煤矿主扇风机改造方案概述

速度控制
变频柜配置
2018年11月12日10时47分
序号
名称
型号
备注
1
2 3 4 5 6 7 8 9
变频器
接触器 小型断路器 电流表 电压表 电流互感器 按钮 指示灯 PROFI-BUS通讯卡
ACS550
ABB
SIEMENS
PL7-3P-10A
MOLLER
APT APT ABB
变频器主回路切换
2018年11月12日10时47分
使用单刀双掷开关 代替接触器切换回 单刀双掷开关 路。该方案电路较 1#风机工频 为简单，半自动模 式切换，能够减少 1# 4个接触器，2个断 变 频 路器，使系统故障 点减少。但是方案 不能自动切换风机， 且切换时间较长。
ACS550
单刀双掷开关
2#风机工频
2# 变 频
ACS550
3# 变 频
低压配电柜
2018年11月12日10时47分
低压配电系统引自原系 统两台Sj200/6/0.38变 压器，向主通风机提供 低压电源，同时经过一 台380/220V隔离变压 器以及不间断电源UPS 向变频器和PLC主控系 统提供控制电源。
序号
名称
型号
备注
1 2 3 4 5 6
空开 单刀双掷刀开 关 接触器 小型断路器 电流表 电压表
煤矿主通风机为一用一备设计，完全保 留原工频Leabharlann Baidu行方式（工频回路加接触器予以 控制）。本方案采用变频装置与主通风机互 为冗余的配置方案，进一步提高了系统的可 靠性。 这里提供两种切换方案待选。
方案一
2018年11月12日10时47分
1#进线
2#进线
采用接触器（即： KM1~KM8）和 断路器（ZQ1、 ZQ2）均为可控器 件，能够实现回路 自动切换和有准备 切换方式。本方案 中使用的断路器和 接触器较多，控制 较为复杂。
台Sj200/6/0.38变压器共给。
标准与规范
2018年11月12日10时47分
如无特殊说明，本电控系统设计方案满足以下 标准和规范：
电控系统设计标准： 《矿山电力设计规范》GB50070-94 新版《煤矿安全规程》 2004年版 电控系统制造标准： IEC标准 电控设备检验标准：《低压电器电控设备》 安装验收标准： 《电气装置安装工程盘、柜及二次回路接线施工及验收规范》 GB50171-92 《电气装置安装工程电缆线路施工及验收规范》GB50168-92
主通风机变频改造方案
目录
2018年11月12日10时47分
1 2
概述 标准与规范
3
4
系统组成
低压配电柜 5
变频柜 监控PLC系统 控制台 在线监测系统
6 7
8
概述
2018年11月12日10时47分
概述
煤矿主通风机采用两台FBCDZ54-6-NO18对旋防爆轴 流式风机，通风方式为抽出式，采用YBF2-315L2-6型 电动机，功率132KW，额定压力888-3354PA，额定 电压380伏，额定风量40.2-89.4M3。由供电电源有两
ACS550
4# 变 频
ACS550
KM1
KM2
KM3
KM4
M 1#
M 2#
M 3#
M 4#
运行模式
2018年11月12日10时47分
本系统提供了 四种不同的正常 运行及应急运行 方式。
模式一 模式二 模式三 模式四
1#进线
2#进线
单刀双掷开关
单刀双掷开关
1#风机工频
2#风机工频
1# 变 频
ACS550
系统组成
2018年11月12日10时47分
名称 低压配电柜 变频柜 主控柜
型号 400A ACS550 S7-300 PLC
数量 2 4 1
备注 1#风机与2#风机电源进 线与配电 变频器安装配置 系统PLC控制
切换柜 司机台
上位机
400A S7-200 PLC
IBM
2 1
1
运行模式切换 系统操作
CM1-400 DZ-400 CK1-400 PL7-3P-10A
7
8 9 10 11
电流互感器
转换开关 按钮 指示灯 安装附件 APT APT APT
变频柜
2018年11月12日10时47分
变频器选用ABB公司ACS550型变频器
FlashDrop 助手型控制盘 用于降低谐波的专利技术：变感式电抗器 矢量控制 专为恶劣环境设计的涂层板 内置C2类EMC滤波器（第一环境）作为标配 内置的Modbus现场总线及多种内部安装的总线 适配器 UL, cUL, CE, C-Tick 及GOST R认证 RoHS 认证
2# 变 频
ACS550
3# 变 频
ACS550
4# 变 频
ACS550
KM1 KM2 KM5 KM6 ZQ2 ZQ1
KM3 KM4 KM7 KM8
M 1#
M 2#
M 3#
M 4#
切换方案
2018年11月12日10时47分
全自动方式(方案一)——系统根据运行状态，自动完成 由正常运行到应急运行方式的切换，整个过程不需要人 员参与。自动实现切换开关、风机的连锁动作。（鉴于 风机运行的特殊性，不推荐此方式） 半自动方式——当系统运行发生故障时，发出故障报警 信号。系统由正常运行到应急运行方式转换过程中需要 人员参与解锁，同时系统对联锁状态进行监视。（推荐 方式）。 手动方式——手动方式下，系统的起停控制不受联锁条 件制约，因此只能用于调试等极端情况下使用。
变频器技术参数
2018年11月12日10时47分
供电电压
380 至480 V, +10/-15%
频率
功率因数 效率 输出电压范围
48……63 Hz
0.98 >98% 0……额定
频率控制
电机控制软件 转矩控制
0…… 500 Hz
矢量控制 开环 <10 ms 额定转矩 闭环 <10 ms 额定转矩 开环 ± 5%额定转矩 闭环 ± 2%额定转矩 开环 电机额定滑差 20% 闭环 电机额定速度 0.1% 开环 100% 转矩阶跃< 1% s 闭环 100% 转矩阶跃< 0.5% s
单刀双掷开关
单刀双掷开关
1#风机工频
2#风机工频
1# 变 频
ACS550
2# 变 频
ACS550
3# 变 频
ACS550
4# 变 频
ACS550
KM1 KM2 KM5 KM6 ZQ2 ZQ1
KM3 KM4 KM7 KM8
M 1#
M 2#
M 3#
M 4#
方案二
2018年11月12日10时47分
1#进线 2#进线
系统监控
风机在线监控 可选
1
在线监控
系统结构
2018年11月12日10时47分
上位机监控系统 主控柜PLC
风机部分监控信 号
操作台PLC
低压柜
低压柜
ABB
变频柜
ABB ABB
变频柜
ABB
切换柜
切换柜
电机
柜体构成
2018年11月12日10时47分
变频柜
变频柜
切换柜
变频柜
变频柜
切换柜
主控柜
低压柜
低压柜