南山煤礦動(dòng)力科主排水泵電機(jī)安裝軟啟動(dòng)控制器裝置

1、附件1科學(xué)技術(shù)成果申報(bào)表成果名稱(chēng)：南山礦主排水泵電機(jī)安裝軟啟動(dòng)控制器裝置改造任務(wù)來(lái)源：龍煤礦業(yè)集團(tuán)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(dòng)力科 主要協(xié)作單位： 工作起止時(shí)間：2013年5月23日2013年5月30日填報(bào)單位負(fù)責(zé)人 填報(bào)單位（蓋章） （蓋章）填報(bào)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(dá)到的技術(shù)指標(biāo)、經(jīng)濟(jì)價(jià)值、國(guó)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(jī)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(yùn)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(gè)水泵房，一水平泵房共

2、7臺(tái)排水泵總排水能力約2486m3h，二水平泵房共4臺(tái)排水泵總排水能力約1137m3h，三水平泵房共5臺(tái)排水泵總排水能力約1690 m3h?，F(xiàn)在排水泵電機(jī)都是通過(guò)按豆開(kāi)關(guān)或高開(kāi)進(jìn)行全壓?jiǎn)?dòng)水泵電動(dòng)機(jī)，由于電機(jī)功率較大，啟動(dòng)電流較高平時(shí)開(kāi)泵時(shí)對(duì)電機(jī)損傷也較大，對(duì)電機(jī)的使用壽命起到了一定得危害作用。為了緩解開(kāi)泵時(shí)對(duì)電機(jī)的損耗，我們?cè)?013年5月份對(duì)三水平泵房安裝了兩臺(tái)電機(jī)軟啟動(dòng)，分別帶2#、3#泵和4#、5#泵電機(jī)，經(jīng)過(guò)軟啟動(dòng)的安裝和調(diào)試，開(kāi)泵進(jìn)行軟啟的效果很理想，也達(dá)到了對(duì)電機(jī)啟動(dòng)時(shí)的保護(hù)效果，為電機(jī)的維修和配件的頻繁更換也做出了節(jié)儉，使電機(jī)具有完備的保護(hù)功能。系統(tǒng)簡(jiǎn)介如下：1、一拖多軟起動(dòng)系

3、統(tǒng)：系統(tǒng)可以通過(guò)控制一臺(tái)軟起動(dòng)器,使用順序方式、選擇性方式起動(dòng)多臺(tái)電動(dòng)機(jī)，從而降低用戶(hù)的設(shè)備投入成本。一拖多軟起動(dòng)系統(tǒng)簡(jiǎn)稱(chēng)為一拖N（N代表拖動(dòng)電動(dòng)機(jī)的臺(tái)數(shù)）。2、起動(dòng)回路：在一套標(biāo)準(zhǔn)一拖多軟起動(dòng)系統(tǒng)中，由一臺(tái)高開(kāi)、一臺(tái)高壓軟起動(dòng)器和一臺(tái)選切開(kāi)關(guān)組成電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)回路。3、運(yùn)行回路：由N臺(tái)高開(kāi)分別為N臺(tái)電動(dòng)機(jī)提供電源，組成電動(dòng)機(jī)的正常運(yùn)行回路，并同時(shí)作為電動(dòng)機(jī)的應(yīng)急直接起動(dòng)回路使用。4、高壓軟起動(dòng)器：連接于軟起供電高開(kāi)和選切開(kāi)關(guān)、電動(dòng)機(jī)間的起動(dòng)設(shè)備，是起動(dòng)回路中起動(dòng)電動(dòng)機(jī)的重要設(shè)備，符號(hào)為QBRG，簡(jiǎn)稱(chēng)為軟起動(dòng)器。5、高開(kāi)：應(yīng)用于一拖多軟起動(dòng)系統(tǒng)中，在起動(dòng)回路中使用，為高壓軟起動(dòng)器提供電源，符號(hào)為

4、K2，簡(jiǎn)稱(chēng)為軟起供電高開(kāi)；在電動(dòng)機(jī)運(yùn)行回路中使用，為電動(dòng)機(jī)的正常運(yùn)行提供電源，并要求同時(shí)滿(mǎn)足電動(dòng)機(jī)的應(yīng)急直接起動(dòng)，符號(hào)為Kn（n=3、4、5n），簡(jiǎn)稱(chēng)為（1#、2#、3#n#）運(yùn)行高開(kāi)。6、選切開(kāi)關(guān)：由N臺(tái)真空接觸器組成，接于高壓軟起動(dòng)器的晶閘管功率組件負(fù)載側(cè)，用于選擇電動(dòng)機(jī)以形成該臺(tái)電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)回路，起動(dòng)完成后，切除電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)回路，完成起動(dòng)過(guò)程，符號(hào)為KMn（n=1、2、3n，簡(jiǎn)稱(chēng)為（1#、2#、3#n#）選切開(kāi)關(guān)。因?yàn)殚_(kāi)關(guān)處于軟起動(dòng)器的負(fù)載側(cè)，一般也叫（1#、2#、3#n#）下口開(kāi)關(guān)。7、旁路真空接觸器：在高壓軟起動(dòng)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(dòng)回

5、路中指示電動(dòng)機(jī)完成起動(dòng)過(guò)程并達(dá)到正常運(yùn)行速度，符號(hào)為B1，簡(jiǎn)稱(chēng)為旁路開(kāi)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(duì)系統(tǒng)設(shè)備進(jìn)行控制。9、本安控制顯示系統(tǒng)：司機(jī)操作進(jìn)行起動(dòng)、停止電動(dòng)機(jī)的控制系統(tǒng)，集成了控制、顯示、報(bào)警等功能。項(xiàng)目負(fù)責(zé)人（簽字）： 2014年1月20日注：如本欄填寫(xiě)不下，可添頁(yè)（大小應(yīng)與本頁(yè)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(jī)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(yùn)行，直接關(guān)系到煤礦的安全和生產(chǎn)。為了緩解開(kāi)泵時(shí)電機(jī)電流過(guò)高對(duì)其造成的損耗，我們?cè)谌奖梅堪惭b了兩臺(tái)電機(jī)

6、軟啟動(dòng)，分別帶2#、3#泵和4#、5#泵電機(jī)，經(jīng)過(guò)軟啟動(dòng)的安裝和調(diào)試，開(kāi)泵進(jìn)行軟啟的效果很理想，也達(dá)到了對(duì)電機(jī)啟動(dòng)時(shí)的保護(hù)效果，使電機(jī)具有完備的保護(hù)功能。技術(shù)創(chuàng)新點(diǎn)：1、系統(tǒng)可以通過(guò)控制一臺(tái)軟起動(dòng)器,使用順序方式、選擇性方式起動(dòng)多臺(tái)電動(dòng)機(jī)，從而降低用戶(hù)的設(shè)備投入成本。2、由N臺(tái)高開(kāi)分別為N臺(tái)電動(dòng)機(jī)提供電源，組成電動(dòng)機(jī)的正常運(yùn)行回路，并同時(shí)作為電動(dòng)機(jī)的應(yīng)急直接起動(dòng)回路使用。3、由一臺(tái)可靠的PLC控制系統(tǒng)和本安控制系統(tǒng)組成?？刂芅臺(tái)電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)、停止，并顯示系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)，指示故障狀態(tài)。4、其中高壓軟起動(dòng)器需外供同一AC127V控制電源，由單獨(dú)、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(dòng)排水泵電動(dòng)機(jī)，在水泵運(yùn)行高開(kāi)面板上直接按下合閘按鈕，水泵運(yùn)行高開(kāi)合閘，即直接全壓起動(dòng)水泵電動(dòng)機(jī)：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(kāi)關(guān)B1動(dòng)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(dòng)鈕，系統(tǒng)控制對(duì)應(yīng)水泵運(yùn)行高開(kāi)合閘，直接全壓起動(dòng)水泵電動(dòng)機(jī)。研發(fā)起止時(shí)間：2013年5月23日2013年5月30日資金投入：1.5萬(wàn)元經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)交益：此次主排水泵電機(jī)安裝軟啟動(dòng)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(wàn)元，而采用廠家生產(chǎn)的全套在線(xiàn)監(jiān)控設(shè)備，則需投入資金3萬(wàn)元左右。而主排水泵電機(jī)軟啟動(dòng)控制器裝置的投入使用，解決了電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)電流過(guò)高

8、的隱患，不僅大大降低了人工勞動(dòng)強(qiáng)度，解決了電動(dòng)機(jī)頻繁更換材料配件的問(wèn)題，也有效的控制了檢修泵的數(shù)量問(wèn)題，安全有效的保證了主排水泵的穩(wěn)定排水。項(xiàng)目完成單位（公章）： 項(xiàng)目負(fù)責(zé)人（章）：基層單位鑒定意見(jiàn)：這次南山礦動(dòng)力科主排水泵電機(jī)安裝軟啟動(dòng)控制器裝置的改造，不僅大大降低了人工勞動(dòng)強(qiáng)度，解決了電動(dòng)機(jī)頻繁更換材料配件的問(wèn)題，也有效的控制了檢修泵的數(shù)量問(wèn)題，安全有效的保證了主排水泵的穩(wěn)定排水，不僅延長(zhǎng)了電動(dòng)機(jī)的使用壽命，也為電動(dòng)機(jī)的材料配件做出了大量節(jié)儉。并在此過(guò)程中自行設(shè)計(jì)增加了保護(hù)功能和應(yīng)急操作，使設(shè)備能夠更加安全穩(wěn)定的運(yùn)行。鑒定負(fù)責(zé)人：佟金龍 鑒定日期：2013年5月30日鶴礦集團(tuán)鑒定公司意見(jiàn)：

9、鑒定負(fù)責(zé)人： 鑒定日期：資料目錄： （蓋章）附件2 成果登記登記號(hào)批準(zhǔn)日期科學(xué)技術(shù)成果鑒定證書(shū)鶴礦鑒字20 第 號(hào)成果名稱(chēng)：南山礦主排水泵電機(jī)安裝軟啟動(dòng)控制器裝置改造完成單位：龍煤礦業(yè)集團(tuán)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(zhǔn)日期：簡(jiǎn)要技術(shù)說(shuō)明及主要技術(shù)性能指標(biāo)  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(jī)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(yùn)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(gè)水泵房，一水平泵房共7臺(tái)排水泵總排水能力約2486m3h，二水平泵房共4臺(tái)排水泵總排水能力約1137m3h，三水平

10、泵房共5臺(tái)排水泵總排水能力約1690 m3h。現(xiàn)在排水泵電機(jī)都是通過(guò)按豆開(kāi)關(guān)或高開(kāi)進(jìn)行全壓?jiǎn)?dòng)水泵電動(dòng)機(jī)，由于電機(jī)功率較大，啟動(dòng)電流較高平時(shí)開(kāi)泵時(shí)對(duì)電機(jī)損傷也較大，對(duì)電機(jī)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(kāi)關(guān)頻率：20次/小時(shí)（依據(jù)實(shí)際負(fù)載）(5) 起動(dòng)持續(xù)時(shí)間：30秒/次(6) 真空接觸器機(jī)械壽命：10萬(wàn)次(7) 真空接觸器電壽命：30萬(wàn)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(dòng)三相主電源回路系統(tǒng)。用戶(hù)電網(wǎng)電源經(jīng)供電高開(kāi)輸出端由高壓電纜連接到三相晶閘管組件的輸入端（標(biāo)識(shí)為R、S、T），三相晶閘管組件的輸出端由高壓電纜穿過(guò)三相電流互感器連接到輸出端子（標(biāo)識(shí)為U、V、W），再由輸出端連接到電動(dòng)機(jī)（電源與負(fù)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(hào)經(jīng)導(dǎo)線(xiàn)傳送給接口板，再由接口板連接排線(xiàn)將信號(hào)傳輸給SMC控制器，SMC控制器通過(guò)接收到的電流信號(hào)，對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行過(guò)載、欠載等相關(guān)保護(hù)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(xiàn)連接到三相晶閘管輸入、輸出端，采集高壓

12、信號(hào)，經(jīng)分壓電阻反饋板輸出三相低電壓反饋信號(hào)傳輸?shù)浇涌诎迳?由接口板連接排線(xiàn)傳送給SMC控制器進(jìn)行處理。接口板通過(guò)光纖連接到三相晶閘管組件上的驅(qū)動(dòng)板，實(shí)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(dòng)信號(hào)，驅(qū)動(dòng)接口板上光纖傳送器，通過(guò)光纖把驅(qū)動(dòng)信號(hào)傳送到驅(qū)動(dòng)板，控制可控硅的關(guān)閉、導(dǎo)通。接口板也可以通過(guò)光纖接收來(lái)自驅(qū)動(dòng)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(dòng)信號(hào)，并超溫故障顯示。當(dāng)給出起動(dòng)信號(hào)后，SMC控制器根據(jù)設(shè)定的起動(dòng)曲線(xiàn)和采集到的電機(jī)實(shí)際起動(dòng)電壓、電流信號(hào)進(jìn)行運(yùn)算處理，連續(xù)輸出調(diào)整晶閘管控制角的驅(qū)動(dòng)脈沖，從而連續(xù)改變晶閘管上的壓降，進(jìn)而改變電動(dòng)機(jī)

13、的起動(dòng)電壓，使電機(jī)按設(shè)定參數(shù)對(duì)應(yīng)的曲線(xiàn)起動(dòng)，達(dá)到軟起動(dòng)的目的。當(dāng)SMC控制器檢測(cè)到電機(jī)運(yùn)行轉(zhuǎn)速接近電機(jī)額定轉(zhuǎn)速時(shí)，SMC控制器發(fā)出“速度到達(dá)”指令，可編程的觸點(diǎn)動(dòng)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(jī)全壓運(yùn)行，電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)過(guò)程結(jié)束。當(dāng)電動(dòng)機(jī)正?；蚬收贤C(jī)時(shí)，發(fā)出停機(jī)信號(hào)，旁路接觸器B1釋放，切斷電動(dòng)機(jī)主回路電源，電動(dòng)機(jī)停止運(yùn)行。推廣應(yīng)用前景與措施南山礦動(dòng)力科排水泵電機(jī)都是通過(guò)按豆開(kāi)關(guān)或高開(kāi)進(jìn)行全壓?jiǎn)?dòng)水泵電動(dòng)機(jī)，由于電機(jī)功率較大，啟動(dòng)電流較高平時(shí)開(kāi)泵時(shí)對(duì)電機(jī)損傷也較大，對(duì)電機(jī)的使用壽命起到了一定得危害作用。南山礦對(duì)主排水泵電機(jī)安裝軟啟動(dòng)控制器裝置后，降低了電動(dòng)機(jī)的啟

14、動(dòng)電流，通過(guò)使用，發(fā)現(xiàn)一拖多高壓軟啟動(dòng)控制器非常適用，它不但啟動(dòng)水泵使用簡(jiǎn)單、方便，而且解決了全壓?jiǎn)?dòng)時(shí)對(duì)電流過(guò)高的隱患，對(duì)電機(jī)起到了實(shí)質(zhì)性的保護(hù)作用，降低人工頻繁維修的勞動(dòng)強(qiáng)度，開(kāi)泵進(jìn)行軟啟的效果很理想，也達(dá)到了對(duì)電機(jī)啟動(dòng)時(shí)的保護(hù)效果，使電機(jī)具有完備的保護(hù)功能，也為電動(dòng)機(jī)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(zhǎng)期安全穩(wěn)定的運(yùn)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(lái)源1、煤礦安全規(guī)程2、礦山機(jī)電鑒定委員會(huì)專(zhuān)家測(cè)試報(bào)告測(cè)試組長(zhǎng)： 成員：年 月 日鑒定意見(jiàn) 鑒定委員會(huì)主任：_ 副主任：_ _年_月_ 日主持鑒定單位意見(jiàn)主管領(lǐng)導(dǎo)簽字：_ （蓋章） _年_ 月_ 日組織鑒定單位意見(jiàn)主管領(lǐng)導(dǎo)簽字：_ （蓋章） _年_ 月_ 日主要研究人員名單序號(hào)姓名年齡文化程度所學(xué)專(zhuān)業(yè)現(xiàn)從事專(zhuān)業(yè)職稱(chēng)職務(wù)工作單位在成果中所起的作用1孫振海46大學(xué)機(jī)電機(jī)電高級(jí)工程