第六章电气

赵官矿井选煤厂（二期）初步设计说明书煤炭工业济南设计研究院有限公司2009年4月57第六章电气第一节供配电一、概况本矿井选煤厂年处理能力为0.90Mt，原煤跳汰、末煤重介分选工艺。原选煤车间已建成。本次主要增建重介主厂房、原煤仓、介质库，扩建浓缩车间、压滤车间等。二、电源由于该矿井原有选煤厂供电系统冗余量有限，无法承担新增的负荷，故本次新增的用电设备电源全部引自增建的重介主厂房10kV组合变电站。增建的重介主厂房10kV组合变电站供电电源引自矿井35kV变电所，按二级负荷供电。低压计算负荷包括主厂房、原煤系统、浓缩车间、压滤车间、介质库等。具体负荷分布情况如下：主厂房低压计算负荷909.22kW；原煤系统低压计算负荷139.57kW；浓缩车间新增低压计算负荷317.49kW；压滤车间新增低压计算负荷36.30kW；其他辅助性建筑低压计算负荷共计51.50kW。根据负荷统计及分布情况，经技术经济比较，选煤厂考虑如下供电方案：主厂房内设置10kV组合变电站，两回路10kV电源引自矿井35kV变电所不同母线，电缆选用YJV228.7/10kV3×50mm2，低压侧单母线分段运行，两段之间设联络。当任一回路故障时，另一回路可承担不低于全厂计算负荷的75％。二、用电负荷（详见电力负荷统计简表表6-1-1、6-1-2）全厂用电设备总容量：2484.7kW全厂工作设备总容量：2477.2kW归算至10kV侧，低压补偿计重合系数后有功功率：1322.82kW无功功率：640.77kVAR视在功率：1469.84kVA补偿功率：800kVAR功率因数：0.90吨煤电耗：5.82kWh赵官矿井选煤厂（二期）初步设计说明书煤炭工业济南设计研究院有限公司2009年4月58三、供配电本厂用电设备均为低压负荷，主要工艺设备采用660V供电。主厂房：设两套1250kVA组合变电站，向主厂房及各配电点供电。原煤系统：设低压配电点，采用双电源供电，电源引自主厂房10kV组合变电站低压母线，向原煤仓、产品仓等设备配电。浓缩车间(扩建部分)：设低压配电点，采用单电源供电，电源引自主厂房10kV组合变电站低压母线，浓缩机单独采用双电源供电，另一回电源引自主厂房10kV组合变电站另一段低压母线。压滤车间（扩建部分）：设低压配电点，采用单电源供电，电源引自主厂房10kV组合变电站低压母线。介质库：设低压配电点，采用单电源供电，电源引自主厂房10kV组合变电站低压母线。四、主要设备及电缆选型1、厂内高压开关柜选用LZZ-GG型高压开关柜，低压配电柜选用LZZ-1型开关柜，原煤仓采用BE93型防爆型低压配电箱，电容补偿柜选用LZZ-1型无功固定补偿装置与无功自动补偿装置。2、电缆均选用铜芯电缆，高压及低压固定设备分别选YJV型和VV型电缆，移动设备选用YC型电缆和安全滑触线，控制电缆选用KVV型。五、照明照明采用380/220V三相四线制供电，场区及主要生产车间的照明采用两个独立电源交叉供电，控制室及各车间主要通道设事故照明，特殊要求的场合设局部照明。六、防雷及接地1、选煤厂建（构）筑物按第三类防雷建筑物进行设防。2、10kV接地与上级变电所相同。3、660V系统为变压器中性点经高电阻接地系统。设专用接地电阻柜，有选择的切除接地故障回路。4、380/220V系统为中性点直接接地系统，采用接零保护。赵官矿井选煤厂（二期）初步设计说明书煤炭工业济南设计研究院有限公司2009年4月59第二节工艺系统设备的控制及自动化一、概述全厂参控设备约60台，采用计算机控制系统，控制装备水平按一级配置。根据主要工艺流程，集控系统可分为以下几个子系统：原煤系统、重介选煤系统、煤泥水处理系统和产品煤系统。集控系统的控制核心选用可编程序控制器（以下简称PLC）。二、集控系统设置原则1、控制方式为集中程序/集中解锁/就地解锁三种控制方式。2、主煤流工艺设备采用逆煤流起动，顺煤流停车。3、在任何控制方式下，机旁停车按钮都有效。4、运量大、运距长、速度快的胶带输送机均设综合保护装置，并纳入集控系统。5、工艺管道上的电动闸阀不参与集控，但状态信息纳入集控系统。6、煤流沿线设起车预告信号、起车信号及事故信号。7、重要岗位设禁启按钮。8、显示屏上可显示以下信号：设备运行信号，翻板、闸门位置信号，设备保护信号，煤量、电量、水量及煤位、液位等信息。三、集控系统计算机网络配置根据选煤厂生产工艺特点和管理方式，控制系统设有三级计算机网络，即信息网络、控制网络和RIO网络。信息网络采用100M的交换式以太网，完成全厂生产调度管理及多媒体信息处理；控制网络采用双网络结构现场总线，完成参控设备的操作、控制、状态监视及信息传输功能；RIO网主要完成现场设备的信息采集和控制指令的执行。控制网络按控制子系统的划分共设置1个主站、2个远程I/O站，主站位于主厂房，PLC双机热备，产品应包括相应的软件；同时在浓缩车间、压滤车间均设置远程I/O站，并留有与原动筛车间集控系统的通信接口，可将该系统纳入集控系统。原煤仓采用硬接线与主厂房PLC相连接。各远程I/O站做到无人值守，实现全厂的自动化控制。四、集控系统功能及单机自动化赵官矿井选煤厂（二期）初步设计说明书煤炭工业济南设计研究院有限公司2009年4月60本控制系统根据工艺要求及本着提高全厂自动化水平、提高全员劳动生产率和经济效益、减轻工人的劳动强度的原则，具备如下功能：（一）、数据采集功能主要采集的数据如下：1、参与集控电动机的运行状态、主要电动机的电流。2、部分不参与集控但需要在主控室监视的电动机及电动阀门的运行状态。3、各煤仓煤位。4、各介质桶及水池等的水位。5、重要带式输送机的运煤量。6、精煤的灰分、水分。7、煤泥水系统的流量、浓度等。8、各类保护信息。（二）、报表及流程图生成、打印功能1、具有专用的图形组态工具，可在工程师站上使用该站的画面生成程序自己制作和修改画面。软件包可生成复杂的工艺流程图、模拟图等人机界面。其中图素的形状、颜色、尺寸、位置等可跟随图素备赋予的变量的数值变化而实时变化。为方便用户，随软件包提供符合过程设备符号标准的图素。当用户需使用的图素，未包括在标准符号中时，用户可使用图素组态器或软件包，建立用户自定义的新图素。用户自定义的新图例应能被存储和检索。2、具有灵活、方便的报表生成功能，用户可根据需要自由组态生成不同功能、不同形式的报表，包括：实时报表、日报表、月报表、日班报表、月班报表等并按时、按需打印。3、具有符合IEC标准的编程工具，提供IEC规定的：梯形图（LD）、功能块图（FBD）、顺序功能图（SFC）、结构化文本（ST）、指令列表（IL）。以上五种语言可以同时混合使用，同时应具有采用非IEC标准的语言（如：984LL、C++）编程的能力。（三）、自动控制功能根据本工程采用有压两段两产品重介选煤工艺的特点，工艺流程中主要实现如赵官矿井选煤厂（二期）初步设计说明书煤炭工业济南设计研究院有限公司2009年4月61下环节的自动化控制：1、两产品重介旋流工艺自动控制系统，主要由以下几部分组成：（1）循环介质密度自动调节系统；用重介旋流器选煤时，由于所采用的介质密度直接影响产品的质量，所以应当加以控制，调节系统由密度测量装置、PLC系统、执行器、分流器等组成，密度低时通过操作分流器上调，密度高时通过自动加水降低。（2）介质粘度自动控制系统：调节系统由密度测量装置、磁性物含量测量装置、PLC系统、电磁阀等组成，介质粘度高时自动加水调节。（3）旋流器入口压力自动调节系统：由压力传感器、PLC系统、变频器等组成，根据压力的变化自动调节变频器输出频率，以保持旋流器入口压力在设定范围之内。（4）煤介桶液位测量、显示和低液位报警系统。2、洗水平衡自动控制系统：在洗水闭路控制系统中，各水池的水位控制在合理的范围内，便于系统事故时能够达到平衡；补充水按照工艺计算及实际经验适量补充，严格控制水池、水箱的溢出，各水池、水箱的液位检测采用液位开关，参与控制循环水闭路控制的各水泵、阀门，以完成水泵的自动启停控制，使选煤厂的循环水闭路循环。3、工艺要求的以下设备实现单机或系统自动化：浓缩机提耙、压滤机入料-排料，以上自动化装置可由主机配套，采用独立的PLC控制，根据需要和可能，采用通信方式或硬接线方式纳入各控制分站。第三节通信本选煤厂通信系统纳入矿井通信系统，行政电话引自矿井行政通信总机，调度系统由矿井生产调度总机虚拟的子系统组成，主控室设控制操作键盘，各岗位配抗噪电话。第四节工业电视为减员增效，保证监控中心人员及时了解主要设备和重要岗位的工作情况，本厂设置了工业电视系统。主要设备和重要岗位布置摄像头，采用星型计算机控制系统，在监控中心，通过监视器和控制键盘对摄像点进行监视，可任意切换监视画面，也可循环显示，能控制所有云台和三可变镜头。