井下一采区排水泵房排水电控技术规格书.doc

霍州煤电集团吕临能化有限公司 庞庞塔矿井一采区水泵房正常排水泵技术规格书（电气部分）北京圆之翰煤炭工程设计有限公司 2013年11月1. 总则1.1 适用范围本技术规格书适用于霍州煤电集团吕临能化有限公司庞庞塔矿井一采区水泵房排水电控系统，规格书提出了对井下一采区水泵房电控系统设备的功能设计、结构、性能、安装和试验等方面的技术要求。1.2 一般要求1.2.1 供方应在满足技术规格书提出的最低限度的技术要求外，充分参照有关标准和规范的条文，提供符合技术规格书和所列标准要求的高质量产品及其相应服务，若供方使用的标准与技术规格书执行的标准有矛盾时，按较高标准执行。产品满足对国家有关安全、环保等强制性标准。1.2.2 如果供方没有以书面形式对技术规格书和条文提出异议，则将认为提供的设备完全符合技术规范和标准的要求。如有偏差（无论多少）都必须清楚地表示在投标书的相关文件中。1.2.3 提供的设备及所有附属部件应是成熟的、先进的，并具有制造该设备2年以上成功运行的实践经验，并经ISO9000系列质量体系认证，通过型式试验，不得使用试验性的设计和产品。1.2.4 本设备技术规格书经业主、供货商双方确认后作为订货合同的技术附件，与合同正文具有同等的法律效力。1.2.5 合同签订后，因相关标准和规程发生变化，业主有权以书面形式提出补充要求，具体项目由供需双方共同商定。1.2.6 本设备技术规格书未尽事宜，由业主、供货商双方协商确定。2. 工程概况2.1 井下排水系统设备2.1.1在一采区轨道上山的上部最低点处(+961m)设置一采区排水系统，将一采区矿井涌水通过管路排至+750m水平排水系统，排水管路沿一采区辅运上山敷设。一采区水泵房拟选用MD360402型耐磨矿用排水泵3台，正常涌水时1台工作，1台备用，1台检修，最大涌水时2台工作，1台检修；配2趟排水管路，正常涌水时1趟工作，1趟备用，最大涌水时2趟工作。水泵配套电动机型号为YB2 355S1-4，132kW，1140/660V。排水系统阀门执行机构采用矿用隔爆型电动液控闸阀：ZDYF-250/25，DN250、2.5MPa，9套，每台电动液控闸阀自带与阀门为一体式的双液压缸电动液控执行装置，配套带有矿用隔爆型阀门驱动装置，具有电动、手动两种操作方式，电动装置电压AC 1140/660V。电液闸阀控制装置配套一控九型电液闸阀控制装置配电控制箱1套，控制箱须具有参与泵房自动化系统的接口、具有短路保护、过载保护、欠压保护、断相保护等保护功能，须配置行程控制、远方/就地控制的切换等功能。喷射引水系统安装气、水两用喷射泵总成3套（包括射流泵、进水口阀门、吸气口阀门）。阀门电动装置须采用本安型，具有开到位、关到位的信号输出功能，且具备电动、手动两种操作方式，电动装置电压DC24V。电动球阀能为水泵自动化PLC控制柜提供控制点，须配置行程控制、远方/就地控制等控制接口功能。安装PXWII-800型矿用防爆电动配水闸阀3套，配套带有矿用隔爆型阀门电动装置，具有电动、手动两种操作方式，电动装置电压660V。阀门电动装置配套一控九型阀门电动装置配电控制箱，控制箱须具有参与泵房自动化系统的接口、具有短路保护、过载保护、欠压保护、断相保护等保护功能，须配置行程控制、远方/就地控制的切换等功能。2.2 电控系统本工程包括井下一采区排水泵房排水电控设备，要求对一采区排水泵房的排水系统排水泵及其附属的管道电动阀门等装置实施自动控制及运行参数自动检测，动态显示并将数据传送到监控主机，进行实时监测,控制及报警显示等。电控系统可实现对主排水泵远程/就地控制，并具有网络功能，可实现与矿井综合自动化系统进行网络数据传输。3. 设计和运行条件3.1 安装地点庞庞塔矿井井下一采区排水泵房。3.2 安装环境煤矿井下含甲烷、煤尘等爆炸性混合气体的环境；3.3 供电电源供电电源：AC10kV，AC660V，AC127V，50Hz； 3.4 规范和标准煤矿安全规程最新版GB4796 电工电子产品环境条件GB20062 电力装置的继电保护和自动装置设计规范GB50058 爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范GB4720-84 低压电器电控设备IEC144 低压开关和控制设备的外壳防护等级ANSI488 可编程仪器的数字接口ISA-55.2 过程运算的二进制逻辑图ISA-55.3 过程操作的二进制逻辑图IEEE802.3 100Mbps（100BASE-X）以太网标准 IEC611313 可编程逻辑控制器编程语言标准GB3836.1-2000爆炸性环境用防爆电气设备通用要求进口电气设备遵守国际电工委员会IEC标准其它相关的规范和标准4. 设计原则4.1 安全可靠性井下一采区排水泵房中的设备是矿井重要设备，关系到矿井的安全，监控装置均应选用可靠性高，技术成熟，寿命长，功能强的电气元器件。4.2 先进性监测监控设备（系统）应选用自动化程度高、优质、先进的产品。4.3 经济性和适应性自动控制设备应具有良好的性价比，在满足矿井管理对水泵房自动化控制要求的前提下具有合理的价格。4.4 技术服务设备厂家应提供良好的售后服务机制，免费现场安装调试、培训操作维护人员，并应能根据业主要求及时到现场服务。5. 井下主水泵房正常排水配电控制设备及要求5.1 配电设备配电设备的供货范围、数量、型号等，以经供方确认后的供货清单为准。配电设备安装在井下一采区排水变电所，双回10kV电源引自井下一采区变电所备用开关柜。5.1.1矿用隔爆型高压配电装置5.1.1.1 额定电压：10kV；5.1.1.2 工作频率：50Hz ；5.1.1.3 额定电流：见系统图；5.1.1.4 额定短路开断电流：12.5kA（有效值）；5.1.1.5 额定短路关合电流：31.5kA（峰值）；5.1.1.6 额定动稳定电流：31.5kA（峰值）；5.1.1.7 额定热稳定电流：12.5kA（有效值）；5.1.1.8 额定热稳定时间：2S；5.1.1.9 应具有电度计量功能；5.1.1.10 应具有短路、过流、漏电、绝缘监视、欠压、三相不平衡、操作过电压等多种保护功能。5.1.1.11 应设有可靠的机械闭锁、电气联锁、远控分闸、紧急分闸等装置；5.1.1.12 应具有可靠的接地装置，保证机芯可靠接地。5.1.1.13 综保要求：矿用隔爆型高压配电装置应配置ZBT-11型微机综保单元，矿用隔爆型高压配电装置均应配置标准RS485通讯接口，具有与矿井综合自动化系统联网功能，实现遥测、遥控、遥信、遥调等功能，达到供配电设备自动化。5.1.1.14 需提供420mA电压和电流信号5.1.2矿用隔爆型低压配电装置5.1.2.1额定电压(最高工作电压)： 0.69 kV;5.1.2.2工作频率：50Hz ；5.1.2.3额定电流：见系统图；5.1.2.4应具有短路、过流、失压、断相漏电、带选择性漏电和漏电闭锁等多种保护功能。5.1.2.5应设有可靠的机械闭锁、电气闭锁、可实现远控分闸；5.1.3矿用隔爆兼本安型低压真空交流软启动器5.1.3.1 额定电压：660V；5.1.3.2 工作频率：50Hz ；5.1.3.3 额定电流：315A；5.1.3.4 软起过载100800%，060S可调；5.1.3.5 应具有软起动、软停车、起动检测、通讯等功能；具有过载、短路、欠压、过压、欠流、缺相、超温等多种保护功能5.1.3.6 配备标准RS485通讯接口，具有与矿井综合自动化系统联网功能，实现遥测、遥控、遥信、遥调等功能，达到供配电设备自动化。5.1.4 矿用隔爆型变压器5.1.4.1矿用隔爆变压器规格型号： KBSG-500/10 5.1.4.2变压器容量：500kVA5.1.4.3电压变比： 10/0.69kV5.1.4.4连接组别：Y，d115.1.4.5冷却方式：自然冷却5.1.5矿用隔爆型照明信号综合保护装置5.1.5.1矿用隔爆型照明信号综合保护装置型号：BZX-105.1.5.2变压器容量：10kVA5.1.5.3电压比： 660/133V5.1.5.4功能：为井下提供127V照明、信号、控制电源，应具有短路、漏电闭锁、漏电保护功能。5.1.5.5要求装置具有全闭锁功能。5.2 控制设备控制设备的供货范围、数量、型号等，以经供方确认后的供货清单为准。相关控制设备及检测仪表的工作电源引自矿井井下一采区排水变电所，电压127V。5.2.1 PLC主排水泵控制装置 安装于井下一采区排水变电所内， PLC排水泵控制装置留有与矿井综合自动化系统的接口。PLC排水泵控制装置控制3台排水泵和相关闸阀。5.2.2 阀门电控装置配电控制箱阀门电控装置配电控制箱安装于一采区排水泵房内，由电动阀门厂家成套供应，对控制箱的要求见2.1。5.2.3 水泵就地控制箱 安装于一采区排水泵房内，1台水泵就地控制箱对应1台水泵。5.2.4 水泵轴温及电机定子温度传感器 安装于水泵轴承及电机定子绕组、电机轴承内，要求厂家预埋温度传感器。要求有就地显示装置并输出420mA信号，上传至PLC排水泵控制装置。5.2.5 压力变送器 安装于水泵出口管路上，测水泵出口压力。压力范围010Mpa，要求有就地显示装置并输出420mA信号，上传至PLC排水泵控制装置。5.2.6 液位传感器 安装于一采区排水泵房吸水井及水仓内，采用模拟量的超声波水位计。模拟量的超声波水位计要求有就地显示装置并能输出420mA信号，上传至PLC排水泵控制装置。5.2.7 流量计 安装于主排水管路上，分别测量两路排水管的排水流量。要求有就地显示装置并输出420mA信号，上传至PLC排水泵控制装置。5.3 系统控制要求本工程井下水泵自动化控制系统采用PLC对相关设备进行监控，并将数据传送到监控主机，进行实时监测,控制及报警显示，要求与中央水泵系统控制相匹配。PLC主要应包括数据采集和顺序控制功能，设备屏幕应能显示工艺流程及测量参数、操作显示、控制对象运行状态，也应能显示成组参数。当参数越限报警或控制对象故障或状态变化时，应能自动在当前画面以不同颜色进行显示，并有音响提示。供方应按照工艺系统设计显示画面。应能对监控的信号进行定期打印记录、参数越限报警记录、设备运行记录等。通过PLC对整个系统进行程序控制和远方手操，在PLC内设有必要的保护和联锁功能。每台水泵配一台就地控制箱, 控制箱设有 “程控”/“手动”工作方式选择开关，在“程控”方式下由PLC控制柜依照设定程序控制水泵开停；在“手动”方式下由就地控制箱上的启停按钮直接控制水泵开停；就地控制箱应备有远程控制接点，并具有设备运行状态的显示功能。5.3.1 数据自动采集与检测数据自动采集与检测主要分为两类：模拟量数据和数字量数据。模拟量检测的数据主要有：水仓水位、电机工作电压、电机工作电流、水泵前、后轴承温度、电机轴承温度及水泵出水口压力、排水管流量；数字量检测的数据主要有：水泵开停状态、水泵高压隔爆配电装置真空断路器的状态、电动阀的工作状态与启闭位置等。数据自动采集主要由PLC实现，PLC模拟量输入模块通过传感器连续检测水仓水位，将水位变化信号进行转换处理，从而判断给水量，控制加压泵的启停。电机电流、水泵轴温、电机温度、排水管流量等传感器与变送器， 主要用于监测水泵、电机的运行状况，超限报警，以避免水泵和电机损坏。PLC的数字量输入模块将各种开关量信号采集到PLC中作为逻辑处理的条件和依据，控制水泵的启停。5.3.2 PLC控制柜工作方式本PLC控制柜程序控制包含有两组工作方式，“程序控制”与“集中控制”。其中“集中控制”包含“远控”和“近控”两种工作状态。“程序控制”由超声液位传感器连续检测水仓水位，根据水仓和吸水井的水位，自动开停水泵及其阀门，在正常水位时，各台水泵能自动轮换工作，在危险水位时，自动投入必要数量的水泵运行。“集中控制”是由操作人员人工发出控制指令。其中“远控”即地面监控中心操作人员根据水仓显示水位，通过鼠标、键盘操作监控后台机实现水泵的开停及动态监测。“近控”即操作人员根据水仓显示水位，人工确定开泵台数，按下PLC柜上相应水泵的起停按钮，电机及其阀门的开、停由PLC程序自动执行。5.3.3 系统功能5.3.3.1 控制功能根据水仓水位的高低，自动开启、停止水泵的运转，对运行中的各种参数进行实时监控。通过接口向上传送数据。1） 根据所监测的水位信号，可在PLC上设定水仓低水位和高水位信号。水仓水位达到高水位时水泵1台运行、1台备用，水仓水位达到低水位时停泵；在最大涌水量时，将备用水泵投入运行。并能根据排水系统的工作状况发出提示、报警信号，并向监控主机发出报警信号。2） 每台水泵可设置“运行”、“备用”两种工作方式，该方式可直接在各自的控制箱上设定也可由监控主机设定。3） 将本机工作方式转为“远控”时，各水泵由监控主机控制。4） 根据实际需要也可切换到手动控制方式。此方式下操作人员可在分站上人工手动控制各台水泵的起停及各电动闸阀开关。5） 当运行的水泵出现故障时自动停止运行，并提示、报警，向监控主机上传报警信号。5.3.3.2 控制流程采用超声水位计连续检测水仓水位，超声水位计输出信号给PLC，PLC经运算判断，自动开停水泵。在正常水位时，各台泵能自动轮换工作，在危险水位时，自动投入必要数量的水泵运行，并自动控制相应管路上的阀门。系统以水仓水位为主，结合分时计费和“移峰填谷”原则，确定开停水泵时间，从而达到节能降耗目的。当水仓水位达到高位时，启动“运行泵”，当水泵压力（压力传感器）达到设计值后打开排水管路电动闸阀，水泵启动完成。当水仓水位达到低位时，先自动关闭排水管路电动闸阀，电动闸阀关闭后停止“运行泵”运行。为了防止因备用泵及其电气设备长期不用而使电机和电气设备受潮或其它故障未能及时发现，本系统要求3台泵自动轮换工作。控制程序应将各水泵的启停次数、运行时间和流量等参数自动记录并累计。当某台泵或所属阀门故障、管路漏水时，系统能自动发出声光报警，并在触摸屏上动态闪烁显示，记录事故，同时将故障泵自动退出轮换工作，其余各泵继续工作，以达到有故障早发现、早处理，以免影响矿井安全生产的目的。 5.3.3.3 现场编程：用户可在现场通过面板上的键盘对程序或参数进行修改。5.3.3.4 组网功能：该分站通过PLC通讯模块挂接在工业以太环网交换机，将控制信息上传到调度室该系统的监控主机上，并将主要信息通过组态软件的外传模块传到信息层的数据库上，供各级管理部门查看。5.3.3.5 图形曲线显示：在监控主机上可实时显示各设备运行图。并提供开放式的图形制作软件，用户根据实际情况可描绘各种动态图形、静态图形，且图形画面之间具有链接功能，可以很方便地切换其它画面显示。可显示实时曲线，可显示年、月、日各时间段的历史曲线和具体数据表。5.3.3.6 实时报警/报警记录：在现场PLC控制器上可汉字显示各故障信息并报警，在监控主机上亦可显示现场单元当前的报警信息以及保存的报警记录。5.4 检测与保护水泵自动控制系统的检测与保护信号：水仓水位、排水管路流量、水泵压力、水泵电机轴承、绕组温度。5.4.1 水仓水位检测：系统设置水位传感器，分别设于井底水仓内。选用矿用超声波液位计，动态实时检测水仓水位。将水位信号送至PLC控制机并由控制机送至监控主机，实现根据水位启停泵。5.4.2 排水管路流量检测：选用矿用防爆流量计，动态实时检测排水管路流量，将排水管路流量信号送至PLC控制机并由控制机送至监控主机。5.5 控制参数PLC具有能与工业交换机通讯的接口，通讯协议为TCP/IP 。通过控制环网将数据送往本系统的监控主机。5.6 设备规范所供设备除满足相关行业的技术规定、规程外，还须满足设备使用地的地理以及工作环境的要求，如：防爆、防潮等等。6. 供货范围6.1 一般要求6.1.1 供方所供的供货范围应满足本技术规格书要求，但不局限于所列的设备和装置。6.1.2 供方应提供详细专用工具供货清单。6.1.3 总价的3%备品备件明细由需方确定。6.2 备品备件及专用工具供方应提供一套设备及附件的安装、运行、维护和调整所必须的专用工具。供方提供的备品备件数量和种类应满足设备的常规维护，起动和连续运转一个大修期（三年）的需要。6.3 供货设备范围供方负责填写详细供货清单，清单中依次说明型号及规格、数量、产地、生产厂家等内容。对于属于整套设备运行和施工所必需的部件，即使本技术规格书未列出或数目不足，供方仍须填写，并在执行合同时无条件补足。7. 图纸和技术资料在合同生效后，应按合同要求时间提供设备资料，一套必须是打印盖章图纸，并同时提供一套CAD制图电子版文件，文件格式：DWG。附庞庞塔矿井北区井下一采区排水泵房正常排水配电系统主要电气设备清册。附庞庞塔矿井北区井下一采区排水泵房正常排水控制系统主要电气设备清册。附庞庞塔矿井北区井下一采区排水泵房排水系统图。井下一采区排水泵房正常排水配电系统主要电气设备清册序号设备材料名称型号及规格单位数量备 注1矿用隔爆型高压配电装置PBG-10 100A台5含微机综保2矿用隔爆型干式变压器KBSG-500/10 1140/0.693kV 500kVA台23矿用隔爆型低压馈电装置KBZ-500Z/660 500A台34矿用隔爆型低压馈电装置KBZ-200Z/660 200A台35矿用隔爆型低压软启动器QJR-400/660V 400A台36矿用隔爆型照明综保BZX-10 660/133台2井下一采区排水泵房正常排水控制系统主要电气设备清册序号设备材料名称型号及规格单位数量备 注1排水泵PLC控制装置矿用隔爆型（含PLC、电源、输入、输出模块、继电器、触摸屏等）套1控制厂家成套2水泵就地控制箱矿用隔爆型（非标）台3控制厂家成套（排水泵3，）3隔爆型阀门装置控制箱一控九型（已含，不招标）套2阀门厂家成套4水泵轴温变送器水泵厂家成套，矿用隔爆型，有就地显示装置并输出420mA信号（已含，不招标）个3控制厂家协调信号接口5电机绕组温度变送器水泵厂家成套，矿用隔爆型，有就地显示装置并输出420mA信号（已含，不招标）个3控制厂家协调信号接口6电机轴承温度变送器水泵厂家成套，矿用隔爆型，有就地显示装置并输出420mA信号（已含，不招标）个3控制厂家协调信号接口7压力变送器矿用隔爆型，压力范围010Mpa个3控制厂家成套8真空压力传感器矿用隔爆型，喷射泵厂家成套（输出420mA信号，带就地显示）套3控制厂家协调信号接口9耐潮抗污染超声波水位计矿用隔爆型套5控制厂家成套10流量计矿用隔爆型套2控制厂家成套11其它由控制厂家确定