潞安XX煤化工（集团）砂墩子矿井通风机变频器、控制技术规格书中煤国际工程集团华宇工程二零一零年八月第一章概述1、使用条件1.1、服务年限：中央回风立井服务年限约20年。

气象条件1.2、气候类型：本区属大陆性温带干旱气候，干旱、少雨雪。

1.3、气温：年平均最高气温31℃至35℃，极端最高气温达43.9℃；年平均最低气温-18℃至－15℃，极端最低气温－31.9℃。

1.4、风向、风速、风压：春夏两季多风，风向以东北风为主，平均风速为2.8m/s最速为26.4m/s，基本风压为0.6kN/m2。

1.5、降雨量：常年少雨雪，全年降水量不足40mm，降水日数不足25天，年平均蒸3064.3mm。

1.6、土壤最大冻深：1.27m。

2、通风机概况：砂墩子矿井风井场地选用2台变频调速的防爆对旋轴流式通风机，一台工作，一台备用，采用两级对旋，设备安装于回风立井井口。

通风机驱动电动机为矿用隔爆型异步电动机,功率：560kW；电压：660V；驱动方式：变频驱动：数量：4台(每台风机配2台电机)；冷却方式：风冷；电机定子绕组部分应装设温度检测传感器。

通风机配电室电源引自110kV变电站10kV不同母线段。

风机在线监测装置由通风机主机厂配套供货根据相关规要求。

第二章变频器1. 变频调速装置技术要求1.1.变配调速装置要求运行方式选择灵活，可自由实现两台电机同时对旋运行，单台电机运行方式选择，正风、反风无需进行机械反风操作，通过给定控制信号即可进行反风与正风的转换。

根据矿井风量、风压、风阻、等参数，通过控制电位器即可调节风量。

1.2.可与矿井监控系统、主扇自动监控系统组成闭环控制系统。

1.3.系统由四台变频器带工频旁路组成的变频柜及PLC控制柜构成。

1.4.控制方法：频率控制（U/f）；闭环频率控制；闭环矢量控制1.5.系统要具备软启动软停止功能。

1.6.能实现风量自动和手动调节功能,电机转速连续可调。

1.7.每套对旋风机从控制上能实现两台电机同时正转、反转，也可以实现单台电机正转、反转。

1.8.能实现反风操作功能，同时两台或单台电机均能实现反风操作。

1.9.控制方式具备自动、手动、就地三种模式。

1.10.具备故障报警和声光指示功能。

1.11.必须具有过流保护、过载保护、制动电阻过载保护、过压保护、1.12.欠电压保护、接地保护、缺相保护、IGBT保护、电机热保护、变频器过热保护、失速保护、+24V和+10V参考电压短路保护等。

1.13.具有电源监测功能。

1.14.具有电机相监控功能。

2. 变频器型号：采用NXC06506G5L0TSFA1A2A5D2+IFD+ACH+ACL+ 0DU型变频器，订货时应包括变频器,柜体,进线开关、旁路柜、和附件等.3.主要技术指标3.1变频器输入电源：额定输入电压：AC660V电压波动围：-10%～+10%额定输入频率：45...66Hz3.2变频器输出：控制功率：560kW输出电压：三相AC 0～660V输出频率：0～50Hz连续可调连续输出电流：650启动转矩：150%（低过载）；200%（高过载）频率分辨率：0.01Hz3.3控制特性3.3.1要求具有先进的矢量控制技术构成的高性能交流调速装置,恒转矩负载，起动转矩大，过载能力强。

能有效地控制风机电动机的软启动/软停车整个动态过程。

3.3.2变频器容量和配置:采用变频对电机“一拖一”控制方式。

3.3.3容量选择：驱动电机的功率为560kW，考虑到过载能力裕量，选用输出电流650A变频器，满足启动时的过载要求，变频器输入电压围为690V，变频器输出电压围为0～690V。

3.3.4动态负荷检测与速度控制:根据实际需用风量的大小来确定风机的实际运行速度，采用两种给定方式：变频器给定、PLC调速给定。

3.4变频器基本性能：3.4.1符合并优于IEEE519～1992及GB/T14519～93标准对电压失真和电流失真最严格的要求，电机不会受到变频装置对输出电缆共模电压和dv/dt的影响。

3.4.2在20～100%的负载变化情况达到或超过0.95的功率因数。

3.4.3转矩脉动小于0.1%,避免喘振现象。

3.4.5 满足输出电缆长度200米要求。

为确保电机安全、长期运行，变频器必须输出正弦输出电流和电压波形，因此要求变频器输出线电压必须在20电平以上，必须加装变频器同品牌的输出滤波器。

3.4.6可空载调试，也可在没有10KV高压情况下用低压电进行空载调试，变频器可在输出不带电机的情况下进行空载调试。

3.4.7控制采用带速度传感器矢量控制，起动转矩可达150%。

3.4.8电压下降35%之前可降额运行，变频器效率为98.5%。

3.4.9控制系统采用全数字微机控制，有自诊断功能，电机参数自动检测、控制系统参数自动优化。

3.4.10变频器功率单元和主控系统通讯采用光纤连接，具有良好的通信速率和抗干扰能力。

3.4.11调速围：0-100%连续可调。

3.4.12输出频率0-320HZ。

3.4.13变频器抗地震能力为8级，振动0.5G。

3.4.14整流形式及整流元件：系统组成12脉冲脉动整流；3.4.15逆变形式及逆变元件：PWM，IGBT，无传感器矢量控制。

3.4.16可靠性指标：（平均无故障工作时间）：100000小时以上；3.4.17本体效率：98%以上；3.4.18冷却方式：强制风冷3.4.19过载能力：150%，1分钟3.4.20防护等级：IP213.4.21噪声等级：≤80dB；3.4.22过载能力：150%，1分钟3.4.23制动转矩：直流制动30%*Tn3.4.24模拟量信号输入规格及数量：4-20mA,≥13.4.25模拟量信号输出规格及数量：4-20mA,≥33.4.26开关量信号输入数量：≥103.4.27开关量信号输出数量：≥43.4.28整流及逆变触发信号采用光纤隔离。

3.5变频器控制接口3.5.1、2路4～20mA或0～10V模拟量输入。

3.5.2、2路4～20mA模拟量输出或0～10V用以输出电机电压，电流和频率等指示信号(可程序修改)。

3.5.3、10点开关量无源输入：自动起动/停止，手动起动/停止，紧停，复位等。

3.5.4、4点开关量无源输出：变频器就绪，运行，故障等(容量220VAC/5A)。

3.5.5、变频器带有DeviceNet通讯接口，可以将功率因数、输出频率、输出电压等参数通过通讯接口传送至PLC。

3.6、变频装置有隔离变压器的各种保护。

3.7、变频器带转速跟踪再起动功能。

3.8、变频装置在进线侧有：欠压保护；过压保护；瞬间过流；接地故障保护；过载保护；系统自保:驱动板欠压保护；控制电源欠/过压保护；过温保护；信号丢失保护。

3.9、变频装置在电机侧有：短路保护；过载保护；过压保护；超速保护；过温保护；中性点过压保护；磁通不平衡保护。

3.10、制动：变频器在停车是能够提供制动不小于30%*Tn转矩。

第三章PLC控制系统1.PLC控制系统概述1.1、通风机PLC控制系系统为煤矿通风机电气部分的重要组成，应与其他配电设备同时招标，确定控制系统工程施工单位，明确施工方案，及时与设计单位及其他相关系统生产厂家沟通，协商施工细则。

1.2、通风机PLC控制系统由可编程控制器（PLC）构成（包括后台工控机及打印机）。

通风机采用PLC控制，监控系统应具有轴承温度、风机运行振动、风机风量、静压、全压、风速、风门开度、电源等状态和参数的自动监控、动态显示功能；有与全矿安全生产监控系统联网进行数据通信的接口；操作方式应具有自动、手动、遥控三种方式。

1.3、通风机的控制系统应能沟满足远距离起动和停止通风机，需要反风时能远距离控制反风的要求。

1.4、通风机控制系统应具有报警功能，当各种参数超过允许值时应能够依据超过允许值的大小发出报警信号或实现故障停机，信号应为声光兼备。

1.5、PLC可编程控制器是整个系统的控制核心，必须稳定、可靠、高速，采用高性能PLC，PLC 的I/O接口应有不少于20%的备用量，必须使用AB公司pactLogix产品。

2.控制系统操作方式：2.1、自动方式:风机具备了自动运行的必要条件，例如变频器起动柜没有故障、风机的控制系统没有故障报警、润滑系统、蝶阀控制回路没有故障等情况下可以进行自动方式运行。

操作员在操作站的工控组态软件运行窗口，选择处于远控待命状态的风机，然后按“起动”按钮，起动此风机，按“停止”按钮，停止此风机。

整个起停过程由自动运行程序控制。

2.2、手动方式:当PLC系统产生故障或调试设备时，不能进行自动运行程序控制时的应急起动方式。

此时，操作员通过变频器柜和开关上手动操作按钮，控制风机起停、蝶阀开闭、润滑站起停。

同样也可作为紧急停止使用。

用户如果在对风机运行工况有充分了解的基础上，可以直接就地操控本台风机的设备。

手动控制主要用于设备检修及试车2.3、遥控方式:在矿井调度室进行操作，通过监控网络将操作命令下达至通风机监控系统中，由PLC控制完成各种操作并检测反馈信号。

3.监控系统功能：3.1工作方式：自动、手动、遥控；3.2控制通风设备正常通风操作和反风操作，并且反风操作的时间小于10min。

3.3控制蝶阀的开闭，并监测到位信号；3.4控制风机电机变频器的分合闸，并监视其故障保护状况；3.5控制风机电机旁路柜的分合闸，并监视其故障保护状况3.6监测风机电机的轴承温度、绕组温度信号、风机转速；3.7监测风机制动器的位置及状态；3.8根据通风机在线检测系统提供的静压、压差检测信号，绘制静压、风量、风速和效率曲线，并提供历史数据查询；3.9采集并显示电机的电压、电流、有功、无功、频率、功率因数；3.10显示系统的实时报警信息，实时报警打印，并提供历史报警信息的查询；3.11应具有网络通信接口能力：RJ45接口，TCP/IP协议，OPC软件接口。

3.12提供DeviceNet接口，可以接入变频器系统3.13提供Modbus-RTU接口，可以接入数字仪表系统3.14显示在线测量与处理的风机的参量，并能够以指定时间间隔刷新，便于各种参数的直接定位观察和使用。

便于观察指定时间长度各种不同参数的变化趋势。

3.15以历史曲线图形显示测量与处理的风机运行参数，并能够查询任意历史时刻的数据，历史数据在计算机数据库中的保留量为一个月或指定时间跨度，也可拷贝到磁盘长期保存，便于查询分析。

3.16能够以报表形式查询显示，在线测量与处理的风机运行参数的历史数据，便于值班人员打印值班报表及技术人员定量分析、研究和准备数据制作性能曲线。

3.17能够以多种形式对在线测量与处理的风机运行参数越线报警。

4.技术指标4.1工作电压；交流220V4.2变送器精度：小于0.5级4.3监测精度：风量：2.5级压力：0.5级电参数：0.25级温度：0.5级5.通讯：5.1提供以太网通信接口，能够将系统所有信息通过矿井工业以太网上传至矿调度中心，实现信息的上传下达。