南山煤礦動力科主排水泵電機安裝軟啟動控制器裝置.x
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科學技術成果申報表
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 來 源 ：龍煤礦業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 內容摘要（包括成果的主要用途、原理、技術關鍵、預定和達到的技術指標、 經濟價值、國內外水平比較等）
井下主排水泵是煤礦的重要生產和安全設備，是煤礦機電設備四大件之 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
接關系到煤礦的安全和生產。
南山礦井下現有3個水泵房，一水平泵房共7臺排水泵總排水能力約 2486ml/ h,二水平泵房共4臺排水泵總排水能力約1137昭/h,三水平泵房共 5臺排水泵總排水能力約1690 mi/ h?，F在排水泵電機都是通過按豆開關或高 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，經過軟啟動的安裝和 調試，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儉，使電機具有完備的保護功能。
系統簡介如下：
1、 一拖多軟起動系統：系統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，從而降低用戶的設備投入成本。一拖多軟起動系統簡 稱為一拖N （N代表拖動電動機的臺數）。
2、 起動回路：在一套標準一拖多軟起動系統中，由一臺高開、一臺高壓軟起 動器和一臺選切開關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、電動機間的起動設備，
是起動回路中起動電動機的重要設備，符號為 QBRG簡稱為軟起動器。
5、 高開：應用于一拖多軟起動系統中，在起動回路中使用，為高壓軟起動器 提供電源，符號為 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急直接起動， 符號為
Kn（n=3、4、5……n）,簡稱為（1#、2#、3#……n#）運行高開。
6、 選切開關：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，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、3……n,簡稱為（1#、 2#、3#……n#）選切開關。因為開關處于軟起動器的負載側，一般也叫（ 1#、 2#、3#……n#）下口開關。
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連接的真空接 觸器，旁路閉合關斷晶閘管，作為起動回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。
& PLC控制系統：由可編程控制器 PLC和小型控制繼電器、電源等組成，對 系統設備進行控制。
9、本安控制顯示系統：司機操作進行起動、停止電動機的控制系統，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（大小應與本頁同）
科技成果數據采集卡
主要用途：
井下主排水泵是煤礦的重要生產和安全設備，是煤礦機電設備四大件之
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
接關系到煤礦的安全和生產。
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
兩臺電機軟啟動，分別帶 2#、3#泵和4#、5#泵電機，經過軟啟動的安裝和調 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。
技術創新點：
1、 系統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急直接起動回路使用。
3、 由一臺可靠的PLC控制系統和本安控制系統組成?？刂芅臺電動機的起動、 停止，并顯示系統的運行狀態，指示故障狀態。
4、 其中高壓軟起動器需外供同一 AC127V空制電源，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 B1動作合閘，復 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 控制對應水泵運行高開合閘，直接全壓起動水泵電動機。
研發起止時間：
2013年5月23日一2013年5月30日
資金投入：
1.5萬元
經濟效益、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，而采用廠家生產的全套在線監控設備， 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量問題， 安全有效的保證了主排 水泵的穩定排水。
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 制了檢修泵的數量問題，安全有效的保證了主排水泵的穩定排水， 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儉。
并在此過程中自 行設計增加了保護功能和應急操作，使設備能夠更加安全穩定的運行。
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：
鑒定負責人： 鑒定日期：
資料目錄：
（蓋章）
成果
登記
登記號
批準日期
附件
附件2
科學技術成果鑒定證書
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:龍煤礦業集團股份有限公司鶴崗分公司南山煤礦
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：
簡要技術說明及主要技術性能指標
井下主排水泵是煤礦的重要生產和安全設備，是煤礦機電設備四大件之 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
接關系到煤礦的安全和生產。
南山礦井下現有3個水泵房，一水平泵房共7臺排水泵總排水能力約 2486ml/ h,二水平泵房共4臺排水泵總排水能力約1137^/h,三水平泵房共 5臺排水泵總排水能力約1690 mi/ h?，F在排水泵電機都是通過按豆開關或高 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。
主要技術參數
(1)額定電壓：AC6K± 15呀口 AC10K± 15%
⑵額定頻率：50Hz
額定工作電流：200A/400A
最高開關頻率：20次/小時(依據實際負載)
起動持續時間：W 30秒/次
真空接觸器機械壽命：10萬次
真空接觸器電壽命：30萬次
高壓電氣部分絕緣水平：23K和30KV
AC127V以下電氣部分絕緣水平：2KV
工作原理
閘管組件和旁路真空接觸器并聯連接組成軟起動三相主電源回路系統。
用戶電網電源經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，否則造成設備損壞）。三相電流互感器為電流反饋元件，其二 次側電流信號經導線傳送給接口板，再由接口板連接排線將信號傳輸給 SMC
控制器，SMC空制器通過接收到的電流信號，對系統進行過載、欠載等相關保 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線連 接到三相晶閘管輸入、輸出端，采集高壓信號，經分壓電阻反饋板輸出三相低 電壓反饋信號傳輸到接口板上，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動板， 實現了晶閘管組件和
控制部分的電氣隔離；SMG空制器產生驅動信號，驅動接口板上光纖傳送器， 通過光纖把驅動信號傳送到驅動板， 控制可控硅的關閉、導通。接口板也可以 通過光纖接收來自驅動板的溫度反饋，如果散熱器溫度高于設定值， SMC空制
器停止三相晶閘管組件的驅動信號，并超溫故障顯示。當給出起動信號后，SMC 控制器根據設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，連續輸出調整晶閘管控制角的驅動脈沖，從而連續改變晶閘管上的壓降， 進而改變電動機的起動電壓，使電機按設定參數對應的曲線起動， 達到軟起動 的目的。當SMC控制器檢測到電機運行轉速接近電機額定轉速時， SM（控制器
發出“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束。當 電動機正?；蚬收贤C時，發出停機信號，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， 降低了電動機的啟動電 流，通過使用，發現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儉，降低了待修泵的數量，使排水泵能夠長期安全穩定的 運行，為煤礦企業的安全、高效生產提供了有力保障。
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主要技術文件目錄及來源
1、 《煤礦安全規程》
2、 《礦山機電》
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測試組長:
鑒定委員會專家測試報告
成員：
年 月 日
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鑒 定 意 見
鑒定委員會主任：
副主任：
年 月 日
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主持鑒定單位意見
主管領導簽字： （蓋章）
年 月 日
組織鑒定單位意見
主管領導簽字： （蓋章）
年 月 日
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要研究人員名單
序號
姓名
年齡
文化程度
所學專業
現從事專業
職稱職務
工作單位
在成果中所起的作用
1
孫振海
46
大學
機電
機電
高級工程師、
副礦長
南山礦
主持參加
2
佟金龍
49
大專
機電
機電
工程師、礦副 總
南山礦
主持參加
3
梁民
46
大學
機電
機電
工程師、科長
南山礦
主持參加
4
趙海公
46
大學
機電
機電
高級工程師、
黨總支書記
南山礦
主持參加
5
房振江
48
大專
機電
機電
助工、技術科 長
南山礦
主持參加
6
7
邴龍海
31
大學
機電
機電
助工、主任工 程師
南山礦
主持參加
8
9
于海波
30
本科
機電
機電
助工
南山礦
主持參加
10
11
12
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鑒定委員會名單
序號
鑒定委員會職務
姓名
工作單位
所學專業
現從事專業
職務職稱
簽名
1
2
3
4
5
6
7
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9
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11
12
