变频通风（共7篇）
变频通风 篇1
老虎台矿已有百年开采历史, 建矿时采用炮采水运的采煤方式, 直至20世纪90年代仍沿用6 kV、2 500 kW电机拖动的离心式通风机。该矿井下通风方式为东西两翼式通风, 通风系统全天候运行, 仅2台风机要耗掉4 380万kWh电能, 吨煤电耗高, 造成吨煤成本增加, 节能降耗成为该矿重要指标之一。该矿首先对配置不合理的设备进行了改造, 更换通风机。经过2次改造后, 2台通风机的年耗电量仍高达1 103.7万kWh。
随着自动化水平的不断提高, 变频技术已逐渐被应用到煤矿安全生产中, 为保证矿井通风质量、节电降耗开辟了一条新路。
1 变频技术的优势
(1) 启动电流小, 启动平滑无冲击, 延长设备使用寿命。
用工频电源直接启动时, 启动电流为6～7倍Ie (额定电流) , 产生的机械冲击对设备损伤严重。采用变频器后, 启动变得平滑, 避免了启动电流对电网和电机的冲击, 延长了设备的使用寿命。根据电机温升及启动转矩的大小, 最低使用频率在6 Hz左右, 此时电动机可输出额定转矩而不会引起严重的发热。设备磨损减轻, 维护费用降低, 可延长设备的维护周期。
(2) 调速范围广, 实现了风量的自动控制。
在工频情况下驱动时, 主要通风机不具备风量的自动实时调节功能, 仅靠人工调节挡板来调节风量, 风量大小很难控制。变频改造后, 实现了生产对风量的自动控制, 提高了设备自动化控制程度和设备的可靠性。且变频调速范围广, 在60～6 Hz (即10∶1) 内, 在6 Hz以下仍可输出功率。可根据井下需要风量、用时自动调节, 确保供风为最佳状态。
(3) 电动机的磁通保持一定, 避免因弱磁、磁饱和现象造成电机过热。
变频器在改变频率的同时控制变频器输出电压, 电动机的磁通保持恒定, 有效避免电机过热甚至烧毁电机的可能, 降低故障率。
(4) 节电效果突出, 安全可靠。
此优势是该矿采用变频技术的重要原因。矿井通风机电机电压高, 容量大, 运行时间长。此外, 通常煤矿井下作业不均衡, 应保证矿井正常通风, 靠人工调节挡板调节风量, 办法虽然简单, 但从节能的观点看很不经济。图1所示为几种调节风量方法的电能消耗比较。从图1可知, 在各种风量调节方法中, 变频调速是最理想、最有效、最节能的调节方法。
2 变频调速节能原理
2.1 节能原理
风机的风量与转速成正比 (Q∝n) , 风压与转速的平方成正比 (T∝n2) , 轴功率 (功率输出) 与转速的立方成正比 (P∝n3) , 它们之间应满足公式:
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式中, Q为风量;Qe为额定风量;T1为变频运行时风压;Te为额定风压;P1为变频运行时电机的消耗功率;Pe为电机额定功率;n1为变频运行转速;ne为额定转速。
调节电机转速, 就可相应地调节输入风机的功率, 降低风门调节风量时消耗在风门上的功率, 这就是采用变频调速达到节能的原理。根据
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式中, n为电机转速;f为电源频率;P为电机极对数, s为转差率。
改变异步电动机的电源频率, 即可调节转速, 该法是最简单、最有效的交流异步电动机调速方法, 利用该法可达到调节风量及功率的目的。
2.2 节电率的2种推算方法
(1) 方法1。调节风机风门时的电能消耗计算:
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式中, P为风机消耗的功率;η为风机效率;cosφ为功率因数;U为电压;I为电流;T为风压;Q为风量;K为系数。
在工频运行情况下, 由于电网电压不变, 电机转速不变, 由公式 (3) 、 (4) 可推出 (假设风机的进口和出口压力保持不变) 工频运行情况下调节风门时功率消耗与额定功率的比值
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式中, P节流为节流运行时的电机功率;Pe为电机额定功率;Q2为节流运行时的流量;Qe为额定流量;I2为节流运行时的电机电流;Ie为电机额定电流。
在变频运行情况下, 风机出口风门全开, 要求出口流量达到变频前的流量。当频率变化时, 电机转速、输入功率、风机流量、压力都发生变化。由公式 (1) — (5) (假定变频前后的风量相同, 电压变化因素忽略, 变频前后电流近似相等, I1=I2) , 可导出功率与转速、电流的关系:
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式中, P变频为变频时风机消耗功率;Pe为电机额定功率;I1为电机瞬时电流;Ie为电机额定电流。
由此得出变频改造后与风机出风口阀门调节的理论节电率为
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(2) 方法2。
设工频运行时, 电机额定转速运行, 假定变频前后风量相同, 工频运行时, 无论需要风量调节是多少, 电机都消耗额定功率Pe。
根据公式 (3) 得出风机变频改造后和工频运行时, 理论节电率为
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式中, P变频为变频时消耗功率;f1为变频运行时瞬时频率;fe为电源额定频率;n1、ne同公式 (1) 。
由于以上计算未考虑系统各种损耗等情况, 也没有考虑风机的效率及电动机的功率因数的变化等, 实际节电要比计算值低 (仅是估算) 。
经过比较分析后, 选用了方法1。
3 变频改造实施方案
该矿2006年开始对东、西风机进行了变频技术改造, 东、西主要通风机分别配置3台高压电机, 2套风机 (1套备用) 。其中1 060, 630 kW电机带动1台风机 (另有1台备用电机) , 中间通过联轴器连接。如果其中1台电机出现故障时, 则解开对轮, 接上另外1台电机, 保证通风机正常供风。基于井下通风的连续性要求, 当带动1 060 kW电机运行的变频器出现运行故障时, 应直接联动变频风机, 如果联动不成功, 则发出联动失败信号, 再直接启动630 kW电机在工频情况下运行, 接触器KM1和KM2同工频运行的小车开关互锁, 确保矿井通风安全。一次变频回路如图2所示, 经安装、调试、试运行后, 于2007年初开始正式启用变频器。
4 效益分析
使用变频器后, 风机仍由1060, 630kW拖动, 运行一段时间后, 经过整体情况和工频运行比较后, 将运行频率设定在30～40 Hz以内。东、西风机工作日 (白班) 供风时, 工作频率设在39 Hz左右;晚间工作频率相应降低。据不完全统计, 使用变频器后, 在满足矿井通风质量前提下, 2007年用电量比2006年节省358万kWh, 实际节电率为32.4%。按平均电价0.6元/kWh计算, 仅通风机一项年节电费215万元。
变频器的使用, 实现了软启动, 大大减小了启动电流, 避免了对电网和电机的冲击, 延长了电机、风机及相关配件的使用寿命。同时节电效果明显, 降低了吨煤成本, 提高了企业经济效益, 使该矿自动化水平得到提升。
变频器应用不只局限于通风机, 在其他同类大型设备 (如风泵、水泵、瓦斯泵等机械特性都属于平方减负载转矩的大型设备) 均可推广应用。
5 存在问题及改进方法
变频器在给矿井通风带来极大方便、高效率和经济效益的同时, 也对电网注入了高次谐波。建议进行局部改进, 有效限制供电系统的谐波污染。
(1) 当设备附近环境有电磁干扰时, 加装抗射频干扰滤波器。
(2) 使用隔离变压器, 将电源侧绝大部分的传导干扰隔离在变压器之前, 效果比较好。
摘要：变频技术在老虎台矿通风机中的应用, 提升了矿井通风的自动化水平, 在保证矿井通风质量的同时, 为节约电能开辟了一条新路。通过变频改造, 通风机不仅实现了软启动, 延长了电机、风机及相关配件的使用寿命, 而且节能降耗效果明显, 降低了吨煤成本, 提高了企业的经济效益, 具有一定的推广价值。
关键词：变频技术,节能降耗,通风机,矿井通风
矿用主通风机变频调速检测探索 篇2
关键词：变频调速,通风机,检验检测
一、概述
(一) 研究背景。
据相关数据显示, 我国风机在用电方面的状况相对落后:矿山的特殊性决定了矿山主通风机要二十四小时运转, 主风机是矿山企业的主要用电大户而企业在设计选型时都以最大用风量乘以系数选型, 造成设备运行效率较低和较小负荷运转。风机在较小负荷运转要根据矿井的阻力变化对叶片角度进行调整, 由于调整叶片角度需要很高的专业技术, 给企业带来不便。采用变频调速既可以减少功率耗损又能很好地解决各种所需参数问题, 同时也给检测提供了便利。
(二) 依据和方案的确立。
依据国家AQ1011-2005煤矿在用主通风机系统安全检测检验规范。通风机检测是通过人为断路的方法调节主通风机叶片角度、频率、风门, 改变通风阻力、风量、负压, 从而得到风机在各种工况情况下的性能。从而达到风机的特特殊功能方面的要求, 促使风机运作效率实现最大化, 同时能够起到节能环保的作用。
潞安新疆煤化工 (集团) 有限公司砂墩子煤矿安装了两台轴流对旋式FBCDZ-10-N0.32主通风机进行检测对比。
二、风机检测
该风机是山西运城市安瑞节能风机有限公司制造, 叶片角度:+6°+3°0°-3°-6°-9°。2012年4月11~14日8人依据AQ1011-2005标准要求, 每台风机准备半天, 人工调整叶片角度检测1.5天共计4天每台检测6个角度。以下是50HZ角度0°与45HZ角度+6°数据, 见表1和表2, 图1和图2。
以上检测的0°与+6°大部分是重叠区。如果用调频检测2天, 完成以上工作, 节约一半时间和电力。
现在新疆的工业基础比其他省相对薄弱, 煤炭市场不景气, 80%煤矿企业停产或在基本建设, 就是生产企业负荷基本上是一采一掘的低负荷运转, 而且大部分在100~300米深处开采, 通风阻力都很小, 风机90%在很小阻力下运行。叶片调整:风机出厂以确定几个档位如无档位的需要专用卡具定位, 调整后很难将叶片调成一致, 很容易造成效率下降, 噪声加大。调整电机频率可以在风机出厂的中间档位进行无档位连续微调解决矿井阻力变化后所需要风量, 一般在23~35HZ就能满足矿上的用风, 根据阻力调整频率可以节约用电56%以上。当矿井通风系统复杂, 线路长, 井深通风阻力大时需要将叶片角度调到大角度位置, 再进行变频微调就可以满足矿井需要了。
三、结语
总而言之, 在潞安新疆煤化工 (集团) 有限公司砂墩子煤矿进行的调角度与调频检测中, 调频检测既节约了人力、时间, 又节约了电力, 并且能满足1011-2005检测标准要求。推广变频风机是适应了国家建设节约型社会的潮流, 又改进了检测检验的方法。
参考文献
[1]宋祥生.清镇煤矿主通风机性能测定及分析[J].价值工程, 2012
[2]唐惠龙.变频调速技术的应用[J].价值工程, 2012
变频通风 篇3
随着变频技术日益成熟, 变频器在各行业应用越来越多, 煤矿企业也不例外。近年来, 部分煤矿的主通风机系统利用变频器进行了改造, 许多新安装的煤矿主通风机系统配备了变频器。
2 采用变频器的目的
一般而言, 采用变频器的目的主要有以下几方面:
(1) 实现软起动。采用变频调速装置后, 电机实现软启动, 减少对电网和电气设备冲击;变频器从零速起动风机, 调整起动加速时间, 减少起动时对风机机械部件的冲击。
(2) 实现对风量的连续调节。根据矿井风量, 调节电机转速从而调节风量。
(3) 实现节能。电机由工频驱动时, 满载时功率因数一般为0.8左右, 由于初期矿井用风量达不到满负荷, 实际运行功率因数低于0.8。采用变频调速系统后, 可将电机的功率因数提高到满载时的水平, 降低无功损耗。
3 变频器在煤矿主通风机应用中存在的问题
任何一项事物都存在优点和缺点, 变频器也不例外, 除具备上述优势以外, 变频器存在着如下缺点:
(1) 通风曲线特性变“软”。
轴流式通风机的特性曲线呈马鞍形, 如图1所示。当通风机工况点进入曲线最高点左边时, 就会出现机器振动增大、声音异常, 压力及功率参数发生波动等现象, 即喘振。
喘振发生的原因:以图1为例, B点为风机稳定工作点。当由于井下风门关闭、巷道塌方等某些原因致使矿井风阻升高时, 工况点则由B点沿曲线BKD移至D点, 矿井风压也会很快降至PD, 由于气体具有可压缩性, 当风机出口压力降低时, 矿井中的压力不会立刻降低, 因而出现了风机出口压力小于矿井中压力的情况, 致使风机的流量突然降到零, 而后, 风机又开始向系统供气, 工况点在F、G之间反复跳跃, 风机发生喘振。
喘振会引起矿井通风网络异常, 损坏通风设备, 因此, 喘振是煤矿通风工作的大忌。为了防止喘振, 使风机稳定工作, 就必须使工况点位于压力最高点K的右侧, 同时, 应留出一定的富裕量, 一般要求为:Pχ≤ (0.9~0.95) Pk式中:Pχ为风机工况点的压力;Pk为风压曲线最高点压力。
采用变频调速调节风量, 则会增大煤矿主通风机发生喘振的可能性, 通风安全系数降低。
根据比例定律可知:对于同一台风机, 风量与转速成正比, 风压与转速的2次方成正比。
对于一台具体的通风机的某一个叶片运行角度, 当改变其运行频率时, 风量和负压自然也遵循上述规律。例如, 图2所示为某一轴流式风机的运行工况点和性能曲线。从图可知, 风机运行工况点为G点, 叶片角度为-5°, 750r/min工频运行。
当采用变频调节风量时, 如图3所示, 叶片角度为0°, 风机转速为700r/min。对比图2和图3, 可以看出, 风机变频运行时, 风机工况点离马鞍形曲线的顶点距离变短, 发生喘振的可能性增加。
(2) 高次谐波不断对电机、电缆进行冲击, 一定程度上影响这些设备、材料的使用寿命。现在许多厂商宣传和推广"无谐波绿色变频器", 笔者认为, 这仅为厂商的一种宣传, 只是谐波相对较少而已;实际上, 无谐波的变频器是不存在的, 这是由其内在变频原理决定的。
(3) 初期投资大, 后期维护费用高。变频器一般价格较高, 投资费用大。以100kVA的高压变频器为例, 国产设备约为8~10万元, 进口设备约为30~50万元。变频设备的零配件价格较高, 给后期维护增加了成本。
(4) 节能作用有限
变频器在许多方面的应用目的是为了节能。根据变频器厂家提供资料的计算方法, 变频器在风机上的节能主要体现在:一般风机是按最大用风量选型设计的, 而设备在初期运行阶段, 用不了最大风量, 需要将风量调节阀门关小, 造成风阻加大, 能源浪费。这一点, 无论新式风机还是老式风机, 都可以通过调节叶片角度调节风量, 采用风门调节风量的风机很少。
变频器自身是一个电能消耗设备, 根据厂方提供的数据, 变频器效率一般为95%左右, 即总功率的5%左右的能量被变频器消耗, 同时, 由于谐波的存在, 也造成电机的铁损和铜损。此外, 由于变频器对环境要求较高, 一般需要配置空调设备, 这些设备会消耗一部分电能。综合考虑上述因素, 变频器的节能作用有限。
(5) 维护复杂, 可靠性和安全性有待提高。
煤矿生产是井下作业, 为了保证井下工作人员的身体健康和安全生产, 要求煤矿主通风机必须具备高可靠性和高安全性。而变频器是一种新型技术产品, 维护要求高, 操作复杂, 现场工人熟练掌握有一定困难, 尤其是对一些年龄较大、文化水平低的工人。
多一项设备, 多一个可能发生的故障点, 加上部分工人没有熟练掌握变频器维护、操作技术, 影响变频器的安全使用。
(6) 电机电磁噪声增大。由于变频器产生的高次谐波, 导致电机电磁噪声增大, 对现场职工健康有一定影响。
4 采用其它设备替代变频器
根据以上分析, 变频器在煤矿主通风机上应用存在许多不足之处。那么, 煤矿主通风机采用变频调速的优势是否具有唯一性, 是否可用其它简单、可靠的设备替代呢?
(1) 风量调节
对煤矿主通风机而言, 几乎所有风机叶片的安装角度都是可调节的, 包括老式的70B2、2K60等也是这样。只是老式风机叶片调节麻烦, 费时费力。但随着风机技术的发展, 近几年出现的新型风机, 如AGF型, 叶片调节技术已实现了质的飞跃, 绝大多数可进行叶片液压在线调节或停机一次性调节, 如:某风机厂生产的风机, 轮盘壳体内设有机械式动叶角度联动调节机构, 当需要调节叶片角度时, 将专用调节杆插入调节接头内, 转动调节杆, 即可一次性调节整个叶轮上的叶片至所需角度, 所用时间仅需几分钟, 既简单又快捷。
通过改变叶片角度调节风量, 不仅简单、快捷, 并且不改变风机原有的设计工况曲线, 满足风机的原始设计要求, 风机效率较高, 风机安全稳定运行有保障。
此外, 由于煤矿生产的特点, 一个采区或盘区的开采时间通常需要几个月甚至几年。在这一时间段内, 矿井用风量基本上没有大变化, 风量也是不需要调整的。也就是说, 煤矿主通风机是不需要频繁调节风量的, 尤其是短时间内, 因此可以说, 煤矿主通风机采用变频调节风量, 利用率不高。
(2) 软启动
根据比例定律, 风机起动时风量为零, 近似于空载启动, 启动力矩很小, 完全可采用降压软启动等简单的启动方式, 起动电流控制在2~3倍的电机额定电流范围之内, 实践中是可行的。
通过以上分析, 笔者认为, 在煤矿主通风机领域应用变频器, 效果有待检验, 在选择时需慎重考虑。
参考文献
[1]李方圆.变频器应用与维护[M].北京:中国电力出版社, 2009.
[2]施利春, 张伟.PLC与变频器[M].北京:机械工业出版社, 2007.
变频通风 篇4
目前, 我国矿用高电压、大功率通风机一般采用高压电动机拖动组成通风机组, 沿用传统的启动和风量调节方法:采用主电路串入启动电抗器的方法启动, 通过人工调整进风闸门开启高度或者改变风机的扇叶角度来实现调节通风量的大小。通风机一经启动就全速工作, 不能使实际需求功率与拖动电动机功率很好地匹配, 拖动电动机经常处于大马拉小车的状态, 浪费了大量的能源, 且造成通风机机械寿命短、设备维修工作量大等问题。据调查, 煤炭行业中的矿井通风配备了大量的大功率通风机, 主通风机能力富裕、长期低效运行, 其平均效率仅为60%, 运行效率不到55%。为了在满足矿井通风需要的同时, 又能根据需要调节风量, 从而实现最大程度的节能, 推广应用高压变频调速装置、进行高压大功率通风机组的变频调速技术改造是非常有意义的。为此, 笔者采用IGBT直接串联高压变频器对某煤矿原有主通风机大功率电动机驱动系统进行了变频调速系统技术改造, 因其具有极高的调速精度, 可以满足大功率电动机软启动和调速的需要, 很好地解决了风量实际需求与风机工作的匹配问题, 减少了风机启动对电网的影响和对电动机的冲击, 大大降低了噪声, 改善了工作环境, 大大减少了系统的维修、维护工作量, 由此带来的节能效益也相当可观。
1变频调速系统技术改造
1.1 IGBT直接串联变频器的基本构成
为了提高变频器的输出电压, 采用IGBT直接串联高压变频器解决方案, 其核心单元由IGBT元件串联构成, 包括高压断路器、整流电路、滤波电路和逆变电路。其特点是整流电路由高压二极管全桥电路构成并与滤波电路并联连接;滤波电路由直流电感器和电容滤波器组成;逆变电路由若干个IGBT元件串联连接, 接正弦波滤波回路。这种变频器成功地解决了动静态均压、均流、同步开断的问题。图1为IGBT直接串联变频器的逆变电路原理图。
IGBT直接串联高压变频器的主要功能:
(1) 采用直接速度控制方式, 响应速度快, 转矩脉动小, 转速精度高;
(2) 能快速修正电网电压的波动及负载力矩的变化;
(3) 具有瞬时掉电延续运行或再启动能力;
(4) 能实现对环境温度过高或电动机过热时的实时保护;
(5) 过载能力达150%, 达到200%时能立即启动过载保护;
(6) 功率因数高, 运行效率高, 谐波干扰小, 在全部调速范围内功率因数大于0.95, 效率均高于98%, 满载时网侧电流谐波含量小于3%;
(7) 无输出、输入变压器, 减少主电路设备投入, 简化主电路结构。
1.2 主通风机变频调速系统的改造方案
采用IGBT直接串联高压变频器方式改造后的矿井主通风机变频调速系统由主电路、控制电路、显示和人机交互界面、故障监测报警保护电路组成, 主电路可根据需要选用图2～图4中的一种, 控制电路采用工业计算机与PLC相结合的控制技术。系统的整流、逆变单元、控制单元实现组合模块化结构设计, 包括光纤触发装置、控制板及调制解调器接口卡等, 均为可插拔式插件。
1.2.1 主电路
由IGBT直接串联变频器进行技术改造的主电路如图2～图4所示。
由图2可看出, 该调速系统由电网高压直接经高压断路器进入变频器, 经过高压二极管全桥整流、直流平波电抗器和电容滤波, 再通过逆变器逆变, 加上正弦波滤波器, 从而实现高压变频输出, 直接供给高压电动机。该高压变频调速系统主电路实现了无输入输出变压器、IGBT直接串联逆变, 输出效率达98%。
如果需要快速再生制动, 则采用具有直流放电制动装置的电路, 如图3所示。
对于需要四象限运行, 以及实现再生制动的用途, 或输入电源侧短路容量较小时, 则可采用如图4所示的PWM脉冲整流器电路, 使输入电流也真正成为正弦波。
1.2.2 关键技术问题
矿井主通风机大多采用同步电动机驱动, 而交流同步电动机的调速是电气驱动领域的一大难题。目前在国内煤炭行业内, 大功率变频装置成功用于同步电动机的实例还比较少。其难点在于和异步电动机相比, 同步电动机在运行时, 其电枢电压矢量与转子磁极位置之间的夹角必须在某一范围之内, 否则将导致系统失步, 同步电动机变频调速时必须时刻控制这一夹角在允许的范围内变动。因此, 同步电动机进行变频调速改造时对高压变频装置的要求与异步电动机有一些差别, 需解决以下问题:
(1) 同步电动机启动整步问题;
(2) 同步电动机调速过程中输出电压和励磁电流的协控问题;
(3) 变频装置输出电压、电流谐波尽可能小。
1.2.3 高压变频改造后的调速系统原理
改造后的高压变频调速系统原理如图5所示。针对矿井通风机目前的状况, 每台主通风机设置1台高压变频器, 采用一拖一的工作方式, 实现对主通风机同步电动机的无级调速控制。通风机电动机由高压变频器控制, 原风门调节开度开到最大, 风量的调整通过控制电动机转速来实现, 达到风量的实时精确调节。该高压变频调速系统是采用直接“高-高”变换形式, 为IGBT直接串联两电平控制方式, 输入、输出采用独特的LC特种滤波器。
该高压变频调速系统由电网送来的三相交流电经过三相桥式整流电路或PWM脉冲整流器电路变为直流, 经过中间直流环节, 通过IGBT直接串联的高压逆变器将直流逆变成三相交流, 输出单相SPWM波, 采用Y形连接, 形成电压为6 000 V的高质量正弦波输出, 供给高压同步电动机驱动通风机。主控柜和功率柜之间采用光纤隔离技术, 防止电磁干扰, 实现高压与低压的完全隔离, 具有极高的安全性。功率单元采用交-直-交变频技术, 单相输出, IGBT元件采用先进高效的热管散热技术, 大大提高了工作可靠性。
变频器控制系统采用友好的中文Windows界面, 各种主要的运行参数在界面上直接显示, 主要的操作按钮通过触摸屏设置在界面上, 变频器的启停、改变运行频率等操作简单易行。
2结语
本文介绍的矿井主通风机变频调速系统技术改造方案应用IGBT串联变频器技术, 很方便地解决了高压电动机的变频调速技术问题, 方案简便易行、系统改造周期短、见效快, 适于在大型工矿企业通风机驱动系统技术改造项目推广应用。采用高压变频调速技术方案后, 能方便地改变风机运行速度, 得到生产所需要的风量;电动机不用一直工作在额定转速, 大大降低了系统的机械磨损, 延长了设备的使用寿命;实现了电动机的软启动, 启动电流控制在额定值以下, 无电流冲击、无机械冲击、噪音较小, 能提高主通风机运行效率、运行稳定性和自动化程度, 节约了大量电能。采用高压变频调速技术的通风机控制装置已应用于郑煤集团等矿井, 系统投运以来运行稳定, 已取得了明显的效益。
摘要：针对目前煤矿主通风机存在风量实际需求与风机工作不匹配、启动电流冲击大等缺点, 文章提出了一种采用IGBT直接串联变频器技术对煤矿主通风机高压电动机驱动系统进行变频调速技术改造的方案, 介绍了IGBT直接串联高压变频器的基本构成、功能, 给出了由IGBT直接串联高压变频器构成的变频调速系统主电路的几种常用结构形式和基本组成。实际应用表明, 采用该方案后, 实现了矿井主通风机的软启动和风量无级调节, 提高了主通风机运行效率、运行稳定性和自动化程度。
关键词：矿井,主通风机,高压变频器,变频调速系统,技术改造
参考文献
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[3]顾爱利, 黄玉峰.高压大功率变频器在火力发电厂的应用及发展前景[J].变频器世界, 2004 (9) :72~75.
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[5]王德明.矿井通风机及通风安全新技术[M].徐州:中国矿业大学出版社, 2002.
[6]刘闽生.矿井通风机变频调速及节能[J].山东矿业学院学报, 1995 (1) .
变频通风 篇5
关键词：通风机,节能,变频调速,风量
0 引言
矿井通风机是煤矿的主要耗能设备之一, 据有关资料显示, 在煤炭行业, 通风机的能耗占其总能耗的35%左右。目前, 我国煤炭行业使用通风机的数目较多, 且普遍存在运行效率低下的问题, 在实际的生产运行中效率很少达到70%, 一般的只在50%左右, 从而造成能源的巨大浪费。当前, 我国的经济飞速发展, 对能源的需求大大增加, 煤矿风机作为耗能大户, 降低其能耗不仅能降低煤矿生产成本产生直接经济效益, 而且对整个国民经济的可持续发展和环境保护也具有深远的意义。
1 通风机调速节能分析
1.1 风机参数及特性曲线
通风机的主要参数有五个:风量 (Q) 、风压 (H) 、功率 (P) 、效率 (η) 、转速 (N) , 其中风量、风压和功率与转速有如下制约关系[1]:
上式表明:风量Q与转速N的一次方成正比;风压H与转速N的平方成正比;功率P与转速N的三次方成正比。
将通风机主要参数之间的关系用图形表示, 即风机的特性曲线 (Q-H曲线) , 如图1所示。
图1中:R1、R2表示井下通风网阻力特性曲线;N1、N2表示转速为N1、N2时的Q-H曲线;η为风机效率。
1.2 变频调速技术介绍
变频调速技术是通过改变电动机工作电源而改变电动机的转速。其理论依据是[2]:
其中:N为电机转速;s为电机转差率;p为电机磁极对数;f为输入电源频率。
可以看出当转差率s和磁极对数p一定时, 改变输入电源的频率f就可以调节电动的转速n。风机调速就是用变频调速器来调节风机的电动机的转速。采用变频技术后电机输入功率与输入电流频率之间关系如图2所示。
1.3 变频调速节能分析
风机调节是由于井下不同生产时期需风量不同, 为了满足井下风量的要求必须要调节风机的工况点。从理论上可以从以下三个方面实现风机工况点的改变:改变风机自身的特性曲线、改变通风网路的风阻特性曲线以及两者相结合。具体的方法有两种: (1) 风机恒速调节, 这种方法主要是调节通风网路的风阻; (2) 风机变速调节, 该方法主要是改变风机自身的特性来实现工况点的改变。
图1中曲线a为通风机进风道的调节阀门全开时通风网路的风阻特性曲线, c为电动机转速为N1时风机的Q-H曲线, Q1为风机调节前的风量;曲线b为通风机进风道的调节阀门关小时通风网路的风阻特性曲线, c为电动机转速为N2时风机的Q-H曲线, Q2为根据井下生产调节后的风量。将风量从Q1调到Q2有两种方案:方案一采取措施增大通风网路的风阻使风阻特性曲线从R1变到R2;方案二网路的风阻不变使电动机的转速从N1调到N2。这两种方法都可以满足生产的要求, 但是二者之间存在很大的差别。采用第一种方案调节后风机的工况点位B点;采用第二种方案后风机的工况点变成C点。
本文设工况点B和C的参数分别为 (Q2, HB, ηB) 、 (Q2, HC, ηC) 。可以看出HB>HC、ηB>ηC, 它们的风量相等。根据通风机轴功率计算公式:
其中:λ—流体的容重。
从上式可以得出:风机的轴功率与Q、H的乘积成正比, 风机在工况点A运行时, 轴功率与四边形AHA0Q1的面积成正比, 当通过改变通风网路的风阻特性曲线后, 风机的工况点为B, 该点压力HB较A点反而增大了, 其轴功率与四边形BHB0Q2的面积成正比, 从图1中可以明显地看出两点的轴功率变化不大;通过变频调速后, 风机的工况点为C, 该工况点的压力HC明显的降低了, 其轴功率与四边形CHC0Q2的面积成正比, 可以看出四边形CHC0Q2的面积明显比四边形BHB0Q2的面积小, 图1中所示阴影部分的面积就是采用变频调速技术所节约能耗的比例, 因此节能效益相当显著。也就是说在输出风量一定的情况下, 通过变频调速的方式可以降低轴功率的消耗。
在实际现场应用中常用下面的近似计算公式[3]计算轴功率:
则:
C点的轴功率与B点的轴功率之差为:
该计算结果表明:在获得同样风量的条件下, 采用变频调速技术调节风机的工况点比采用传统的增大通风网路风阻的办法少耗电p, 这与前面对图1的分析结果保持一致。同时, 从图1上还可以看出:调节后的风量越小, 采用网路调节时风阻越大, 损失的轴功率就越大;而采用变频调速所消耗的轴功率就越小, 就越体现了变频调速技术的优势[4]。
2 变频调速的应用及优点
2.1 变频调速技术的应用
从图1中可以看出采用变频调速后, 风机的效率较采用增加通风网路的调节方法有所降低, 但是现场的实际应用证明:虽然调速以后效率有所降低, 但是大大的减少了轴功率的消耗, 节能效果仍然十分明显。表1是陈四楼煤矿综掘四队压入式局部风机在技术改造前后风机运行的性能参数, 该矿在技术改造中在风机上增加了变频调速系统。
从表1可以看出在投入变频器后, 在保证供风量不变的情况下输入功率减小了5.8 kW, 从而降低了风机能耗。
2.2 变频调速技术的优点
(1) 节能显著, 许多矿井改造中都表明使用变频器后可以大大降低通风耗电成本。
(2) 使用变频调速技术后可以实现软启动, 启动平稳。现场经验表明启动过程中最大电流不会超过额定电流的1.2倍, 而且在启动过程中没有噪音和剧烈振动, 也没有电流冲击。从而可以延长电器元件的寿命。
(3) 提高井下作业的安全系数, 把变频器的控制系统与瓦斯监测系统联网, 当井下发生瓦斯涌出时, 通过瓦斯监测系统自动改变变频器的工作频率, 使风机转速自动提高, 增大供风量, 冲淡工作面的瓦斯。
(4) 变频调速技术还有其他很多方面的优点。风机的转速越高, 风机的启动电流就越大, 可以采用变频技术, 在低频条件启动, 直到风机运行稳定后再调到所要的频率以满足生产需要。
3 结语
变频调速技术应用于风机, 节能效果十分显著, 如果将变频调速系统在通风机上推广使用, 将会在很大程度上降低煤炭生产的能耗, 产生巨大的经济效益。不仅如此, 变频调速器与煤矿上其他系统 (如安全监测监控系统) 相耦合, 可以根据井下的工作环境的参数实时调节通风机的风量, 以满足生产的要求。这样不仅大大降低了风机的能耗, 给煤矿带来了可观的经济效益, 还提高了井下工作环境的安全系数。同时变频调速技术的应用可以实现用计算机来自动调节风机风量, 实现风量调节智能化, 变频调速技术把数字化矿山的建设又向前推进了一步。
参考文献
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[2]丁斗章.变频调速技术与系统应用[M].北京:机械工业出版社, 2005.
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变频通风 篇6
矿井主通风机功率大、连续运转耗能高, 设备自身的安全性和运行经济性历来倍受关注。由于矿井主通风机选型一贯采用的高富裕能力, 在矿井投产初期, 有的甚至在整个生产期实际运行的风机叶片安装角小于选型安装角, 长期存在“大马拉小车”现象。截至目前, 笔者已对全国100多对矿井主通风机实施了性能在线监测, 结果表明新矿井通风机实际运行的效率大于50%的风机不多, 有的甚至低于30%, 因此, 提高风机效率成为建设高产高效矿井的迫切需要, 将变频调速技术应用到矿井主通风机中成为矿井主通风机技术改造的发展趋势。但是在应用中发现, 变频设备对周围的监测监控设备存在污染现象, 表现为:当风机在变频工况运行时, 温度信号严重失真, 监测数据剧烈跳动;当风机在工频工况运行时, 监测数据恢复正常。虽然电力部规定对电力污染按“谁干扰, 谁污染, 谁治理”的原则进行处理, 但笔者为了解决通风机性能在线监测系统在变频工况下温度信号受干扰的问题, 对在线监测系统本身的抗谐波干扰进行了一些探索。
1 矿井主通风机变频调速及变频干扰
1.1 变频调速对风机能耗的影响
在矿井通风系统工况调节时, 主要采取3种措施:①风门调节, 增加管网阻力, 达到减小风量的目的, 降低了风机的效率;②通过调节叶片角度改变风机运行工况, 但容易引起能耗增加, 造成“大马拉小车”现象;③通过变频调速, 改变电机转速, 实现高效率的供风需求, 既可以提高效率, 又能降低能耗。
从n0=60f0/p可知, 同步转速n0与同步频率f0成正比 (p为磁极对数) , 根据比例定律QVp/QVm=np/nm, PVp/PVm= (np/nm) 3, 流量与转速成正比, 轴功率与转速的立方成正比。式中:QVp, QVm分别表示原型与模型的流量;np, nm分别表示原型与模型的转速;PVp, PVm分别表示原型与模型的功率。由此可知, Q∝f, P∝f 3, 在满足风量要求下, 轴功率可以有显著的节约效果[1]。
1.2 变频干扰原理及对监测系统的影响
变频器的整流桥对电网来说是非线性负载, 其输入和输出电流中都含有很多的高次谐波成分。有资料表明, 输入电流中的5次谐波和7次谐波的谐波分量是最大的, 分别是50 Hz基波的70%和80%, 它们以各种方式把自己的能量传递出去, 对电网内的其他电子电气设备产生谐波干扰;另外变频器的逆变器大多采用PWM技术, 当做高速切换时产生大量的耦合噪声, 对电子设备产生严重的干扰[2]。变频器的高次谐波传输方式与一般的电磁干扰途径比较类似, 主要有电路耦合、感应耦合和空中辐射几种方式。其中电路耦合是因为输入电流为非正弦波, 使网络电压产生畸变, 影响其他设备正常工作;感应耦合是因为当变频器和其他设备距离比较近时, 谐波以感应方式耦合到其他设备中去;空中辐射是以电磁波方式向空中辐射, 这是高频率谐波的主要传播方式[3]。
对运行在变频调速工况下的通风机性能监测系统的干扰现象进行分析可知, 当输入信号为直流电压 (±5 V, ±10 V, 0~5 V) 、电流 (±20 mA, 4~20 mA) 等类型时, 智能模块I7017的信号采集正常, 没有受到变频干扰;当输入信号为RTD类型 (温度模块) 时, 采集模块的信号出现了剧烈的振荡, 导致系统无法正常工作, 当供电系统恢复工频, 温度参数也恢复正常。温度信号采集使用泓格I7033RTD模块, 通过对该模块的技术分析和干扰现象分析表明:I7033RTD温度采集模块芯片的恒流源结构不能承受和消除大功率驱动电机变频产生的谐波污染, 高次谐波对恒流源的干扰越厉害其信号采集失真越严重。解决变频条件下温度参数失真问题的关键是解决对采集模块恒流源的干扰。
2 变频工况下温度失真的处理
2.1 TT4C温度采集+I7017消除温度失真
解决变频干扰问题可采取电源隔离、滤波、屏蔽、正确接地、合理布线等措施。笔者采取了UPS供电、信号采集使用屏蔽电缆、动力电缆分开布置以及接地等措施, 由于其他原因, 没有增加滤波装置, 但温度信号仍然受谐波干扰, 存在严重的失真。
根据变频器谐波对直流电压、电流信号没有干扰的特点, 设计了图1所示的TT4C温度采集模块与泓格7017模块联合采集温度信号。
TT4C温度变送模块是4通道3线制温度变送模块, 测量范围为-50~150 ℃, 将PT100电阻信号变送为0~5 V直流电压输出, 经I7017模块采集到计算机, 通过温度和电压的线性关系式换算出实际温度值, 解决了变频对风机在线监测系统温度监测的干扰问题。在山东的留庄矿、东大矿、北京昊华的木城涧矿、长沟峪矿都成功使用TT4C+I7017模式消除有变频谐波干扰的通风机在线监测温度失真。由于每个TT4C温度采集模块可以采集4个通道的温度信号, 因此该方法节约了成本, 从反馈情况看, 系统稳定可靠, 能准确测量出风机各温度值。
2.2 TH温度变送+I7017模式消除温度失真
煤矿要求对风机温度同时实现现场数显和计算机显示功能, 因此选择了具有显示和变送功能的TH系列温控仪表进行就地显示和数据变送。该温控仪表的主要特点是抗干扰能力强, 热电偶、热电阻信号均可采集, 具有显示和变送功能, 在允许范围内可以设置温度上下限值和变送输出信号类型 (0~5 V或0~20 mA) 。
在处理山东王晁矿的温度信号采集的抗干扰问题时, 根据现场情况和用户具体要求, 采用了TH温度变送仪表与泓格I7017模块联合使用的处理模式, 将PT100电阻信号接入到温控仪表中, 变送出0~20 mA电流信号, 经I7017模块采集并进行计算处理, 实现了温度就地显示与计算机采集监控的功能, 通过对仪表显示数据和计算机计算处理数据的比较表明, 采用对二次变送信号处理得到的数据能够比较准确反映温度实际值, 误差能够控制在0.5%以内, 完全满足监测系统要求。
随着通信技术的不断进步, 现在具有通信功能的温控仪表不断得到应用, 因此, 采用具有通信功能的温控仪表应用于变频工况下的主通风机温度信号采集和监测变得可行。这类仪表配置有RS485通信接口, 采用某种通信协议, 可与计算机组成小型DCS系统, 通过通信实现数据共享。目前在主通风机的温度监测中使用有通信功能的温控仪表的主要问题在于2方面:一是目前具有通信功能的温控仪表价格太贵, 并且大多数温控仪表都为单通道设计, 如果要完整采集2台对旋主通风机的温度信号需要20台仪表, 其成本是采用TT4C温度采集的10余倍;二是上位监测软件和温控仪表必须采用相同的通信协议 (如MODBUS协议) 实现通信, 并且由于仪表较多, 如果1台仪表通信中断就可能导致整个通信中断, 降低了系统的可靠性, 增加了维护工作。
2.3 I7033直接电容滤波消除温度失真
大多数煤矿的主通风机在正式投入运行后的频率为35~50 Hz, 采用TT4C与I7017联合使用的方法能解决温度失真问题。但是, 部分新建矿井在主通风机选型时, 对风量风压的富裕量范围选取不合理, 导致在主通风机运行初期, 需求风量远远小于通风机风量, 为了减小风量, 电机运行频率很低, 可能在30 Hz以下。这时, 如果变频系统本身谐波污染严重, TT4C+I7017模式稳定性较差, 存在一定的失真, 因此, 需要寻求方案解决低频工况下的温度失真问题。
根据欧姆定律undefined和电容器并联电路的电抗原理分析, 容抗undefined的数值与频率f及C成反比, 当电容器的容量为定值时, 频率f越高, 则Xc愈小。在同样的电压作用下, 电路中的电流将随着f的升高而增大。
在PT100温度传感器的电路中, 测温回路是24 V直流供电, 因频率f=0, 故电容的容抗等于无限大, 在直流电路中并联电容, 对电路的影响可以忽略不计, 等同开路, 它对温度传感器阻值的缓慢微小变化, 不会产生任何影响。
而长线电路中感应到变频系统的高次谐波时, 电路中容抗undefined的瞬间阻抗将减小, 从而起到短路电路中的高次谐波的作用。
在没有谐波干扰时, 数字显示系统通过的是恒流源, 数显仪表正常显示工作;当PT100及延长电缆工作在拥有多次谐波辐射的环境中时, 如来自大功率变频系统、启动频繁的电磁设备等的辐射, 其电磁辐射的谐波致使PT100温度传感器的恒流源受到严重污染, 从而导致数显系统发生异常显示。图2是直接电容滤波消除温度失真的原理图, 电容在回路中滤除了绝大部份谐波。大容量电容对低频谐波滤除作用较好, 小容量电容对高频谐波滤除作用较好。
宁夏汝芨沟、山东彭庄、新疆哈密和硫磺沟等矿采用这种方式消除滤波, 取得了很好的效果。
3 结论
通风机变频节能空间很大, 是扭转煤矿通风设备高能耗局面的有效途径, 但变频谐波干扰对煤矿信息化监测监控技术产生了不利的影响。如果能有效解决变频对信息化监测监控技术的干扰, 通风机变频节能和通风机监测监控必将促进矿井向节能型、环保型方向发展。
1) 在处理变频器谐波干扰时, 电源隔离、良好接地、信号屏蔽及滤波、合理布线等是必要的措施。
2) 根据变频器对外界谐波干扰程度, 选择不同的方式来消除温度监测失真是可行的。
3) 通过采取措施消除变频器对电网内其他设备的干扰始终是被动措施, 发展变频器技术, 从变频器本身的功能完善和技术进步来解决对外界设备的干扰, 是解决变频干扰的主动措施, 也是实现“绿色变频“技术的关键[4]。
摘要：矿井主通风机变频调速的节能效果显著, 但主通风机在线监测系统的温度信号受变频影响严重失真。对这种失真现象进行了深入研究, 提出几种可消除谐波污染对温度信号干扰的方案, 并分析了各自的原理及优缺点, 在实际应用中取得了较好的效果。
关键词：变频调速,通风机,谐波污染
参考文献
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变频通风 篇7
关键词：煤矿主通风机,高压变频,应用
1 内容提要
郑煤集团金龙煤业公司属于技改矿井, 设计年产量为0.45Mt/a, 2007年投产, 矿井于2007年3月在风井投入2台FBCDZ-NO26B防爆轴流式对旋主通风机。由于该矿井处于技改初期, 井田内二1煤开采范围较小, 井下实际所需风量36m3/s, 而主扇风叶调至最小角度时, 通风风量为95m3/s, 矿井通风富余量为59m3/s, 通过近几年耗电量统计, 每月电能损失极为严重。
根据井下生产需要调整风机风量时, 需要人工拆开Ⅰ级风机及Ⅱ级风机之间的螺栓, 还要将每个风叶的螺栓松动, 通过调整风叶角度对风量进行调整, 既费时费力, 又对设备的安全运行造成隐患, 降低设备使用寿命。
针对以上问题, 金龙煤业公司于2010年1月份别对2台FBCDZ-NO26B主通风机投入使用HIVERT型10k V高压变频器, 该装置投用后, 可以在风机运行的同时, 直接通过人机界面的指示箭头调节频率数值, 来调节所需风量的大小, 取代了人工拆开风机调节风量的方式;反风时可以直接通过人机界面调整风机运行参数, 即可进行反风, 取代了人工操作高压开关柜接线方式进行反风的方式, 而且节电效果明显, 应用效果显著。
2 系统及工况介绍
2.1 硬件组成及主回路图
该变频系统由自动切换柜、变压器柜和单元柜组成 (变压器柜与单元柜合称变频柜) , 如图1所示。
2.2 联锁介绍
1) 变频器与变频器高压电源开关柜联锁, 合闸允许:串入高压开关柜接触器 (或断路器) 合闸回路。只有条件 (变频器控制电源上电、变频器无重故障、变频器控制状态为“正常”) 都具备了, 高压开关柜方可合闸。分闸信号:并入高压开关柜接触器 (或断路器) 分闸回路。变频投入状态下, 变频器发生重故障时, 分断高压;
2) 变频器与切换柜联锁运行信号:串入自动切换柜的柜门电磁锁线圈回路。变频器运行时, 柜门电磁锁不能使用;另外将运行信号扩展分别串入切换柜的KM1, KM2的合闸和分闸回路中, 使变频器运行时, KM1, KM2无法分合闸;3) 切换柜与工频高压电源开关柜联锁KM1, KM2与工频高压电源开关柜互锁:将KM1, KM2的辅助常开点串入QF1的合闸回路中, 并且同时将QF1的辅助常开点串入KM1, KM2的合闸回路中。
3 负载及工况介绍
负载为FBCDZ-NO26B防爆对旋轴流式通风机, 电机功率分别为2×315 k W/10k V, 转速740 r/min, 功率因子为0.82。
应用情况分析:
1) 在每台FBCDZ-NO26B主通风机的2台315k W电动机上采用高压变频控制技术进行调速控制, 接线方式采用工频与变频两种方式, 安全可靠, 其节能效果如图2所示。
图2中曲线 (1) 为风机在恒定转速n1时的风压—风量 (H-Q) 特性曲线, 曲线 (2) 为通风管网风阻特性曲线 (风门全开) 。
假设风机工作在A点效率最高, 此时风压为H2, 风量为Q1, 轴功率N1与Q1、H2的乘积成正比, 在图中可用面积AH20Q1表示。
如果井下生产环节变化, 风量需从Q1减至Q2, 这时用调节风门的方法调节相当于增加管网阻力, 使管网阻力特性变到曲线 (3) , 系统由原来的工况点A变到新的工况点B运行。从图中看出, 风压反需增加, 轴功率与面积BH10Q2成正比。显然, 轴功率下降不大。
如果采用变频器调速控制方式, 风机转速由n1降到n2, 根据风机参数的比例定律, 画出在转速n2时风量 (Q-H) 特性曲线, 如曲线 (4) 所示。可见在满足同样风量Q2的情况下, 风压H3大幅度降低, 功率N3也随着显著减少, 用面积CH30Q2表示。
节省的功率N= (H1-H3) ×Q2, 用面积BH1H3C表示。显然, 节能的经济效果十分明显, 每年可节约电费约140万元。
2) 在每次调节风机风量时, 只需主通风机司机调整显示屏上箭头, 即可通过调整频率数值来调节风量, 取代了人工拆开风机螺栓及风叶螺栓调整风量的操作, 也避免了因风叶安装不当或螺栓紧固不到位而可能造成的重大事故, 提高了设备运行安全系数及使用寿命, 减轻了职工工作量和劳动强度, 为矿井通风安全生产提供了可靠保障。
4 注意事项及故障处理
4.1 注意事项
1) 每次运行变频器的前, 都要到进行上电前检查, 变频器等无异常现象方可投入运行;高压上电瞬间, 任何人员严禁正对柜体;高压运行时, 非工作人员严禁在变频器室逗留;
2) 严禁带高压电拉动刀闸手柄, 分合任何刀闸, 必须高压柜分闸, 手车摇出, 方可操作;变频器每次启动时, 都必须把风机停稳方可运行变频器;
3) 变频器正常运行时, 顶部风机严禁断开, 否则变频器会因过热而跳闸;变频器运行过程中, 严禁打开变频器高压出线室, 变频器和切换柜柜门上的高压分断按钮, (除紧急情况下) 严禁在变频运行时拍下;
4) 变频器有故障时会发出警报, 变频器的故障指示灯有两种状态, 一是轻故障, 故障指示灯为一闪一闪的状态, 此情况不影响变频器的运行, 复位排除不了, 只要检查一下柜门是否关紧、查看一下变压器的温度和单元柜温度。二是重故障, 故障指示灯为常亮状态, 这时候说明变频器有重故障, 如果复位排除不了, 则与厂家联系, 并详细说明故障现象;
5) 经常查看变压器温度及变频器柜内温度, 变压器温度尽量不要超过100℃, 柜温不要超过45℃, 如果温度过高, 则检查柜顶风机是否正常运行, 滤网是否堵塞造成的温度过高, 及时进行相应的处理。
4.2 故障处理
1) 柜温过热:单元柜温度大于60C°系统将柜温过热保护, 需检查柜顶风机工作是否正常;过滤网是否堵塞, 拿A4纸置于过滤网上是否吸附, 则需要清洁过滤网;是否长期工作于过载状态、环境温度是否过高环境温度应低于45℃, 否则需要加强通风;
2) 高压失电:高压电源消失一般由正常分闸操作引起;出现异常高压分断情况无故障记录、无分闸操作, 检查开关柜分闸回路;
3) 变频器过流:变频器输出电流大于额定电流的1.5倍。检查加速时间是否太小、转矩提升是否过大、启动频率是否过高;电机或负载机械是否堵转, 电机绕组和输出电缆绝缘是否损坏;电源电压是否过低;单元检测板是否有短路;
4) 电机过流:变频器输出电流大于电机额定电流1.2倍并超过1分50秒。检查电机额定电流设置是否正确;电机或负载机械是否堵转, 电机绕组和输出电缆绝缘是否损坏;电源电压是否过低;
5) 单元重故障:单元缺相时, 报单元熔断器故障。检查是否为主电源停电引起;单元的三相进线是否松动;进线熔断器是否完好;若熔断器开路, 更换单元;
6) 柜门联锁报警:所有柜门是否关闭, 行程开关是否与柜门顶碰件压上;行程开关行程是否合适;行程开关是否工作正常;
7) 变压器超温报警:当变压器温控仪测量温度大于其设置的报警温度 (默认设置为130℃) 时, 温控仪超温报警触点闭和;柜顶风机或柜底风机是否工作正常 (如果柜底风机工作不正常, 可能出现三相温度相差较大) 、测温电阻是否正常 (如果测温电阻断线, 将无温度显示;如果接触不好, 温度值将偏高) , 过滤网是否堵塞 (拿一张A4纸置于过滤网上, 看是否能吸附, 否则需要清洁过滤网) ;是否长期工作于过载状态、环境温度是否过高 (环境温度应低于45℃, 否则需要加强通风 (墙上安装通风机或柜顶安装风道) 或安装制冷设备;安装于变压器柜内正面底部的风机开关和接触器是否断开。
5 结论
金龙煤业公司自2010年在2台FBCDZ-NO26B防爆轴流式对旋主通风机投入使用高压变频器后, 节能效果十分明显, 每年可节约电费约140万元, 而且在调节风量操作简单易行, 取代了人工拆开风机及风叶螺栓调整风量的操作, 提高了设备运行可靠性、安全系数及使用寿命, 减轻了职工工作量和劳动强度, 为矿井通风安全生产提供了可靠保障, 极具推广价值。
参考文献
[1]陈文焰.变频调速在煤炭行业的应用[J].中国能源, 1996, 8.
[2]何廷山.变频技术及其在矿井主扇中的应用[J].煤炭技术, 2004, 10.