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大同煤矿集团焦家寨矿通风机变频革新 Datong Coal Mine Group Jiaojiazhai Fan Frequency Conversion Transformation

2014-05-03 16:51:00
山东新风光电子科技发展有限公司  郭延冲 陈建行
大同煤矿集团焦家寨矿 于虎贵 李美瑞 郭鹏飞
Guo Yanchong  Chen Jianhang  Yu Hugui  Li Meirui  Guo Pengfei
摘 要:本文引见了风景牌高压变频器在大同煤矿集团焦家寨矿通风机上的使用状况。使用成果表白,接纳高压变频器对煤矿通风机装备停止调速节能革新,具有优良的经济效益和社会效益。
关键词:高压变频器 矿用通风机 节能
Abstract: This Paper describes the Fengguang cards high voltage inverter on the fan in Jiaojiazhai mining in Datong Coal Mine Group . The results show that the use of high voltage inverter on mine fan speed energy-saving equipment, with good economic and social benefits.
Key words: High voltage inverter  Fan for mine  Energy-saving
1弁言
大同煤矿集团有限责任公司(同煤集团),是中华人民共和国第三大煤矿国有企业,公司总部位于中国煤炭重地山西省大同市,具有煤田面积6157平方公里,总储量892亿吨。焦家寨井田位于山西宁武煤田东北部,地处山西省原平市境内,轩岗矿区南西,始建于1958年7月,矿井审定生产能力为150万t/a。矿井透风方法为混合式。开辟方法为单水平开辟,透风办法为机器抽出式,主立井、副立井进风,1#斜井和2#斜井回风。
1#斜井风机透风机房安设两台型号为FBDZ-10№28的轴流式通风机,机电额定功率为2×450kW,一台运转,一台备用。2#斜井风机透风机房通风机本来利用2台对旋风机,接纳一用一备,机电功率为450kW,转速740r/min,电压为6000V,原风机为八十年代中期安装利用,磨损严峻,漏风严峻,保护量大,影响了煤矿透风安全。为了实现矿用通风机高效经济运转,焦家寨煤矿指导在2013年煤矿技改项目中,接纳2台FBCDZ№34的轴流式通风机改换2#斜井原有通风设备。两台风机采纳一台运转,一台备用。
风机铭牌参数为:
风机型号:FBCDZ№34
风量:160~320m3/s
风压:4750~1700Pa
功率:2×800kW
风机转速:595r/min
机电型号:YBF710M1-10
额定电压:6000V
额定电流:100A
转速:595r/min
2#斜井风机服务于521采区,风机负压3610Pa,风量8425 m3/min 。透风体系阻力为3065Pa。风机(521区)主测路线透风体系风阻为0.1957 N·S2/M8。矿井综合等积孔为5.13m2。该矿透风难易水平属于简单。透风体系天然风压hn2#为48.0Pa。
2 矿用通风机风机变频调速节能研讨
矿井透风设想历程中,有些时分很难计较管网的阻力,凡是老是把体系的最大风量和风压裕度作为选型的根据,但风机的型号和系列是有限的,常常拔取不到适宜的风机型号时就往上靠,普通裕度大于20%~30%。因而这些风机运转时,起首调理风机风叶到适宜角度,假如风机风量不满足矿井透风要求,再调理风门或风道挡板的开度来满意生产工艺对风量的要求。风机机器特性为平方转矩特性,风机运转时,靠调理风门大概风道挡板的开度来调理风机风量的办法,称为撙节调理。在撙节调理历程中,风机固有特性稳定,仅仅靠关小风门或挡板的开度,人为地增长管路的阻力,由此增大管路体系的丧失,不利于风机的节能运转。接纳变频调速掌握安装,经由过程改动风机的转速,从而改动风机风量以顺应生产工艺的需求。风机以调速掌握方法运转能耗最省,综合效益最高。交换机电的调速方法有多种,变频调速是高效的最好调速计划,它能够实现风机的无级调速,并可便利地构成闭环控制系统,实现恒压或恒流量的掌握。
3风景牌JD-BP37-1000F 高压变频器技术参数
山东新风光电子公司是国度高新技术企业,消费的风景牌JD-BP37系列高压变频器荣获“中国名牌”称呼,高压变频器以高速DSP为掌握焦点,接纳无速度矢量掌握手艺、功率单位串连多电平手艺,属高-高电压源型变频器,其谐波目标远小于IEEE519-1992的谐波尺度,输入功率因数高,输出波形质量好,没必要接纳输入谐波滤波器、功率因数抵偿安装和输出滤波器;不存在谐波惹起的机电附加发热和转矩脉动、乐音、输出dv/dt、共模电压等成绩,能够利用一般的异步电机。
JD-BP37-1000F 高压变频器技术参数如表1所示。
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4革新主回路掌握计划
风景高压变频调速体系由一次回路进线柜(旁路柜)、变压器柜、变频单位柜和操纵掌握柜构成。旁路柜在变频器保护历程中或变频器呈现毛病时,将机电投入到工频电网运转,包管消费不受影响。变频运转时,变频器为机电供给片面的庇护。高压变频器旁路柜一次回路如图1所示。
 
图1 旁路柜一次回路图
  DL:用户高压断路器
  K1、K2、K3:高压变频器内置高压断绝开关
  BPQ:JD-BP37-1000F高压变频器
  D:800kW/6kV异步电动机
图1手动旁路柜中,共有3个高压断绝开关,为了确保不向变频器输出端反送电,K2与K3接纳电磁互锁操动机构,实现电磁互锁。当K1、K2闭合,K3断开时,机电变频运转;当K1、K2断开,K3闭合时,电机工频运转,此时变频器从高压中断绝出来,便于检验、保护和调试。
旁路柜必需与下级高压断路器DL连锁, DL合闸时,绝对不允许操纵旁路断绝开关与变频输出断绝开关,以避免呈现拉弧征象,确保操纵职员和装备的安全。现场高压变频器运转如图2所示。2#斜井主扇风机监测体系如图3所示。
 
 
图2 高压变频器运转照片
 
图3  2#斜井主扇风机监测体系
5  2#斜井主通风机操作规程
5.1运转操纵
5.1.1开机前运转查抄
1、内部查抄:风机内部查抄需经带班司机赞成后,方可进入。查抄终了,局部职员撤出,经核对,无漏掉职员和物品,方可封闭查抄门。
2、电器设备查抄
(1)高压开关柜各部螺丝接线紧固,无变色和冒火陈迹,手车操纵灵敏,闭锁行动可靠,各类庇护行动准确无误。
(2)变压器接线紧固,不超温。
(3)高压配电柜操纵手柄操纵灵敏,接线螺丝完好齐备,无变色及冒火陈迹,各仪表及指示灯唆使精确。
(4)电气设备接地一般、可靠。
(5)变频器内各部螺丝紧固、齐备、无变色。
(6)各继电器整定值公道、行动可靠,仪表唆使精确。
(7)温度巡检仪及温度报警装置机能不变、事情可靠。
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1、先把1#风机蝶形门翻开,把2#风机蝶形门封闭;
2、先接通1、2号变频器的掌握电源(合掌握柜小型断路器QF1,合UPS开关);
3、将旁路挑选拨到“手动”位置;
4、变频运转时,先封闭所有柜门,置“分断”档,合K2,合K1(断绝开关的操作方法:按住电磁锁的白色按钮,电磁锁收回震惊声,指示灯亮,阐明能够操纵,将锁栓拉出,然后再操纵断绝开关),然后置“事情”档,再将对应高压柜合上(先将断路器手车摇至事情位置,然后合断路器,合闸指示灯亮,电压显现一般),变频器柜高压带电显示装置的三相指示灯亮,变频器处于停当形态。
5、按照需求,将变频柜门挑选开关拨到“本控”或是“远控”位置;
⑴本控操纵
变频柜门上的旋钮拨到“本控”,两名司机别离站在相对应的一和二变频器柜前同时拨动一、二变频器上的旋钮拨到正转位置,一、二级机电启动,运转到设定频次时,两级机电的输出电流在100A之内,阐明1#风机已启动。
⑵远控操纵
①将变频柜门上的旋钮拨到“远控”,然后司机到电脑长进入操纵画面,点击上位机掌握,再点启动1#风机的1级、2级机电,风机启动。
②直接到电脑长进入操纵画面,点上位机掌握,待操纵由本控变为集控时,点击启动1#风机的1级、2级机电,风机启动。
5.1.3停机步调
1、同时将1、2号变频柜门上的旋钮拨“截至”位置,待频次降为0Hz;
2、停相对应的高压开关柜,分闸指示灯亮;
3、停UPS,停QF1。
5.2倒机步调(以停1#机倒为2#机例)
1、待1#机停稳后,封闭1#机的蝶阀,开启2#机的蝶阀;
2、启动2#风机,步调和1#风机不异。
5.3主通风机运转中的查抄
1、每小时查抄一次风量、负压、电动机电流、电压,变频器的电流、电压、频次及各部温度等并将查抄成果填入记录本内。
2、每小时巡回查抄一次电气设备、风机的振动状况等。
5.4发作以下状况之一时,主通风机司机应立刻停止倒机并陈述队指导和调度室,要求派人查抄处置。
1、轴承温度,机电温度呈现超温报警。
2、变压器呈现超温等报警。
3、变频器报毛病。
4、任何部位发作异响又无法解除(风机内呈现异响或严峻振动)。
5、机电电流或电压超越许可值。
6、上位机下风量、负压等数值有非常变革。
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1、主通风机因变乱或其它缘故原由局部截至运转时,必需翻开防爆门,实施自然通风;再次启动风机时必需待风机停稳后,方可再次启动;
2、主通风机运转中,严禁翻开各查抄门、孔,避免意外事故;
3、严禁高压电未断的时分,割断变频器的掌握电源。
6现场使用状况
焦家寨煤矿通风机选用JD-BP37-1000F风景变频器4套,于2013年7月2日变频器一次性投运胜利,至今运转一般。变频运转后,风门局部翻开,用户按照所需风量风压及时调理变频器频次,进而调理通风机运转工况。不只完整满意煤矿生产工艺要求,并且用户操纵十分便利。现场调试中发明,1#风机的前后两级机电接纳高压变频器别离自力掌握,能够有用制止喘振征象。现场测试1#风机有关数据以下。一级机电运转参数,运转频次:43Hz,变频输入电流:40.3A,输入电压:6.22kV,输出电压:5.35kV,输出电流:75.3A;二级机电运转参数,运转频次:39Hz,变频输入电流:45.3A,输入电压:6.31kV,输出电压:4.92kV,输出电流:76.5A。人机界面现场照片如图4所示。
 
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图4 高压变频器人机界面现场照片
归纳综合来讲,通风机接纳高压变频器有以下结果:
(1)变频起动对电网没有任何打击。因为变频器革新后风机能够实现变频软起动,制止了起动电流的打击。
(2)按需调理风量,制止华侈。停止变频革新后,风机的送风量不再需求由风门来调理,而是由变频器经由过程变频调理风机的转速来实现,调理范畴能够从0%~100%;因此能够按照井下消费需求随便调理风量,削减了不必要的华侈。经现场测试数据计较,风机变频运转时比工频运转比拟,节电率高达46.4%。
(3)低落风机事情强度,耽误使用寿命。停止变频革新后,风机的大部分工作时间都在较低的速度下运转,光滑条件改进,因此大大低落了风机事情的机器强度和磨损,将会大大耽误风机的使用寿命。
(4)包管了风机安全运转,制止了风机前后级机电的喘振征象。在调试中,发明当前后级机电在40Hz阁下运转时,风机前、后级机电颠簸较大,当风机一级机电运转频次43Hz,二级机电运转频次39Hz,能够满意矿井透风要求,风机运转安稳。
(5)监控界面全为纯中文操纵,操纵简朴,使用方便。
7结束语
      大同煤矿集团焦家寨矿通风机颠末变频革新以后,不只到达了优良的节能结果,而且使整套透风体系的稳定性提高了一个大台阶。跟着国度对节能减排事情的愈来愈正视,煤矿企业经由过程各类步伐低落生产成本,此中变频手艺起到了枢纽感化。
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山东新风光电子使用手册[Z] 山东新风光电子科技发展有限公司。

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