南水北调丹江口升船机电力拖动系统设计及应用
合集下载
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
第 ３ 卷第 ２期 １
２１ ０ ２年 ４月
红水 河
Ｈｏ ｇ ｈ ｉＲｉｅ ｎ Ｓ ｕ ｖ ｒ
Ｖｏ ． １， ． １ ３ Ｎｏ２
Ａｐ ． ０ ２ ｒ １ ２
南水 北调 丹江 口升船 机 电力拖 动 系统设 计 及应 用
黄 建平 ， 张海峰 ， 易春辉
（ 西安航 天 自动化股份有 限公 司， 陕西 西安 ７０ ６ ） １０ ５
作者简介 ： 黄建平（９ ２ ）男， 苏灌云人 ， １７ 一 ， 江 高级工程 师， 学士， 主要从事升船机、 电自 水 动化的设计研 究工作， — ｉ ｐ ｈ ａｇ ＠１３ ｏ ； Ｅ ｍａ ： ＿ ｕｎ ｘ ６ ． ｒ ｌ ｊ ｃｎ
张海峰（９０ ）男， １８一 ， 陕西韩城人 ， 工程师 ， ， 硕士 主要从 事升船机 、 电自动化的设计研 究工作 ，— ａ：ｃ．ｌ １６ ｏ 水 Ｅ ｍ ｉ ｃｃｚ ｌ ＿￣ ２． ｍ。 ． ｃ
垂直 升船 机 主提 升 系 ４吊点 多 钢 丝绳 卷扬 提 升
系统。 ４个吊点对称布置 ， 每个 吊点布置 ｌ 套驱动单
收 稿 日期 ：０ １ １ — ８ 修 回 日期 ：０ ２ ０ － ６ ２ １－ ０ ０ ； ２ １ — １－ ０
频传动装置中 １ 套设为主机 ，另外 ３ 套设为从机 ， 采 用主一 从控制方式 ， 实现 ４ 套交流变频传动装置之间 的 负荷 均匀 分配 控制 和 ４台 电动 机 同轴 出力均 衡控 制 ， 任 意 ｌ 或 ２套 交 流 变频 传 动 装 置故 障（ ｌ 存 套 或
元， 每套 驱 动单 元 由 ｌ台 ３ ５ｋ 电动 机 驱 动 。４套 ｌ Ｗ
驱 动单 元采 用 封 闭形 机械 同步轴 连 接 ，组 成机 械轴
２ 电力拖 动系统性 能要求
２１ 垂 直 升船 机 ．
同步多电机传动系统。垂直升船机的行走机构 由 ４ 个 台车组成 ，每个 台车 由 ２台 ３ Ｗ 的电动机 驱 ０ ｋ 动 ， 个台车通过桥架结构连接 。 ４ 卷扬提升机构 电力拖动系统采用交流变频调速 传动系统 、 驱动电机为交流变频 电动机 ， 台电动机 每 由１ 套交流变频传动装置供 电。每套交流变频传动 装 置 由功 率单 元 和 变 频 传 动 控 制 单 元 两 部 分 组 成 。 每套交 流变频 传动装 置 功率 单元 的结 构形式 为 ： 交一直一交变频 。整流 ， 回馈单元 、 变器功率元 逆 件均为 ＩＢ ， Ｇ Ｔ 整流 ， 回馈单元为 自换向结构形式。 ４ 套 交 流变 频传 动 装置 中 ｌ 设 为 主机 ，另 外 ３ 设 套 套 为从 机 ， ， ｌ～从 控 制方 式 ， 现 ４套 交 流 变频传 采 ｝｛ ｊ＝ 实 动装 置之 间 的负 荷均 匀 分 配控 制 和 ４台电 动机 同轴 出力 均衡 控制 ，在任 意 １ 交 流 变频 传 动装 置 故 障 套 （ １ 或 台电动机故障 ） 时均能实现无扰动切换 。４ 套 交流变频传 动装置与上级监控系统进行联 网通信 ， 实现整个升船机系统 的集中监控。 行走机构电力拖动系统采用交流变频调速传动 系统 、 动 电机 为交 流 变频 电动 机 ， 驱 电动机 由交 流变 频传动装置供电。 交流变频传动装置功率单元 的结构 形式为交一直—交变频。 同—侧的 ４台电机的交流变
１ ２
黄建平 ， 张海 峰 ， 易春辉 ： 南水北调丹江 口升船机 电力拖动 系统设计及应用
Βιβλιοθήκη Baidu台电机 、 ２台电机损 坏 ） 时均 能实现无 扰动切换 。两侧
１ 概 述
丹江 口大坝加高是南水北调中线水源工程的重 要组成项 目 之一， 位于湖北省丹江口市 。通航建筑物 采用一级垂直升船机加一级斜面升船机方案 ， 两者之 间通过 中间渠道衔接 。升船机布置在枢纽右岸 ， 由上 游导航浮堤 、 垂直升船机 、 中间渠道 、 斜面升船机和下 游引航 道等 组成 。升船机 的过船 规模 为 ３０ 级 。 ０ ｔ 垂直升船机采 用钢丝绳卷扬提 升 、 水平移动方 案 ， 由移动式提升机 、 承船厢 、 电力拖动与控制设备 、 钢结 构轨道梁等设备组成。移动式提升机布置在钢结构轨 道梁上 ， 吊 通过 具与承船厢连接 ， 用于驱动承船厢升降 运 行 ， 悬 吊着承 船厢沿水流方 向移 动 ， 并 以翻越 坝顶。 斜 面升 船 机采 用钢 丝 绳 卷扬 提 升 、摩擦 驱 动 翻 越 驼 峰 方案 ， 由提 升 绞 车 、 架 车 、 斜 电力 拖 动 与 控 制 设备 、 斜坡道设备以及检修桥机等组成。提升绞车与 斜架 车之 间通 过钢 丝 绳连 接 ，在 驼 峰处 布 置有 滑 轮 组， 用于使牵引钢丝绳转向。 在驼峰顶部设置了摩擦 驱动装置， 用于驱动斜架车连续平稳地翻越驼峰。 升 船机 电力 拖 动 系统 用 于 升 船 机 的力 矩 驱 动 、 速 度 控制 ， 于 升船 机 的运 行质 量 、 全性 起 着重 要 对 安 作用 ， 是升船机的关键系统之一 。
摘 要 ： 绍 了丹 江 口水 电站 过 坝 垂 直 升 船 机 和 斜 面升 船 机 的概 况及 组 成 ， 电 力拖 动 系统进 行 了分 析 ， 据 当前 介 对 依
电力拖 动的技 术发展 ， 用先进的技 术 ， 电力拖 动 系统进行选 型、 采 对 配置 ， 计 了完善的操 作方 式 ， 设 具有 独特 的特
点 。 经厂 内及 机 电联 调 试 验验 证 。 力拖 动 系统 设 计 合 理 、 足 要 求。 电 满 关 键 词 ： 船机 ； 直升 船 机 ； 面升 船 机 ； 力拖 动 ； 江 口 水 电站 升 垂 斜 电 丹 中 图分 类 号 ： ６ ２ ＊ Ｕ ４ ．３ ３ 文 献 标 识 码 ： Ｂ 文 章 编 号 ：０ １ ４ ８ （ ０ ２ ０ — ０ ２ ０ １ ０ — ０ Ｘ ２ １ ）２ ０ １— ５
２１ ０ ２年 ４月
红水 河
Ｈｏ ｇ ｈ ｉＲｉｅ ｎ Ｓ ｕ ｖ ｒ
Ｖｏ ． １， ． １ ３ Ｎｏ２
Ａｐ ． ０ ２ ｒ １ ２
南水 北调 丹江 口升船 机 电力拖 动 系统设 计 及应 用
黄 建平 ， 张海峰 ， 易春辉
（ 西安航 天 自动化股份有 限公 司， 陕西 西安 ７０ ６ ） １０ ５
作者简介 ： 黄建平（９ ２ ）男， 苏灌云人 ， １７ 一 ， 江 高级工程 师， 学士， 主要从事升船机、 电自 水 动化的设计研 究工作， — ｉ ｐ ｈ ａｇ ＠１３ ｏ ； Ｅ ｍａ ： ＿ ｕｎ ｘ ６ ． ｒ ｌ ｊ ｃｎ
张海峰（９０ ）男， １８一 ， 陕西韩城人 ， 工程师 ， ， 硕士 主要从 事升船机 、 电自动化的设计研 究工作 ，— ａ：ｃ．ｌ １６ ｏ 水 Ｅ ｍ ｉ ｃｃｚ ｌ ＿￣ ２． ｍ。 ． ｃ
垂直 升船 机 主提 升 系 ４吊点 多 钢 丝绳 卷扬 提 升
系统。 ４个吊点对称布置 ， 每个 吊点布置 ｌ 套驱动单
收 稿 日期 ：０ １ １ — ８ 修 回 日期 ：０ ２ ０ － ６ ２ １－ ０ ０ ； ２ １ — １－ ０
频传动装置中 １ 套设为主机 ，另外 ３ 套设为从机 ， 采 用主一 从控制方式 ， 实现 ４ 套交流变频传动装置之间 的 负荷 均匀 分配 控制 和 ４台 电动 机 同轴 出力均 衡控 制 ， 任 意 ｌ 或 ２套 交 流 变频 传 动 装 置故 障（ ｌ 存 套 或
元， 每套 驱 动单 元 由 ｌ台 ３ ５ｋ 电动 机 驱 动 。４套 ｌ Ｗ
驱 动单 元采 用 封 闭形 机械 同步轴 连 接 ，组 成机 械轴
２ 电力拖 动系统性 能要求
２１ 垂 直 升船 机 ．
同步多电机传动系统。垂直升船机的行走机构 由 ４ 个 台车组成 ，每个 台车 由 ２台 ３ Ｗ 的电动机 驱 ０ ｋ 动 ， 个台车通过桥架结构连接 。 ４ 卷扬提升机构 电力拖动系统采用交流变频调速 传动系统 、 驱动电机为交流变频 电动机 ， 台电动机 每 由１ 套交流变频传动装置供 电。每套交流变频传动 装 置 由功 率单 元 和 变 频 传 动 控 制 单 元 两 部 分 组 成 。 每套交 流变频 传动装 置 功率 单元 的结 构形式 为 ： 交一直一交变频 。整流 ， 回馈单元 、 变器功率元 逆 件均为 ＩＢ ， Ｇ Ｔ 整流 ， 回馈单元为 自换向结构形式。 ４ 套 交 流变 频传 动 装置 中 ｌ 设 为 主机 ，另 外 ３ 设 套 套 为从 机 ， ， ｌ～从 控 制方 式 ， 现 ４套 交 流 变频传 采 ｝｛ ｊ＝ 实 动装 置之 间 的负 荷均 匀 分 配控 制 和 ４台电 动机 同轴 出力 均衡 控制 ，在任 意 １ 交 流 变频 传 动装 置 故 障 套 （ １ 或 台电动机故障 ） 时均能实现无扰动切换 。４ 套 交流变频传 动装置与上级监控系统进行联 网通信 ， 实现整个升船机系统 的集中监控。 行走机构电力拖动系统采用交流变频调速传动 系统 、 动 电机 为交 流 变频 电动 机 ， 驱 电动机 由交 流变 频传动装置供电。 交流变频传动装置功率单元 的结构 形式为交一直—交变频。 同—侧的 ４台电机的交流变
１ ２
黄建平 ， 张海 峰 ， 易春辉 ： 南水北调丹江 口升船机 电力拖动 系统设计及应用
Βιβλιοθήκη Baidu台电机 、 ２台电机损 坏 ） 时均 能实现无 扰动切换 。两侧
１ 概 述
丹江 口大坝加高是南水北调中线水源工程的重 要组成项 目 之一， 位于湖北省丹江口市 。通航建筑物 采用一级垂直升船机加一级斜面升船机方案 ， 两者之 间通过 中间渠道衔接 。升船机布置在枢纽右岸 ， 由上 游导航浮堤 、 垂直升船机 、 中间渠道 、 斜面升船机和下 游引航 道等 组成 。升船机 的过船 规模 为 ３０ 级 。 ０ ｔ 垂直升船机采 用钢丝绳卷扬提 升 、 水平移动方 案 ， 由移动式提升机 、 承船厢 、 电力拖动与控制设备 、 钢结 构轨道梁等设备组成。移动式提升机布置在钢结构轨 道梁上 ， 吊 通过 具与承船厢连接 ， 用于驱动承船厢升降 运 行 ， 悬 吊着承 船厢沿水流方 向移 动 ， 并 以翻越 坝顶。 斜 面升 船 机采 用钢 丝 绳 卷扬 提 升 、摩擦 驱 动 翻 越 驼 峰 方案 ， 由提 升 绞 车 、 架 车 、 斜 电力 拖 动 与 控 制 设备 、 斜坡道设备以及检修桥机等组成。提升绞车与 斜架 车之 间通 过钢 丝 绳连 接 ，在 驼 峰处 布 置有 滑 轮 组， 用于使牵引钢丝绳转向。 在驼峰顶部设置了摩擦 驱动装置， 用于驱动斜架车连续平稳地翻越驼峰。 升 船机 电力 拖 动 系统 用 于 升 船 机 的力 矩 驱 动 、 速 度 控制 ， 于 升船 机 的运 行质 量 、 全性 起 着重 要 对 安 作用 ， 是升船机的关键系统之一 。
摘 要 ： 绍 了丹 江 口水 电站 过 坝 垂 直 升 船 机 和 斜 面升 船 机 的概 况及 组 成 ， 电 力拖 动 系统进 行 了分 析 ， 据 当前 介 对 依
电力拖 动的技 术发展 ， 用先进的技 术 ， 电力拖 动 系统进行选 型、 采 对 配置 ， 计 了完善的操 作方 式 ， 设 具有 独特 的特
点 。 经厂 内及 机 电联 调 试 验验 证 。 力拖 动 系统 设 计 合 理 、 足 要 求。 电 满 关 键 词 ： 船机 ； 直升 船 机 ； 面升 船 机 ； 力拖 动 ； 江 口 水 电站 升 垂 斜 电 丹 中 图分 类 号 ： ６ ２ ＊ Ｕ ４ ．３ ３ 文 献 标 识 码 ： Ｂ 文 章 编 号 ：０ １ ４ ８ （ ０ ２ ０ — ０ ２ ０ １ ０ — ０ Ｘ ２ １ ）２ ０ １— ５