浅析四号井提升机电控系统改造后的效果

【摘 要】提升机电控系统改造，既提高了系统的安全可靠性，健全各种控制、保护功能，降低环境的噪声和操作员工的劳动强度，又可提高自动化程度和节约大量的电费支出，而且新老电控系统可随时切换，保证了安全提升。

【关键词】提升机；电控系统；改造；效果

引言

林西矿业公司四号井提升机于1947年投用，采用英国制造的设备D-F-D提升拖动系统。提升机为双圆锥单圆柱，滚筒直径7 m/4.5 m，宽度3.2 m，直流电动机拖动，其额定功率2 200 kW，额定电枢电压625 V，电枢电流4 020 A，励磁电压220 V，电流291 A。负责地面至四水平、六水平、七水平和八水平等工作人员上、下井以及维修材料的提升任务，井深343 m，为单层轻型罐笼提升。

1 提升机电控系统改造前状况

该公司四号井提升机，由一台6 kV额定功率1 600 kW的交流同步电机拖动额定功率2 200 kW的直流发电机组，给额定功率2 200 kW的提升电动机提供直流电源。其控制系统非常复杂，原来的控制方式已非常落后、陈旧，提升机电控设备运行中存在的问题日渐突显。

2 提升机电控系统改造后达到的性能

（1）采用“直流电机+可控硅整流+全数字调节控制+多PLC网络控制+上位机诊断与监控+局域网信息互联”的控制模式，直流提升机全数字调速技术，电控系统基于数字化、自动化、网络化和信息化等先进技术。为保证提升系统稳定可靠的四象限运行，并使变流系统对电网的无功冲击和高次谐波的干扰为最小，主电机电枢采用了串联12脉动晶闸管整流器供电，磁场换向控制；主电机磁场采用6脉动晶闸管整流器供电，磁场换向控制。

（2）全数字调速控制系统具有以下特点：启动力矩大；调速范围宽；动态特性精度高；具有能量回馈电网功能。电动状态时从电网吸取能量，使电动机产生电动力，制动状态时工作于逆变状态，将能量返回电网，并且提升机只有运转时消耗电能，节能效果显著。

（3）整个系统的安全性、可靠性显著提高，各种控制和保护功能全面、完善，符合《煤矿安全规程》要求。

（4）能够解决原系统加、减速度不平滑， 运行速度降低且不稳定， 提升循环周期长等突出问题，重新调整速度图，减少一次提升循环时间，达到提高生产效率的目的。

（5）缩短每一勾的提升循环时间，实现多提快跑和安全高效运转。

（6）具备低速验绳功能，验绳速度实现0.5 m/s至额定速度可调。

（7）系统具备全面的故障监测和可靠的故障报警保护功能。大大减少平时的维修工作量，提高设备安全运转率。

（8）直流调节装置通过网络平台，可实现数据自动交换，具有运行参数自动调整功能；对过电压、过电流、欠电压、短路、接地、过载、过热、桥臂保护等保护功能均可在中文用户界面上显示出来，便于现场采取应对措施。

3 提升机电控系统改造后的效果

四号井提升机电控系统改造工程于2010年9月份开始，到年底，完成了安装、调试，2011年元月份开始投入运行。

（1）由于四号井日常提升量不大，提升机运转时间较短。改造前，提升系统空载时D-F同步发电机组及其他辅助设备还在继续运转，消耗大量电能。改造后，取消了D-F同步发电机组，只有提升机运转时才消耗电能。因此，改造后节电效果非常明显，见下表1。

从以上统计可以看出，四号井提升机电控系统改造后，节电效果非常明显。2011年1～9月份共计节电322.0万kW·h，平均每月节电35.8 kW·h。预计到年底全年节电429.2万kW·h，全年节约电费200万元以上；整套设备投资260万元左右，预计提升机运转14个月所节约的电费就可以抵消购买设备的投资，以后每年可以节约电费支出200万元以上。提高了企业的经济效益，达到了节支降耗和节能减排的目的。

（2）新电控系统的安全性、可靠性显著提高，各种控制、保护功能齐全，符合《煤矿安全规程》要求。

（3）在保证系统功能前提下，充分利用现有设施，简化系统，减少投资，保留了老系统操作台和闸控制系统，并在老操作台主令上增加角机和在老操作台左右各增加一个小操作台，在司机室前方增加显示台，最大限度保留老系统外观及功能，减轻了职工的劳动强度。

（4）保留了原来的电控系统作为日常备用，改造后的新电控系统作为日常使用，降低了工作环境的噪声，同时，增加了新老系统的切换柜，使新老系统可随时切换使用，提高了系统的运转可靠性。

（5）新电控系统采用全数字控制技术，提高了自动化程度，能完成提升机自动、常规、手动、应急开车及手动紧急停车等各种运行方式的控制以及特殊情况下如低速运行等的控制。

4 结论

提升机电控系统的改造即提高了系统的安全可靠性，各种控制、保护功能齐全，符合《煤矿安全规程》要求，降低环境的噪声和操作员工的劳动强度，又可以提高自动化程度和节约大量的电费支出。新系统自今年投入正常运行到9月底，节约电费支出160万元左右，预计全年节电200万元以上，节电效果非常明显，同时新老电控系统可以随时切换使用，保证了系统的安全提升。

作者简介：

于彦双（1962-），男，工程师，河北唐山人，毕业于中国矿大矿山机电专业，大专学历，现在唐山开滦林西矿业公司做技术管理工作。