或其它控制系统进行通讯接口的功能，通讯接口支持以太网、Modbus，PROFIBUS等通讯协议，并在需要时提供相应的驱动软件，组态软件。 12、要求变频器具有本地控制和远方控制功能，两种控制功能应用转换开关切换。本机操作盘应能进行各种控制操作和参数设置。显示面板应具有电流、电压、频率、开、停、故障显示功能。 13、系统应具有计算机在线控制、监视、检测、诊断功能及相应的匹配软件，为保证系统稳定可靠运行，能监测以下信号 输入电压； 输入电流； 输出电压； 输出电流； 输出频率； 变压器温度； 控制电源状态； 变频器故障。 14、变压变频调速系统采用一体化的设计和布局，包括输入柜式隔离变压器、变频器功率柜、旁路装置、控制柜和内部设备之间的连线，用户只须连接高压输入、高压输出、低压控制电源和控制信号线即可。 2.4变频系统其它技术要求 1、变频器在控制电源瞬时掉电时，变频器的控制电源和主电源应没有相位及同步要求，变频器具备UPS和直流供电电源保持继续运行，不会停机； 2、远方速度给定信号掉线时，变频器应在提供报警的同时，可按原转速继续运行，维持机组的工况不变； 3、保留原电机继续使用，不应对原有电机及设备作任何改动； 4、变频器需提供标准的通讯接口，实现与后台的通讯，与现场的总控制系统实现无缝连接。 5、变频器需满足“本机/远程”操作，通过切换开关选择； 6、变频器输出频率在手动状态下应能连续可调，电动机的起动电流可得到有效控制，启动力矩应为恒转矩并满足启动要求； 7、变频器输出端的功率因数应能达到0.96以上； 8、变频器输入、输出谐波含量应符合国家标准，不应对电网和其他设备造成干扰； 9、变频器应对电机的绝缘无损害，有利于电机长期可靠运行； 10、变频器故障检修应简单、方便单元模块化设计，故障不扩散；整机单元模块化设计应一致，可相互替换，拆除、更换故障单元需方便。 龙山煤业有限责任公司机电运输部 二〇〇九年六月