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HIVERT变频调速在煤矿主提升机中的应用

浏览次数: 日期:2010-12-27 14:12:16
内容摘要:本文主要介绍了HIVERT变频调速装置在葛店煤矿主提升机中的应用情况,以及对四象限高压变频器改造过程及效果做了进一步的论述。关键词:变频调速  主提升机 一、引言煤矿的大型动力固定设备:主井提升系统(或主运输皮带机)、主通风机、压风机及主排水系统等高压大功率用电设备。电机的节能经济运行应从高压大功率设备的变频改造着手进行。改造提升机的变频器是在原提升机电控系统的基础上,用变频调速系统替代原工频调速系统,即实现节能降耗,又进一步增加系统运行的可靠性。 二、葛店煤矿主井提升系统基本参数绞车型号:2JK-3×1.2E        立井提升高度:261.8m电机功率:710kW              滚筒直径:3m提升速度(最大):7.67m/s    变频器型号:HIVERT-YVF06/096变频器容量:1000kVA 三、绞车改造的必要性改造前系统为绕线式异步电机转子串电阻调速方式,虽然设备运行比较稳定。但是由于矿井生产压力大,运行负荷较重,多年的长时间大负荷运行,机械设备损伤比较严重;电控设备更新换代很快,10年前的设计已经淘汰,新的技术、工艺不断应用,设备安全可靠性、控制性能、节能效果已经有了质的飞跃,针对老的高压交流提升机设备也有了完善可靠的变频调速改造方案,因此,从设备的更新换代、节能提效等方面考虑,现有设备都有改造的必要。 四、改造方案比较(一)绕线式异步电机转子串电阻调速调速方式为转子串电阻调速,电动机转子串电阻调速系统的调速属有级调速,调速范围受限,调速精度低,低速转矩小,转差功率大,启动电流和换档电流冲击大,爬行速度不易控制,尤其是重物下放时,需要动力制动与转子串电阻及制动闸配合操作,司机不易控制,安全性能差。在减速时和下放重物时,投入动力制动,不仅消耗外加直流电能,而且还将电动机上的再生电能消耗在转子串接的电阻上,浪费了大量的电能,且运行维护量大,维护费用高,司机操作难度大,劳动强度大,发热严重使工作环境恶化,夏季使环境温度高达600C以上,导致工作环境恶劣。转子串电阻调速系统也有它的优点。经过长年的运行,尤其是对于维护人员来说,对系统各环节都非常的熟悉,而且故障出现后比较直观,排查维护相对比较容易,对于维护人员的技能素质要求相对较低。(二)高压变频器调速1.启动转矩大,爬行区有劲儿,加减速快速平稳,全速运行时速度保持度好。启动和加减速阶段基本不存在机械冲击,极大的延长了设备的使用寿命;2.闸瓦磨损小,输入输出谐波含量极低,对电网无污染,对周边设备无干扰,维护量小;3.实现了软启动、软停车,实现无级调速,减少了机械冲击,使运行更加平稳可靠;4.起动及加、减速时冲击电流很小,减轻了对电网的冲击,简化了操作、降低了工人的劳动强度。5.运行速度曲线成S形,使加减速平滑、无撞击感。6.将高压变频器应用到交流提升系统上之后,再生制动,能量回馈到电网,节约能量 ,一般在10%~30%左右,网侧功率因数0.95以上所以节能方面大大加强,经济性能显著;7.安全性方面,高压变频器本身采用的也是微型电脑控制结构,其开发的人机对话通讯方式,可以随时把电机的运行工况数据传给主控PLC,并且发生故障时可以将故障的种类和情况直接传给主PLC,这样主PLC会及时对目前的情况进行判断,适时做出反应,并将有关所有情况反映到上位监控计算机上,便于维修人员进行分析,提高了电控系统的安全性;8.高压变频系统也有它的不足,系统采用集中控制,模块化,利用了现代电子、信息、通讯技术,因此对于现场的维护人员来说,要求的技能素质相对较高。 五、主提升机变频调速装置在使用中需要注意的问题如何确保主提升机变频调速装置安全无故障的运行,除设备本身的质量重要外,后期的维护与保养工作就尤为重要,不但影响设备是否保持在完好的状态下运行,同时对设备的寿命也起了至关重要的作用。我公司通过使用HIVERT变频调速装置后,在日常的维护和保养中应用应该注意如下的问题:1.培训专业的维护保养工作、管理人员,确保系统无故障运行;2.定期、定量的对各部件有计划的进行检查保养;3.有充分的备品备件,以备紧急情况及正常维护保养之需;4.与相关部门专业技术人员通过对矿井通风实时参数进行分析总结,做好调速装置及相关辅助系统运行工况的调整,以满足矿井生产需要,实现不浪费、不超负荷,让系统在最优工况下运行;5.与生产厂家、兄弟单位加强沟通交流,同时需要通过网络获取该产品或类似产品的最新信息,从而来更好的维护保养、管理系统。 六、主提升机投用变频调装置后的经济性、安全性及节能性的分析通过投入使用以来,HIVERT变频调速装置不管是在安全性、经济及节能方面都收到了良好的效果。1.提升能力由原来的90万吨增加到了135万吨;2.采用变频调节后,系统减少了对电网的冲击,同时具备软启动功能,使电机启动电流不超过额定电流,启动时间相应延长,对电网无冲击,启动平稳,低速运行,低速爬行平稳,快速调速性能好,提升机的振动、噪音和温度明显降低,延长了电的使用寿命,进一步提高了提升机系统的安全性;3.高压变频器采用单元串联多电平方式,谐波成分小,功率因数高。采用计算机进行过程控制,安全可靠,维护量小。4.节电效果显著。在主井绞车电机功率为710kw,增加310kW的情况下(原来400kW),节能在10%以上,年节约用电量超过10万度。 七、结语   综上所述,应用变频技术节约能源,收益的是国家和用户。HIVERT变频调速装置在我公司矿井的应用,提高了设备安全可靠运转,进一步夯实了安全生产的基础,节能降耗、减少检修维护量,经济性、安全性及节能性效果明显,该产品、技术值得推广。
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