南山煤礦動力科主排水泵電機安裝軟啟動控制器裝置

1、附件1科學技術(shù)成果申報表成果名稱：南山礦主排水泵電機安裝軟啟動控制器裝置改造任務(wù)來源：龍煤礦業(yè)集團股份有限公司鶴崗分公司南山煤礦完成單位及主要研究人員： 南山煤礦動力科 主要協(xié)作單位： 工作起止時間：2013年5月23日2013年5月30日填報單位負責人 填報單位（蓋章） （蓋章）填報日期2014年1月20日內(nèi)容摘要（包括成果的主要用途、原理、技術(shù)關(guān)鍵、預(yù)定和達到的技術(shù)指標、經(jīng)濟價值、國內(nèi)外水平比較等）井下主排水泵是煤礦的重要生產(chǎn)和安全設(shè)備，是煤礦機電設(shè)備四大件之一。它主要將煤礦井下的涌水排到地面凈化水池，它能否安全可靠地運行，直接關(guān)系到煤礦的安全和生產(chǎn)。南山礦井下現(xiàn)有3個水泵房，一水平泵房共

2、7臺排水泵總排水能力約2486m3h，二水平泵房共4臺排水泵總排水能力約1137m3h，三水平泵房共5臺排水泵總排水能力約1690 m3h?，F(xiàn)在排水泵電機都是通過按豆開關(guān)或高開進行全壓啟動水泵電動機，由于電機功率較大，啟動電流較高平時開泵時對電機損傷也較大，對電機的使用壽命起到了一定得危害作用。為了緩解開泵時對電機的損耗，我們在2013年5月份對三水平泵房安裝了兩臺電機軟啟動，分別帶2#、3#泵和4#、5#泵電機，經(jīng)過軟啟動的安裝和調(diào)試，開泵進行軟啟的效果很理想，也達到了對電機啟動時的保護效果，為電機的維修和配件的頻繁更換也做出了節(jié)儉，使電機具有完備的保護功能。系統(tǒng)簡介如下：1、一拖多軟起動系

3、統(tǒng)：系統(tǒng)可以通過控制一臺軟起動器,使用順序方式、選擇性方式起動多臺電動機，從而降低用戶的設(shè)備投入成本。一拖多軟起動系統(tǒng)簡稱為一拖N（N代表拖動電動機的臺數(shù)）。2、起動回路：在一套標準一拖多軟起動系統(tǒng)中，由一臺高開、一臺高壓軟起動器和一臺選切開關(guān)組成電動機的起動回路。3、運行回路：由N臺高開分別為N臺電動機提供電源，組成電動機的正常運行回路，并同時作為電動機的應(yīng)急直接起動回路使用。4、高壓軟起動器：連接于軟起供電高開和選切開關(guān)、電動機間的起動設(shè)備，是起動回路中起動電動機的重要設(shè)備，符號為QBRG，簡稱為軟起動器。5、高開：應(yīng)用于一拖多軟起動系統(tǒng)中，在起動回路中使用，為高壓軟起動器提供電源，符號為

4、K2，簡稱為軟起供電高開；在電動機運行回路中使用，為電動機的正常運行提供電源，并要求同時滿足電動機的應(yīng)急直接起動，符號為Kn（n=3、4、5n），簡稱為（1#、2#、3#n#）運行高開。6、選切開關(guān)：由N臺真空接觸器組成，接于高壓軟起動器的晶閘管功率組件負載側(cè)，用于選擇電動機以形成該臺電動機的起動回路，起動完成后，切除電動機的起動回路，完成起動過程，符號為KMn（n=1、2、3n，簡稱為（1#、2#、3#n#）選切開關(guān)。因為開關(guān)處于軟起動器的負載側(cè)，一般也叫（1#、2#、3#n#）下口開關(guān)。7、旁路真空接觸器：在高壓軟起動器中與晶閘管功率組件并聯(lián)連接的真空接觸器，旁路閉合關(guān)斷晶閘管，作為起動回

5、路中指示電動機完成起動過程并達到正常運行速度，符號為B1，簡稱為旁路開關(guān)。8、 PLC控制系統(tǒng)：由可編程控制器PLC和小型控制繼電器、電源等組成，對系統(tǒng)設(shè)備進行控制。9、本安控制顯示系統(tǒng)：司機操作進行起動、停止電動機的控制系統(tǒng)，集成了控制、顯示、報警等功能。項目負責人（簽字）： 2014年1月20日注：如本欄填寫不下，可添頁（大小應(yīng)與本頁同）科技成果數(shù)據(jù)采集卡主要用途：井下主排水泵是煤礦的重要生產(chǎn)和安全設(shè)備，是煤礦機電設(shè)備四大件之一。它主要將煤礦井下的涌水排到地面凈化水池，它能否安全可靠地運行，直接關(guān)系到煤礦的安全和生產(chǎn)。為了緩解開泵時電機電流過高對其造成的損耗，我們在三水平泵房安裝了兩臺電機

6、軟啟動，分別帶2#、3#泵和4#、5#泵電機，經(jīng)過軟啟動的安裝和調(diào)試，開泵進行軟啟的效果很理想，也達到了對電機啟動時的保護效果，使電機具有完備的保護功能。技術(shù)創(chuàng)新點：1、系統(tǒng)可以通過控制一臺軟起動器,使用順序方式、選擇性方式起動多臺電動機，從而降低用戶的設(shè)備投入成本。2、由N臺高開分別為N臺電動機提供電源，組成電動機的正常運行回路，并同時作為電動機的應(yīng)急直接起動回路使用。3、由一臺可靠的PLC控制系統(tǒng)和本安控制系統(tǒng)組成?？刂芅臺電動機的起動、停止，并顯示系統(tǒng)的運行狀態(tài)，指示故障狀態(tài)。4、其中高壓軟起動器需外供同一AC127V控制電源，由單獨、可靠的低壓照明綜保供電。5、具有全壓和軟起多功能系統(tǒng)

7、啟動排水泵電動機，在水泵運行高開面板上直接按下合閘按鈕，水泵運行高開合閘，即直接全壓起動水泵電動機：將軟起/全壓選擇打到全壓選擇位置，全壓選擇指示燈亮，旁路開關(guān)B1動作合閘，復(fù)位控制顯示屏上的禁控按鈕，顯示屏上的禁控指示燈不亮，按下起動鈕，系統(tǒng)控制對應(yīng)水泵運行高開合閘，直接全壓起動水泵電動機。研發(fā)起止時間：2013年5月23日2013年5月30日資金投入：1.5萬元經(jīng)濟效益、社會交益：此次主排水泵電機安裝軟啟動控制器裝置改造，所用材料及配件全部就地解決，共投入1.5萬元，而采用廠家生產(chǎn)的全套在線監(jiān)控設(shè)備，則需投入資金3萬元左右。而主排水泵電機軟啟動控制器裝置的投入使用，解決了電動機啟動電流過高

8、的隱患，不僅大大降低了人工勞動強度，解決了電動機頻繁更換材料配件的問題，也有效的控制了檢修泵的數(shù)量問題，安全有效的保證了主排水泵的穩(wěn)定排水。項目完成單位（公章）： 項目負責人（章）：基層單位鑒定意見：這次南山礦動力科主排水泵電機安裝軟啟動控制器裝置的改造，不僅大大降低了人工勞動強度，解決了電動機頻繁更換材料配件的問題，也有效的控制了檢修泵的數(shù)量問題，安全有效的保證了主排水泵的穩(wěn)定排水，不僅延長了電動機的使用壽命，也為電動機的材料配件做出了大量節(jié)儉。并在此過程中自行設(shè)計增加了保護功能和應(yīng)急操作，使設(shè)備能夠更加安全穩(wěn)定的運行。鑒定負責人：佟金龍 鑒定日期：2013年5月30日鶴礦集團鑒定公司意見：

9、鑒定負責人： 鑒定日期：資料目錄： （蓋章）附件2 成果登記登記號批準日期科學技術(shù)成果鑒定證書鶴礦鑒字20 第 號成果名稱：南山礦主排水泵電機安裝軟啟動控制器裝置改造完成單位：龍煤礦業(yè)集團股份有限公司鶴崗分公司南山煤礦 鑒定形式：組織鑒定單位：鑒定日期：鑒定批準日期：簡要技術(shù)說明及主要技術(shù)性能指標  井下主排水泵是煤礦的重要生產(chǎn)和安全設(shè)備，是煤礦機電設(shè)備四大件之一。它主要將煤礦井下的涌水排到地面凈化水池，它能否安全可靠地運行，直接關(guān)系到煤礦的安全和生產(chǎn)。南山礦井下現(xiàn)有3個水泵房，一水平泵房共7臺排水泵總排水能力約2486m3h，二水平泵房共4臺排水泵總排水能力約1137m3h，三水平

10、泵房共5臺排水泵總排水能力約1690 m3h。現(xiàn)在排水泵電機都是通過按豆開關(guān)或高開進行全壓啟動水泵電動機，由于電機功率較大，啟動電流較高平時開泵時對電機損傷也較大，對電機的使用壽命起到了一定得危害作用。主要技術(shù)參數(shù)(1) 額定電壓：AC6KV±15%和AC10KV±15%(2) 額定頻率：50Hz(3) 額定工作電流：200A/400A(4) 最高開關(guān)頻率：20次/小時（依據(jù)實際負載）(5) 起動持續(xù)時間：30秒/次(6) 真空接觸器機械壽命：10萬次(7) 真空接觸器電壽命：30萬次(8) 高壓電氣部分絕緣水平：23KV和30KV(9) AC127V以下電氣部分絕緣水平：

11、2KV工作原理三組晶 閘管組件和旁路真空接觸器并聯(lián)連接組成軟起動三相主電源回路系統(tǒng)。用戶電網(wǎng)電源經(jīng)供電高開輸出端由高壓電纜連接到三相晶閘管組件的輸入端（標識為R、S、T），三相晶閘管組件的輸出端由高壓電纜穿過三相電流互感器連接到輸出端子（標識為U、V、W），再由輸出端連接到電動機（電源與負載端切勿接反,否則造成設(shè)備損壞）。三相電流互感器為電流反饋元件，其二次側(cè)電流信號經(jīng)導(dǎo)線傳送給接口板，再由接口板連接排線將信號傳輸給SMC控制器，SMC控制器通過接收到的電流信號，對系統(tǒng)進行過載、欠載等相關(guān)保護和顯示電流值；分壓電阻反饋板為電壓反饋元件，其輸入端子由高壓導(dǎo)線連接到三相晶閘管輸入、輸出端，采集高壓

12、信號，經(jīng)分壓電阻反饋板輸出三相低電壓反饋信號傳輸?shù)浇涌诎迳?由接口板連接排線傳送給SMC控制器進行處理。接口板通過光纖連接到三相晶閘管組件上的驅(qū)動板，實現(xiàn)了晶閘管組件和控制部分的電氣隔離；SMC控制器產(chǎn)生驅(qū)動信號，驅(qū)動接口板上光纖傳送器，通過光纖把驅(qū)動信號傳送到驅(qū)動板，控制可控硅的關(guān)閉、導(dǎo)通。接口板也可以通過光纖接收來自驅(qū)動板的溫度反饋，如果散熱器溫度高于設(shè)定值，SMC控制器停止三相晶閘管組件的驅(qū)動信號，并超溫故障顯示。當給出起動信號后，SMC控制器根據(jù)設(shè)定的起動曲線和采集到的電機實際起動電壓、電流信號進行運算處理，連續(xù)輸出調(diào)整晶閘管控制角的驅(qū)動脈沖，從而連續(xù)改變晶閘管上的壓降，進而改變電動機

13、的起動電壓，使電機按設(shè)定參數(shù)對應(yīng)的曲線起動，達到軟起動的目的。當SMC控制器檢測到電機運行轉(zhuǎn)速接近電機額定轉(zhuǎn)速時，SMC控制器發(fā)出“速度到達”指令，可編程的觸點動作閉合，控制旁路真空接觸器B1合閘，切除三相晶閘管組件回路，帶電機全壓運行，電動機的起動過程結(jié)束。當電動機正?；蚬收贤C時，發(fā)出停機信號，旁路接觸器B1釋放，切斷電動機主回路電源，電動機停止運行。推廣應(yīng)用前景與措施南山礦動力科排水泵電機都是通過按豆開關(guān)或高開進行全壓啟動水泵電動機，由于電機功率較大，啟動電流較高平時開泵時對電機損傷也較大，對電機的使用壽命起到了一定得危害作用。南山礦對主排水泵電機安裝軟啟動控制器裝置后，降低了電動機的啟

14、動電流，通過使用，發(fā)現(xiàn)一拖多高壓軟啟動控制器非常適用，它不但啟動水泵使用簡單、方便，而且解決了全壓啟動時對電流過高的隱患，對電機起到了實質(zhì)性的保護作用，降低人工頻繁維修的勞動強度，開泵進行軟啟的效果很理想，也達到了對電機啟動時的保護效果，使電機具有完備的保護功能，也為電動機的材料及配件做出了節(jié)儉，降低了待修泵的數(shù)量，使排水泵能夠長期安全穩(wěn)定的運行，為煤礦企業(yè)的安全、高效生產(chǎn)提供了有力保障。主要技術(shù)文件目錄及來源1、煤礦安全規(guī)程2、礦山機電鑒定委員會專家測試報告測試組長： 成員：年 月 日鑒定意見 鑒定委員會主任：_ 副主任：_ _年_月_ 日主持鑒定單位意見主管領(lǐng)導(dǎo)簽字：_ （蓋章） _年_ 月_ 日組織鑒定單位意見主管領(lǐng)導(dǎo)簽字：_ （蓋章） _年_ 月_ 日主要研究人員名單序號姓名年齡文化程度所學專業(yè)現(xiàn)從事專業(yè)職稱職務(wù)工作單位在成果中所起的作用1孫振海46大學機電機電高級工程