煤礦皮帶機主從控制實現(xiàn)遠程調(diào)試
今年春節(jié)假期期間的冠狀病毒疫情波及整個中華大地,給全國人民的幸福生活、經(jīng)濟生產(chǎn)帶來很大的不便。原定于年初四到鄂爾多斯某煤礦調(diào)試3臺主井皮帶高壓變頻器的工作也受到了影響,如果不能及時投產(chǎn),將會影響部分北方地區(qū)供暖需求,給全國抗擊疫情增加難度。結(jié)合對現(xiàn)場的實際情況的了解及新時達產(chǎn)品的易用性考量,采用備用方案----遠程調(diào)試。
煤礦主井皮帶系統(tǒng)情況介紹:
原系統(tǒng)配置:
皮帶運輸能力:1500噸/小時;
膠帶:寬度1400mm,強度ST3150,鋼絲繩芯;
帶速:3.15米/秒;
運輸長度:1110米;
傾角:+16°;
驅(qū)動功率:3*710kW,變頻驅(qū)動;
主電機電壓:6000V;
升級改造部分:驅(qū)動功率由原來的3*710kW(變頻驅(qū)動),提高為3*1000kW(變頻器驅(qū)動)。
本次升級改造方向:擴大產(chǎn)能,電機和變頻器系統(tǒng)擴容,升級后的皮帶運輸能力預計可達到2000噸/小時。
現(xiàn)場控制方案確認:
原系統(tǒng)情況:該煤礦現(xiàn)場原系統(tǒng)同樣采用高壓變頻器驅(qū)動,隨著產(chǎn)能提高,原系統(tǒng)已經(jīng)無法滿足生產(chǎn)運輸需要,原系統(tǒng)采用分別控制方案,三臺變頻器分別給定運行信號,通過手動調(diào)整運行頻率來實現(xiàn)轉(zhuǎn)矩平衡。
改造目標:新時達變頻器采用主從控制droop功能,軟件自動測算輸出轉(zhuǎn)矩,自動功率平衡,從機輸出電壓和電流和主機一致。真正實現(xiàn)變頻器自動負荷平衡。系統(tǒng)控制方案如下圖1。
圖1,主從控制系統(tǒng)圖
指導現(xiàn)場接線:
1. 變頻器內(nèi)部接線,主要是變頻器內(nèi)部通訊線連接線,通過遠程指導,迅速完成了調(diào)試需要的通訊系統(tǒng)搭建。
圖2,變頻器內(nèi)部通訊連接指導
2. 外部控制線連接,圖紙中摘出用戶需要的控制信號,羅列信號按照信號類型標注對應線號和接線位置對應端子號,微信視頻指導用戶按照表1完成控制部分接線。
信號類型 | 功能定義 | 線號 | 接線端子位置 |
數(shù)字量輸入 | 數(shù)字量輸入公共端 | 501 | TB3:2L |
遠方啟停 | 311 | TB3:3L | |
遠方故障復位 | 313 | TB3:5L | |
遠方急停 | 314 | TB3:6L | |
數(shù)字量輸出 | 變頻器運行 | 653/654 | TB3:17L/TB3:18L |
變頻器故障 | 659/660 | TB3:23L/TB3:24L | |
模擬量輸入 | 頻率給定 | 371/372 | TB4:1(I-)/TB4:2(I+) |
模擬量輸出 | 運行電流 | 385/386 | TB5:7(I-)/TB5:8(I+) |
運行頻率 | 387/388 | TB5:11(I-)/TB5:12(I+) | |
運行電壓 | 389/390 | TB5:13(I-)/TB5:14(I+) |
表1,變頻器外部控制接線
空載試運行:
1. 高壓側(cè)接線檢查:試運行前微信視頻指導用戶對變頻器進出線接線位置確認檢查。
2. 變頻器參數(shù)設置檢查,變頻器大部分參數(shù)都已經(jīng)固化,主從控制的參數(shù)也固化到多機驅(qū)動模塊了,檢查起來比較順利。
圖3,變頻器多機驅(qū)動參數(shù)模塊
圖4,變頻器參數(shù)設置界面
3. 控制邏輯的確認:
運行方式:操作臺給主機起停指令后,主機執(zhí)行起停的同時,主機通過內(nèi)部通訊控制從機1和從機2起停。
故障處理方式:三臺變頻器中任意一臺變頻器報故障停機,三臺變頻器通過內(nèi)部通訊做故障判斷,并同時急停封鎖。
急停處理方式:三臺變頻器中任意一臺變頻器手動急停,三臺變頻器通過內(nèi)部通訊做急停判斷,并同時急停封鎖。
4. 空載試運行遇到的問題及解決方法:
主機故障:主機第一次高壓送電報所有功率單元上行光纖故障,檢查發(fā)現(xiàn)主控側(cè)光纖插接時上下行通訊插反,修正后解決問題。
從機1故障:主從控制聯(lián)動時,從機1一直報單元封鎖故障,檢查變頻器內(nèi)部通訊電纜,更換為屏蔽線,增加接地措施后解決問題。
帶載試運行:
用戶年前放假前井下存貨部分生產(chǎn)好的煤料可以執(zhí)行生產(chǎn)前的帶載測試,在用戶控制臺直接給主機發(fā)送啟動命令后,三臺變頻器驅(qū)動主井輸送機開始緩緩將井下生產(chǎn)好的煤料順利運到卸料區(qū),帶載試運行成功,期待著疫情得到控制之后后的開工生產(chǎn)。
圖5,用戶運輸皮帶機操作臺
圖6,變頻器主機運行界面
正式投入運行:
煤炭屬于保證民生的基本保障物質(zhì),該煤礦在疫情困難時期響應國家號召及時復產(chǎn),下圖是變頻器正式投入生產(chǎn)運行。
圖7,三臺變頻器正常運行中
圖8,變頻器主機運行界面
總結(jié):
1.本次新時達高壓變頻器恒轉(zhuǎn)矩輸出應用,實現(xiàn)了自動負荷平衡。據(jù)用戶現(xiàn)場反饋,原來的手動給定方式,變頻器出力不均,常有從機反被拖曳運行于發(fā)電狀態(tài),導致過壓報警。皮帶使用1-2年后因受力不均勻而拉長報廢。改造后,實現(xiàn)自動負荷平衡,以上問題基本得到解決。
2本次微信視頻調(diào)試的成功驗證了新時達高壓變頻器操作的易用性,目前出廠的部分變頻器設備已經(jīng)實現(xiàn)了免調(diào)試。新時達高壓變頻器未來可實現(xiàn)網(wǎng)絡在線調(diào)試,在線故障診斷等功能,助力工控行業(yè)的智能化。為特殊情況下的遠程服務,書寫新篇章。
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